Файловая система

Файловая система – общая структура, определяющая в операционной системе наименование, сохранение и размещение файлов. Различными типами файловых систем являются системы NTFS, FAT и FAT32.

Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспе- чения доступа к ним. Принцип организации файловой системы зависит от опе- рационной системы. Наиболее распространенный тип — табличный.

Диск представляется как набор поверхностей. У гибких дисков их всего две (верхняя и нижняя), но жесткие диски — это на самом деле «этажерки», со- стоящие из нескольких пластин, поэтому количество поверхностей у них боль- ше.

Каждая поверхность диска разделяется на кольцевые дорожки, а каждая дорожка — на секторы. Размеры секторов фиксированы и равны 512 байт.

Сектор — это наименьшая единица хранения данных, но для адресации она используется далеко не во всех файловых системах. Для этого она слишком мала. Такие операционные системы, как MS-DOS, Windows, OS/2, используют для адресации более крупную единицу хранения, называемую кластером. Кла- стер — это группа соседних секторов. Размер кластера зависит от размера же- сткого диска. Чем больше диск, тем большим назначается размер кластера. Ти- повые значения: 8,16, 32 или 64 сектора.

Кластер – минимальный объем дискового пространства, который может быть выделен для размещения файла. Все файловые системы, используемые Windows для работы с жесткими дисками, основаны на кластерах, которые со- стоят из одного или нескольких смежных секторов. Чем меньше размер класте- ра, тем более эффективно используется дисковая память. Если при форматиро- вании диска размер кластера не указан в явном виде, Windows выбирает одно из стандартных значений, исходя из размера тома. Стандартные значения по- добраны таким образом, чтобы снизить потерю дискового пространства и сте- пень возможной фрагментации тома. Размер кластера называется также едини- цей выделения памяти.

В компьютерных сетях Кластер — группа независимых компьютеров, ра- ботающих вместе в виде единой системы, предоставляющей клиентам общий набор служб. Кластер позволяет расширить как доступность служб, так и мас- штабируемость и управляемость их операционной системы.

Кластер серверов – группа независимых компьютерных систем, называе- мых узлами, работающих вместе в виде единой системы таким образом, чтобы важные для работы приложения и ресурсы оставались доступными для клиен- тов. Типом кластера, подходящим для реализации этой службы, является кла- стер серверов.

В файловой системе FAT, данные о том, в каком кластере диска начинает- ся тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальных таб- лицах размещения файлов (FAT-таблицах). Поскольку нарушение FAT-таблицы

приводит к невозможности воспользоваться данными, записанными на диске, к ней предъявляются особые требования надежности, и она существует в двух экземплярах, идентичность которых регулярно контролируется средствами операционной системы.

Операционные системы MS-DOS, OS/2, Windows 95 реализуют 16- разрядные поля в таблицах размещения файлов. Такая файловая система называется FAT 16. Она позволяет разместить в FAT-таблицах не более 65 536 записей (2¹⁶) о местоположении данных. Из-за этого ограничения данные операционные системы не позволяют работать с жесткими дисками размером более 2 Гбайт.

В настоящее время операционные системы Windows 98, Windows 2000 и Windows Millenium обеспечивают более совершенную файловую систему — FAT 32 с 32-разрядными полями в таблице размещения файлов. Это позволяет работать с любыми современными жесткими дисками.

ОС Windows NT поддерживает следующие файловые системы:

-            FAT (File Allocation Table) – стандарт для MS DOS;

-            NTFS (New Technology File System) – систему, разработанную специ- ально для Windows NT.

Кроме того, Windows NT Server поддерживает в NTFS-разделах файловую систему Macintoch.

FAT используется, когда необходима совместимость с такими ОС, как MS- DOS, Windows 95 и др. Рекомендуется FAT-разделы преобразовывать в NTFS- разделы, при этом потери информации не происходит. Обратное преобразование информации не рекомендуется, так как часть информации теряется.

NTFS – основная файловая система Windows NT. NTFS превосходит FAT

по скорости работы и по эффективности использования ресурсов.

Файловая система Windows 2000 значительно улучшена за счет внедрения распределенной файловой системы, представляющей собой единое иерархическое пространство нескольких файловых серверов и общих папок на файловых серверах в сети.

Windows XP ориентирована на работу файловой системой NTFS. При уста- новке Windows XP предлагается отформатировать существующий раздел, на который устанавливается ОС, в файловую систему NTFS. Однако при необходимости работы с разными операционными системами или с приложениями, написанными для 16-разрядных процессов, Windows XP поддерживает файловые системы FAT32 и FAT. Большинство 32-разрядных приложений, разработанных для Windows 9х - Windows 2000, должны работать под управлением Windows XP. Нововведения в Windows XP, связанные с файловой системой, сводятся к улучшению возможностей защиты, систематизации и управления файлами.