Systemy plików

FAT12, FAT16, FAT32, NTFS

Dysk

Dysk

• 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

Precyzja

Precyzja

głowica

odcisk palca

przekrój włosa

drobinka
pyłu
tytoniowego

powierzchni
a dysku

szerokość ścieżki
zależnie od
wysokości głowicy

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

Organizacja zapisu na dyskach

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)

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)

•Sektor

•Klaster (jednostki alokacji )

Podstawowymi pojęciami

opisującymi twarde dyski są:

Podstawowymi pojęciami

opisującymi twarde dyski są:

Sektor

Sektor

przerwa
między
sektorami

przerwa
między
sektorami

nagłówek

kod CRC
nagłówka

przerwa

obszar
danych
512B =
4096b

kod korekcji
ECC
lub CRC

CRC (cyclical redundancy
check)

2 bajty na końcu każdego
sektora (dyskietki)
dodawane po każdym zapisie
i sprawdzane przy odczycie

ECC (error correction code)

łańcuch kodów korekcji błędów
na końcu każdego sektora HD

Algorytm ECC znajduje i
poprawia błędy

System plików

System plików

To pewien sposób organizacji

informacji na dyskach
komputera.

Systemy plików wykorzystują

hierarchiczną strukturę folderów
do uporządkowania danych

•

FAT (FAT12, FAT16, FAT32, FAT64)

stosowany

systemach
operacyjnych DOS i Windows,

•

NTFS

-

stosowany w systemach operacyjnych Windows

NT,

•

EXT (EXT, EXT2,EXT3, EXT4)

-

stosowany w

systemach
operacyjnych Linux,

•

Reiser - (ReiserFS, Reiser4

)

stosowany w systemach

operacyjnych
Linux,

•

ISO 9660

–

stosowany na płytach CD-ROM,

•

UDF

–

stosowany na płytach DVD

.  

Do podstawowych systemów

plików zaliczamy

Do podstawowych systemów

plików zaliczamy

Zalety

• Prosty w implementacji (wdrażanie) - idealny do
urządzeń przenośnych i osadzonych systemów
operacyjnych
• Popularny i dobrze udokumentowany
• Obsługiwany przez praktycznie każdy system
operacyjny

Wady

• Podatny na awarie
• Podatny na fragmentacje
• Brak systemu uprawnień
• Nieefektywny przy dużej ilości plików i przy dużych
partycjach

FAT12, FAT16, FAT32

FAT12, FAT16, FAT32

• 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=1 sektor pojemność

dysku= 4086(4kB)x512B<2MB (dla
dyskietki OK., dla dysku za mało)
dla klaster = 8 sektor pojemność dysku=

4086x(8x512B)=do ok..16MB

• FAT16 – wprowadzony z wersją 3 DOS do obsługi

dysków większych niż 16MB.

• dla klastra=4xsektor = 2kB

(4x512B=2kBx65500)=pojemność dysku < 128 MB

• dla większych dysków trzeba zwiększyć rozmiar

klastra

• FAT32 – wprowadzony wraz z systemem Windows 95

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

Struktura logiczna dysków

Struktura logiczna dysków

FA

T

1

2

i

F

A

T

1

6

se

kt

o

r

ro

zr

u

ch

o

w

y

ta

b

lic

a

ro

zm

ie

sz

cz

e

n

ia

p

lik

ó

w

#

1

ta

b

lic

a

ro

zm

ie

sz

cz

e

n

ia

p

lik

ó

w

#

2

ka

ta

lo

g

g

łó

w

n

y

obszar danych

(pliki i katalogi)

FA

T

3

2

re

ko

rd

ro

zr

u

ch

o

w

y

3

s

e

kt

o

ry

ta

b

lic

a

ro

zm

ie

sz

cz

e

n

ia

p

lik

ó

w

#

1

ta

b

lic

a

ro

zm

ie

sz

cz

e

n

ia

p

lik

ó

w

#

2

obszar danych

(pliki i katalogi)

o

b

sz

a

r

za

re

ze

rw

o

w

a

n

y

ko

p

ia

r

e

ko

rd

u

ro

zr

u

ch

o

w

e

g

o

o

b

sz

a

r

za

re

ze

rw

o

w

a

n

y

obszar zarezerwowany zwykle 32 sektory

• Rekord rozruchowy (MBR

M

aster

B

oot

R

ecord,)– 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.

Struktura logiczna dysków

Struktura logiczna dysków

• Katalog główny

(root directory) – w formacie

FAT12 i FAT16 część obszaru systemowego
dysku,

– FAT32 – traktowany podobnie jak inne

podkatalogi.

• Zawiera wskaźniki początków plików, ich rozmiary

i nazwy.

• Podkatalogi – pliki zawierające dodatkowe listy

plików. Informacja o ich rozmiarze znajduje się w
FAT jako liczba zajmowanych klastrów

• Obszar danych

– obszar przeznaczony do zapisu

plików i katalogów, ograniczony pojemnością
dysku. Dostęp za pomocą fizycznego adresu
sektora, numeru logicznego sektora i numeru
klastera.

Przed systemem plików zaczęto stawiać
nowe wymagania, którym poprzedni system
plików FAT nie był w stanie sprostać.

Wymagania te były na tyle skomplikowane,
że nie zdecydowano się na rozszerzenie
systemu FAT tylko napisanie zupełnie
nowego systemu plików.

Nowe cechy miały nie tylko zaspokoić
oczekiwania biznesowe, ale i wspomóc

zwykłych użytkowników w ich codziennej
pracy

System plików NTFS

System plików NTFS

• NTFS wprowadzony z systemem

Windows NT

• Pliki w formacie NTFS nie są

odczytywane przez inne systemy
(DOS, Windows 9x/ME)

• Windows NT obsługuje jednocześnie

FAT32 i NTFS,

NTFS – cechy ogólne

NTFS – cechy ogólne

• Lista kontroli dostępu ALC - pozwala

zachować kontrole dostępu do plików i
folderów

• Obsługa dużych plików
• Kompresja plików i folderów - kompresja

może zmniejszyć rozmiar plików

• Obsługa Unikodu - wykorzystuje 16 bitów do

zapisu informacji

• Kodowanie plików - pozwala zapisanie

zakodowanych plików

NTFS – podstawowe zalety

NTFS – podstawowe zalety