Systemy plików

FAT12, FAT16, FAT32, NTFS

dyskdysk

• Podłączone do komputera urządzenie do przechowywania danych.

• Obszar przechowywania informacji, który sformatowano przy użyciu systemu plików i przypisano literę dysku. Może być to dyskietka, dysk CD, dysk twardy lub dysk innego typu

PrecyzjaPrecyzja

głowica

odcisk palca

przekrój włosa

drobinka pyłu tytoniowego

powierzchnia dysku

szerokość ścieżki zależnie od wysokości głowicy

odległość głowicy od dysku: 0.2 – 0.07 mm (i mniej)

Organizacja zapisu na dyskach

sektor – elementarna jednostka informacji – ciągły fragment powierzchni dysku pozwalający na zapisanie 571 bajtów danych (512B dostępnych dla użytkownika, pozostałe to nagłówek i stopka)

Formatowanie – przygotowanie dysków do pracy

Formatowanie – przygotowanie dysków do pracy

• Formatowanie fizyczne – podział dysku na sektory = utworzenie pustych sektorów po 512B, zapisanie nagłówka zawierającego 3 liczby (położenie sektora na dysku)

• Podział na partycje (dotyczy twardych dysków) nawet gdy używana będzie tylko jedna partycja; każda partycja traktowana jest jako odrębny dysk logiczny, na którym można zapisać format logiczny

• Formatowanie logiczne - zapisanie informacji na dysku: rekord rozruchowy, tablica rozmieszczenia plików, katalog główny, obszar danych.

partycjaCzęść dysku fizycznego, która działa jak oddzielny dysk fizyczny. Po utworzeniu partycji należy ją sformatować i przypisać jej literę dysku.

nagłówek sektora•3 liczby adresu: n. cylindra, n. głowicy (powierzchni), n. sektora fizycznego,•znacznik uszkodzenia,•wskazanie sektora rezerwowego

CRC (cyclical redundancy check)2 bajty na końcu każdego sektora (dyskietki) dodawane po każdym zapisie i sprawdzane przy odczcie

ECC (error correction code)łańcuch kodów korekcji błędów na końcu każdego sektora HDAlgorytm ECC znajduje i poprawia błędy

SektorSektor

przerwa między sektorami

przerwa między sektorami

nagłówek

kod CRC nagłówka

przerwa

obszar danych512B = 4096b

kod korekcji ECClub CRC

Struktura logiczna dyskówStruktura logiczna dyskówF

AT

12

i F

AT

16

sekt

or r

ozru

chow

y

tabl

ica

rozm

iesz

czen

ia

plik

ów #

1ta

blic

a ro

zmie

szcz

enia

pl

ików

#2

kata

log

głów

ny

obszar danych(pliki i katalogi)

FA

T32

reko

rd r

ozru

chow

y3

sekt

ory

tabl

ica

rozm

iesz

czen

ia

plik

ów #

1ta

blic

a ro

zmie

szcz

enia

pl

ików

#2

obszar danych(pliki i katalogi)

obsz

ar

zare

zerw

owan

yko

pia

reko

rdu

rozr

ucho

weg

o

obsz

ar

zare

zerw

owan

y

obszar zarezerwowany zwykle 32 sektory

Strona ukryta w strukturze logicznej dysku

Strona ukryta- (hidden) zerowa strona/warstwa – poświęcona celom systemowym, jej sektory nie wchodzą do numeracji sektorów logicznych dysku, nie ma odpowiednika na dyskietce, posiada tylko adres fizyczny

głów

ny r

ekor

d ła

dują

cy

tabl

ica

part

ycji w głównym rekordzie ładującym (Master Boot Record) znajduje

się program którego zadaniem jest sprawdzenie tablicy partycji i odnalezienie partycji aktywnej, załadaowanie znajdującego się w tej partycji programu ładującego system operacyjny

Struktura logiczna dysku• Rekord rozruchowy (ładujący, boot sector)– pierwszy sektor na

dysku (dyskietce) – odpowiedzialny za załadowanie odpowiedniego systemu operacyjnego, skojarzony z tablicą zawierającą informacje o dysku

• tablica rozmieszczenia plików – FAT - System plików używany w systemie MS-DOS i innych systemach operacyjnych Windows do organizowania plików i zarządzania nimi. Tablica alokacji plików (FAT) to struktura danych, którą system Windows tworzy w momencie formatowania woluminu za pomocą systemu plików FAT lub FAT32. System Windows przechowuje w niej informacje o wszystkich plikach, dzięki czemu można je później pobierać. FAT12 stosowany dla dyskietek

• obszar danych – obszar przeznaczony do zapisu plików i katalogów, ograniczony pojemnością dysku. Dostęp za pomocą fizycznego adresu sektora, numeru logicznego sektora i numeru klastera.

• Klaster – jednostka alokacji (allocation unit) ciągły zbiór sąsiadujących ze sobą sektorów danych – najmniejsza jednostka jaką można przypisać plikowi.

• dla klastra 4kB: plik 3kB zajmie 1 klaster (4kB)plik 5kB zajmie 2 klastry (8kB)

• FAT12 – numery klastrów są liczbami 12 bitowymi (0..4095), kilka numerów jest zarezerwowanych, zostaje: 2..4086

• FAT16 - numery klastrów są liczbami 16 bitowymi • FAT32 - numery klastrów są liczbami 32 bitowymi

(4bajtowe)

• FAT12: dla klaster=sektor pojemność dysku= 4086x512B<2MB (dla dyskietki OK., dla dysku za mało)dla klaster= 4kB (8 sektorów) pojemność dysku do ok..16MB

• FAT16 – wprowadzony z wersją 3 DOS do obsługi dysków większych niż 16MB.

• dla klastra=4xsektor = 2kB pojemność dysku < 128 MB

• dla większych dysków trzeba zwiększyć rozmiar klastra• FAT32 – wprowadzony wraz z systemem Windows 95

OSR2 – może obsługiwać klastry i 32 bitowych numerach. 4 znaczące bity są zarezerwowane – numer klastra=28bitów = 268435456 numenrów

• minimalny rozmiar dysku z systemem FAT32, to 512MB

• Tablica FAT32 może mięć do 1GB (klaster=sektor=512B)dysk o pojemności 2048 GB

• NTFS wprowadzony z systemem Windows NT, pliki w formacie NTFS nie są odczytywane przez inne systemy (DOS, Windows 9x/ME)

• Windows obsługuje jednocześnie FAT32 i NTFS, ale Microsoft nałożył ograniczenie na partycje FAT32 do 8GB

• zabezpieczenie plików hasłem, możliwość kodowania idekodowania, katalok główny znajduje się na środku dysku, zerowa fragmentacja.

rozmiar dysku FAT16 rozmiar klastra FAT32 rozmiar klastra NTFS rozmiar klastra

7MB – 16MB 2KB - 512 bajtów

17MB – 32MB 512 bajtów - 512 bajtów

33MB – 64MB 1KB 512 bajtów 512 bajtów

65MB – 128MB 2KB 1KB 512 bajtów

129MB – 256MB 4KB 2KB 512 bajtów

257MB – 512MB 8KB 4KB 512 bajtów

513MB – 1GB 16KB 4KB 1KB

1GB – 2GB 32KB 4KB 2KB

2GB – 4GB 64KB 4KB 4KB

4GB – 8GB - 4KB 4KB

8GB – 16GB - 8KB 4KB

16GB – 32GB - 16KB 4KB

32GB – 2TB - - 4KB

•Katalog główny (root directory) – w formacie FAT12 i FAT16 część obszaru systemowego dysku, w FAT32 – traktowany podobnie jak inne podkatalogi.

•Zawiera wskaźniki początków plików, ich rozmiary i nazwy. (dokładna lokalizacja jest w tablicy FAT)

•Podkatalogi – pliki zawierające dodatkowe listy plików. Informacja o ich rozmiarze znajduje się w FAT jako liczba zajmowanych klastrów

Nazwa

Od DOS 3.0 do Windows 3.x: standard 8.3W Windows 95, NT v.3.1 –3.5: do 255 znaków Dodatkowe symbole +, : = [ ]Rozróżnialne duże i małe literyWindows tworzy alias nazwy w standardzie 8.3