SYSTEMY PLIKÓW

System plików to pewien sposób organizacji zapisu informacji na dyskach komputera. Systemy plików wykorzystują zazwyczaj hierarchiczną strukturę folderów do uporządkowania danych.

W systemie XP możemy przechowywać dane na dyskach sformatowanych w jednym z trzech systemów plików: FAT, FAT32, NTFS

Struktura dysku twardego

1. Pojęcia: talerz, głowica, ścieżka, sektor, cylinder, klaster

Sektor - najmniejsza fizyczna jednostka zapisu danych na dyskach twardych, dyskietkach i innych nośnikach danych. Sektor jest zapisywany i odczytywany zawsze w całości. Ze względów historycznych jego wielkość wynosi 512 bajtów. Ponieważ rozmiary dysków są obecnie duże, numerowanie i śledzenie tak dużej liczby sektorów jest dla systemu zadaniem wprost niemożliwym (jest np. około miliarda sektorów na dysku o pojemności 500GB). Aby poprawić wydajność sektory łączy się w grupy zwane klastrami (jednostkami alokacji)

Klaster dyskowy (ang. cluster, allocation unit) - zwykle 4KB w systemach plików (np. FAT, NTFS), określona dla danego nośnika podstawowa jednostka przechowywania danych, składająca się z jednego lub kilku sektorów nośników danych komputerowych. Obszar jednego klastra można wypełnić tylko jednym plikiem, nawet jeśli będzie on wypełniał klaster tylko w niewielkiej części.

Kolejnym klastrom nadaje się numery, maksymalną liczbę klastrów w partycji określa stosowany system plików co określa maksymalną wielkość partycji, przy zadanej wielkości klastra. Klastry wprowadzono, aby zwiększyć wielkość przestrzeni nośnika dla systemu plików. Podczas formatowania dysku system plików dobiera wielkość klastra stosownie do systemu plików oraz wielkości partycji, tak by nie przekroczyć maksymalnej liczby klastrów dostępnej w danym systemie plików.

2. Określanie wielkości klastra w systemie: polecenie CHKDSK (check disk)

3. Określanie strat miejsca spowodowanych przechowywaniem danych w klastrach

FAT16 - File Allocation Table - wykorzystuje adresowanie 16 bitowe (czyli może zaadresować maksymalnie 65535 klastrów).

Cechy systemu:

- maksymalny rozmiar partycji nie większy niż 2GB

- maksymalny rozmiar jednostki alokacji 64 kB

- nazwa pliku może składać się maksymalnie z 8 znaków + 3 rozszerzenia

Podstawowy element systemu plików to tablica FAT - przechowuje dane o położeniu plików na dysku

FAT32 - wykorzystuje adresowanie 32 bitowe (czyli może zaadresować 4294967296 klastrów)

Cechy systemu:

- maksymalny rozmiar pliku 4GB

- maksymalny rozmiar partycji 32GB (Windows XP)

- obsługiwany przez systemy Linuksowe

NTFS - New Technology File System - system prezentujący odmienne rozwiązanie, oparte na tak zwanej tablicy MFT (Master File Table). Wszystkie pliki i foldery reprezentowane są w MFT przez rekordy zawierające pełne dane o każdym pliku. Zastosowano w nim adresowanie 64 bitowe.

Cechy systemu:

- maksymalny rozmiar partycji wyrażony w TB

- maksymalny rozmiar pliku wyrażony w TB

- odporność na błędy - system wykrywa uszkodzone sektory i oznacza je jako uszkodzone, nie używając ich więcej

- zwiększone bezpieczeństwo, poprzez wykorzystanie mechanizmu księgowania

- możliwość zabezpieczania zasobów poprzez listy ACL

- kompresja w locie

-szyfrowanie danych

- zarządzanie wolnym miejscem (przydziały dyskowe)

- możliwość odczytu przez systemy Linuks

4. Ścieżka 0 i Master Boot Record. Partycja aktywna

Master Boot Record

Master Boot Record (w skrócie MBR) - posiada ukryty obszar partycji zawierający informacje dotyczące rozmiaru klastrów, wielkości sektorów, wielkości danej partycji, sektorów ukrytych, rozmieszczenia sektorów systemowych (FAT, NTFS, MFT, etc.) w obszarze fizycznych danych. MBR ma 512 bajtów długości i znajduje się w pierwszym cylindrze, na pierwszej ścieżce dysku.

CHS (ang. Cylinder-Head-Sector, czyli cylinder-głowica-sektor) jest metodą adresowania danych na dysku twardym.

LBA (ang. Logical Block Addressing) - metoda obsługi dysku twardego przez system operacyjny. W metodzie tej następuje zamiana rzeczywistych numerów głowicy, cylindra i sektora na ich logiczny odpowiednik; odpada więc skomplikowana adresacja za pomocą cylindrów, głowic i sektorów (ang.Cylinder Head Sector) (CHS).

---