Реферат: Файловые системы

Балашовскийинститут (филиал) Саратовского государственного университета им. Н.В.Чернышевского

Курсовая работавыполнил студент 142 группы Ефанов А.П.

Балашов 2010

Введение

В настоящее время на одном дискев среднем записывается несколько десятков тысяч файлов. Как разобраться во всемэтом многообразии с тем, чтобы точно адресоваться к файлу? Назначение файловойсистемы – эффективное решение указанной задачи.

Развитие файловых системперсональных компьютеров определялось двумя факторами — появлением новыхстандартов на носители информации и ростом требований к характеристикамфайловой системы со стороны прикладных программ (разграничение уровней доступа,поддержка длинных имен файлов в формате UNICODE). Первоначально, для файловыхсистем первостепенное значение имело увеличение скорости доступа к данным иминимизация объема хранимой служебной информации. Впоследствии с появлением болеебыстрых жестких дисков и увеличением их объемов, на первый план вышлотребование надежности хранения информации, которое привело к необходимостиизбыточного хранения данных.

Эволюция файловой системы быланапрямую связана с развитием технологий реляционных баз данных. Файловаясистема использовала последние достижения, разработанные для применения в СУБД:механизмы транзакций, защиты данных, систему самовосстановления в результатесбоя.

Развитие файловых систем привелок изменению самого понятия «файл» от первоначального толкования какупорядоченная последовательность логических записей, до понятия файла, какобъекта, имеющего набор характеризующих его атрибутов (включая имя файла, егопсевдоним, время создания и собственно данные), реализованного в NTFS.

За свою 20 летнюю историюфайловая система прошла путь от простой системы, взявшей на себя функцииуправления файлами, до системы, представляющей собой полноценную СУБД, обладающуювстроенным механизмом протоколирования и восстановления данных.

В отличие от попыток ввестистандарт на протокол, описывающий правила доступа к удаленным файловым системам(CIFS, NFS), не стоит ожидать появления подобного стандарта, описывающегофайловые системы для жестких дисков. Это можно объяснить тем, что файловаясистема жестких дисков все еще продолжает оставаться одной из главных частейоперационной системы, влияющей на ее производительность. Поэтому каждыйпроизводитель операционных систем будет стремиться использовать файловуюсистему, «родную» для его ОС.

Дальнейшая эволюция файловыхсистем пойдет по пути совершенствования механизмов хранения данных, оптимизациихранения мультимедийных данных, использования новых технологий, применяемых вбазах данных (возможность полнотекстового поиска, сортировка файлов поразличным атрибутам).

1. Понятиефайлов

1.1Имена и типы файлов

Файлы идентифицируются именами.Пользователи дают файлам символьные имена, при этом учитываются ограничения ОСкак на используемые символы, так и на длину имени. До недавнего времени эти границыбыли весьма узкими. Так в популярной файловой системе FAT длина именограничивается известной схемой 8.3 (8 символов — собственно имя, 3 символа — расширениеимени), а в ОС UNIX System V имя не может содержать более 14 символов. Однакопользователю гораздо удобнее работать с длинными именами, поскольку онипозволяют дать файлу действительно мнемоническое название, по которому дажечерез достаточно большой промежуток времени можно будет вспомнить, что содержитэтот файл. Поэтому современные файловые системы, как правило, поддерживаютдлинные символьные имена файлов. Например, Windows NT в своей новой файловойсистеме NTFS устанавливает, что имя файла может содержать до 255 символов, несчитая завершающего нулевого символа.

При переходе к длинным именамвозникает проблема совместимости с ранее созданными приложениями, использующимикороткие имена. Чтобы приложения могли обращаться к файлам в соответствии спринятыми ранее соглашениями, файловая система должна уметь предоставлятьэквивалентные короткие имена (псевдонимы) файлам, имеющим длинные имена. Такимобразом, одной из важных задач становится проблема генерации соответствующихкоротких имен.

Длинные имена поддерживаются нетолько новыми файловыми системами, но и новыми версиями хорошо известных файловыхсистем. Например, в ОС Windows 95 используется файловая система VFAT, представляющаясобой существенно измененный вариант FAT. Среди многих другихусовершенствований одним из главных достоинств VFAT является поддержка длинныхимен. Кроме проблемы генерации эквивалентных коротких имен, при реализациинового варианта FAT важной задачей была задача хранения длинных имен приусловии, что принципиально метод хранения и структура данных на диске не должныбыли измениться.

Обычно разные файлы могут иметьодинаковые символьные имена. В этом случае файл однозначно идентифицируется такназываемым составным именем, представляющем собой последовательность символьныхимен каталогов. В некоторых системах одному и тому же файлу не может быть данонесколько разных имен, а в других такое ограничение отсутствует. В последнемслучае операционная система присваивает файлу дополнительно уникальное имя, так,чтобы можно было установить взаимно-однозначное соответствие между файлом и егоуникальным именем. Уникальное имя представляет собой числовой идентификатор ииспользуется программами операционной системы. Примером такого уникальногоимени файла является номер индексного дескриптора в системе UNIX.

Типы файлов. Файлы бывают разныхтипов: обычные файлы, специальные файлы, файлы-каталоги.

Обычные файлы в свою очередьподразделяются на текстовые и двоичные. Текстовые файлы состоят из строксимволов, представленных в ASCII-коде. Это могут быть документы, исходныетексты программ и т.п. Текстовые файлы можно прочитать на экране и распечататьна принтере. Двоичные файлы не используют ASCII-коды, они часто имеют сложнуювнутреннюю структуру, например, объектный код программы или архивный файл. Всеоперационные системы должны уметь распознавать хотя бы один тип файлов — ихсобственные исполняемые файлы.

Специальные файлы — это файлы, ассоциированныес устройствами ввода-вывода, которые позволяют пользователю выполнять операцииввода-вывода, используя обычные команды записи в файл или чтения из файла. Этикоманды обрабатываются вначале программами файловой системы, а затем нанекотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управлениясоответствующим устройством. Специальные файлы, так же как и устройстваввода-вывода, делятся на блок-ориентированные и байт-ориентированные.

Каталог — это, с одной стороны, группафайлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений (например, файлы,содержащие программы игр, или файлы, составляющие один программный пакет), а сдругой стороны — это файл, содержащий системную информацию о группе файлов, егосоставляющих. В каталоге содержится список файлов, входящих в него, иустанавливается соответствие между файлами и их характеристиками (атрибутами).

В разных файловых системах могутиспользоваться в качестве атрибутов разные характеристики, например:

информация о разрешенном доступе,

пароль для доступа к файлу,

владелец файла,

создатель файла,

признак «только длячтения»,

признак «скрытый файл»,

признак «системныйфайл»,

признак «архивный файл»,

признак «двоичный/символьный»,

признак «временный»(удалить после завершения процесса),

признак блокировки,

длина записи,

указатель на ключевое поле взаписи,

длина ключа,

времена создания, последнегодоступа и последнего изменения,

текущий размер файла,

максимальный размер файла.

Каталоги могут непосредственносодержать значения характеристик файлов, как это сделано в файловой системеMS-DOS, или ссылаться на таблицы, содержащие эти характеристики, как этореализовано в ОС UNIX (рисунок 1). Каталоги могут образовывать иерархическуюструктуру за счет того, что каталог более низкого уровня может входить вкаталог более высокого уровня (рисунок 2).

Иерархия каталогов может бытьдеревом или сетью. Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входитьтолько в один каталог, и сеть — если файл может входить сразу в несколькокаталогов. В MS-DOS каталоги

/>

Рисунок. 1 Структура каталогов: а- структура записи каталога MS-DOS (32 байта);

б — структура записи каталога ОСUNIX

/>

Рисунок 2 Логическая организацияфайловой системы

а — одноуровневая; б — иерархическая(дерево); в — иерархическая (сеть)

образуют древовидную структуру, ав UNIX'е — сетевую. Как и любой другой файл, каталог имеет символьное имя иоднозначно идентифицируется составным именем, содержащим цепочку символьныхимен всех каталогов, через которые проходит путь от корня до данного каталога.

1.2Логическая организация файла

Программист имеет дело слогической организацией файла, представляя файл в виде определенным образоморганизованных логических записей. Логическая запись — это наименьший элементданных, которым может оперировать программист при обмене с внешним устройством.Даже если физический обмен с устройством осуществляется большими единицами, операционнаясистема обеспечивает программисту доступ к отдельной логической записи. Нарисунке 3 показаны несколько схем логической организации файла. Записи могутбыть фиксированной длины или переменной длины.

/>

Рисунок 3 Способы логическойорганизации файлов

Записи могут быть расположены вфайле последовательно (последовательная организация) или в более сложномпорядке, с использованием так называемых индексных таблиц, позволяющихобеспечить быстрый доступ к отдельной логической записи(индексно-последовательная

организация).

Для идентификации записи можетбыть использовано специальное поле записи, называемое ключом. В файловыхсистемах ОС UNIX и MS-DOS файл имеет простейшую логическую структуру — последовательностьоднобайтовых записей.

1.3Физическая организация и адрес файла

Физическая организация файлаописывает правила расположения файла на устройстве внешней памяти, в частностина диске. Файл состоит из физических записей — блоков. Блок — наименьшаяединица данных, которой внешнее устройство обменивается с оперативной памятью.Непрерывное размещение — простейший вариант физической организации (рисунок2.34, а), при котором файлу предоставляется последовательность блоков диска, образующихединый сплошной участок дисковой памяти. Для задания адреса файла в этом случаедостаточно указать только номер начального блока. Другое достоинство этогометода — простота. Но имеются и два существенных недостатка. Во-первых, вовремя создания файла заранее не известна его длина, а значит не известно, сколькопамяти надо зарезервировать для этого файла, во-вторых, при таком порядкеразмещения неизбежно возникает фрагментация, и пространство на дискеиспользуется не эффективно, так как отдельные участки маленького размера(минимально 1 блок) могут остаться не используемыми.

Следующий способ физическойорганизации — размещение в виде связанного списка блоков дисковой памяти(рисунок 4, б ). При таком способе в начале каждого блока содержится указательна следующий блок. В этом случае адрес файла также может быть задан однимчислом — номером первого блока. В отличие от предыдущего способа, каждый блокможет быть присоединен в цепочку какого-либо файла, следовательно фрагментацияотсутствует. Файл может изменяться во время своего существования, наращиваячисло блоков. Недостатком является сложность реализации доступа к произвольнозаданному месту файла: для того, чтобы прочитать пятый по порядку блок файла, необходимопоследовательно прочитать четыре первых блока, прослеживая цепочку номеровблоков. Кроме того, при этом способе количество данных файла, содержащихся водном блоке, не равно степени двойки (одно слово израсходовано на номерследующего блока), а многие программы читают данные блоками, размер которыхравен степени двойки.

/>

Рисунок 4 Физическая организацияфайла

а — непрерывное размещение; б — связанныйсписок блоков;

в — связанный список индексов; г- перечень номеров блоков

Популярным способом, используемым,например, в файловой системе FAT операционной системы MS-DOS, являетсяиспользование связанного списка индексов. С каждым блоком связывается некоторыйэлемент — индекс. Индексы располагаются в отдельной области диска (в MS-DOS этотаблица FAT). Если некоторый блок распределен некоторому файлу, то индекс этогоблока содержит номер следующего блока данного файла. При такой физическойорганизации сохраняются все достоинства предыдущего способа, но снимаются обаотмеченных недостатка: во-первых, для доступа к произвольному месту файладостаточно прочитать только блок индексов, отсчитать нужное количество блоковфайла по цепочке и определить номер нужного блока, и, во-вторых, данные файлазанимают блок целиком, а значит имеют объем, равный степени двойки.

В заключение рассмотрим заданиефизического расположения файла путем простого перечисления номеров блоков, занимаемыхэтим файлом. ОС UNIX использует вариант данного способа, позволяющий обеспечитьфиксированную длину адреса, независимо от размера файла. Для хранения адресафайла выделено 13 полей. Если размер файла меньше или равен 10 блокам, тономера этих блоков непосредственно перечислены в первых десяти полях адреса.Если размер файла больше 10 блоков, то следующее 11-е поле содержит адрес блока,в котором могут быть расположены еще 128 номеров следующих блоков файла. Еслифайл больше, чем 10+128 блоков, то используется 12-е поле, в котором находитсяномер блока, содержащего 128 номеров блоков, которые содержат по 128 номеровблоков данного файла. И, наконец, если файл больше 10+128+128(128, тоиспользуется последнее 13-е поле для тройной косвенной адресации, что позволяетзадать адрес файла, имеющего размер максимум 10+ 128 + 128(128 + 128(128(128.

2.Общие понятия файловой системы

2.1Общаямодель файловой системы

Функционирование любой файловойсистемы можно представить многоуровневой моделью (рисунок 5), в которой каждыйуровень предоставляет некоторый интерфейс (набор функций) вышележащему уровню, асам, в свою очередь, для выполнения своей работы использует интерфейс(обращается с набором запросов) нижележащего уровня.

Задачей символьного уровняявляется определение по символьному имени файла его уникального имени. Вфайловых системах, в которых каждый файл может иметь только одно символьное имя(например, MS-DOS), этот уровень отсутствует, так как символьное имя, присвоенноефайлу пользователем, является одновременно уникальным и может быть использованооперационной системой.

/>

Рисунок 5 Общая модель файловойсистемы

В других файловых системах, вкоторых один и тот же файл может иметь несколько символьных имен, на данномуровне просматривается цепочка каталогов для определения уникального именифайла. В файловой системе UNIX, например, уникальным именем является номериндексного дескриптора файла (i-node).

На следующем, базовом уровне поуникальному имени файла определяются его характеристики: права доступа, адрес, размери другие. Как уже было сказано, характеристики файла могут входить в составкаталога или храниться в отдельных таблицах. При открытии файла егохарактеристики перемещаются с диска в оперативную память, чтобы уменьшитьсреднее время доступа к файлу. В некоторых файловых системах (например, HPFS)при открытии файла вместе с его характеристиками в оперативную памятьперемещаются несколько первых блоков файла, содержащих данные.

Следующим этапом реализациизапроса к файлу является проверка прав доступа к нему. Для этого сравниваютсяполномочия пользователя или процесса, выдавших запрос, со списком разрешенныхвидов доступа к данному файлу. Если запрашиваемый вид доступа разрешен, товыполнение запроса продолжается, если нет, то выдается сообщение о нарушенииправ доступа.

На логическом уровне определяютсякоординаты запрашиваемой логической записи в файле, то есть требуетсяопределить, на каком расстоянии (в байтах) от начала файла находится требуемаялогическая запись. При этом абстрагируются от физического расположения файла, онпредставляется в виде непрерывной последовательности байт. Алгоритм работыданного уровня зависит от логической организации файла. Например, если файлорганизован как последовательность логических записей фиксированной длины l, тоn-ая логическая запись имеет смещение l((n-1) байт. Для определения координатлогической записи в файле с индексно-последовательной организацией выполняетсячтение таблицы индексов (ключей), в которой непосредственно указывается адреслогической записи.

/>

Рисунок 6 Функции физическогоуровня файловой системы

Исходные данные:

V — размер блока

N — номер первого блока файла

S — смещение логической записи вфайле

Требуется определить нафизическом уровне:

n — номер блока, содержащеготребуемую логическую запись

s — смещение логической записи впределах блока

n = N + [S/V], где [S/V] — целаячасть числа S/V

s = R [S/V] — дробная часть числаS/V

На физическом уровне файловаясистема определяет номер физического блока, который содержит требуемуюлогическую запись, и смещение логической записи в физическом блоке. Для решенияэтой задачи используются результаты работы логического уровня — смещениелогической записи в файле, адрес файла на внешнем устройстве, а также сведенияо физической организации файла, включая размер блока. Рисунок 6 иллюстрируетработу физического уровня для простейшей физической организации файла в виденепрерывной последовательности блоков. Подчеркнем, что задача физическогоуровня решается независимо от того, как был логически организован файл.

После определения номерафизического блока, файловая система обращается к системе ввода-вывода длявыполнения операции обмена с внешним устройством. В ответ на этот запрос вбуфер файловой системы будет передан нужный блок, в котором на основанииполученного при работе физического уровня смещения выбирается требуемаялогическая запись.

2.2Современные архитектуры файловых систем

Разработчики новых операционныхсистем стремятся обеспечить пользователя возможностью работать сразу снесколькими файловыми системами. В новом понимании файловая система состоит измногих составляющих, в число которых входят и файловые системы в традиционномпонимании.

Новая файловая система имеетмногоуровневую структуру (рисунок 7), на верхнем уровне которой располагаетсятак называемый переключатель файловых систем (в Windows 95, например, такойпереключатель называется устанавливаемым диспетчером файловой системы — installablefilesystem manager, IFS). Он обеспечивает интерфейс между запросами приложенияи конкретной файловой системой, к которой обращается это приложение. Переключательфайловых систем преобразует запросы в формат, воспринимаемый следующим уровнем- уровнем файловых систем.

/>

Рисунок 7 Архитектура современнойфайловой системы

Каждый компонент уровня файловыхсистем выполнен в виде драйвера соответствующей файловой системы и поддерживаетопределенную организацию файловой системы. Переключатель является единственныммодулем, который может обращаться к драйверу файловой системы. Приложение неможет обращаться к нему напрямую. Драйвер файловой системы может быть написан ввиде реентерабельного кода, что позволяет сразу нескольким приложениямвыполнять операции с файлами. Каждый драйвер файловой системы в процессесобственной инициализации регистрируется у переключателя, передавая ему таблицуточек входа, которые будут использоваться при последующих обращениях к файловойсистеме.

Для выполнения своих функций драйверыфайловых систем обращаются к подсистеме ввода-вывода, образующей следующий слойфайловой системы новой архитектуры. Подсистема ввода вывода — это составнаячасть файловой системы, которая отвечает за загрузку, инициализацию иуправление всеми модулями низших уровней файловой системы. Обычно эти модулипредставляют собой драйверы портов, которые непосредственно занимаются работойс аппаратными средствами. Кроме этого подсистема ввода-вывода обеспечиваетнекоторый сервис драйверам файловой системы, что позволяет им осуществлятьзапросы к конкретным устройствам. Подсистема ввода-вывода должна постоянноприсутствовать в памяти и организовывать совместную работу иерархии драйверовустройств. В эту иерархию могут входить драйверы устройств определенного типа(драйверы жестких дисков или накопителей на лентах), драйверы, поддерживаемыепоставщиками (такие драйверы перехватывают запросы к блочным устройствам имогут частично изменить поведение существующего драйвера этого устройства, например,зашифровать данные), драйверы портов, которые управляют конкретными адаптерами.

Большое число уровней архитектурыфайловой системы обеспечивает авторам драйверов устройств большую гибкость — драйверможет получить управление на любом этапе выполнения запроса — от вызоваприложением функции, которая занимается работой с файлами, до того момента, когдаработающий на самом низком уровне драйвер устройства начинает просматриватьрегистры контроллера. Многоуровневый механизм работы файловой системыреализован посредством цепочек вызова.

В ходе инициализации драйверустройства может добавить себя к цепочке вызова некоторого устройства, определивпри этом уровень последующего обращения. Подсистема ввода-вывода помещает адресцелевой функции в цепочку вызова устройства, используя заданный уровень длятого, чтобы должным образом упорядочить цепочку. По мере выполнения запроса, подсистемаввода-вывода последовательно вызывает все функции, ранее помещенные в цепочкувызова.

Внесенная в цепочку вызовапроцедура драйвера может решить передать запрос дальше — в измененном или внеизмененном виде — на следующий уровень, или, если это возможно, процедураможет удовлетворить запрос, не передавая его дальше по цепочке.

3. Виды файловых систем

3.1 Файловая система FAT

Большинство существующих насегодняшний день файловых систем построены на основе таблицы размещения файлов(File Allocation Table — FAT), которая содержит дорожки данных в каждомкластере на диске. Существует несколько типов файловой системы FAT — FAT 12, FAT16 и FAT 32. Они отличаются количеством цифр, используемых в таблице размещенияфайлов. Другими словами, в FAT 32 используется 32-разрядное число для хранениядорожки данных в каждом кластере, в FAT 16 — 16-разрядное число и т.д. Внастоящее время существуют следующие типы файловой системы FAT:

FAT 12, используемая в разделахемкостью не более 16 Мбайт (например, дискета);

FAT 16, используемая в разделахемкостью от 16 Мбайт до 2 Гбайт;

FAT 32, используемая(необязательно) в разделах емкостью от 512 Мбайт до 2 Тбайт.

Файловые системы FAT 12 и FAT 16изначально применяются в DOS и Windows и поддерживаются практически всемиизвестными на сегодняшний день операционными системами. Большинствоперсональных компьютеров поставляется с жесткими дисками, на которыхустановлена одна из файловых систем FAT.

Файловая система FAT 32поддерживается операционной системой Windows 95 и более поздними версиями, атакже Windows 2000.

Для обеспечения пользовательскимприложениям доступа к файлам независимо от типа используемого диска в операционнойсистеме предусмотрено несколько структур. Эти структуры поддерживаютсясистемами Windows и представлены ниже в порядке расположения на диске:

загрузочные секторы главного идополнительного разделов;

загрузочный сектор логическогодиска;

таблицы размещения файлов (FAT);

корневой каталог;

область данных;

цилиндр для выполнениядиагностических операций чтения/записи.

Информация о каждом разделесохраняется в загрузочном секторе раздела (или логического диска) в началекаждого раздела. Существует также основная таблица списка разделов, помещеннаяв загрузочный сектор главного раздела.

Загрузочный сектор главногораздела (или главная загрузочная запись (Master Boot Record — MBR)) являетсяпервым сектором на жестком диске (цилиндр 0, головка 0, сектор 1) и состоит издвух элементов.

Таблица главного раздела.Содержит список разделов на диске и расположение загрузочных секторовсоответствующих логических дисков. Эта таблица очень маленькая и можетсодержать максимум четыре записи. Таким образом, для получения большегоколичества разделов в операционной системе (например, DOS) можно создать одиндополнительный раздел и поместить в него несколько логических дисков.

Главный загрузочный код.Небольшая программа, которая выполняется системой BIOS. Основная функция этогокода — передача управления в раздел, который обозначен как активный (илизагрузочный).

Загрузочный сектор — это первыйсектор на любом логическом диске DOS. Например, на дискете или на диске Zip этосамый первый физический сектор, так как дискету нельзя разбить на разделы и онаимеет только один логический диск. На жестком диске загрузочный сектор(секторы) располагается в начале каждого раздела, не являющегося дополнительным,или в начале любой области диска, распознаваемой как логический диск DOS.

Эти секторы немного похожи назагрузочные секторы разделов, так как содержат таблицы со специальнойинформацией о логическом диске.

Блок параметров диска, в которомсодержится специфическая информация, например размер раздела, количествоиспользуемых секторов диска, размер кластера и метка тома.

Загрузочный код — программа, котораяначинает процесс загрузки операционной системы. Для DOS и Windows 9x/Me этофайл Io.sys.

Загрузочный сектор дискетызагружается ROM BIOS, а при загрузке системы с жесткого диска MBR передаетуправление загрузочному сектору активного раздела. В обоих случаях загрузочныйсектор логического диска получает управление. Он выполняет некоторые проверки изатем пытается прочитать с диска первый системный файл (в DOS/Windows это файлIo.sys). Загрузочный сектор не виден, так как находится вне области храненияфайлов логического диска.

Каталог — это база данных, содержащаяинформацию о записанных на диске файлах. Каждая запись в ней имеет длину 32байт, и между записями не должно быть никаких разделителей. В каталогесохраняется практически вся информация о файле, которой располагаетоперационная система.

Имя файла и расширение — восемьсимволов имени и три символа расширения; точка между именем и расширением файлаподразумевается, но не включается в эту запись.

Байт атрибутов файла, содержащийфлаг, который представляет стандартные атрибуты файла.

Время и дата создания файла илиего модификации.

Размер файла в байтах.

Ссылка на начальный кластер — номеркластера, с которого начинается файл.

Информация о расположении файла,т.е. расположении оставшихся кластеров, содержится в FAT.

Все каталоги имеют одинаковуюструктуру. Записи в этой базе данных сохраняют важную информацию о файлах, котораясвязана с информацией, хранящейся в FAT, посредством одного из полей записи — номерапервого занимаемого файлом кластера на диске. Если бы все файлы на диске непревышали размеров одного кластера, потребности в FAT вообще бы не возникло. ВFAT содержится информация о файле, отсутствующая в каталоге, — номера кластеров,в которых расположен весь файл.

Таблица размещения файлов (FAT)содержит номера кластеров, в которых расположены файлы на диске. Каждомукластеру в FAT соответствует одно число. Секторы, не содержащиепользовательских данных (файлов), не отражены в FAT. К таким секторам относятсязагрузочные секторы, таблицы размещения файлов и секторы корневого каталога.

В файловой системе FAT дисковоепространство разбивается не на секторы, а на группы секторов, которыеназываются кластерами (ячейками размещения). Кластер содержит один илинесколько секторов. Размер кластера определяется при делении диска на разделы спомощью программы Fdisk и зависит от размера создаваемого раздела. Наименьшийразмер диска, который может занимать файл ненулевого размера, — один кластер.Каждый файл использует целое число кластеров. Например, если файл занимает наодин байт больше размера кластера, то для его размещения на диске будетвыделено два кластера.

FAT — это электронная таблица, управляющаяраспределением дискового пространства. Каждая ячейка этой таблицы связана сопределенным кластером на диске. Число, содержащееся в этой ячейке, сообщает отом, использован ли данный кластер под какой-либо файл и, если использован, гденаходится следующий кластер этого файла.

Область данных диска — этообласть, следующая за загрузочным сектором, таблицами размещения файлов икорневым каталогом на любом логическом диске. Эта область контролируется спомощью FAT и корневого каталога и делится на ячейки размещения, называемыекластерами. В этих кластерах и располагаются сохраняемые на диске файлы.

3.2 Ошибки файловой системы FAT

Ошибки в файловой системепоявляются скорее из-за программных, нежели из-за аппаратных сбоев (например, приневерном завершении работы Windows).

Потерянные кластеры. Это наиболеераспространенная ошибка файловой системы, при которой кластеры в FAT помечаютсякак используемые, хотя на самом деле таковыми не являются. Эти потерянныекластеры появляются при неверном завершении работы приложения или крахесистемы. Программы восстановления диска могут обнаружить эти кластеры ивосстановить их.

Программы восстановления дискапросматривают диск и создают копию FAT в оперативной памяти. Затем эта копиясравнивается с «настоящей» FAT и таким образом выявляются потерянныекластеры, т.е. не принадлежащие ни одному из существующих файлов. Практическивсе программы восстановления могут сохранять информацию из потерянных кластеровв файл, а затем обнулять их.

Например, программа Chkdsk изцепочек потерянных кластеров создает файлы с именами FILE0001.CHK, FILE0002.CHKи т.д.

Пересекающиеся файлы. Такие файлыпоявляются, когда две записи каталога неправильно указывают на один кластер. Врезультате кластер «содержит» данные из нескольких файлов, что, естественно,недопустимо.

Чаще всего один из пересекающихсяфайлов поврежден. Программы восстановления данных обычно решают проблемупересекающихся файлов следующим образом: файлы копируются с новыми именами всвободное место диска, а пересекающаяся область обоих файлов (и их остальныечасти) удаляется. Обратите внимание, что удаляются оба файла, т.е. устранениеподобной ошибки не порождает новых проблем: например, запись в каталогеуказывает на несуществующий файл. Просмотрев два восстановленных файла, можно определить,какой из них поврежден.

Неверный файл или каталог. Иногдаинформация в записи каталога для

файла или подкаталога несоответствует действительности: запись содержит

кластер с неверной датой илинеправильным форматом. Практически все программы восстановления диска устраняюти эту проблему.

Команды Chkdsk, Recover иScandisk — это «реанимационная бригада» DOS, занимающаясявосстановлением поврежденных данных на диске. Эти команды имеют очень простой ине слишком дружественный интерфейс, их применение зачастую оказываетзначительное воздействие на систему, но иногда только они и могут помочь.

3.3 Файловая система NTFS

По сравнению с FAT или FAT32, NTFSпредоставляет пользователю целое сочетание достоинств: эффективность, надежностьи совместимость. Файловая система NTFS применяется в операционной системеWindows NT/2000/XP.

Как и любая другая система, NTFSделит все полезное место на кластеры — блоки данных, используемыеединовременно. NTFS поддерживает почти любые размеры кластеров — от 512 байт до64 Кбайт, неким стандартом же считается кластер размером 4 Кбайт

При установке NTFS, дискразделяется на две неравные части: первая отводиться под MFT (Master File Table- общая таблица файлов), называется MFT — зоной и занимает порядка 12% отобщего размера диска, вторую часть занимают собственно ваши данные. Есть еще итретья зона, но о ней позже. MFT лежит в начале диска, каждая запись в MFTсоответствует какому-либо файлу и занимает около 1 Kb. По своей сути этокаталог всех файлов находящихся на диске. Надо заметить, что любой элементданных в NTFS рассматривается как файл, даже MFT.

MFT-зона всегда держится пустой — это делается для того, чтобы самый главный, служебный файл (MFT) нефрагментировался при своем росте. Остальные 88% диска представляют собойобычное пространство для хранения файлов.

/>

Свободное место диска, однако, включаетв себя всё физически свободное место — незаполненные куски MFT-зоны туда тожевключаются. Механизм использования MFT-зоны таков: когда файлы уже нельзязаписывать в обычное пространство, MFT-зона просто сокращается (в текущихверсиях операционных систем ровно в два раза), освобождая таким образом местодля записи файлов. При освобождении места в обычной области MFT зона можетснова расширится.

Первые 16 файлов (метафайлы) вMFT — зоне являются особой кастой. В них содержится служебная информация, ониимеют фиксированное положение и они недоступны даже операционной системе.Кстати, первым из этих 16 является сам MFT — файл. Существует копия первых трехзаписей.

Третья зона, в свою очередь, делитдиск пополам. Это сделано для надежности, в случае утери информации в MFT — файле,всегда можно восстановить информацию, а там уже дело техники, как говориться.Все остальные файлы в MFT — зоне могут располагаться произвольно. Надо заметить,что в MFT — зоне теоретически кроме служебных файлов ничего не находиться. Нобывают случаи, когда места на той части диска, что отведена для пользователя неостается и тогда MFT — зона уменьшается. Соответственно появляется место вовторой половине диска для записи данных. Когда же в этой зоне освобождаетсядостаточное количество свободного места, MFT — зона опять расширяется. И воттут то появляется проблема. В MFT — зону попадают обычные файлы и она начинаетфрагментироваться. Но вернемся к метафайлам. Каждый из них отвечает закакую-либо область работы. Начинаются они с символа имени $. Приведем примернекоторых из них:

$MFT — не что иное как сам MFT

$MFTmirr — та самая копия, что посерединке диска

$LogFile — это файлжурналирования

$Boot — как видно из названия, еговеличество загрузочный сектор

$Bitmap — карта свободного местараздела

Информация о метафайлахнаходиться в MFT — файле. Такая система придумана для увеличения надежностиNTFS и себя оправдывает. NTFS практически не имеет ограничения на размеры диска( во всяком случае при нынешних технологиях производства жестких дисков).Размер кластера может варьироваться от 512 b до 64 Kb, хотя обычный его размерравен 4 Kb.

Каталог NTFS. Это метафайл собозначением $. Он разделен на части, в каждой из которых содержится имя файла,его атрибуты и ссылка на MFT — файл. А там уже есть вся остальная информация.Каталог представляет собой бинарное дерево, т.е. в каталоге информация о данныхна диске расположена таким образом, что при поиске какого-либо файла каталогразбивался на две части и ответ заключался в том, в какой именно частинаходиться искомое. Затем та же самая операция повторяется в выбраннойполовине. И так до тех пор, пока не будет найден нужный файл.

Файлы. Их как таковых нет, естьтак называемые потоки. То есть, любая единица информации представляет собойнесколько потоков. Один поток — это сами данные, он является основным. Другиепотоки — атрибуты файла. К любому файлу можно прикрепить любой другой файл.Проще говоря, к потокам одних данных можно прикрепить совершенно новый поток изаписать туда новые данные. Вот только информация по объему файла берется пообъему основного потока. Пустые или малоразмерные файлы на диске отображенытолько в метафайлах. Сделано это в целях экономии дискового пространства.Вообще надо отметить, что понятие файл намного глубже и шире и все свойстваописать довольно сложно. Отмечу, что максимальная длина имени файла можетдостигать 255 символов.

Ко всему прочему, файлы NTFSимеют такой атрибут как сжатый. Любой файл или даже каталог может быть сжат.Сама операция сжатия происходит незаметно, так как скорость ее довольно высока.До кучи, используется так называемое виртуальное сжатие т. е. одна часть файламожет быть сжата, а другая нет. Сжатие осуществляется блоками. Каждый блокравен 16 кластерам.

В NTFS используется шифрованиеданных. Таким образом, если вам пришлось по каким – либо причинампереустановить систему заново, то зашифрованные файлы без соответствующейсанкции прочитать не сможете.

Журналирование. NTFS — отказоустойчиваясистема, которая вполне может привести себя в корректное состояние припрактически любых реальных сбоях. Любая современная файловая система основанана таком понятии, как транзакция — действие, совершаемое целиком и корректноили не совершаемое вообще. У NTFS просто не бывает промежуточных (ошибочных илинекорректных) состояний — квант изменения данных не может быть поделен на до ипосле сбоя, принося разрушения и путаницу — он либо совершен, либо отменен.

Пример: осуществляется записьданных на диск. Вдруг выясняется, что в то место, куда мы только что решили записатьочередную порцию данных, писать не удалось — физическое повреждениеповерхности. Поведение NTFS в этом случае довольно логично: транзакция записиоткатывается целиком — система осознает, что запись не произведена. Местопомечается как сбойное, а данные записываются в другое место — начинается новаятранзакция.

Таким образом, журналирование –средство для существенного сокращения числа ошибок и сбоев системы. Вряд лирядовой пользователь NTFS хоть когда-нибудь заметит ошибку системы или вынужденбудет запускать chkdsk — опыт показывает, что NTFS восстанавливается вполностью корректное состояние даже при сбоях в очень загруженные дисковойактивностью моменты. Можно даже оптимизировать диск и в самый разгар этогопроцесса нажать reset — вероятность потерь данных даже в этом случае будеточень низка. Важно понимать, однако, что система восстановления NTFSгарантирует корректность файловой системы, а не ваших данных. Если выпроизводили запись на диск и получили аварию — ваши данные могут и незаписаться.

3.4 Сравнительная характеристикаFAT 32 и NTFS. Достоинства и недостатки

Достоинства NTFS:

1. Быстрая скорость доступа кфайлам малого размера;

2. Размер дискового пространствана сегодняшний день практически не ограничен;

3. Фрагментация файлов не влияетна саму файловую систему;

4. Высокая надежность сохраненияданных и собственно самой файловой структуры;

5. Высокая производительность приработе с файлами большого размера;

Недостатки NTFS:

1. Более высокие требования кобъему оперативной памяти по сравнению с FAT 32;

2. Работа с каталогами среднихразмеров затруднена из-за их фрагментации;

3. Более низкая скорость работыпо сравнению с FAT 32;

Достоинства FAT 32:

1. Высокая скорость работы;

2. Низкое требование к объемуоперативной памяти;

3. Эффективная работа с файламисредних и малых размеров;

4. Более низкий износ дисков, вследствиеменьшего количества передвижений головок чтения/записи.

Недостатки FAT 32:

1. Низкая защита от сбоевсистемы;

2. Не эффективная работа сфайлами больших размеров;

3. Ограничение по максимальномуобъему раздела и файла;

4. Снижение быстродействия прифрагментации;

5. Снижение быстродействия приработе с каталогами, содержащими большое количество файлов.

3.5 Файловые системы Linux

Современная, мощная и бесплатнаяоперационная система Linux предоставляет широкую территорию для разработкисовременных систем и пользовательского программного обеспечения. Некоторые изнаиболее интересных разработок в недавних ядрах Linux это новые, высокопроизводительные технологии для управления хранением, размещением и обновлениемданных на диске.

3.5.1 EXT 2 (TheSecond Extended File System)

Ext2 — файловая система, создаваемаяв Linux по умолчанию. В результате ее создания раздел дискового накопителябудет состоять из множества областей, — групп блоков, которые, в свою очередь, подразделяютсяна меньшие области.

Индексный дескриптор — этоуказатель на файл, в котором содержится информация относящаяся к файлу:владелец, права доступа, дата последнего изменения. Каждому файлу соответствуетодин индексный дескриптор. Количество индексных дескрипторов постоянно изадается во время создания файловой системы (по умолчанию на каждые 4096 байт — один дескриптор).

Суперблок — в суперблокехраниться информация обо всей файловой системе. Суперблок есть в каждой группеблоков, он является всего лишь резервной копией суперблока из первой группыблоков.

Дескриптор группы — здесьхранится информация о каждой группе блоков. Здесь также находятся указатели натаблицу индексных дескрипторов.

Битовая карта блоков — массивбитов, указывающих на использованные блоки.

Таблица индексных дескрипторов — таблицареально выделенных для данной группы блоков индексных дескрипторов.

Блоки данных – блоки, в которыхнепосредственно находятся данные.

На рисунке 8 приведена схемафайловой системы Linux..

/>

Рисунок 8 Файловая система Ext2

3.5.2 EXT 3

Файловая система ext3 по сути являетсяусовершенствованной версией файловой системы ext2. Эти усовершенствованияпредоставляют следующие преимущества:

1)Доступность

В случае неожиданного отключенияпитания или сбоя системы (так называемого некорректного отключения системы)каждую смонтированную файловую систему ext2 необходимо проверять на целостностьс помощью программы e2fsck. Это длительный процесс, который может значительнозамедлить загрузку системы, особенно при больших дисках с большим количествомфайлов. И пока проверка не закончится, данные на дисках будут недоступны.

Журналирование, выполняемоефайловой системой ext3, означает, что такая проверка файловой системы посленекорректного отключения системы более не требуется. Проверка целостности вext3 выполняется только в очень редких случаях, при отказе оборудования, например,при сбое жёсткого диска. Время восстановления файловой системы ext3 посленекорректного отключения системы не зависит от размера файловой системы иличисла файлов, оно зависит от размера журнала, используемого для поддержкицелостности. На восстановление при стандартном размере журнала уходит околосекунды, в зависимости от скорости компьютера.

2) Целостность данных

Файловая система ext3 надёжнообеспечивает целостность данных в случае некорректного отключения системы.Файловая система ext3 позволяет вам выбрать тип и уровень защиты ваших данных.По умолчанию тома ext3 обеспечивают высокий уровень целостности данных с учётомсостояния файловой системы.

3) Скорость

Несмотря на то, что некоторыеданные записываются неоднократно, в большинстве случаев ext3 работает быстрее, чемext2, так как журналирование ext3 позволяет оптимизировать перемещение головкижёсткого диска. Вы можете оптимизировать скорость, выбирая из трёх режимовжурналирования, но учтите, что это влияет на уровень целостности данных.

4.Программы для работы с жесткимидисками и файловыми системами

4.1 Acronis Disk Director Suite10

Acronis Disk Director Suite 10предоставляет такие возможности, как управление жесткими дисками, деление их наразделы без потери данных, перенос операционной системы с диска на диск имногое другое. Это профессиональная программа для работы с жесткими дисками вдомашних условиях.

Для полноценного использованияAcronis Disk Director Suite необходимо иметь в распоряжении:

Операционную систему Microsoft Windows 98 SE/Me/NT4.0/Workstation SP6/2000 Professional SP 4/XP SP 2;

Процессор с тактовой частотой 300МГц или более мощный;

256 Мб оперативной памяти;

100 Мб свободного пространства нажёстком диске;

Пишущий CD/DVD дисковод.

Установка программы не вызываетпроблем. Все интуитивно понятно.

Интерфейс программы предельнопрост и понятен

Профессиональный подход к работеорганизован с учетом навыков обыкновенных пользователей. В программу AcronisDisk Director Suite 10 включены обновленные утилиты, ранее доступные только поотдельности. Менеджер разделов (Partition Expert) поможет скопировать, разделить,переместить разделы жестко диска без потери данных. Эта функция одна из самыхпопулярных и полезных. Можно перенести свою операционную систему со всемифайлами на новый жесткий диск, если сломался старый. Это избавляет отнеобходимости заново переустанавливать операционную систему со всемипрограммами. Или можно просто разделить жесткий диск на разделы (локальныедиски) для удобства в работе. Разрезать диск на несколько разделов без потериданных — проще простого. Для этого понадобится сделать всего несколько движениймышкой: запустить программу, кликнуть на жестком диске правой кнопкой, выбрать«Изменить размер» и, передвигая визуальные границы раздела, задать тот размер, которыйвам нравится. И все. Да, еще один момент: для завершения любой операции поотдельности или всех сразу нажимайте «Финишный флажок» (рисунок 9).

/>

Рисунок 9: Изменение размерараздела

Редактор дисков выполняетспециализированные операции по работе с жестким диском: от проверки доисправления ошибок. Можете запустить автоматическую проверку жесткого диска наналичие ошибок, если впервые обращаемся к этой программе или дажевоспользоваться шестнадцатеричным редактором. Для выполнения проверкидостаточно выбрать жесткий диск или раздел, нажав правой клавишей мышки на нем,и выбрать «Проверка». Утилита приведет жесткий диск в порядок. Утилита восстановленияразделов (Recovery Expert) – профессиональный инструмент по возвращению к жизнии восстановлению утраченных или удаленных разделов. Может случиться так, чтослучайно удалится раздел жесткого диска или это произойдет в результатепрограммной ошибки. Эта утилита может восстановить с высокой точностью данные, которыебыли удалены даже несколько месяцев назад. Для вызова этой утилиты необходимокликнуть выкладку «Мастера» и выбрать «Восстановление разделов».

В программе ведется журналсобытий, всегда можно просмотреть, что происходило с жестким диском, какиедействия предпринимались самой программой. Это будет полезно, если мы забыли, какправильно совершить то или иное действие над жестким диском или выяснитьпоследовательность шагов выполнения операции. У программы все ходы записаны(рисунок 10)!

/>

Рисунок 10: Журнал событийпрограммы

И еще одна полезная функцияпрограммы – создание загрузочного диска. Если вдруг Windows «приказала долгожить», а копию своих файлов мы так и не успели сделать, не стоит думать, чтодрагоценная информация утеряна навсегда. Воспользуемся загрузочным диском: онспособен работать с жестким диском без загрузки операционной системы. Мы сможемполноценно работать с содержимым жесткого диска, переносить файлы, протестироватьна наличие ошибок и попробовать устранить неполадку с загрузкой операционнойсистемы. Функции и внешний вид программы в этом случае не будут отличаться оттех, которые используются в Windows. Одно маленькое «но»: сделать загрузочныйдиск нужно заранее, лучше всего сразу после установки программы (рисунок 11).

/>

Рисунок 11 Создание загрузочногодиска

Создание загрузочного дисказанимает несколько минут и не требует никаких навыков. Для этого понадобитсячистый диск CD-R. Выбераем «Создание загрузочных дисков» на вкладке «Сервис».Просто нужно нажать везде «Далее» и дождаться записи диска. На этом все. ТеперьAcronis Disk Director Suite 10 будет присутствовать на компакт-диске.

4.2. Power Quest Partition Magic8.0

Программа Power Quest PartitionMagic 8.0 работает со всеми версиями Windows, желает видеть не менее 32 Мбоперативной памяти и процессор не ниже Пентиум-150. Partition Magic 8.0понимает файловые системы FAT16, FAT32, NTFS, Linux Ext2/3, а также знает, чтотакое раздел для Линуксового своп-файла Linux Swap.

Посмотрим, что же нам обещаютразработчики по части умений новой версии программы:

Создание и удаление разделов нажестком диске, а также изменение размеров этих разделов без потери данных. Каквидите, FDISK отдыхает.

Слияние разделов без потериданных (например, можно соединить в одно целое основной раздел и логическийдиск).

Преобразование файловых системFAT32 в FAT16 и NTFS, а также NTFS в FAT32.

Изменение размеров кластера дляуменьшения потерь дискового пространства.

После изменения буквы имени дискавстроенная утилита DriveMapper проверит пути к программам, и при необходимостивнесет изменения в реестр, а также сделает соответствующие исправления всистемных ярлыках.

Проверка жестких дисков наналичие bad-секторов.

Работа с разделами до 160 Гб.

Поддержка новых устройств спротоколами обмена данными USB2 и FireWire (IE 1394).

Входящая в комплект программыPartition Magic 8.0 утилита Boot Magic 8.0 при необходимости создаст удобноеменю для выбора загрузки той или иной операционной системы.

Возможность создания загрузочныхдискет для внесения изменений или исправлений в среде DOS. Кстати, эти дискеты(2 штуки) можно создать сразу в процессе установки программы, а можно и после, выбравв меню Старт > Программы > PartitionMagic 8.0 Tools пункт Create RescueDiskettes. Не ленитесь выполнить эту операцию, поскольку жизнь – штуканепредсказуемая.

Главное окно программы сразу женаглядно покажет все разделы, имеющиеся на жестких дисках вашего компьютера(рисунок 12).

/>

Рисунок 12: главное окно«Partition Magic 8.0

Причем, каждый раздел выделенособым цветом, которым Partition Magic помечает файловые системы – ошибитьсябудет трудно. Также ясно виден размер свободного места в разделе (незанятоепространство выделено белым цветом). Команды для всех операций с разделамидоступны как в меню, так и в контекстном меню. Итак, что мы имеем, глядя нарис.9? Картинка говорит о том, что в системном блоке ПК установлены двафизических жестких диска.

В новой версии появилась ActionPanel, которая располагается в левой части главного окна. В разделе Pick a Taskпредставлен набор «Помощников» для основных операций с разделами, которыепомогут начинающим пользователям осуществить необходимые манипуляции посозданию нового раздела, перераспределению свободного места и установке новойоперационной системы. Каждый «Мастер» состоит из цикла последовательных шагов, которыевыполнены в виде вполне понятных окон.

Попробуем отказаться от услугэтих «Мастеров», и сами сделаем все основные операции. Для начала рассмотримситуацию с единственным основным разделом (где установлена Windows), в которомнам нужно создать логический диск.

Разумеется, для создаваемогодополнительного раздела нам потребуется свободное место, которое мыпозаимствуем у раздела основного. Правой кнопкой щелкаем по изображению разделав окне Partition Magic, и выбираем в контекстном меню команду Resize/Move. Водноименном окне можно сразу задать размер дополнительного раздела в поле NewSize, а можно, потянув курсором движок, выбрав нужный размер «на глазок»(рисунок 13).

/>

Рисунок 13: изменяем размерраздела

Программа сразу же выдастинформацию и минимальном и максимальном значениях для размера нового раздела, чтоне даст нам попасть пальцем в небо.

После процедуры «честного отъема»дискового пространства у основного раздела, свободное место выделится безликимсерым цветом – Unallocated.

Вот на этой «непаханой целине» мыи будем создавать дополнительный раздел с логическим диском. Снова щелкаеммышью, но уже на сером поле, после чего в контекстном меню выбираем командуCreate (рисунок 14):

/>

Рисунок 14

Коль скоро мы задались цельюсоздать именно логический диск, то в поле Create as выберем параметр Logical, ифайловую систему FAT32, которую понимают все системы от Microsoft.

Нужды в дополнительномформатировании создаваемого раздела нет, поскольку мы задали тип файловойсистемы, но при желании отформатировать логический диск, например, в NTFS, кнашим услугам команда Format контекстного меню, или та же команда в менюPartition главного окна. По окончании вышеописанных процедур, новый разделвместе с новеньким логическим диском D: явит нам свой чистый лик (рисунок 15):

/>

Рисунок 15: логический диск почтиготов

Как видим, программа самапозаботилась о назначении буквы новому диску. Осталось нажать кнопку Apply влевом нижнем углу главного окна, после чего изменения вступят в силунепосредственно в среде Windows (рисунок 16):

/>

Рисунок 16: процесс пошел

Но и это еще не финал: встроеннаяутилита Drive Mapper тут же попросит разрешения отследить измененные пути кпрограммам, чтобы внести исправления в реестр, понеже таковые найдутся – ведь унас появился новый диск с буквой D:, а привод CD-ROM стал именоваться буквой Е:(рисунок 17).

/>

Рисунок 17

Последует перезагрузка машины, запуститсяDrive Mapper, отследит потенциальные изменения и, наконец-то, в системепоявится полноценный диск.

4.2.1 DOS-версия Partitin Magiс

После загрузки DOS-версиипоявится окно программы не столь красивое, как в 32-разрядной инкарнации, однакоже, позволяющее осуществить практически все операции, подвластные пользователюиз-под Windows. Для изменения размера раздела и создания раздела нового, достаточнощелкнуть мышью в поле имеющегося раздела, и в контекстном меню выбрать командуResize/Move (Изменить/Переместить) – рисунок 18.

/>

Рисунок 18

Окно с движком изменения размеранам уже знакомо по Windows-версии, и не представляет никаких сложностей: точнотак же перетаскиваем движок до нужного размера нового раздела, или сразувписываем необходимое количество мега- или гигабайт для нового раздела в полеFree Space After (рисунок 19).

/> 

Рисунок 19

Далее, в образовавшемся полесерого цвета (новый раздел) снова щелкаем правой кнопкой, и выбираем командуCreate (Создать) – рисунок 20.

/>

Рисунок 20

В списке Create As выбираемнужный параметр: Logical partiton для логического диска, или Primary partitonпри создании еще одного первичного (основного) раздела. В списке Partition Typeотметим тип файловой системы будущего раздела или логического диска: FAT32, NTFSили на наше усмотрение (рисунок 21).

/>

Рисунок 21

После этих манипуляций в окнепрограммы появится ПРОЕКТ новой структуры жесткого диска (рисунок 22).

/>

Рисунок 22

Затем, чтобы сохранить сделанныеизменения, нажмем кнопку Apply, и ответим Yes на извечный вопрос — быть, али, кпримеру, не быть (рисунок 23). По истечении небольшого времени работы программы(рисунок 24) все изменения вступят в силу.

/>

Рисунок 23

/>

Рисунок 24

Как уже говорилось, PartitionMagic умеет превращать основные разделы в логические диски, и наоборот, а такжеконвертировать FAT32 > NTFS и обратно. DOS-версия делает то же самое: прищелчке по нужному разделу следует выбрать знакомую команду Convert, после чегоникакого окна не появится, а откроется выпадающее меню с командами, доступнымидля данного раздела. Например, так выглядят команды для логического диска сфайловой системой NTFS: можно превратить оный в основной раздел (Logical toPrimary) или преобразовать файловую систему в FAT32 (NTFS to FAT32) – рисунок25.

/> 

рисунок 25

А вот что можно сделать сFAT32-разделом (рисунок 26): как видим, доступно превращение основного разделав логический диск (Primary to Logical) и конвертация файловой системы в…FAT(имеется в виду система FAT16). Почему же недоступна команда для конвертации вNTFS? Открою маленький секрет: в этом разделе не было никаких данных, а, следовательно,нечего было терять, и для превращения файловой системы раздела в NTFS следуетвыбрать команду Format — только и всего.

/>

Рисунок 26

Все команды контекстного менюDOS-версии Partition Magic доступны в меню Operations главного окна (рисунок27).

/>

Рисунок 27

Как видим, программа PartitionMagic 8.0 обладает массой возможностей и вспомогательных программ, и сможетрешить практически все задачи, которые пользователь собирается решить приработе с дисковыми разделами.

Заключение

Файловая система с точки зренияпользователя — это «пространство», в котором размещаются файлы. А как научныйтермин — это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобыобеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися надиске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователямии процессами.

В широком смысле понятие»файловая система" включает:

совокупность всех файлов на диске,

наборы структур данных, используемыхдля управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторыфайлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,

комплекс системных программныхсредств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение,запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

Наличие файловой системыпозволяет определить, как называется файл, где он находится. Поскольку наперсональных компьютерах информация хранится в основном на дисках, топрименяемые на них файловые системы определяют организацию данных именно надисках (точнее, на логических дисках). В данной работе рассмотрено нескольковидов файловых систем, их сравнительная характеристика.

Списоклитературы

Гук М. Аппаратные средства IBMPC: Бестселлер — 2-е изд.: Питер, 2005.

Фигурнов В.Э. «IBM PC дляпользователя» — 7е изд., перераб. и доп. – М. ИНФА-М, 1998.

Организация ЭВМ и систем

Орлов С., Цилькер Б. ОрганизацияЭВМ и систем: Питер, 2007, 672 с.

Мелехин В.Ф., Павловский Е. Г.Вычислительные машины, системы и сети, 3-е изд.: М.: Издательский центр«Академия», 2007, 560 с.

Гордеев А.В. Операционныесистемы. Учебник для вузов. 2-е изд.: Питер, 2004, 416 с.

Таненбаум Э.С. Перевод: А.Леонтьев Современные операционные системы: Питер, 2002, 1040 с.

Гладкий А. А. Windows XP для всех: Питер, 2005, 208 с.

Электронные ресурсы

Обзор файловых систем FAT и NTFS support.microsoft.com/kb/100108

www.powerquest.com

www.acronis.ru/homecomputing/products/diskdirector/

Для подготовки данной работы былииспользованы материалы с сайта referat.ru/

еще рефераты
Еще работы по информатике, программированию