Файловая структура диска

Основным устройством долговременной памяти являются диски. Логическая структура магнитного диска представляет собой совокупность секторов (емкостью 512 байт), каждый их которых имеет свой номер (например, 100). Сектора нумеруются в линейной последовательности от первого сектора нулевой дорожки до последнего сектора последней дорожки.

На гибком диске минимальным адресуемым элементом является сектор. При записи файлов на диск будет занято всегда целое количество секторов, соответственно, минимальный размер файла составляет один сектор, а максимальный соответствует общему количеству секторов на диске.

Каждый диск имеет логическое имя (А, В – гибкие диски, C, D, E и т.д. – жесткие и CD-ROM диски). На каждом диске может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске называют файловой структурой.

Для дисков с небольшим количеством файлов (гибких дисков) может использоваться одноуровневая файловая структура, когда каталог представляет собой линейную последовательность файлов.

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы хранятся в многоуровневой иерархической структуре каталогов, которая

имеет «древовидную» структуру. Из начального, корневого каталога можно перейти в каталоги 1-го уровня, в свою очередь из них в каталоги 2-го уровня и т.д. В каталогах всех уровней могут храниться файлы.

Рис. 2.2. Иерархическая файловая структура каталога

Чтобы обратиться к любому файлу, необходимо знать его местоположение на диске: имя, расширение.

Путь к файлу представляет собой запись всех последовательных каталогов через “\”.

Например: C:\MAS\prat.txt

п у т ь и м я

О текущем диске и каталоге пользователь может судить по строке приглашения, которая автоматически выдается на экран монитора. Такая идентификация возможна благодаря тому, что всем накопителям компьютера присвоены имена.

Накопители на гибких магнитных дисках обозначаются А: или В: . Накопитель на жестком магнитном диске обозначается С: . Жесткий диск можно разбить на несколько логических дисков, которые будут обозначаться буквами: D:, E:, и т.д.

Чаще всего после включения компьютера текущим является диск С: и его корневой каталог.

Если необходимо использовать файл из любого текущего каталога, надо перед именем файла указать путь доступа к нему. Запись пути состоит из имени диска и цепочки имен каталогов, разделенных символом “\”.

Если цепочка начинается с символа “\”, то путь строится от корневого каталога текущего диска.

Например: А:\ - к корневому каталогу диска А: .

B:\PAT - к каталогу PAT диска B:.

А:\*.* - обращение ко всем файлам корневого каталога диска А:.

В именах файлов, содержащих указание на каталог или дисковод символы * и ? нельзя использовать в той части имени, которая содержит указание на каталог или дисковод.

Например: А:\WORK\*.doc - допустимо.

A:\*\paper.doc - не допустимо.

*:\WORK\paper.doc - не допустимо.

2.3. Способы форматирования дисков

Существуют два различных способа форматирования дисков: полное и быстрое.

Полное форматирование включает в себя как физическое форматирование (проверку качества магнитного покрытия дискеты и ее разметку на дорожки и сектора), так и логическое форматирование (создание корневого каталога и таблиц размещения файлов). После полного форматирования вся хранившаяся на диске информация будет уничтожена.

Быстрое форматирование производит лишь очистку корневого каталога и таблиц размещения файлов. Информация, т.е. сами файлы, сохраняется и, в принципе, возможно восстановление файловой структуры.

Рис 2.3. Форматирование диска А:

В целях более надежного сохранения информации о размещении файлов таблица FAT хранится на диске в двух идентичных копиях. Преобразование FAT16 в FAT32 можно осуществить с помощью служебной программы Windows 98.

Еще одной проблемой является фрагментированное размещение файлов на жестком диске, (фрагменты файлов могут располагаться в различных, удаленных друг от друга кластерах). Так как на диске могут храниться сотни и тысячи файлов в сотнях тысяч кластеров, то фрагментированность файлов будет существенно замедлять доступ к ним (магнитным головкам придется постоянно перемещаться с дорожки на дорожку) и, в конечном итоге, приводить к преждевременному износу жесткого диска.

С течением времени в процессе удаления одних файлов и записи других, фрагментированность диска будет возрастать. Рекомендуется периодически проводить дефрагментацию диска, в процессе которой файлы записываются в последовательно идущие друг за другом кластеры.

G Кластер – минимальный адресный элемент жесткого диска.