FAT

W celu uzyskania dostępu do danych FAT posluguje się tablica alokacji plikow oraz wpisami karalogowymi.

Zawartosc tych elementow informuje Windows, gdzie znajduje się plik, który chcemy odczytac lub

zmodyfikowac.

Tablica alokacji plikow

to lista wszystkich jednostek alokacji woluminu. Kazda jednostka ma przypisany keden z

czterech stanow: nieuzywany, klaster zajety przez okuj, klaster uszkodzony i ostatni klaster pliku.

Klastry woluminu FAT maja logiczne numery. Liczba klastrow, które może obsłużyć FAT zalezy od jego

typu np. FAT 16 ma ograniczenie do 246 klasyrpw. Ponieważ uszkodzenie struktury tablicy alokacji

plikow może skutecznie uniemożliwić dostep do danych system FAT przechowuje dwie kopie tablicy.

Wpis Katalogowy

to kolejny istotny element vioracy Idziak w zarzadzaniu struktura danych. Każdy wolumin po sformatowaniu

udostepnia katalog glowny nmiezawierajacy plikow ani folderow. W systemie FAT jest oddzielne miejsce

na przechowywanie informacji o wpisach do katalogu głównego Każdy utworzony plik lub folder otrzymuje

oddzielny 23 bajtowy wpis z takimi informacjami jak nazwa opis atrybutow data i czas utworzenia data

ostatniego dostępu identyfikator pierwszego klastra i rozmiar pliku Po utworzeniu nowego dokumentu

system doda wpis z danymi Katalogi SA rozróżniane wg ustawionego odpowiednieo atrybutu Jedna

z ważniejszych informacji w opisie pliku jest adres pierwszego zajmowanego przez niego klastra

Jeśli plik zajmuje 23 kb a rozmiar jednostki alokacji wynosi 4 kb to dane pliku SA zapisane

na sześciu klastrach Gdy zostanie np. uruchomiony notatnik w clu edycji dokumentu system musi

pobrac zawartość pliku w tym celu odnajduje wpis katalogowy i informacje o pierwszym klastrze

dokumentu Po uzyskaniu adresu pierwszej jednostki alokacji siega do tablicy alokacji skad

pobiera dane o kolejnych klastrach należących do tego dokumentu Ostatni klaster zawiera

identyfikator konca pliku tzw lancuch alokacji plikow FAT.

NTFS

Architektura systemu NTFS rozni się zdecydowanie od sposobu funkcjonowania systemu FAt którego

najwazniejsza zaleta jest prostota To równocześnie jego najwieksza wada bo oznacza ograniczeniczone

możliwości świadczenia dodatkowych usług W systemie NTFS informacje potrzebne do zarzadzania danymi

SA przechowywane w grupie plikow systemowych zwanych plikami meta danych Sa one tworzone w czasie

formatowania woluminu Przechowywanie informacji o strukturze partycji w plikach systemowych ma wiele

zalet latwa lokalizacja danych ochrona przez zastosowaniem uprawnien oraz możliwość dynamicznej

zmiany lokalizacji meta danych po wykryci uszkodzenia klastrow.

Najwazniejszym elementem struktury systemu NTFS jest tablica MFT (master file table) to baza danych

zapisana również w postaci pliku i gromadzaca informacjie o wszystkich plikach i folderach

przechowywanych przez wolumin rozmiar rekordu opisującego każdy plik wynosi 1 kb szesnasce

pierwszych rekordow MTF to informacje o samej tablicy oraz o plikach meta danych systemu NTFS.

Nastepne rekordy sluza do opisania danych użytkownika Najczesciej jednemu plikowi odpowiada

jeden rekord Jeśli plik odpowiednio maly może zajmowac wiecej wierszyw tablicy plik odpowiednio

maly może zostac przechowywany w tablicy MFT a nie w klastrach systemu plikow Dane te SA umieszczone

w pliku meta danych $MFTMirr.

Tablica MFT to głowny plik metadanych. Oprócz niego NTFS posługuje się jeszcze dziesięcioma

innymi plikami systemowymi, w ktorych gromadzi informacje o zabiezpieczeniach, przydziałach dyskowych,

odnalezieniach uszkodzonych sektorach itd. Wśród nich jest także dziennik iperacji woluminu.

Windows wykorzystuje go do przywracania spójności systemu plików po awarii

Klaster to podstawa

http://g1.pcworld.pl/news/9/9/99202

Zarówno FAT, jak i NTFS korzystają z jednostek alokacji powszechnie nazywanych klastrami.

Typowe rozmiary klastra to np. 512 bajtów, 4 kB, 16kB lub 32 KB.

Wielkość klastra jest równa wielkości sektora lub stanowi jej wielokrotność.

Sektor to jednostka, którą fizyczny dysk wykorzystuje do adresowania danych. Z reguły ma 512 B.

Ponieważ klaster zawsze składa się z umieszczonych obok siebie sektorów, NTFS i FAT posługują się tą jednostką, aby efektywniej zarządzać pojemnością dysku. Widać to wyraźnie, że do zarządzania dyskiem o pojemności 80 GB potrzeba ponad 160 milionów sektorów. Przy stan stadowym NTFS rozmiarze klastra(4KB=8sektorów) liczba jednostek alokacji spada do około 20 milionów. Jeśli system plików będzie FAT Windows dobiera odpowiedni rozmiar klastra do rozmiaru woluminu. Na wielkość ma również wpływ typ systemu plików.

FAT12 FAT16 FAT32

Rozmiar wpisy w tablicy FAT 12 16 32

Maksymalna liczba klastrów na partycji 2¹²=4096 2¹⁶=65536 2³²=4294967296

Minimalny rozmiar klastra 512 b 2 Kb 4 Kb

Maksymalny rozmiar klastra 4 Kb 32 Kb 32 Kb

Maksymalna wielkość partycji 16 MB 2 GB 2 TB

Właściwe dobranie wielkości klastra ma bardzo istotne znaczenie, ponieważ wydajność odczytu i zapisu zależy od trafnego określenia rozmiaru jednostki alokacji. Aby dokonać właściwego wyboru należy oszacować przewidywany rozmiar pliku przechowywany przez wolumin. Jeśli przewaga będzie dużych plików (większy od 32 Kb) można wówczas zwiększyć rozmiar jednostki alokacji.

Bezpieczeństwo operacji:

W kategorii nie zawodności lepszym systemem plików jest NTFS. W chwili gdy program do testowania spójności dysku informuje że odnalazł zgubione klastry, a następnie seria plików ukazuje się uszkodzona, oznacza to brak dobrego zabezpieczenia systemów plików. NTFS nie dopuszcza do takich błędów a usterki są automatycznie naprawiane.

Przypadkowy reset komputera lub nagła przerwa w zasilaniu w czasie zapisywania systemie FAT kończy się problemami. Ponieważ zapisanie pliku wprowadza zmiany danych konfiguracyjnych systemów plików, gwałtowna przerwa oznacza nie dokończenie modyfikacji. NTFS w celu zapewnienia nie zawodności systemu plików stosuje mechanizm trans-akcyjny. Transakcja zamyka grupę zmian wprowadzonych do meta danych NTFS nie rozerwalną całość. Po awarii i ponownych uruchomieniu komputera przerwane operacje są wycofywane lub ponawiane. Informacje o działaniach dysku przechowuje jednym z plików meta danych NTFS. Na podstawie jego zawartości Windows ocenia czy spójność systemu plików została naruszona.

Dodatkową zaletą NTFS jest odporność na uszkodzenia kluczowych sektorów struktury systemu. Najbardziej istotne dane systemu plików o woluminie są dublowane. Jeśli odczytanie jednego z sektorów meta danych zakończy się błędem system może sięgnąć do jego kopii zapasowej przechowywanej na innym miejscu na dysku.

Dodatkowe funkcje NTFS:

Jedną z dodatkowych funkcji systemu NTFS jest szyfrowanie danych, które wykorzystywane jest w sytuacjach, gdy z jednego komputera korzysta wiele osób. Kolejną przydatną funkcją jest nadawanie uprawnień do plików i folderów. Dzięki temu każdy może tworzyć niedostępne dla innych zasoby lub wyznaczać w sposób dostępu do danych. Ze względu na możliwość szczegółowego dodawania przywilejów odczytywania, zapisywania, usuwania lub uruchamiania plików nadawanie uprawnień jest bardziej elastyczne niż szyfrowanie. W NTFS można śledzić sposób dostępu do wskazanych plików poprzez włączenie i skonfigurowanie inspekcji. Rezultat monitorowania będzie przekazywany do dziennika zabezpieczenia. Inspekcje można włączyć w module zasady zabezpieczeń lokalnych, która znajduje się w folderze narzędzia administracyjne.

Kolejną funkcją w NTFS są przydziały dyskowe, służące do zarządzania wolną przestrzenią woluminu. Pozwala nam sprawdzać ile miejsca zajmują dane poszczególnych użytkowników lub ograniczać dostępną dla nich przestrzeń dyskową. Po przekroczeniu limitu poprzez daną osobę nie będzie mogła ona zapisywać nowych plików.

Od str. 47

25.11.10r. Lekcja

Temat: Struktura dysku. Dysk fizyczny i logiczny.

4 partycje podstawowe(partycja systemowa) lub 3 partycje podstawowe i 1 rozszerzona

W rozszerzonej partycji może być 32 partycje logiczne.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Dysk_schemat_pl.svg

http://dyski.cdrinfo.pl/artykuly/dyski-budowa/

Strategie szeregowania dysku

• FIFO - (ang. first in, first out) żądania są przetwarzane sekwencyjnie wg kolejki. Pierwsze żądanie w kolejce jest obsługiwane jako pierwsze. Sprawiedliwa strategia nieprowadząca do zagłodzenia, ruchy głowicy losowe przy wielu procesach, mała wydajność.

• Priorytet - mniejsze zadania uzyskują wyższy priorytet i są wykonywane szybciej, dobry czas reakcji. Nie optymalizuje wykorzystania dysku, lecz wykonanie zadań.

• LIFO - (ang. last in, first out) ostatni na wejściu i pierwszy na wyjściu. Ryzyko zagłodzenia przy dużym obciążeniu, poprawia przepustowość i zmniejsza kolejki.

• SSTF - (ang. shortest service time first) najpierw obsługiwane jest żądanie, przy którym są najmniejsze ruchy głowicy; dobra wydajność, ryzyko zagłodzenia.

• SCAN - ramię „skanuje” dysk, realizując napotkane na swojej drodze żądania, a gdy dotrze do ostatniej ścieżki, wówczas zaczyna skanować dysk w drugą stronę.

• C-SCAN - skanowanie tylko w jednym kierunku. Po osiągnięciu końca ścieżki ramię wraca na przeciwny koniec dysku i zaczyna skanowanie w tym samym kierunku.

• N-step-SCAN - żądania są ustawiane w podkolejkach od długości N. Każda podkolejka jest przetwarzana zgodnie ze strategią SCAN. Dla dużego N zbliża się do SCAN, dla N=1 jest to FIFO.

• FSCAN - dwie podkolejki. Gdy skanowanie się rozpoczyna, żądania są umieszczone w pierwszej podkolejce. Żądania pojawiające się w czasie skanowania są ustawiane do drugiej podkolejki i przetwarzane po zakończeniu skanowania zadań z pierwszej podkolejki.

Native Command Queuing

Schemat poruszania się głowicy z systemem NCQ i bez

NCQ (ang. Native Command Queuing) - sposób optymalizacji pracy dysku twardego polegający na zmianie kolejności zadań zapisu i odczytu podczas współpracy kontrolera i dysku, tak aby zadania były wykonywane przy minimalnej liczbie skoków głowic dysku. Pozwala to uzyskać większą wydajność podczas dużych obciążeń, zmniejszając przy okazji mechaniczne zużycie dysku.

Dysk twardy z NCQ nie używa tego trybu, jeśli kontroler sprzętowy lub sterownik kontrolera nie obsługują NCQ. Kontrolery sprzętowe SATA II standardowo obsługują NCQ. System operacyjny Microsoft Windows XP wymaga instalacji odpowiedniego sterownika obsługi NCQ, natomiast systemy Microsoft Windows Vista i późniejsze obsługują NCQ natywnie.

Lekcja

Temat: Obsługa długich nazw w systemie Windows.

8+3=11

Nazwa rozszerzenie

Wyjątki < > : ? ” | */ \

Np. Maly_Domek.txt

~.txt tylda

---