Основы файловой организации данных, страница 4

Крупнейшим производителем жестких дисков в настоящее время является фирма Seagate. Но уже сегодня есть основания предполагать, что в ближайшее время ей придется уступить пальму первенства фирме Maxtor, которая после приобретения фирмы Quantum станет крупнейшим мировым производителем жестких дисков.

2. Основы организации файловой структуры данных

2.1 Файловая система. Типы файловых систем.

С целью упорядочения информации, хранящейся на внешних запоминающих устройствах обеспечения быстрого  доступа к ней в персональном компьютере (ПК) применяется так называемая файловая система (ФС).

·  Файловая система - это функциональная часть операционной системы, обеспечивающая выполнение операций над файлами. Файловая система позволяет работать с файлами и директориями (каталогами) независимо от их содержимого, размера, типа и т. д.

Таким образом, файловая система представляет собой набор соглашений, который определяет порядок организации информации на ВЗУ.

В соответствии с  ФС вся информация на ВЗУ хранится в  структурных единицах, называемых файлами и каталогами.

Файлом называется поименованная область на ВЗУ, в которой хранятся информация.

Каталог – это файл, в котором зарегистрированы другие файлы (каталоги).

Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой. Развитые операционные системы имеют иерархическую - многоуровневую файловую структуру, организованную в виде дерева.

Файловая организация  данных задает:

·  способ хранения файлов и каталогов;

·  способ идентификации свободных и занятых участков на ВЗУ;

·  формат файлов и каталогов и служебной информации, хранящейся на ВЗУ.

Для записи информации на  носитель (дискета, жесткий магнитный диск) последний должен быть подготовлен – отформатирован (размечен) с помощью программных средств файловой подсистемы операционной системы (ОС)  в соответствии со стандартом, поддерживаемым данной ОС.

Для того чтобы считывать, записанную на ВЗУ информацию, необходимо, что бы операционная система ПК поддерживала тип файловой системы, под который размечено данное ВЗУ, подключенное к ПК.

На IBM-совместимых ПК, в основном, информация хранится на дисковых запоминающих устройствах. Поэтому файловые подсистемы ОС, применяемых на таких ПК, определят правила размещения информации на магнитных дисках. Наиболее распространенными файловыми системами для IBM-подобных ПК являются: FAT, VFAT, NTFS, HPFS.

1.  Файловая система FAT создана в начале 80-х годов прошлого столетия. FAT-система представлена версиями FAT-12, FAT-16 и FAT-32. Система FAT отличается простотой и изначально предназначалась для хранения данных на гибких магнитных дисках (дискетах). Основой данной системы является таблица размещения файлов на диске (по-английски File Allocation Table (FAT)), которая содержит сведения о том, какие кластеры (зоны диска) свободны  и какие кластеры отведены под тот или иной файл (каталог). В FAT-системе под имена файлов и каталогов отведено 8 символов (плюс 3 символа отводится под тип файла). Каталог представляет список элементов, каждый из которых может описывать файл или подкаталог (каталог, входящий в данный каталог). В элементе каталога содержится номер первого  кластера файла или подкаталога (номера остальных кластеров указаны в FAT-таблице). Данная файловая система  имеет существенные недостатки:

a.  Существуют ограничения на максимальный размер логических дисков. Так, FAT- 16 поддерживает логические диски размером не более 4 Гбайт, что по современным понятиям крайне мало. Теоретически максимальный размер логических дисков в FAT-32  может достигать 8 Тбайт, что на сегодняшний день вполне достаточно. Однако утилита ScanDisc, применяемая в ОС Windows 9X и ME для проверки и восстановления дисковой подсистемы после сбоев, не в состоянии поддерживать диски объемом более 127,53 Гбайт. На сегодняшний день винчестерские диски емкостью в 160 Гбайт уже перестают быть экзотикой. Кроме того, FAT-32 не способна поддерживать логические диски объемом более 32 Гбайт. В данной ФС существуют ограничения на количество файлов в каталоге (не более 65534) и максимальный размер файла (не более 4 Гбайт).