Archangelská štátna univerzita

pobočka Kotlas

denné oddelenie

Fakulta: technická

Špecialita: PGS

Práca na kurze

Disciplína: informatika

Téma: Štruktúra súborov na disku

Vykonané

študent 1. ročníka

Zubreva Oľga

Alexandrovna

Skontrolované:

Úvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 1 Pojem súborový systém. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 2 Súborový systém MS-DOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 3 Súborový systém Windows 95. . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 4 Súborový systém Windows NT. . . . . . . . . . . . . . . . . .

Záver. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Úvod.

Metodická príručka odhaľuje podstatu pojmu „súborový systém“,

čo je jeden z najdôležitejších pojmov v kurze „Softvér

počítačová podpora“ a predstavuje aj štruktúru súborových systémov takých

operačné systémy ako MS-DOS, Windows 95, Windows NT.

Štruktúra súčasnosti je určená snahou dosiahnuť tento cieľ.

manuály: tematický materiál je rozdelený do 4 hlavných častí (časti sú prezentované v

formou odseku), každá z častí je podľa potreby rozdelená na

menšie detailné časti.

§ 1 Pojem súborový systém.

1.1. Definícia súborového systému.

Súbor (v angličtine File) - priečinok, priečinok.

Súbor je pomenovaná oblasť pamäte na nejakom fyzickom mieste

médium určené na uchovávanie informácií.

Celkové finančné prostriedky operačný systém poskytovanie prístupu k

informácie na externom médiu sa nazývajú systém správy súborov resp

systém súborov.

Súborový systém je funkčnou súčasťou operačného systému.

systém, ktorý je zodpovedný za výmenu údajov s externým úložiskom

zariadení.

ORGANIZÁCIA PRÍSTUPU K SÚBORU

Adresárová štruktúra

Dúfame, že máte dobrý nápad zorganizovať ukladanie kníh

knižnice a podľa toho aj postup pri vyhľadávaní želanej knihy podľa jej kódu z

katalóg. Preneste svoje chápanie tohto do spôsobu ukladania súborov

na disku a organizovanie prístupu k nemu.

Prístup - postup nadviazania komunikácie s pamäťou a súborom v nej umiestneným

pre zápis a čítanie dát.

Názov logickej jednotky, ktorý sa v špecifikácii zobrazuje pred názvom súboru,

určuje logickú jednotku, na ktorej sa má súbor vyhľadať. Na tom istom disku

je usporiadaný adresár, v ktorom sú úplné názvy súborov, ako aj ich

charakteristiky: dátum a čas vytvorenia;

objem (v bajtoch); špeciálne atribúty. Podobne ako v knižničnom systéme

organizácia adresára úplný názov súboru registrovaného v adresári,

bude slúžiť ako šifra, pomocou ktorej operačný systém nájde

umiestnenie súboru na disku.

Adresár - adresár súborov označujúci ich umiestnenie na disku.

Existujú dva stavy adresára – aktuálny (aktívny) a pasívny. PANI

DOS si pamätá aktuálny adresár na každej logickej jednotke.

Aktuálny (aktívny) adresár je adresár, v ktorom používateľ pracuje

vyrobené v aktuálnom strojovom čase.

Pasívny adresár – adresár s ktorým tento moment nie je čas

Operačný systém MS DOS má hierarchickú štruktúru

(obr. 9.1) organizáciu adresárov. Každý disk má vždy

jeden hlavný (koreňový) adresár. Je na úrovni 0

hierarchickej štruktúry a je označený symbolom "\". Koreňový adresár

vytvorené pri formátovaní (inicializácii, označovaní) disku, má

obmedzená veľkosť a nemožno ich odstrániť pomocou nástrojov DOS. Na hlavné

adresár môže obsahovať ďalšie adresáre a súbory, ktoré sú vytvorené príkazmi

operačný systém a možno ho odstrániť pomocou príslušných príkazov.

Ryža. 9.1. Hierarchická organizačná štruktúra adresára

Nadradený adresár je adresár, ktorý má podadresáre. Podadresár

Adresár, ktorý je zahrnutý v inom adresári.

Takže každý adresár obsahujúci adresáre nižšej úrovne môže

byť voči nim na jednej strane rodičovský a na druhej strane,

podriadený adresáru najvyššej úrovne. Spravidla, ak toto

nespôsobuje zmätok, použite výraz „katalóg“ na označenie jedného alebo druhého

podadresár alebo nadradený adresár v závislosti od kontextu.

Adresáre na diskoch sú usporiadané ako systémové súbory. Jediná vec

výnimkou je koreňový adresár, pre ktorý je pridelený pevný priestor

disk. K adresárom je možné pristupovať ako k bežným súborom.

Poznámka. Adresárová štruktúra môže obsahovať adresáre, ktoré nie sú

Názvy podadresárov sú rovnaké ako pravidlá pre pomenovanie súborov (pozri.

pododdiel 9.1). Pre formálne rozdiely od súborov, zvyčajne podadresárov

priraďte iba mená, aj keď môžete pridať typ podľa rovnakých pravidiel ako

a pre súbory.

Prístup k obsahu súboru je organizovaný z hlavného adresára cez

reťazec podradených adresárov (podadresárov) i-tej úrovne. V katalógu

záznamy o súboroch a adresároch môžu byť uložené na akejkoľvek úrovni

nižší level. sa nazývajú prázdne.

Na obr. 9.2 ukazuje najjednoduchšiu adresárovú štruktúru, kde v hlavnom

adresár 0

úrovni sú uložené len záznamy o súboroch adresárov nižšej úrovne

neexistuje

Na obr. Na obrázku 9.3 je znázornená hierarchická štruktúra adresára, kde v adresároch

ktorákoľvek úroveň ukladá záznamy o súboroch a adresároch na nižšej úrovni. Navyše

prechod do adresára nižšej úrovne možno iba organizovať

postupne cez podriadené adresáre.

Ryža. 9.2. Najjednoduchšia adresárová štruktúra bez adresárov

nižší level

Ryža. 93,.. Typická štruktúra adresár pozostávajúci z nižšie uvedených adresárov

úroveň: pri označovaní adresára nižšej úrovne sa používajú tri čísla:

prvá číslica označuje číslo úrovne; druhé je sériové číslo tohto

katalóg na túto úroveň, tretí označuje, na akej úrovni

jeho meno je registrované. Každý adresár má názov KAT s indexmi.

Napríklad CAT342 je názov adresára tretej úrovne, ktorý je zaregistrovaný

katalógové číslo druhej úrovne 4

Z hlavného adresára nemôžete prejsť priamo do adresára, napríklad úrovne 5.

Je nevyhnutné prejsť všetky predchádzajúce adresáre najvyššej úrovne.

Vyššie opísaný princíp organizácie prístupu k súboru cez adresár

je základom súborového systému.

Súborový systém je časť operačného systému, ktorá spravuje umiestnenie a

prístup k súborom a adresárom na disku.

Pojem štruktúra súborov na disku úzko súvisí s pojmom súborový systém.

čím máme na mysli, ako sú umiestnené na disku: hlavný adresár,

podadresáre, súbory, operačný systém a ktoré sú im pridelené

objemy sektorov, zhlukov, stôp.

Pravidlá pre vytváranie štruktúry súborov na disku. Pri vytváraní súboru

disková štruktúra sa operačný systém MS DOS riadi niekoľkými pravidlami:

Súbor alebo adresár je možné zaregistrovať s rovnakým názvom

rôzne adresáre, ale v tom istom adresári iba raz;

Poradie názvov súborov a podadresárov v nadradenom adresári

svojvoľný;

Súbor možno rozdeliť na niekoľko častí, pre ktoré

časti diskového priestoru rovnakého objemu na rôznych skladbách a

sektorov.

Cesta a pozvanie

Z obr. 9.1 - 9.3 môžete vidieť, že súbor je prístupný cez adresár

vďaka názvu v ňom zapísanému tento súbor. Ak má adresár

hierarchickej štruktúry, potom operačný systém organizuje prístup k súboru

v závislosti od pozície podadresára, v ktorom je názov zaregistrovaný

súbor, ktorý hľadáte.

Prístup k súboru je možné organizovať takto:

Ak je názov súboru zaregistrovaný v aktuálnom adresári, stačí pre

na prístup k súboru zadajte iba jeho názov;

Ak je názov súboru zaregistrovaný v pasívnom adresári, potom, keď je v

aktuálny adresár, musíte zadať cestu, t.j. reťazec podriadených

adresáre, cez ktoré sa má k súboru pristupovať.

Cesta je reťazec podriadených adresárov, ktoré je potrebné prechádzať

hierarchickej štruktúry do adresára, kde je zaregistrovaný požadovaný súbor. O

Pri zadávaní cesty sú názvy adresárov zapísané v poradí a oddelené

oddelené od seba symbolom \.

Interakcia používateľa s operačným systémom sa vykonáva pomocou

s pomocou príkazový riadok zobrazené na obrazovke displeja. Najprv

Príkazový riadok má vždy výzvu, ktorá končí na

>. Výzva môže zobrazovať: názov aktuálneho disku, názov aktuálneho disku

adresár, aktuálny čas a dátum, cesta, oddeľovacie znaky.

Výzva operačného systému je indikáciou na obrazovke informačného displeja,

čo znamená, že operačný systém je pripravený zadávať príkazy používateľa.

Príklad 9.8.

Aktuálna jednotka je disketová jednotka A.

aktuálny adresár je hlavný adresár, ako je označené symbolom \.

C:\CAT1\CAT2

Aktuálny disk je HDD C. Aktuálny katalóg -

katalóg druhej úrovne CAT2, zahrnutý v katalógu prvej úrovne

CAT1, ktorý je zase zaregistrovaný v hlavnom

katalóg.

Existujú tri možnosti usporiadania prístupovej cesty k súboru v závislosti od

miesta jeho registrácie:

Súbor je v aktuálnom adresári (bez cesty). Pri organizovaní

Ak chcete získať prístup k súboru, stačí zadať jeho celé meno;

Súbor sa nachádza v pasívnom adresári jednej z nižších úrovní,

podriadený aktuálnemu adresáru. Pri organizovaní prístupu k súboru

musíte zadať cestu, ktorá uvádza všetky názvy adresárov

nižšia úroveň ležiaca na tejto ceste (vrátane adresára, v ktorom

tento súbor je zaregistrovaný);

súbor je v pasívnom adresári v inej vetve ako

umiestnenie aktuálneho adresára hierarchickej štruktúry. O

Ak chcete organizovať prístup k súboru, musíte zadať cestu začínajúcu na

hlavný adresár, t.j. začínajúce znakom \. Vysvetľuje to skutočnosť, že v

hierarchická štruktúra, pohyb je možný iba vertikálne zhora -

Horizontálne prechody z adresára do adresára nie sú povolené.B

Nižšie uvedené príklady ilustrujú možné možnosti spôsoby.

Príklad 9.9.

Podmienka: súbor F1.TXT je zaregistrovaný v aktuálnom adresári 1. úrovne K1

pevný disk C. Preto sa na obrazovke zobrazí pozvánka C:\K1

Vysvetlenie: V tomto prípade neexistuje žiadna cesta a na prístup k súboru to stačí

uveďte len jeho celý názov F1.TXT

Príklad 9.10.

Podmienka: súbor F1.TXT je zaregistrovaný v adresári 2. úrovne K2 natvrdo

jednotka C. Aktuálny adresár je K1. Preto sa na obrazovke zobrazí pozvánka

Vysvetlenie: v tomto prípade cesta začne z adresára

K1 nadol cez jeho podriadený adresár K2. Preto predtým

Úplný názov súboru označuje cestu z aktuálneho adresára K2

Po oboznámení sa s pojmom cesta sa vráťme k tomu, čo bolo predstavené v podkapitole. 9.1

koncept špecifikácie súboru. Existuje skrátená špecifikácia súboru a

úplná špecifikácia súboru, na ktorej sa cesta podieľa. Na obr.

Obrázok 9.4 zobrazuje možnosti pravidla na generovanie špecifikácie súboru.

Ryža. 9.4. Formáty špecifikácií (špecifikovaný voliteľný parameter)

Príklad 9.12. Skrátená forma špecifikácie súboru C:\KIT.BAS

Súbor s BASIC programom KIT.BAS sa nachádza v hlavnom

adresár pevného disku.

Úplná špecifikácia súboru formulára

C:\CAT1\CAT2\BOOC1.TXT

Textový súbor BOOOK1.ТХТ je zaregistrovaný v adresári druhého

CAT2 úroveň pevného disku C.

Štruktúra záznamov v adresári

Teraz sa musíte zoznámiť so štruktúrou záznamov uložených v adresári

s informáciami o súboroch a podadresároch nižšej úrovne.

Záznam súboru v adresári obsahuje názov a typ súboru, veľkosť súboru

bajtov, dátum vytvorenia, čas vytvorenia a množstvo ďalších požadovaných parametrov

operačný systém na organizáciu prístupu.

Záznam pre podadresár nižšej úrovne v nadradenom adresári ho obsahuje

meno, atribút, dátum a čas vytvorenia.

Zvážme možné možnosti pre obsah adresára. 1. možnosť. V katalógu

Ukladajú sa len záznamy o súboroch (obr. 9.5). Pred vstupmi do súboru

Zobrazí sa správa o názve adresára. V tomto prípade je to hlavné

priečinok diskety A. Na konci obsahu adresára sa zobrazí správa o

počet súborov uložených na disku a voľné miesto na disku

bajtov Napríklad vyššie uvedený adresár zobrazuje nasledujúcu správu:

4 súbory 359560 voľných bajtov

Počet súborov na disku. Objem zadarmo

miesto na disku, byte2nd možnosť.

V adresári sú uložené iba záznamy o adresároch nižšej úrovne (obr. 9.6).

Ryža. 9.7. V hlavnom adresári sú uložené súbory a podadresáre

Na konci adresára, ako v predchádzajúcom prípade, uvidíte podobný

Vyššie uvedený záznam o množstve voľného miesta na disku.

3. možnosť: V adresári sú uložené záznamy o súboroch aj adresároch

nižšia úroveň (obr. 9.7). Z tejto štruktúry je zrejmé, že v tomto adresári

sú tam 3 súbory a 2 adresáre nižšej úrovne BASIC a LEXICON. Na disku

voľné miesto 2,6575 MB.

Tri vyššie uvedené možnosti prezentácie adresára odrážajú obsah

hlavný adresár. Štruktúra adresára od úrovne 1 a nižšej,

identický a od hlavného sa líši len tým, že pred zápismi do súboru

a adresárov nižšej úrovne sú umiestnené dva záznamy s elipsou (obr. 9.8).

Bodky, ktoré vidíte na začiatku, znamenajú, že obsah je vyvolaný na obrazovke

podadresár (adresár 1. úrovne) KNIGA, ktorý obsahuje dva texty

Súbory SVET a TON.

|Adresár C:\KNIGA | | |

| |11-12-90 |09:40 |

| |10-10-91 |08:30 |

|svet txt 55700 |04-04-90 |10:05 |

|ton txt 60300 |03-05-91 |11:20 |

|2 súbory 912348 voľných bajtov | | |

|Obr. 9.8. Štruktúra záznamov v podadresári |

1.2. Súborový systém FAT.

Používajú sa operačné systémy Windows, vyvinuté pre

Súborový systém DOS FAT, v ktorom je pre každý oddiel a zväzok DOS

zavádzací sektor a každý oddiel DOS obsahuje dve kópie tabuľky

tabuľku prideľovania súborov (FAT).

FAT je matica, ktorá vyjadruje vzťah

medzi súbormi a priečinkami oddielu a ich fyzickým umiestnením na pevnom disku

Pred každým oddielom pevného disku sú umiestnené dva za sebou

kópie FAT. Páči sa mi to zavádzacie sektory, FAT sa nachádza vonku

oblasť disku viditeľná pre systém súborov.

Pri zápise na disk nemusia súbory nevyhnutne zaberať miesto,

ekvivalentné ich veľkosti. Súbory sú zvyčajne rozdelené do klastrov

určitej veľkosti, ktoré môžu byť rozptýlené po celom úseku.

V dôsledku toho tabuľka FAT nie je zoznamom súborov a ich

umiestnenia a zoznam zhlukov sekcií a ich obsah a na konci

Položky tabuľky FAT sú 12-, 16- a 32-bitové

hexadecimálne čísla, ktorých veľkosť je určená programom FDISK, a

hodnotu generuje priamo program FORMAT.

Všetky diskety a pevné disky do veľkosti 16 MB

FAT používa 12-bitové prvky. Tvrdé a vymeniteľné jednotky majúce

veľkosť od 16 MB a viac, zvyčajne sa používajú 16-bitové prvky.

Súborový systém FAT bol použitý vo všetkých verziách MS-DOS a v prvej

dve vydania OS/2 (verzie 1.0 a 1.1). Každý logický zväzok mal

vlastný FAT, ktorý plnil dve funkcie: obsahoval informácie

distribúcie pre každý súbor vo zväzku vo forme zoznamu pridružení modulov

distribúcie (klastre) a označil, ktoré distribučné moduly sú voľné.

Keď bola vynájdená tabuľka FAT, bolo to vynikajúce riešenie pre

správa miesta na disku, hlavne preto, že diskety,

na ktorých sa používal, boli len zriedka väčšie ako niekoľko Mb.

FAT bol dostatočne malý na to, aby zostal v pamäti natrvalo,

umožňuje veľmi rýchly náhodný prístup k akejkoľvek časti

akýkoľvek súbor.

Keď bol aplikovaný FAT pevné disky, bola príliš veľká

pre rezidentný v pamäti a znížený výkon systému.

Okrem toho, pretože informácie týkajúce sa voľného miesta na disku

priestor bol distribuovaný „naprieč“ veľkým počtom sektorov FAT,

bolo to nepraktické pri prideľovaní priestoru pre súbory a

Fragmentácia súborov sa ukázala ako prekážka vysokej účinnosti.

Okrem toho použitie pomerne veľkých zhlukov na tvrdo

disky viedli k veľkému množstvu nevyužitých plôch, keďže v r

V priemere pre každý súbor bola polovica klastra zbytočná.

Microsoft a IBM sa už niekoľko rokov snažia o rozšírenie

životnosť systému súborov FAT v dôsledku odstránenia obmedzení veľkosti zväzku,

zlepšenie distribučných stratégií, ukladanie názvov ciest do vyrovnávacej pamäte a premiestňovanie

tabuľky a vyrovnávacie pamäte do rozšírenej pamäte. Ale možno ich len brať do úvahy

ako dočasné opatrenia, pretože súborový systém jednoducho nevyhovoval

veľké zariadenia s náhodným prístupom.

§ 2 Súborový systém operačného systému MS-DOS.

Jedným z konceptov súborového systému MS DOS je logický disk.

Logické mechaniky:

DOS, každý logický disk je samostatný magnetický disk. Každá logická

disk má svoje jedinečné meno. Ako názov logickej jednotky

používajú sa písmená anglickej abecedy od A do Z (vrátane).

Množstvo logické jednotky, teda nie viac ako 26.

Písmená A a B sú vyhradené výhradne pre diskety dostupné v IBM PC (

Počnúc písmenom C sa logické jednotky (oddiely) nazývajú HDD (

Winchester).

Obrázky zobrazujú obraz logického disku.

Ak má daný IBM PC iba jeden FDD, písmeno B sa preskočí

Systémovými jednotkami môžu byť iba logické jednotky A a C. Súbor

štruktúra logického disku:

Na prístup k informáciám na disku (umiestneným v súbore) potrebujete

poznať fyzickú adresu prvého sektora (Npovrchy+Nstopy+Nsektory),

celkový počet klastrov obsadených týmto súborom, adresa ďalšieho

klaster, ak je veľkosť súboru väčšia ako veľkosť jedného klastra atď. Všetky

je to veľmi nejasné, ťažké a zbytočné.

MS DOS ušetrí používateľa od takejto práce a urobí ju sám. Pre

poskytovanie prístupu k súborom – súborový systém MS DOS organizuje a

udržiava špecifickú štruktúru súborov na logickom disku.

Prvky štruktúry súboru:

Štart sektor (sektor bootstrap, Boot sektor),

Dátová oblasť (zostávajúce voľné miesto na disku)

Tieto prvky sú vytvárané špeciálnymi programami (v prostredí MS DOS) v procese

inicializácia disku.

Štartovací sektor (boot sektor, boot sektor):

Tu sú informácie, ktoré MS DOS vyžaduje na prácu s diskom:

OS ID (ak je disk systémový),

Veľkosť sektora disku,

Počet sektorov v klastri,

Počet náhradných sektorov na začiatku disku,

Počet kópií FAT na disku (štandard - dve),

počet položiek v adresári,

Počet sektorov na disku,

Typ formátu disku,

Počet sektorov v FAT,

Počet sektorov na stopu,

Počet povrchov

bootovací blok OS,

Za štartovacím sektorom je FAT.

FAT (tabuľka prideľovania súborov):

Údajová oblasť disku (pozri vyššie) je v MS DOS prezentovaná ako sekvencia

očíslované zhluky.

FAT je pole prvkov, ktoré riešia klastre dátovej oblasti disku.

Každý klaster oblasti údajov zodpovedá jednému prvku FAT.

Prvky FAT slúžia ako reťazec odkazov na zhluky súborov v oblasti

FAT je mimoriadne dôležitý prvok štruktúry súborov. Porušenia v FAT môžu

viesť k úplnej alebo čiastočnej strate informácií na celom logickom disku.

Preto sú na disku uložené dve kópie FAT. Existujú špeciálne programy

ktoré monitorujú stav FAT a opravujú porušenia.

Koreňový adresár:

Toto je špecifická oblasť disku vytvorená počas procesu inicializácie.

(formátovanie) disku, ktorý obsahuje informácie o súboroch a adresároch,

uložené na disku.

Koreňový adresár vždy existuje na naformátovanom disku. Zapnuté

Na jednom disku je vždy len jeden koreňový adresár. Veľkosť koreňa

adresár pre daný disk je pevná hodnota, teda max

počet súborov a iných (podradených) adresárov, ktoré sú k nemu „pripojené“.

(Podadresáre) - presne definované.

Ak teda zhrnieme všetky vyššie uvedené skutočnosti, môžeme konštatovať, že MS-DOS - 16-

bitový operačný systém spustený v režime skutočného procesora.

§ 4 Operačný systém súborov systémy Windows 95.

4.1. Pozadie vytvorenia FAT 32.

V oblasti osobných počítačov nastala v roku 1987 kríza.

Funkcie súborového systému FAT vyvinutého spoločnosťou Microsoft viac ako desať rokov

rokov predtým pre interpret Standalone Disk Basic a neskôr

prispôsobené pre operačný systém DOS boli vyčerpané. TUK

bol určený pre pevné disky s kapacitou maximálne 32 MB a nové HDD

väčšie kapacity sa ukázali pre používateľov PC ako úplne zbytočné.

Niektorí nezávislí predajcovia ponúkli svoje vlastné riešenia

tento problém, ale až s príchodom DOS 4.0 bola táto kríza prekonaná -

na chvíľu.

Významné zmeny v štruktúre súborového systému v systéme DOS 4.0

umožnil operačnému systému pracovať s diskami s kapacitou až 128 MB; s

Následné menšie dodatky zvýšili túto hranicu na

2 GB. Vtedy sa zdalo, že toto množstvo pamäte presahuje akúkoľvek

predstaviteľné potreby. Ak je však história osobných počítačov niečo, čo by malo ísť

a učil, teda presne to, že kapacita „presahuje všetky mysliteľné

potreby“, sa veľmi rýchlo stáva „takmer nedostatočným na vážne

V skutočnosti sú pevné disky v súčasnosti komerčne dostupné

kapacita je zvyčajne 2,5 GB a vyššia a niekedy veľmi vysoká a

Strop 2 GB, ktorý nás oslobodil od obmedzení, sa zmenil na ďalší

prekážka, ktorú treba prekonať.

4.2. Popis FAT 32.

Spoločnosť Microsoft vyvinula nové rozšírenie pre systémy Windows 95.

Systémy FAT - FAT32 bez akýchkoľvek hlasných vyhlásení uvedených v

OEM Service Pack 2.

Systém FAT32 sa inštaluje iba do nových počítačov a nepočítajte s ním

získajte to, keď pôjdete do Nová verzia Windows 95, aj keď to tvrdí

Microsoft, toto rozšírenie sa stane súčasťou hlavného balíka pre

Inovácie systému Windows

4.2.1. Oblasti disku

Tento súborový systém poskytuje množstvo špeciálnych oblastí

disk pridelený na organizáciu miesta na disku počas jeho

formátovanie - záznam zavádzacej hlavy, tabuľka rozdelenia disku, záznam

sťahovanie, tabuľka prideľovania súborov (z ktorej systém FAT získal svoje

názov) a koreňový adresár.

Zapnuté fyzickej úrovni miesto na disku je rozdelené na 512 bajtov

oblasti nazývané sektory. Systém FAT prideľuje priestor pre súbory

bloky, ktoré pozostávajú z celočíselného počtu sektorov a nazývajú sa klastre.

Počet sektorov v klastri musí byť násobkom mocniny dvoch. V spoločnosti Microsoft

tieto klastre sa nazývajú jednotky alokácie pamäte a in

Správa SCANDISK uvádza ich veľkosť, napríklad „16 384 bajtov každý

jednotka prideľovania pamäte."

4.2.2. FAT reťazec

FAT je databáza, ktorá spája klastre diskov

súborové priestory. Táto databáza poskytuje pre každý klaster

iba jeden prvok. Prvé dva prvky obsahujú informácie o

FAT systém. Tretí a nasledujúce prvky sa zhodujú

klastre diskového priestoru, počnúc prvým prideleným klastrom

pre súbory. Prvky FAT môžu obsahovať niekoľko špeciálnych hodnôt,

čo naznačuje

Klaster je voľný, t.j. nepoužíva žiadny súbor;

Klaster obsahuje jeden alebo viac sektorov s fyzickými defektmi a

by sa nemali používať;

Tento klaster je posledným klastrom súboru.

Pre akýkoľvek prvok používaný súborom, ale nie posledný klaster

FAT obsahuje číslo nasledujúceho klastra obsadeného súborom.

Každý adresár – bez ohľadu na koreňový adresár alebo podadresár – tiež

je databáza. V adresári DOS pre každý súbor

existuje jeden hlavný záznam (B Prostredie Windows 95 pre dlhé mená

súbory, boli zadané ďalšie záznamy). Na rozdiel od FAT, kde každý prvok

pozostáva z jedného poľa, položky pre súbor v adresári pozostávajú z

niekoľko polí. Niektoré polia – názov, prípona, veľkosť, dátum a čas –

možno zobraziť na obrazovke pomocou príkazu DIR. Systém FAT však poskytuje

pole, ktoré nie je zobrazené príkazom DIR, je pole očíslované ako prvé

klaster pridelený pre súbor.

Keď program odošle požiadavku do operačného systému, s

žiadosť o poskytnutie obsahu nejakého súboru OS prehliadne

záznam v adresári, aby našiel prvý klaster tohto súboru. Potom ona

pristupuje k položke FAT pre daný klaster, aby našiel ďalší

zhluk v reťazci. Opakujte tento proces, kým sa nezistí posledný

súborový klaster, OS presne určí, ktoré klastre do tohto patria

súbor a v akom poradí. Týmto spôsobom môže systém poskytnúť

naprogramovať ľubovoľnú časť súboru, ktorú požaduje. Tento spôsob organizácie

Súbor sa nazýva reťazec FAT.

V systéme FAT je súborom vždy pridelený celočíselný počet klastrov. O 1,2-

Je možné špecifikovať GB pevný disk s 32 KB klastrami v adresári,

aké veľkosti textový súbor obsahujúci slová „ahoj, svet“ je

iba 12 bajtov, ale v skutočnosti tento súbor zaberá 32 KB miesta na disku

priestor. Nevyužitá časť klastra sa nazýva zbytočný priestor

(ochabnutý). V malých súboroch sa môže stratiť takmer celý klaster

miesto a v priemere sú straty polovičné ako veľkosť klastra.

Na 850 MB pevnom disku so 16 KB klastrami strednej veľkosti

súbory asi 50 kB asi 16 % miesta na disku prideleného pre súbory

miesto sa stratí pre nepoužité, ale pridelené súbory

Jedným zo spôsobov, ako uvoľniť miesto na disku, je použitie

programy na kompresiu disku, ako je DriveSpace, ktoré zvýrazňujú „stratené“

priestor“ na použitie inými súbormi.

4.2.3. Ďalšie zmeny vo FAT32

Na zabezpečenie schopnosti pracovať so zvýšeným počtom klastrov, v

položky adresára pre každý súbor musia vyhradiť 4 bajty pre iniciálu

súborový klaster (namiesto 2 bajtov v systéme FAT16). Tradične každý vstup v

adresár pozostáva z 32 bajtov (obr. 1). V strede tohto záznamu je 10 bajtov

použité (bajty 12 až 21), ktoré si spoločnosť Microsoft vyhradila

svoje vlastné potreby v budúcnosti. Dve z nich sú teraz pridelené ako

ďalšie bajty potrebné na označenie štartovacieho klastra v systéme

Operačný systém vždy zabezpečoval prítomnosť dvoch

Inštancie FAT, ale bola použitá iba jedna z nich. S prechodom na FAT32

operačný systém môže pracovať s ktoroukoľvek z týchto kópií. Ďalší

Zmena spočíva v tom, že koreňový adresár, ktorý mal predtým pevné

veľkosť a presne definované miesto na disku, teraz môžete voľne

rásť podľa potreby, ako podadresár. Teraz neexistuje

obmedzenia počtu záznamov v koreňovom adresári. Toto je obzvlášť dôležité

pretože pre každý dlhý názov súboru existuje viacero položiek

katalóg.

Kombinácia Roaming Root a Feature

používanie oboch kópií FAT sú dobrými predpokladmi pre nerušené

dynamická zmena veľkosti diskových partícií, napríklad zmenšenie partície

s cieľom uvoľniť miesto pre iný operačný systém. Tento nový

prístup je menej nebezpečný ako tie, ktoré sa používajú v programoch tretích strán

zmeniť diskové oddiely pri práci s FAT16.

Zo všetkého vyššie uvedeného môžeme vyvodiť záver:

MS-DOS bol čisto 16-bitový operačný systém a bežal

reálny režim procesora. IN Verzie systému Windows 3.1 časť kódu bola 16-

bit a niektoré sú 32-bitové. Windows 3.0 podporoval reálny režim

procesorovej prevádzky, pri vývoji verzie 3.1 bolo rozhodnuté od nej upustiť

podpora.

Windows 95 je 32-bitový operačný systém, ktorý

bitový kód pre kompatibilitu s režimom MS-DOS. Windows 95 32-bit

bitový kód.

§ 5 Súborový systém operačného systému Windows NT.

5.1. Stručný opis Operačný systém Windows NT.

V súčasnosti sa svetový počítačový priemysel veľmi rozvíja

Výkon systému sa zvyšuje, a preto

Schopnosť spracovávať veľké objemy dát sa zvyšuje.

Operačné systémy triedy MS-DOS si s tým už nevedia poradiť

dátový tok a nedokáže plne využívať zdroje modernej

počítačov. Preto v V poslednej dobe dochádza k prechodu na výkonnejšie a

najpokročilejšie operačné systémy triedy UNIX, ktorých príkladom je

je Windows NT vydaný spoločnosťou Microsoft Corporation

Keď používateľ prvýkrát uvidí operačný systém Microsoft

Windows NT, jasná vonkajšia podobnosť

obľúbené rozhranie systému Windows 3.+ Ide však o viditeľnú podobnosť

je len vedľajší súčasťou systému Windows N.T.

Windows NT je 32-bitový operačný systém s

prioritný multitasking. Ako základné komponenty

Operačný systém obsahuje bezpečnostné prvky a

vyvinutá sieťová služba.

Windows NT tiež poskytuje kompatibilitu s mnohými ďalšími

operačné a súborové systémy, ako aj siete.

Ako je znázornené na nasledujúcom obrázku, ide o Windows NT

modulárny (pokročilejší ako monolitický) operačný systém, ktorý

pozostáva zo samostatných vzájomne prepojených relatívne jednoduchých modulov.

Hlavné moduly Windows NT sú (uvedené v poradí

nadväzujúce od nižšej úrovne architektúry po hornú): úroveň

hardvérové ​​abstrakcie HAL (Hardware Abstraction Layer), jadro (Kernel),

exekučný systém (Executive), chránené podsystémy (chránené

subsystémy) a subsystémy prostredia.

Modulárna štruktúra Windows NT

5.2. súborový systém Windows NT.

Keď prvýkrát vyšiel Windows NT, obsahoval

podpora troch súborových systémov. Toto je tabuľka prideľovania súborov (FAT),

poskytovanie kompatibility s MS-DOS, súborovým systémom so zvýšenou

výkon (HPFS), ktorý poskytuje kompatibilitu s LAN Manager a

nový súborový systém s názvom Emerging Technologies File System

NTFS mal množstvo výhod v porovnaní s tými, ktoré sa používajú na

tým bodom pre väčšinu súborových serverov sú súborové systémy.

Na zabezpečenie integrity údajov má NTFS protokol transakcií.

Tento prístup však nevylučuje možnosť straty informácií,

výrazne zvyšuje pravdepodobnosť, že prístup k systém súborov

bude možné, aj keď bude narušená integrita systému

server. To je možné pomocou protokolu transakcií

sledovanie neúplných pokusov o zápis na disk počas následného zavádzania

Windows NT. Transakčný protokol sa používa aj na kontrolu disku

prítomnosť chýb namiesto kontroly každého súboru v prípade použitia

alokačné tabuľky súborov.

Jednou z hlavných výhod NTFS je bezpečnosť. NTFS

poskytuje možnosť vytvárať položky riadenia prístupu (Access Control

Záznamy, ACE) do zoznamu riadenia prístupu (ACL). ACE

obsahuje identifikačné meno skupiny alebo používateľa a prístupový token,

ktoré možno použiť na obmedzenie prístupu k určitým

adresár alebo súbor. Tento prístup môže zahŕňať schopnosť čítať,

nahrávanie, mazanie, spúšťanie a dokonca aj vlastníctvo súborov.

Na druhej strane ACL je kontajner, ktorý ho obsahuje

alebo viac ACE záznamov. To vám umožňuje obmedziť prístup k určitým

používateľov alebo skupiny používateľov do konkrétnych adresárov alebo súborov

Okrem toho NTFS podporuje prácu s dlhými názvami, ktoré majú

do 255 znakov a obsahuje veľké a malé písmená

sekvencie. Jednou z hlavných charakteristík NTFS je

automatické vytváranie ekvivalentných názvov kompatibilných s MS-DOS.

NTFS má tiež funkciu kompresie, ktorá sa prvýkrát objavila vo verzii NT

3.51. Poskytuje možnosť komprimovať akýkoľvek súbor, adresár alebo disk

NTFS. Na rozdiel od kompresných programov MS-DOS, ktoré vytvárajú virtuálny disk,

mať vzhľad skrytého súboru a komprimovať všetky údaje na tomto disku,

Windows NT používa na kompresiu ďalšiu vrstvu súborového subsystému

a dekomprimovanie požadovaných súborov bez vytvárania virtuálny disk. Toto

Ukázalo sa, že je to užitočné pri komprimácii konkrétnej časti disku (napr.

užívateľský adresár) alebo súbory špecifického typu

(napríklad grafické súbory). Jedinou nevýhodou kompresie NTFS je

je nízka v porovnaní s kompresnými schémami MS-DOS

kompresia. Ale NTFS je spoľahlivejší a

produktivitu.

Takže zo všetkého vyššie uvedeného môžeme vyvodiť záver:

Aby boli kompatibilné s rôznymi operačnými systémami, Windows

NT obsahuje súborový systém FAT 32. Okrem toho Windows NT obsahuje svoj vlastný

vlastný súborový systém NTFS, ktorý nie je kompatibilný s FAT 16. Toto

súborový systém má oproti FAT množstvo výhod

vyznačuje sa vyššou spoľahlivosťou a výkonom.

Záver.

MS-DOS - 16-bitový operačný systém, beží v reálnom čase

režim procesora. Vo verziách systému Windows 3.1 je časť kódu 16-bitová a časť kódu

32-bitový. Systém Windows 3.0 podporuje režim skutočného procesora,

Počas vývoja verzie 3.1 bolo rozhodnuté opustiť jej podporu.

Windows 95 je 32-bitový operačný systém, ktorý

funguje iba v režime chráneného procesora. Jadro vrátane manažmentu

pamäťový a procesný dispečing, obsahuje iba 32-bitový kód. Toto

znižuje náklady a urýchľuje prácu. Len niektoré moduly majú 16-

bitový kód pre kompatibilitu s režimom MS-DOS. V systéme Windows 95 32-bit

kód sa používa všade tam, kde je to možné, čo nám umožňuje zabezpečiť

zvýšená spoľahlivosť a odolnosť systému voči poruchám. Okrem toho pre

používa sa kompatibilita so staršími aplikáciami a ovládačmi a 16-

bitový kód.

Windows NT nie je ďalším vývojom predchádzajúceho

existujúce produkty. Jeho architektúra bola vytvorená od nuly, berúc do úvahy

požiadavky na moderný operačný systém. Usilovanie sa

zabezpečiť kompatibilitu nového operačného systému,

Vývojári Windows NT zachovali známe rozhranie Windows a implementovali ho

podpora existujúcich súborových systémov (napríklad FAT) a rôzne

aplikácie (napísané pre MS - Dos, Windows 3.x). Vývojári tiež

zahrnuté v nástrojoch Windows NT na prácu s rôznymi sieťami

znamená.

Spoľahlivosť a robustnosť

poskytujú architektonické prvky, ktoré chránia aplikáciu

programy pred poškodením navzájom a operačným systémom. Windows NT

používa štruktúrované spracovanie výnimiek odolné voči chybám

všetky architektonické úrovne, čo zahŕňa obnoviteľný súbor

NTFS a poskytuje ochranu pomocou vstavaného systému

bezpečnosť a pokročilé techniky správy pamäte.

Používatelia pristupujú k súborom podľa symbolických mien. Ľudská pamäť však obmedzuje počet názvov objektov, na ktoré môže používateľ podľa mena odkazovať. Hierarchická organizácia menného priestoru nám umožňuje výrazne rozšíriť tieto hranice. To je dôvod, prečo má väčšina súborových systémov hierarchickú štruktúru, v ktorej sa úrovne vytvárajú tak, že adresár nižšej úrovne môže byť obsiahnutý v adresári vyššej úrovne (obrázok 19).

Ryža. 19. Hierarchia súborového systému:

a – jednoúrovňová organizácia; b – strom; v – sieti

Graf popisujúci hierarchiu adresárov môže byť strom alebo sieť. Adresáre tvoria strom, ak je možné súbor zaradiť len do jedného adresára (obr. 19, b), a sieť - ak je možné súbor zaradiť do viacerých adresárov naraz (obr. 19, c). Napríklad v systémoch MS-DOS a Windows tvoria adresáre stromovú štruktúru, zatiaľ čo v systéme UNIX tvoria sieťovú štruktúru. V stromovej štruktúre je každý súbor listom. Adresár najvyššej úrovne sa nazýva koreňový adresár alebo koreňový adresár.

Vďaka tejto organizácii si používateľ nemusí pamätať mená všetkých súborov, potrebuje len približnú predstavu o tom, do ktorej skupiny môže byť konkrétny súbor priradený, aby ho našiel postupným prehliadaním adresárov. Hierarchická štruktúra je vhodná pre prácu viacerých používateľov: každý používateľ so svojimi súbormi je lokalizovaný vo vlastnom adresári alebo podstrome adresárov a zároveň sú všetky súbory v systéme logicky prepojené.

Špeciálnym prípadom hierarchickej štruktúry je jednoúrovňová organizácia, keď sú všetky súbory zahrnuté v jednom adresári (obr. 19, a).

Názvy súborov

Všetky typy súborov majú symbolické názvy. Hierarchicky usporiadané súborové systémy zvyčajne používajú tri typy názvov súborov: jednoduché, zložené a relatívne.

Jednoduchý alebo krátky symbolický názov identifikuje súbor v jednom adresári. Jednoduché názvy priraďujú súborom používatelia a programátori a musia brať do úvahy obmedzenia operačného systému týkajúce sa rozsahu znakov aj dĺžky názvu. Donedávna boli tieto hranice veľmi úzke. V súborovom systéme FAT bola teda dĺžka názvov obmedzená na schému 8.3 (8 znakov - samotný názov, 3 znaky - prípona názvu) a v súborovom systéme s5, podporovanom mnohými verziami OS UNIX, jednoduché symbolické meno nemôže obsahovať viac ako 14 znakov. Pre používateľa je však oveľa pohodlnejšie pracovať s dlhými názvami, pretože umožňujú priradiť súborom ľahko zapamätateľné názvy, ktoré jasne označujú, čo súbor obsahuje. Preto moderné súborové systémy, ako aj vylepšené verzie už existujúcich súborových systémov, majú tendenciu podporovať dlhé, jednoduché symbolické názvy súborov. Napríklad na súborových systémoch NTFS a FAT32, ktoré sú súčasťou operačného systému Windows NT, môže názov súboru obsahovať až 255 znakov.

Príklady jednoduchých názvov súborov a adresárov:

Dodatok k CD 254L v ruštine.doc

inštalovateľný správca súborového systému.doc

V hierarchických súborových systémoch môžu mať rôzne súbory rovnaké jednoduché symbolické názvy za predpokladu, že patria do rôznych adresárov. To znamená, že tu funguje schéma „veľa súborov - jeden jednoduchý názov“. Na jednoznačnú identifikáciu súboru v takýchto systémoch sa používa takzvané celé meno.

Celý názov je reťazec jednoduchých symbolických názvov všetkých adresárov, cez ktoré prechádza cesta od koreňa k danému súboru. Celé meno je teda zložený názov, v ktorom sú jednoduché názvy od seba oddelené oddeľovačom akceptovaným v OS. Ako oddeľovač sa často používa dopredná alebo spätná lomka a je zvykom neuvádzať názov koreňového adresára. Na obr. 19, b dva súbory majú jednoduchý názov main.exe, ale ich zložené názvy /depart/main.exe a /user/anna/main exe sa líšia.

V stromovom súborovom systéme existuje vzájomná zhoda medzi súborom a jeho úplným názvom „jeden súbor – jedno celé meno“. V súborových systémoch, ktoré majú sieťovú štruktúru, môže byť súbor zahrnutý do niekoľkých adresárov, čo znamená, že môže mať niekoľko úplných mien; tu platí korešpondencia „jeden súbor – veľa celých mien“. V oboch prípadoch je súbor jednoznačne identifikovaný svojim úplným názvom.

Súbor možno identifikovať aj podľa relatívneho názvu. Relatívny názov súboru je určený konceptom „aktuálneho adresára“. Pre každého používateľa je v ktoromkoľvek danom čase jeden z adresárov súborového systému aktuálny adresár a tento adresár si vyberie používateľ sám na príkaz OS. Súborový systém zachytí názov aktuálneho adresára, aby ho potom mohol použiť ako doplnok k relatívnym menám na vytvorenie plne kvalifikovaného názvu súboru. Pri použití relatívnych mien používateľ identifikuje súbor podľa reťazca názvov adresárov, cez ktoré prechádza cesta z aktuálneho adresára do daného súboru. Napríklad, ak je aktuálny adresár /user, potom relatívny názov súboru /user/anna/main.exe je anna/main.exe.

Niektoré operačné systémy umožňujú priradiť rovnakému súboru viacero jednoduchých názvov, ktoré možno interpretovať ako aliasy. V tomto prípade, rovnako ako v systéme so sieťovou štruktúrou, sa vytvorí korešpondencia „jeden súbor – veľa úplných mien“, pretože každý jednoduchý názov súboru zodpovedá najmenej jedno celé meno.

A hoci celý názov jednoznačne identifikuje súbor, pre operačný systém je jednoduchšie pracovať so súborom, ak existuje vzájomná zhoda medzi súbormi a ich názvami. Na tento účel priradí súboru jedinečný názov, takže platí pomer „jeden súbor – jeden jedinečný názov“. Jedinečný názov existuje spolu s jedným alebo viacerými symbolickými názvami priradenými súboru používateľmi alebo aplikáciami. Jedinečný názov je číselný identifikátor a je určený len pre operačný systém. Príkladom takého jedinečného názvu súboru je číslo inódu v UNIXový systém.

Montáž

Vo všeobecnosti môže mať počítačový systém niekoľko diskových zariadení. Dokonca aj typický osobný počítač má zvyčajne jeden pevný disk, jednu disketovú mechaniku a CD-ROM mechaniku. Výkonné počítače sú zvyčajne vybavené veľké množstvo diskové jednotky, na ktorých sú nainštalované diskové balíky. Navyše aj jedno fyzické zariadenie pomocou nástrojov operačného systému môže byť reprezentované ako niekoľko logických zariadení, najmä rozdelením diskového priestoru na oddiely. Vzniká otázka: ako organizovať ukladanie súborov v systéme s niekoľkými zariadeniami? externá pamäť?

Prvým riešením je, že každé zariadenie je hostiteľom samostatného súborového systému, to znamená, že súbory umiestnené na tomto zariadení sú popísané adresárovým stromom, ktorý nie je žiadnym spôsobom spojený so stromami adresárov na iných zariadeniach. V tomto prípade na jedinečnú identifikáciu súboru musí používateľ zadať identifikátor logického zariadenia spolu so zloženým symbolickým názvom súboru. Príkladom takejto autonómnej existencie súborových systémov je operačný systém MS-DOS, v ktorom úplný názov súboru obsahuje písmenový identifikátor logickej jednotky. Takže pri prístupe k súboru umiestnenému na jednotke A musí používateľ zadať názov tejto jednotky: A:\privat\letter\uni\let1.doc.

Ďalšou možnosťou je organizovať úložisko súborov, v ktorom má používateľ možnosť kombinovať súborové systémy umiestnené na rôznych zariadeniach do jedného súborového systému opísaného jediným adresárovým stromom. Táto operácia sa nazýva montáž. Pozrime sa, ako sa táto operácia vykonáva na príklade operačného systému UNIX.

Medzi všetkými zariadeniami logického disku dostupnými v systéme operačný systém rozlišuje jedno zariadenie, ktoré sa nazýva systémové. Nech sú dva súborové systémy umiestnené na rôznych logických jednotkách (obr. 20) a jedna z jednotiek je systémová.

Súborový systém umiestnený na systémový disk, je priradený root. Na prepojenie hierarchií súborov v koreňovom súborovom systéme sa vyberie existujúci adresár, v tomto príklade adresár man. Po dokončení pripojenia sa vybratý adresár man stane koreňovým adresárom druhého súborového systému. Prostredníctvom tohto adresára je pripojený súborový systém pripojený ako podstrom k všeobecnému stromu (obr. 21).

Ryža. 20. Dva súborové systémy pred pripojením

Ryža. 21. Zdieľaný súborový systém po pripojení

Po pripojení zdieľaného súborového systému neexistuje pre používateľa žiadny logický rozdiel medzi koreňovým a pripojeným súborovým systémom; konkrétne pomenovanie súborov sa vykonáva rovnakým spôsobom, ako keby to bol na začiatku jeden súborový systém.

Atribúty súboru

Pojem „súbor“ zahŕňa nielen údaje a názov, ktorý ukladá, ale aj jeho atribúty. Atribúty súboru sú informácie, ktoré popisujú vlastnosti súboru. Príklady možných atribútov súboru:

 typ súboru (bežný súbor, adresár, špeciálny súbor atď.);

 vlastník súboru;

 tvorca súboru;

 heslo na prístup k súboru;

 informácie o povolených operáciách prístupu k súborom;

 časy vytvorenia, posledného prístupu a posledná zmena;

 aktuálna veľkosť súboru;

 maximálna veľkosť súbor;

 znak „len na čítanie“;

 znak „skrytý súbor“;

 podpísať „ systémový súbor”;

 podpísať „archívny súbor“;

 atribút „binárny/znakový“;

 „dočasný“ atribút (odstráni sa po dokončení procesu);

 blokovacie znamenie;

 dĺžka záznamu v spise;

 ukazovateľ na kľúčové pole v zázname;

 dĺžka kľúča.

Súbor atribútov súborov je určený špecifikami súborového systému: v súborových systémoch odlišné typy Na charakterizáciu súborov možno použiť rôzne sady atribútov. Napríklad na súborových systémoch, ktoré podporujú ploché súbory, nie je potrebné použiť posledné tri atribúty v zozname, ktoré súvisia so štruktúrovaním súborov. V operačnom systéme pre jedného používateľa budú v sade atribútov chýbať charakteristiky relevantné pre používateľov a bezpečnosť, ako je vlastník súboru, tvorca súboru, heslo na prístup k súboru, informácie o autorizovanom prístupe k súboru.

Používateľ môže pristupovať k atribútom pomocou zariadení, ktoré na tento účel poskytuje súborový systém. Zvyčajne môžete čítať hodnoty akéhokoľvek atribútu, ale zmeniť iba niektoré. Používateľ môže napríklad zmeniť povolenia súboru (za predpokladu, že na to má potrebné povolenia), ale nemôže zmeniť dátum vytvorenia ani aktuálnu veľkosť súboru.

Hodnoty atribútov súboru môžu byť priamo obsiahnuté v adresároch, ako sa to robí v súborovom systéme MS-DOS (obr. 22, a). Obrázok ukazuje štruktúru položky adresára obsahujúcej jednoduchý symbolický názov a atribúty súboru. Písmená tu označujú vlastnosti súboru: R - len na čítanie, A - archivovaný, H - skrytý, S - systém.

Ryža. 22. Štruktúra adresára:

a – štruktúra záznamov adresára MS-DOS (32 bajtov); b – Štruktúra položky adresára OS UNIX

Ďalšou možnosťou je umiestnenie atribútov do špeciálnych tabuliek, kedy katalógy obsahujú len odkazy na tieto tabuľky. Tento prístup je implementovaný napríklad v súborovom systéme ufs operačného systému UNIX. V tomto súborovom systéme je adresárová štruktúra veľmi jednoduchá. Záznam pre každý súbor obsahuje krátky symbolický názov súboru a smerník na deskriptor indexu súboru, ide o názov v ufs pre tabuľku, v ktorej sú sústredené hodnoty atribútov súboru (obr. 22, b).

V oboch verziách adresáre poskytujú prepojenie medzi názvami súborov a samotnými súbormi. Avšak prístup oddeľovania názvu súboru od jeho atribútov robí systém flexibilnejším. Napríklad súbor môže byť jednoducho zahrnutý do niekoľkých adresárov naraz. Záznamy pre tento súbor v rôznych adresároch môžu mať rôzne jednoduché názvy, ale pole odkazu bude mať rovnaké číslo inodu.

Články na prečítanie:

Hierarchické zoskupovanie | Stanfordská univerzita

Objekt s premenlivou dĺžkou tzv súbor.

Súbor - je pomenovaná postupnosť bajtov ľubovoľnej dĺžky. Keďže súbor môže mať nulovú dĺžku, vytvorenie súboru zahŕňa pomenovanie a registráciu v systéme súborov – toto je jedna z funkcií OS.

Zvyčajne v samostatný súbor ukladať dáta patriace rovnakému typu. V tomto prípade rozhoduje typ údajov typ súboru.

Keďže v definícii súboru nie je žiadne obmedzenie veľkosti, môžeme si predstaviť, že súbor má 0 bajtov (prázdny súbor) a súbor s ľubovoľným počtom bajtov.

Pri definovaní súboru sa osobitná pozornosť venuje názvu. V skutočnosti nesie údaje o adrese, bez ktorých sa údaje uložené v súbore nestanú informáciou, pretože neexistuje spôsob, ako sa k nim dostať. Okrem funkcií súvisiacich s adresovaním môže názov súboru uchovávať aj informácie o type údajov, ktoré obsahuje. Pre automatické nástroje na prácu s dátami je to dôležité, pretože na základe názvu súboru (resp. jeho prípony) dokážu automaticky určiť adekvátny spôsob extrakcie informácií zo súboru.

Štruktúra súboru - hierarchická štruktúra, v ktorej operačný systém zobrazuje súbory a adresáre (priečinky).

Slúži ako vrchná časť konštrukcie názov prepravcu, kde sa ukladajú súbory. Ďalej sú súbory zoskupené do adresáre (priečinky), v rámci ktorých možno vytvoriť vnorené adresáre

Názvy externých pamäťových médií. Disky, na ktorých sú v počítači uložené informácie, majú svoje názvy – každý disk je pomenovaný písmenom latinskej abecedy, za ktorým nasleduje dvojbodka. Takže disketám sú vždy priradené písmená A: A IN:. Logické jednotky pevného disku sú pomenované začínajúce písmenom S:. Za všetkými názvami logických jednotiek nasledujú názvy jednotiek CD. Napríklad nainštalované: disketová jednotka, pevný disk rozdelený na 3 logické jednotky a jednotka CD. Identifikujte písmená všetkých pamäťových médií. A:- disketová mechanika; S:, D:, E:- logické jednotky pevného disku; F:- CD mechanika.

Logický pohon alebo objem(Angličtina) objem alebo anglicky oddiel) - časť dlhodobej pamäte počítača, ktorá sa pre jednoduché používanie považuje za celok. Pojem „logický disk“ sa používa na rozdiel od „fyzického disku“, ktorý označuje pamäť jedného konkrétneho diskového média.

Pre operačný systém nezáleží na tom, kde sa údaje nachádzajú - zapnuté laserový disk, na oddiele pevného disku alebo na jednotke flash. Na zjednotenie reprezentovaných oblastí dlhodobej pamäte sa zavádza koncept logického disku.

Okrem uložených informácií obsahuje zväzok aj popis súborového systému - spravidla ide o tabuľku so zoznamom všetkých súborov a ich atribútov (File Allocation Table, FAT). Tabuľka určuje najmä to, v ktorom adresári (priečinku) sa konkrétny súbor nachádza. Vďaka tomu sa pri presúvaní súboru z jedného priečinka do druhého v rámci toho istého zväzku neprenesú údaje z jednej časti fyzického disku na druhú, ale jednoducho zmenia záznam v alokačnej tabuľke súborov. Ak sa súbor prenesie z jednej logickej jednotky na druhú (aj keď sa obe logické jednotky nachádzajú na tej istej fyzickej jednotke), nevyhnutne dôjde k fyzickému prenosu údajov (v prípade úspechu skopírovanie s ďalším vymazaním originálu).

Z rovnakého dôvodu formátovanie a defragmentácia každej logickej jednotky neovplyvňuje ostatné.

Katalóg (priečinok) - miesto na disku (špeciálny systémový súbor), ktorý ukladá servisné informácie o súboroch (názov, prípona, dátum vytvorenia, veľkosť atď.). Adresáre na nižších úrovniach sú vnorené do adresárov na vyšších úrovniach a sú určené pre nich vnorené. Adresár najvyššej úrovne (nadadresár) vo vzťahu k adresárom nižšej úrovne sa nazýva nadradený adresár. Najvyššia úroveň vnorenia hierarchickej štruktúry je koreňový adresár disk (obr. 1). Zavolá sa adresár, s ktorým používateľ práve pracuje prúd.

Pravidlá pre pomenovanie adresára sa nelíšia od pravidiel pre pomenovanie súboru, aj keď nie je zvykom uvádzať prípony názvov adresárov. Pri zápise prístupovej cesty k súboru cez systém podadresárov sú všetky prechodné adresáre oddelené špecifickým symbolom. Mnoho operačných systémov používa ako tento znak "\" (obrátené lomítko).

Požiadavka na jedinečný názov súboru je zrejmá – bez toho nie je možné zaručiť jednoznačný prístup k dátam. V prostriedkoch počítačová technológia požiadavka jedinečnosti názvu je zabezpečená automaticky - používateľ ani automatizácia nedokážu vytvoriť súbor s názvom zhodným s už existujúcim.

Keď sa použije súbor, ktorý nie je v aktuálnom adresári, program pristupujúci k súboru musí uviesť, kde presne sa súbor nachádza. To sa vykonáva zadaním cesty k súboru.

Cesta k súboru- ide o názov média (disku) a postupnosť názvov adresárov oddelených znakom „\“ v OS Windows (znak „/“ sa používa v OS UNIX). Táto cesta určuje cestu do adresára, v ktorom sa nachádza požadovaný súbor.

Na určenie cesty k súboru sa používajú dve rôzne metódy. V prvom prípade je daný každý súbor absolútny názov cesty (celý názov súboru), pozostávajúce z názvov všetkých adresárov od koreňového po ten, ktorý obsahuje súbor, a názvu samotného súboru. Napríklad cesta C:\Abby\Doc\otchet.doc znamená, že koreňový adresár disku S: obsahuje adresár Abby, ktorý zase obsahuje podadresár Doc kde sa súbor nachádza správa.doc. Názvy absolútnych ciest vždy začínajú názvom média a koreňovým adresárom a sú jedinečné. Platí tiež relatívny názov cesty. Používa sa spolu s konceptom aktuálny adresár. Užívateľ môže určiť jeden z adresárov ako aktuálny pracovný adresár. V tomto prípade sa všetky názvy ciest, ktoré nezačínajú oddeľovacím znakom, považujú za relatívne a počítajú sa relatívne k aktuálnemu adresáru. Napríklad, ak je aktuálny adresár C:\Abby, potom do súboru s absolútnou cestou C:\Abby\ možno kontaktovať ako Doc\otchet.doc.

Vzhľadom na to, že štruktúra súborov počítača môže byť významná, vyhľadajte potrebné dokumenty jednoduchým prechádzaním štruktúra súboru nie vždy pohodlné. Zvyčajne sa verí, že každý používateľ počítača by mal poznať (a pamätať si) štruktúru priečinkov, do ktorých ukladá dokumenty. Sú však prípady, keď sa dokumenty ukladajú mimo tejto štruktúry. Mnoho aplikácií napríklad ukladá dokumenty do predvolených priečinkov, ak používateľ zabudol explicitne určiť, kam sa má dokument uložiť. Tento predvolený priečinok môže byť priečinok, ktorý bol naposledy uložený, priečinok, v ktorom sa nachádza samotná aplikácia, nejaký druh priečinka služby, napríklad \ Moje dokumenty a tak ďalej. IN podobné prípady Súbory dokumentov sa môžu „stratiť“ v množstve iných údajov.

Potreba hľadať súbory obzvlášť často vzniká počas nastavovacích prác. Typický prípad je, keď pri hľadaní zdroja nekontrolovaných zmien v operačnom systéme potrebujete nájsť všetky súbory, ktoré boli nedávno zmenené. Prostriedkom automatické vyhľadávanie súbory sú široko používané aj odborníkmi, ktorí nastavujú počítačové systémy - je pre nich ťažké orientovať sa v štruktúre súborov „cudzieho“ osobný počítač a hľadať potrebné súbory navigácia nie je pre nich vždy produktívna.

Primárny vyhľadávací nástroj Windows XP spustite z hlavného menu príkazom Štart > Hľadať > Súbory a priečinky. Ďalšia možnosť spustenia nie je o nič menej pohodlná - z ľubovoľného okna priečinka (Zobraziť > Panely prieskumníka > Hľadať > Súbory a priečinky alebo kľúč F3).

Ovládacie prvky na paneli vyhľadávania vám umožňujú lokalizovať oblasť vyhľadávania na základe dostupných informácií o názve súboru a adrese. Pri zadávaní názvu súboru sú povolené zástupné znaky «*» A «?» . Symbol «*» nahrádza ľubovoľný počet ľubovoľných znakov a znak «?» nahrádza ľubovoľný znak. Takže napríklad hľadanie súboru s názvom *.TXT skončí so zobrazením všetkých súborov s príponou názvu. TXT a výsledok vyhľadávania súborov s názvom *.??t bude zoznam všetkých súborov s príponami názvu. txt, .bat, .dat a tak ďalej.

Pri vyhľadávaní súborov s „dlhými“ názvami by ste mali mať na pamäti, že ak „dlhý“ názov obsahuje medzery (a to je prijateľné), potom pri vytváraní úlohy vyhľadávania by mal byť takýto názov uzavretý v úvodzovkách, napríklad: "Aktuálna práca.doc".

Vyhľadávací panel má ďalšie skryté ovládacie prvky. Zobrazia sa po kliknutí na rozširujúcu sa šípku smerom nadol.

· Otázka Kedy boli vykonané posledné zmeny? umožňuje obmedziť rozsah vyhľadávania podľa dátumu vytvorenia, poslednej úpravy alebo otvorenia súboru.

· Otázka Aká je veľkosť súboru? umožňuje obmedziť vyhľadávanie na súbory určitej veľkosti.

· Odsek Extra možnosti umožňuje určiť typ súboru, povoliť prezeranie skryté súbory a priečinky, ako aj nastaviť niektoré ďalšie parametre vyhľadávania.

V prípadoch, keď sa hľadá neformátovaný textový dokument, je možné vyhľadávať nielen podľa atribútov súboru, ale aj podľa jeho obsahu. Do poľa je možné zadať požadovaný text Slovo alebo fráza v súbore.

Vyhľadávanie dokumentu na základe fragmentu textu neprináša výsledky, ak ide o dokument, ktorý má formátovanie, pretože kódy formátovania porušujú prirodzenú postupnosť kódov textových znakov. V týchto prípadoch môžete niekedy použiť vyhľadávací nástroj, ktorý sa dodáva s aplikáciou, ktorá formátuje dokumenty.

19.Kompresia dát a archivácia súborov.

Charakteristickou črtou väčšiny „klasických“ dátových typov, s ktorými ľudia tradične pracujú, je určitá redundancia. Stupeň redundancie závisí od typu údajov. Okrem toho stupeň redundancie údajov závisí od prijatého kódovacieho systému. Môžeme teda napríklad povedať, že kódovanie textové informácie pomocou ruského jazyka (pomocou ruskej abecedy) dáva v priemere o 20-30% väčšiu redundanciu ako kódovanie adekvátnych informácií pomocou anglického jazyka.
Pri spracovaní informácií hrá dôležitú úlohu aj redundancia. Pokiaľ však nejde o spracovanie, ale o ukladanie hotových dokumentov alebo ich prenos, je možné znížiť redundanciu, čo dáva efekt kompresie údajov.
Ak sa na hotové dokumenty aplikujú metódy kompresie informácií, potom sa pojem kompresia údajov často nahrádza pojmom archivácia údajov a softvér Tí, ktorí vykonávajú tieto operácie, sa nazývajú archivátory.
V závislosti od objektu, v ktorom sa komprimované údaje nachádzajú, existujú:
- zhutňovanie (archivácia) súborov;
- zhutňovanie (archivácia) priečinkov;
- diskové zhutňovanie.
Ak sa počas kompresie údajov zmení obsah údajov, metóda kompresie je nevratná a po obnovení údajov z komprimovaného súboru sa pôvodná sekvencia neobnoví úplne. Takéto metódy sa tiež nazývajú metódy kompresie s riadenou stratou. Sú použiteľné len pre tie typy údajov, pri ktorých formálna strata časti obsahu nevedie k výraznému zníženiu spotrebiteľských vlastností. V prvom rade sa to týka multimediálnych dát: videosekvencií, hudobných nahrávok, zvukových nahrávok a kresieb. Stratové kompresné metódy zvyčajne poskytujú oveľa vyššie kompresné pomery ako reverzibilné metódy, ale nemožno ich použiť textové dokumenty, databázy a najmä do programový kód. Typické formáty stratovej kompresie sú:
- JPG pre grafické dáta;
- .MPG pre video dáta;
- . M RZ pre audio dáta.
Ak kompresia údajov zmení iba ich štruktúru, potom je metóda kompresie reverzibilná. Z výsledného kódu môžete obnoviť pôvodné pole použitím reverznej metódy. Na kompresiu akéhokoľvek typu údajov sa používajú reverzibilné metódy. Typické formáty bezstratovej kompresie sú:
- .GIF, TIP,. PCX a mnoho ďalších pre grafické dáta;
- .AVI pre video dáta;
- .ZIP, .ARJ, .BAR, .LZH, .LH, .CAB a mnoho ďalších pre akýkoľvek typ údajov.
„Klasické“ formáty kompresie údajov, ktoré sa bežne používajú pri každodennej práci s počítačom, sú formáty .ZIP a .ARJ. Najnovšie k nim pribudol obľúbený formát .RAR.
Medzi základné funkcie, ktoré väčšina moderných správcov archívov vykonáva, patria:
- extrahovanie súborov z archívov;
- vytváranie nových archívov;
- pridávanie súborov do existujúceho archívu;
- vytváranie samorozbaľovacích archívov;
- vytváranie distribuovaných archívov na nízkokapacitných médiách;
- testovanie integrity štruktúry archívu;
- úplné alebo čiastočné obnovenie poškodených archívov;
- ochrana archívov pred nahliadnutím a neoprávnenou úpravou.
Samorozbaľovacie archívy Samorozbaľovací archív sa pripravuje na základe bežného archívu tak, že sa k nemu pripojí malý softvérový modul. Samotný archív dostane príponu názvu.EXE, ktorá je typická pre spustiteľné súbory.
Distribuované archívy. Niektorí manažéri (napríklad WinZip) vykonávajú rozdelenie priamo na diskety a niektorí (napríklad WinRAR a WinArj) umožňujú vopred rozdeliť archív na fragmenty danej veľkosti na pevnom disku. Následne je možné ich kopírovaním preniesť na externé médium.
Pri vytváraní distribuovaných archívov má WinZip Manager nepríjemná vlastnosť: Každý zväzok obsahuje súbory s rovnakými názvami. V dôsledku toho nie je možné určiť čísla zväzkov uložených na jednotlivých disketách podľa názvu súboru. Správcovia archívov WinArj a WinRAR označujú všetky distribuované archívne súbory rôznymi názvami, a preto nespôsobujú takéto problémy.
Ochrana archívu. Vo väčšine prípadov sú archívy chránené heslom, ktoré sa vyžaduje pri pokuse o zobrazenie, rozbalenie alebo zmenu archívu.
TO doplnkové funkcie správcovia archívov obsahujú servisné funkcie, ktoré uľahčujú prácu. Často sú implementované externé pripojenieďalšie služby a poskytujú:
- prezeranie súborov rôznych formátov bez ich extrahovania z archívu;
vyhľadávanie súborov a údajov v archívoch;
inštalácia programov z archívov bez predbežného rozbalenia;
kontrola neprítomnosti počítačové vírusy v archíve pred rozbalením;
kryptografická ochrana archívnych informácií;
dekódovanie správ Email;
„transparentné“ zhutnenie spustiteľných súborov.EXE a.DLL;
vytváranie samorozbaľovacích viaczväzkových archívov;
výber alebo úprava pomeru kompresie informácií.

Môžete dvakrát kliknúť na ikonu priečinka, po ktorom sa spustí Prieskumník a zobrazí vám obsah vybraného priečinka (pozri obr. 21.1).

Keď dvakrát kliknete na ikonu súboru, spustí sa program, ktorý súbor vytvoril a zobrazí jeho obsah. Aj keď v skutočnosti to nemusí byť ten istý program, ktorý vytvoril súbor. Napríklad, grafické súbory možno otvoriť pomocou špeciálny program na ich zobrazenie, nie program na úpravu grafiky, ktorý ich vytvoril.

Keď otvoríte súbor programu, program sa spustí.

Po otvorení priečinka uvidíte jeho obsah v okne priečinka. Systém Windows môžete nakonfigurovať tak, aby sa každý priečinok otváral vo vlastnom okne. Tu je návod, ako na to.

1. V okne priečinka zvoľte Nástroje=>Možnosti priečinka.

Zobrazí sa dialógové okno Možnosti priečinka.

2. Na karte Všeobecné vyberte možnosť Otvoriť každý priečinok v samostatnom okne.

3. Kliknite na tlačidlo OK.

Keď skončíte, nezabudnite zavrieť všetky okná priečinkov.

Zobraziť stromovú štruktúru

Najťažšou časťou práce s priečinkami a súbormi je ich usporiadanie do toho, čo informatici nazývajú stromová štruktúra. Stromová štruktúra je jasne viditeľná na ľavej strane okna Prieskumníka. Táto oblasť okna sa nazýva Priečinky (pozri obrázok 21.1). Ak tento zoznam nevidíte, kliknite na tlačidlo Priečinky na paneli s nástrojmi. Alebo z ponuky vyberte Zobraziť^ Panely prehliadača^ Priečinky.

Pomocou myši môžete rýchlo nájsť ľubovoľný priečinok v stromovej štruktúre, ak, samozrejme, viete, kde ho hľadať. Po kliknutí na priečinok sa jeho obsah zobrazí vpravo v okne.

Kliknutím na znamienko „+“ (plus) vedľa príslušného priečinka uvidíte všetky jeho podpriečinky, t.j. vetva stromovej štruktúry.

Kliknutím na znamienko „-“ (mínus) vedľa priečinka zatvoríte príslušnú vetvu stromovej štruktúry.

Ako skryť stromovú štruktúru

Keď je panel Priečinky zatvorený, v okne Prieskumník sa zobrazí zoznam úloh pre súbory a priečinky, ako je znázornené na obr. 21.2. Tento zoznam obsahuje základné operácie so súbormi v danom priečinku, prechody do iných adresárov v počítači a ďalšie podobné úlohy.

Zoznam úloh závisí od typu priečinka, ktorý si prezeráte, vybratého súboru a jeho typu.

Upozorňujeme, že ktorýkoľvek z panelov úloh možno zobraziť alebo skryť kliknutím na ikonu šípky.

Počiatočný sektor pevného disku obsahuje hlavný koreňový záznam, ktorý sa načíta do pamäte a vykoná sa.

Posledná časť tohto sektora obsahuje tabuľku rozdelenia - 4-prvkovú tabuľku so 16-bajtovými prvkami. S touto tabuľkou manipuluje program FDISK (alebo ekvivalentná pomôcka v inom operačnom systéme).

Počas zavádzania systém ROM-BIOS načíta hlavnú koreňovú položku a prenesie kontrolu na svoj kód. Tento kód načíta tabuľku oddielov, aby určil oddiel označený ako aktívny. Správny koreňový sektor sa potom načíta do pamäte a vykoná sa.

Stôl 1.Štruktúra hlavnej koreňovej položky a tabuľky oddielov

Tabuľka 2Štruktúra deskriptora sekcie

Kód oblasti sa používa na určenie prítomnosti a umiestnenia primárnej a rozšírenej oblasti na disku. Keď je požadovaný oddiel nájdený, jeho veľkosť a súradnice možno extrahovať z príslušných polí deskriptora. Ak je v poli kódu oblasti napísané 0, potom sa deskriptor považuje za prázdny, to znamená, že nedefinuje žiadnu oblasť na disku.

Tabuľka 3. Kódy oddielov operačného systému Microsoft

kód	Typ sekcie	Veľkosť	Typ FAT	OS
01h	Základné	0-15 MB	FAT12	MS-DOS 2.0
04h	Základné	16-32 MB	FAT16	MS-DOS 3.0
05h	Pokročilé	0-2 GB	-	MS-DOS 3.3
06h	Základné	32 MB – 2 GB	FAT16	MS-DOS 4.0
0Bh	Základné	512 MB – 2 GB	FAT32	OSR2
0Ch	Pokročilé	512 MB – 2 TB	FAT32	OSR2
0Eh	Základné	32 MB – 2 GB	FAT16	Windows 95
0Fh	Pokročilé	0-2 GB	-	Windows 95

Nasledujúce kódy sú vyhradené pre operačné systémy iných spoločností:

• 02h - úsek CP/M;
• 03h - sekcia Xenix;
• 07h - oddiel OS/2 (systém súborov HPFS).

Poznámky:

1. Čísla valca a sektora zaberajú 10 a 6 bitov:

   15

   14

   13

   12

   11

   10

   9

   8

   7

   6

   5

   4

   3

   2

   1

   0

   c

   c

   c

   c

   c

   c

   c

   c

   c

   c

   s

   s

   s

   s

   s

   s

   
   Sú usporiadané tak, že keď načítate CX so 16-bitovou hodnotou, je pripravený zavolať prerušenie INT 13h na prečítanie požadovanej časti disku. Po načítaní hlavného záznamu do oblasti pamäte sect_buf je teda kód CMP byte ptr sect_buf, 80h

   skontroluje, či je prvý oddiel aktívny, a kód

   MOV CX, sect_buf

   načíta CX, aby zavolal INT 13h, aby prečítal koreňový sektor oddielu #1.

2. Hodnota "relatívny sektor" pri posune 08h v každom oddiele je ekvivalentná hlavičke, sektoru a cylindru počiatočnej adresy oddielu. Relatívny sektor 0 sa zhoduje s valcom 0, hlavou 0, sektorom 1. Relatívne číslo sektora sa zvyšuje najskôr pre každý sektor na hlave, potom pre každú hlavu a nakoniec pre každý valec.

   Použiteľný vzorec:

   Rel_sec = (#Cyl * sec_per_cyl * hlavy) + (#Cieľ * sec_per_cyl) + (#Sec -1)

   Oddiely začínajú na párnom počte valcov, s výnimkou prvého oddielu, ktorý môže začínať na valci 0, hlave 0, sektore 2 (keďže sektor 1 je obsadený Master Boot Record).

   Keď záznam koreňového oddielu získa kontrolu, DS:SI ukáže na zodpovedajúci záznam tabuľky oddielov.

Štruktúra koreňového sektora

Tabuľka 4. Formát koreňového sektora diskety alebo oblasti pevného disku

00 hod	3	ŽMP	xx xx		NEAR skok na stiahnutie kódu
03h	8	"ja"	"B"	"M"			"4"	"."	"0"	Názov OEM spoločnosti a verzia systému
0Bh	2	SectSiz		počet bajtov v sektore (vždy 512)						začiatok BPB
0Dh	1	ClusSiz		počet sektorov v klastri
0Eh	2	ResSecs		počet náhradných sektorov (sektory pred FAT #1)
10h	1	FatCnt		počet tabuliek FAT
11h	2	RootSiz		počet 32-bajtových prvkov koreňového adresára (pre FAT32 - 0)
13h	2	TotSecs		celkový počet sektorov na médiu (oddiel DOS)
15h	1	Médiá		typ média (rovnaký ako 1. bajt FAT)
16h	2	FatSize		počet sektorov v jednom FAT						koniec BPB
18h	2	TrkSecs				počet sektorov na stopu
1Ah	2	HeadCnt				počet hláv
1Ch	4	HidnSec				počet skrytých sektorov (používa sa v schémach oddielov)
20h	4	TotSecs				celkový počet sektorov, ak veľkosť > 32 MB
24h	1	128				číslo fyzického disku
25h	1					rezerva
26h	1	29h				znak rozšírenej štruktúry
27h	4					ID zväzku (sériové číslo)
2Bh	Bh					štítok (NO NAME)
36h	8					ID systému súborov (FAT12)
3Eh		začiatok načítania kódu a údajov

Poznámky:

1. Typy pamäťových médií:
   • F0h - disketa, 2 strany, 18 sektorov na stopu;
   • F8h - pevný disk;
   • F9h - disketa, 2 strany, 15 sektorov na stopu;
   • FCh - disketa, 1 strana, 9 sektorov na stopu;
   • FDh - disketa, 2 strany, 9 sektorov na stopu;
   • FEh - disketa, 1 strana, 8 sektorov na stopu;
   • FFh - disketa, 2 strany, 8 sektorov na stopu.
2. Na čítanie tohto sektora použite absolútne čítanie INT 25h (DX=0). ALEBO:
   • diskety: koreňový sektor = BIOS INT 13h hlava 0, stopa 0, sektor 1;
   • tvrdý: prečítajte si tabuľku Partition_Table pre BIOS hlavy/stopy/sektora.
3. BPB (BIOS Parameter Block) je podmnožina údajov obsiahnutých v koreňovom_sektore. Požiadavka ovládača "Build BPB" vyžaduje, aby vodič vyplnil blok uvedený vyššie. Dĺžka BPB = 13 bajtov

Tabuľka parametrov diskety

Táto 10-bajtová štruktúra je známa aj ako „základná tabuľka disku“. Nachádza sa na adrese vektora prerušenia INT 1Eh (4-bajtová adresa na 0:0078). Táto tabuľka špecifikuje niektoré dôležité premenné pre disketové zariadenia. Je inicializovaný systémom ROM-BIOS a upravený systémom DOS, aby sa zlepšil výkon diskiet.

Tabuľka 5. Formát tabuľky parametrov diskety

Zaujatosť	Dĺžka	Obsah
00 hod	1	Prvý bajt špecifikácie: bity 0-3 - čas načítania hlavy; bity 4-7 - trvanie kroku hlavy
01h	1	Druhý bajt špecifikácie: bit 0 - príznak režimu DMA; bity 1-7 - čas načítania hlavy
02h	1	Oneskorenie pred vypnutím motora (v „tikoch“ systémových hodín)
03h	1	Veľkosť sektora (bajty): 0 – 128, 1 – 256, 2 – 512, 3 – 1024
04h	1	Počet sektorov na stopu
05h	1	Dĺžka medzisektorovej medzery pre operácie čítania/zápisu
06h	1	Dĺžka dátovej oblasti
07h	1	Dĺžka medzisektorovej medzery pre operáciu formátovania
08h	1	Zástupný znak pre formátovanie (zvyčajne 0F6h, t. j. "Ў")
09h	1	Čas inštalácie hlavy (v milisekundách)
0Ah	1	Čas spustenia motora (za 1/8 s)

Tabuľka parametrov pevného disku

Táto 16-bajtová štruktúra sa nachádza na adrese vektora prerušenia INT 41h (4-bajtová adresa na 0:0104). Parametre pre druhý pevný disk (ak existuje) sa nachádzajú na adrese vektora INT 46h. Tieto tabuľky definujú niektoré dôležité premenné pre operácie s pevným diskom.

Tabuľka 6. Formát tabuľky pevného disku

Zaujatosť	Dĺžka	Obsah
00 hod	2	Počet valcov
02h	1	Počet hláv
03h	2	Nepoužíva sa (vždy 0)
05h	2	Číslo štartovacieho valca predkompenzácie
07h	1	Maximálna dĺžka bloku ECC
08h	1	Riadiaci bajt: bity 0-2 - nepoužívajú sa (vždy 0); bit 3 - nastavte, ak je počet hláv väčší ako 8; bit 4 - nepoužíva sa (vždy 0); bit 5 - nastavte, ak výrobca umiestnil mapu defektov na valec s číslom „maximálny pracovný valec + 1“; bit 6 - zákaz opätovnej kontroly ECC; bit 7 - ovládanie ECC deaktivované
09h	1	Nepoužíva sa (vždy 0)
0Ah	1	Nepoužíva sa (vždy 0)
0Bh	1	Nepoužíva sa (vždy 0)
0Ch	2	Číslo valca parkovacej zóny
0Eh	1	Počet sektorov na stopu
0Fh	1	Rezervovať

Tabuľka prideľovania súborov (FAT)

Veľkosť súboru sa môže časom meniť. Ak povolíte uloženie súboru iba v susedných sektoroch, potom keď sa veľkosť súboru zväčší, OS ho musí úplne prepísať na inú vhodnú veľkosť (voľnú) oblasť disku. Pre zjednodušenie a zrýchlenie operácie pridávania nových údajov do súboru moderné operačné systémy využívajú tabuľky distribúcie súborov (File Allocation Table, skrátene FAT), ktoré umožňujú uložiť súbor do niekoľkých nesúvislých sekcií.

Pri použití FAT je dátová oblasť logického disku rozdelená na rovnako veľké časti - klastre. Klaster môže pozostávať z jedného alebo niekoľkých sektorov umiestnených postupne na disku. Počet sektorov v klastri musí byť násobkom 2 N a môže nadobúdať hodnoty od 1 do 64 (veľkosť klastra závisí od typu použitého FAT a veľkosti logického disku).

Každý klaster má priradený vlastný prvok tabuľky FAT. Prvé dva prvky FAT sú vyhradené – ak je na disku K dátových klastrov, tak počet prvkov FAT bude K+2. Typ FAT je určený hodnotou K:

1. ak K<4085 - используется FAT12;
2. ak 4084>K<65525 - используется FAT16;
3. ak sa použije 65524> K - FAT32.

Názov typov FAT vychádza z veľkosti prvku. Takže prvok FAT12 má veľkosť 12 bitov, FAT16 - 16 bitov, FAT32 - 32 bitov. Upozorňujeme, že v systéme FAT32 sú štyri najvýznamnejšie binárne bity vyhradené a počas prevádzky operačného systému sa ignorujú (to znamená, že významných je iba sedem najmenej významných hexadecimálnych bitov prvku).

FAT je prepojený zoznam, ktorý OS používa na sledovanie fyzického umiestnenia údajov na disku a na nájdenie voľnej pamäte pre nové súbory.

Adresár súborov (obsah) pre každý súbor obsahuje číslo počiatočného prvku v tabuľke FAT, ktoré zodpovedá prvému klastru v reťazci distribúcie súborov. Príslušný prvok FAT buď označuje koniec reťazca, alebo odkazuje na ďalší prvok atď. Príklad:

Tento diagram ilustruje základné pojmy FAT. Z toho je zrejmé, že:

1. MYFILE.TXT zaberá 10 klastrov. Prvý klaster je klaster 08, posledný klaster je 1Bh. Reťazec klastra - 08h, 09h, 0Ah, 0Bh, 15h, 16h, 17h, 19h, 1Ah, 1Bh. Každý prvok ukazuje na ďalší prvok v reťazci a posledný prvok obsahuje špeciálny kód(pozri tabuľku 7).
2. Cluster 18h je označený ako chybný a nie je zaradený do distribučného reťazca.
3. Zhluky 06h, 07h, 0Ch-14h a 1Ch-1Fh sú prázdne a dostupné na distribúciu.
4. Ďalší reťazec začína klastrom 02h a končí klastrom 05h. Ak chcete zistiť názov súboru, musíte nájsť prvok obsahu s počiatočným číslom klastra 02h.

Tabuľka 7. hodnoty prvkov FAT

FAT zvyčajne začína v logickom sektore 1 v oddiele DOS (t. j. môže ho čítať INT 25h s DX=1). Vo všeobecnosti musíte najprv prečítať koreňový_sektor (DX=0) a zobrať offset 0Eh . Udáva, koľko koreňových a rezervných sektorov je pred FAT. Potom použite toto číslo (zvyčajne 1) ako obsah DX na čítanie FAT cez INT 25h.

Môže existovať viacero kópií FAT. Zvyčajne sa uchovávajú dve identické kópie. V týchto prípadoch sú všetky kópie umiestnené priamo vedľa seba.

komentár:

• Podľa všeobecnej mylnej predstavy sa verí, že 16-bitový FAT neumožňuje DOSu pracovať s diskami väčšími ako 32 megabajtov. V skutočnosti je obmedzenie, že INT 25h/26h nedokáže pracovať s číslami SEKTOROV väčšími ako 65535. Keďže veľkosť sektora je zvyčajne 512 bajtov alebo pol kilobajtu, určuje to 32-megabajtový limit. Na druhej strane vám nič nebráni mať väčšie sektory, takže teoreticky dokáže DOS pracovať s akýmkoľvek diskom.

1. Vynásobte číslo klastra 3.
2. Ak je číslo prvku párne, A prečítané slovo a maska ​​0FFFh. Ak je číslo prvku nepárne, posuňte hodnotu o 4 bity doprava. V dôsledku toho získate požadovanú hodnotu prvku FAT.

Teraz sa pozrime na postup zápisu prvku do FAT12.

1. Vynásobte číslo klastra 3.
2. Výsledok vydeľte 2 (dĺžka prvku je 1,5 (3/2) bajtov).
3. Prečítajte si 16-bitové slovo z FAT s použitím výsledku predchádzajúcej operácie ako adresy.
4. Ak je číslo prvku párne, vykonajte operáciu AND na prečítanom slove a maske 0F000h a potom operáciu OR na výslednom výsledku a hodnote zapísaného prvku. Ak je číslo prvku nepárne a prečítané slovo a maska ​​0F000h, posuňte hodnotu o 4 bity doľava a ALEBO výsledok predchádzajúcej operácie.
5. Napíšte výsledné 16-bitové slovo späť do FAT.

komentár:

• 12-bitový prvok môže prekročiť dve hranice sektora, takže buďte opatrní, ak čítate jeden sektor FAT naraz.
  16-bitové prvky sú jednoduchšie – každý prvok obsahuje 16-bitový posun (od začiatku FAT) ďalšieho prvku v reťazci.
  32-bitové prvky – každý prvok obsahuje 32-bitový posun ďalšieho prvku v reťazci.

V programoch v assembleri sa namiesto inštrukcie MUL často používa algoritmus shift-and-add na vykonanie násobenia 3: pôvodné číslo sa skopíruje, kópia čísla sa posunie o jedno miesto doľava (vynásobí sa 2) a potom obe čísla sa sčítajú (x + 2x = 3x). Namiesto príkazu DIV posuňte o jeden bit doprava.

Element FAT obsahuje číslo klastra, ale pri práci s diskami na nízkej úrovni je adresovateľnou jednotkou údajov sektor, nie klaster.

Disketa (alebo oblasť pevného disku) má nasledovnú štruktúru:

1. koreňový a rezervný sektor;
2. FAT#1;
3. TUK #2;
4. koreňový adresár (neexistuje vo FAT32);
5. dátová oblasť.

Každá sekcia v tejto štruktúre má premenlivú dĺžku a aby ste správne previedli číslo klastra na číslo sektora, musíte poznať dĺžku každej takejto sekcie.

Ak chcete získať číslo počiatočného sektora klastra z čísla klastra ClustNum (prečítané z príslušného poľa v položke adresára alebo v reťazci FAT), môžete použiť nezdokumentovanú funkciu OS 32h alebo prečítať koreňový sektor a použiť nasledujúce vzorce:

koreňové_sektory = (RootSiz * 32) / 512 počiatočné_údaje = ResSecs + (FatSize * FatCnt) + koreňové_sektory počiatočný_sektor = počiatočné_údaje + ((ClustNum - 2) * ClustSiz) ,

kde hodnoty premenných: RootSiz, ResSecs, FatSize, FatCnt, ClustSiz sa získavajú z koreňového sektora alebo z BPB.

Pred operáciou čítania INT 25h alebo zápisu INT 26h nastavte DX=start_sector.

Adresáre súborov

Adresár súborov je pole 32-bajtových prvkov - deskriptorov súborov. Z pohľadu operačného systému všetky adresáre (okrem koreňového adresára v systémoch FAT12 a FAT16) vyzerajú ako súbory a môžu obsahovať ľubovoľný počet položiek.

Koreňový adresár je hlavný adresár disku, z ktorého začína strom podadresárov. Pre koreňový adresár vo FAT12 a FAT16 je v systémovej oblasti logického disku pridelený špeciálny priestor s pevnou veľkosťou (16 KB), určený na uloženie 512 prvkov. V systéme FAT32 je koreňovým adresárom súbor ľubovoľnej veľkosti.

Tabuľka 8.Štruktúra položky katalógu

Zaujatosť	Dĺžka	Obsah
00 hod	11	Krátky názov súboru
0Bh	1	Atribúty súboru
0Сh	1	*Vyhradené pre Windows NT (musí obsahovať 0)
0Dh	1	*Pole určujúce čas vytvorenia súboru (v desiatkach milisekúnd). Hodnota poľa sa môže pohybovať od 0 do 199
0Eh	2	* Čas vytvorenia súboru
10h	2	*Dátum vytvorenia súboru
12h	2	*Dátum posledného prístupu k súboru na zapisovanie alebo čítanie údajov
14h	2	*Najvýznamnejšie slovo z čísla prvého klastra súboru
16h	2	Čas poslednej operácie zápisu do súboru
18h	2	Dátum poslednej operácie zápisu do súboru
1Ah	2	Nízke slovo prvého čísla klastra súboru
1Ch	4	Veľkosť súboru v bajtoch (32-bitové číslo)

Znak "*" znamená, že pole je spracované iba v súborovom systéme FAT32. V systémoch FAT12 a FAT16 sa pole považuje za vyhradené a obsahuje hodnotu 0.

Krátky názov súboru pozostáva z dvoch polí: 8-bajtového poľa obsahujúceho skutočný názov súboru a 3-bajtového poľa obsahujúceho príponu. Ak je užívateľom zadaný názov súboru kratší ako osem znakov, doplní sa medzerami (kód medzery - 20h), ak je zadaná prípona kratšia ako tri znaky, doplní sa aj medzerami.

Niektoré funkcie DOS vyžadujú ako parameter bajt atribútu súboru. Bity bajtu atribútu sú nastavené na 1, ak má súbor zodpovedajúcu vlastnosť:

• bit 0 - len na čítanie;
• bit 1 - skrytý;
• bit 2 - systém;
• bit 3 - identifikátor zväzku;
• bit 4 - adresár;
• bit 5 - archivované;
• bity 6 a 7 sú vyhradené (nastavené na 0).

Pole času vytvorenia súboru a pole času poslednej operácie zápisu do súboru majú nasledujúci formát:

15

9

8

5

4

0

Pri vytváraní súborov sa počítajú dátumy od začiatku éry MS-DOS, t.j. zo dňa 01.01.1980. Bity 9-15 obsahujú číslo roku mínus 1980 (platné hodnoty od 0 do 127).

Dlhé názvy súborov

Počnúc Windows 95 je možné súboru priradiť (okrem krátkeho názvu) aj takzvaný dlhý názov. Na uloženie dlhého názvu sa používajú prázdne prvky adresára susediace s hlavným prvkom - deskriptorom súboru. Prítomnosť jednotiek v bitoch 0-3 bajtov atribútov je znakom toho, že na uloženie časti dlhého názvu súboru sa používa voľný prvok adresára (táto kombinácia nie je možná pre deskriptory súborov a adresárov). Krátke a dlhé názvy súborov sú jedinečné, t.j. sa nesmie objaviť dvakrát v tom istom adresári.

Dlhý názov nie je napísaný v znakoch ASCII, ale vo formáte Unicode, kde každá národná abeceda má zodpovedajúcu sadu kódov. Cenou za univerzálnosť Unicode je zníženie hustoty ukladania informácií – každý znak zaberá dva bajty (16-bitové slovo). V prázdnych prvkoch adresára je dlhý názov napísaný rozrezaný na kúsky (pozri tabuľku 9).

Tabuľka 9.Štruktúra prvku adresára, v ktorom je uložený fragment dlhého názvu súboru

Dlhý názov sa zapíše do adresára ako prvý, pričom fragmenty sa umiestnia v opačnom poradí, počnúc posledným:

Všetky adresáre, s výnimkou koreňového adresára, obsahujú v prvých dvoch prvkoch namiesto deskriptorov súborov špeciálne odkazy. Prvok č. 0 obsahuje smerník na samotný adresár a pole s názvom obsahuje jednu bodku ("."). Prvok #1 obsahuje ukazovateľ na nadradený adresár a pole s názvom obsahuje dve bodky (.."). Ak má odkaz na tabuľku FAT pre položku č. 1 nulovú hodnotu, potom je aktuálny adresár v koreňovom adresári.

Informačný blok disku je tvorený funkciou UNDOCUMENTED DOS 32h.

Všetky informácie, ktoré sú tu obsiahnuté, je možné získať prečítaním koreňového sektora a vyvolaním množstva ďalších funkcií OS s niektorými výpočtami, ale informačný blok je užitočný v tom, že obsahuje všetky údaje spolu. Toto je jediné volanie, ktoré vracia adresu hlavičky ovládača zariadenia.

Tabuľka 10. Bloková schéma informácií o disku

Zaujatosť	Dĺžka	Obsah
00 hod	1	Číslo disku (0=A, 1=B atď.)
01h	1	Číslo podzariadenia z hlavičky zariadenia (jeden ovládač môže spravovať viacero jednotiek)
02h	2	Veľkosť sektora v bajtoch
04h	1	Počet sektorov na klaster -1 (max. sektor na klaster)
05h	1	Posuňte klaster do sektora (klaster = 2# sektorov) (sektory na klaster v mocninách dvoch: 2 pre 4, 3 pre 8)
06h	2	Počet náhradných sektorov (koreň, začiatok koreňovej sekcie) (N prvého sektora FAT)
08h	1	Počet tabuliek FAT
09h	2	Max. počet prvkov v koreňovom obsahu
0Bh	2	Číslo sektora pre klaster č. 2 (1. dátový klaster)
0Dh	2	Celkový počet klastrov +2 (najvyšší počet klastrov)
0Fh	1	Počet sektorov obsadených jedným FAT
10h	2	Číslo sektora začiatku koreňového obsahu
12h	4	Adresa hlavičky zariadenia
16h	1	media_descriptor byte
17h	1	Príznak prístupu: 0, ak sa k zariadeniu pristupovalo
18h	4	Adresa nasledujúceho informačného bloku disku (0FFFFh, ak je blok posledný)

Bitové príznaky režimu otvárania:

1. 0-2: Spracovanie prístupových práv v sieti
   000 - čítanie; 001 - záznam; 010 - čítať a písať.
2. 4-6: Rozdelený režim:
   000 - režim kompatibility
   001 = exkluzívne zachytenie súboru
   010 = zamietnuť záznam
   011 = odmietnutie čítania
   100 = nič neodmietajte
3. 7: Dedičstvo:
   1 - súbor je pre tento proces súkromný 0 - zdedený podriadenými procesmi

Ak bajt atribútu súboru označuje len na čítanie, prepíše tieto príznaky.

Povolenia siete a bity režimu zdieľania majú vplyv iba vtedy, keď je nainštalovaný program SHARE.