Файловая система MS-DOS

При наличии большого числа программ и данных необходим строгий их учёт и систематизация. Операционным системам приходится работать с различными потоками данных, разными аппаратными и периферийными устройствами компьютера.
Организовать упорядоченное управление всеми этими объектами позволяет файловая система.
На операционные системы персональных компьютеров наложила глубокий отпечаток концепция файловой системы, лежащей в основе операционной системы UNIX. В ОС UNIX подсистема ввода-вывода унифицирует способ доступа, как к файлам, так и к периферийным устройствам. Под файлом при этом понимают набор данных на диске, терминале или каком-либо другом устройстве. Таким образом, файловая система – это система управления данными.
Файловые системы операционных систем создают для пользователей некоторое виртуальное представление внешних запоминающих устройств ЭВМ, позволяя работать с ними не на низком уровне команд управления физическими устройствами (например, обращаться к диску с учётом особенностей его адресации), а на высоком уровне наборов и структур данных. Файловая система скрывает от программистов картину реального расположения информации во внешней памяти, обеспечивает независимость программ от особенностей конкретной конфигурации ЭВМ, или, как ещё говорят, логический уровень работы
с файлами. Файловая система также обеспечивает стандартные реакции на ошибки, возникающие при обмене данными. Пользователь, работая в контексте определённого языка программирования, обычно использует файлы как поименованные совокупности данных, хранимые во внешней памяти и имеющие определённую структуру. При работе с файлами пользователю предоставляются средства для создания новых файлов, операции по считыванию и записи информации и т. д., не затрагивающие конкретные вопросы программирования работы канала по пересылке данных, по управлению внешними устройствами.
2. Файловая структура логического диска
Чтобы обратиться к информации на диске (находящейся в файле), надо знать физический адрес первого сектора (№ поверхности + № дорожки + № сектора), общее количество кластеров, занимаемое данным файлом, адрес следующего кластера, если размер файла больше, чем размер одного кластера и т.д. Все это очень туманно, трудно и не нужно.
MS-DOS избавляет Пользователя от такой работы и ведет ее сама. Для обеспечения доступа к файлам - файловая система MS-DOS организует и поддерживает на логическом диске определенную файловую структуру.
Одно из понятий файловой системы MS-DOS - логический диск.
3. Логические диски
В некотором приближении можно считать, что, "с точки зрения" MS-DOS, каждый логический диск это отдельный магнитный диск. Каждый логический диск имеет свое уникальное имя. В качестве имени логического диска используются буквы английского алфавита от A до Z (включительно). Количество логических дисков, таким образом, не более 26. Буквы A и B - отведены строго под имеющиеся в IBM PC FDD. Начиная с буквы C именуются логические диски (разделы) HDD. В случае, если данный IBM PC имеет только один FDD, буква B пропускается. Только логические диски A и C могут быть системными.
3. Элементы файловой структуры
- стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор ),
- таблица размещения файлов (FAT - File Allocation Table),
- корневой каталог (Root-Directory),
- область данных (оставшееся свободным дисковое пространство).
Эти элементы создаются специальной программами (в среде MS-DOS) в процессе инициализации диска.
Рис. 1
4. Стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор)
Здесь записана информация, необходимая MS-DOS для работы с диском:
- идентификатор OS (если диск системный),
- размер сектора диска,
- кол-во секторов в кластере ,
- кол-во резервных секторов в начале диска,
- кол-во копий FAT на диске (стандарт - две),
- кол-во элементов в каталоге,
- кол-во секторов на диске,
- тип формата диска,
- количество секторов в FAT,
- кол-во секторов на дорожку,
- кол-во поверхностей,
- блок начальной загрузки OS,
За стартовым сектором располагается FAT .
5. FAT (таблица размещения файлов)
Область данных диска представлена в MS-DOS как последовательность
пронумерованных кластеров. FAT - это массив элементов , адресующих кластеры области данных диска . Каждому кластеру области данных соответствует один элемент FAT . Элементы FAT служатв качестве цепочки ссылок на кластеры файла в области данных.
FAT - крайне важный элемент Файловой Структуры!
Нарушения в FAT могут привести к ПОЛНОЙ или ЧАСТИЧНОЙ потере информации на ВСЕМ логическом диске! Именно поэтому, на диске хранится две копии FAT .
Существуют специальные программы, которые контролируют состояние FAT и исправляют нарушения.
6. Корневой Каталог
Это определенная область Диска, создаваемая в процессе инициализации Диска, где содержится информация о файлах и каталогах, хранящихся на Диске. Корневой Каталог ВСЕГДА существует на отформатированном Диске! На одном Диске ВСЕГДА бывает только ОДИН Корневой Каталог . Размер Корневого Каталога для данного Диска - величина фиксированная, поэтому максимальное кол-во «привязанных» к нему файлов и других (дочерних) каталогов (ПодКаталогов) - строго определенное.
7. Каталоги (ПодКаталоги)
Каталог - это определенное место на диске (в области данных диска), где
содержится информация о файлах и ПодКаталогах, «привязанных» к данному Каталогу. MS-DOS поддерживает иерархическую структуру каталогов (древообразную).
Рис. 2
В отличие от Корневого Каталога, остальные каталоги (ПодКаталоги) создаются с помощью специальных команд MS-DOS (внутренних). Основная цель такой структуры каталогов - организация эффективного хранения большого кол-ва файлов на диске.
КАЖДЫЙ Каталог (кроме корневого) имеет "родителя", т.е. другой Каталог, к которому «привязан» данный Каталог. MS-DOS рассматривает каждый Каталог (кроме корневого), как файл. Термин "привязан" иногда заменяется термином «зарегистрирован».
8. Файлы
Файл - это поименованная область памяти на каком-либо физическом носителе, предназначенная для хранения информации.
Файл ВСЕГДА «привязан» к какому-либо Каталогу (в том числе, может быть "привязан" и к корневому каталогу).

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию