Struktura dysku i system plikow
https://ifnt-old.fizyka.amu.edu.pl/dydaktyka/hatem_p/zapis/mag/magp06.html
https://users.uj.edu.pl/~ufkapano/windows1/fat.htm
https://www.ujk.edu.pl/~opoka/plikiso/projekty/dobro/projekt24_cd.htm
STRUKTURA DYSKU
Dysk składa się z jednej, lub większej ilości płytek w kształcie koła z naniesioną na nich
substancją magnetyczną. System operacyjny MS - DOS wprowadził następującą
organizację dyskow:
- cylindry,
- ścieŜki,
- sektory,
- jednostki alokacji (klastry),
Mianem
naniesioną na nich substancją magnetyczną. Inaczej mowiąc jest to kilka talerzy
obsługiwanych przez odpowiednie zespoły głowic, poruszane jednym mechanizmem. Z
tego teŜ względu w przypadku dyskow twardych nie mowi się o pojedynczych ścieŜkach,
lecz tzw. cylindrach, w skład ktorych wchodzą ścieŜki o tym samym numerze połoŜone na
kolejnych talerzach pakietu.
ŚcieŜki
w sposob logiczny na mniejsze jednostki tzw. sektory. W skład sektorow wchodzą
jednostki alokacji ( klastry ), w ktorych zapisany jest rzeczywisty kod programu.
Dysk moŜna takŜe scharakteryzować za pomocą stron - jest to ilość powierzchni płytek
będących pod kontrolą systemu DOS, np. dysk twardy o dwoch płytkach będzie miał tych
stron cztery. Jest jeszcze jeden parametr charakteryzujący nośnik - jest to mianowicie
gęstość
zazwyczaj TPI ( ang. track per inch - ścieŜek na cal ). Jednostka ta mowi, ile ścieŜek
przechodzi przez promień dysku. Dyskietki mają gęstość zapisu od 48 do 96 TPI, dyski
twarde nawet do 1000 TPI. Pojemność dyskow mierzy się w takich samych jednostkach
co pamięć, czyli w bajtach. PoniewaŜ prędkość obrotowa dysku twardego jest znacznie
większa niŜ dyskietki i wynosi od 3 do 5 tysięcy obrotow na minutę, ilość informacji
odczytywanych przez głowice moŜe przekroczyć przepustowość kontrolera. Z tego
względu odczyt danych z dysku realizowany jest z tzw. przeplotem, ktory polega na
niesekwencyjnym odczycie kolejnych sektorow.
WaŜnym parametrem charakteryzującym zespoł dysk - kontroler jest tzw.
przeplotu
Organizacja dysku
Dysk sformatowany w systemie DOS składa się z kilku części:
- Blok ładujący (boot sektor ) i zarezerwowane sektory,
- Tablica FAT,
- Kopia tablicy FAT,
- Katalog głowny,
- Obszar danych ( zawierający m.in. pliki odpowiadające podkatalogom ).
Dysk twardy moŜe być podzielony na kilka dyskow logicznych, dlatego na zerowej ścieŜce
tego dysku umieszczane są informacje o podziale na strefy ( partycje ). Struktura ta nosi
nazwę
Oprocz fizycznego podziału na ścieŜki, sektory, głowice ( strony ) dyskietka lub strefa na
dysku jest podzielona na sektory logiczne.
Cały dysk jest podzielony na wiele grup ( klastrow ). KaŜda grupa składa się z sektorow,
ktore dzielą się juŜ tylko na poszczegolne bajty danych. W grupie moŜna umieścić pięć
rodzajow danych.
Tablica partycji dysku twardego
Pierwszy sektor dysku twardego zawiera
ktory podczas startu systemu jest ładowany pod adres 0:7C00 i wykonywany. Ostatnia
część tego bloku zawiera tablicę partycji. Jest to 4 - pozycyjna struktura ( kaŜda pozycja
16 bajtow ) , zawierająca informacje o podziale dysku na strefy. W systemach do DOS
4.0 podział na strefy był jedyną metodą obsługi dyskow powyŜej 32 MB. W nowszych
wersjach praktycznie kaŜdy dysk moŜe mieć tylko jedną strefę, ale moŜliwość podziału
jest w dalszym ciągu zachowana.
Blok ładujący
Są to dane, ktore inicjują system. Znajdują się one zawsze w pierwszej grupie na dysku.
Dane wykonywane zawierają konfigurację systemu i program ładujący, ktory ładuje cały
system do pamięci. Procedura, zawarta w ROM BIOS, czyta je podczas restartu systemu (
np. po włączeniu komputera ).
Katalog głowny
Pliki w systemie DOS są oparte o tzw. drzewiastą strukturę katalogow. Oznacza to, Ŝe
podobnie jak gałęzie drzewa, struktura katalogow moŜe się rozgałęziać. Głowny katalog (
ang. root directory ) moŜe zawierać pliki lub podkatalogi (ang. subdirectory), a te znowu
pliki lub dalsze podkatalogi.
Dane o głownym katalogu dysku, jego plikach i podkatalogach są zawarte w sektorach
zapisanych bezpośrednio za druga kopia FAT. Ilość sektorow przeznaczonych na ten
katalog jest charakterystyczna dla nośnika. W związku z tym ograniczona jest ilość
podkatalogow wychodzących od głownego katalogu. Podkatalogow w podkatalogu moŜe
być dowolna ilość, poniewaŜ dane o nich są zapisywane nie w obszarze zarezerwowanym
na głowny katalog, a w taki sam sposob jak pliki uŜytkowe.
PoniewaŜ na kaŜdym dysku logicznym istnieje pewien katalog, w danej chwili uwaŜany za
roboczy, istnieje specjalna tablica opisująca te katalogi. Tablica ta nosi nazwę CDS ( ang.
Current Directory Structure - tablica katalogow roboczych ).
SYSTEM PLIKOW
System plikow
odczytywane. System plikow definiuje takŜe wielkość klastrow, moŜliwe do uŜycia
atrybuty plikow oraz schemat poprawnych nazw plikow i katalogow - ich długość i
dopuszczalne znaki w nazwach.
Najpopularniejsze systemy plikow to
Windows 9x ),
Windows 2000, Windows XP ). Jedynym wspolnym systemem plikow wszystkich wersji
Windows i MS - DOS jest
Inne popularne systemy plikow to:
Systemy plikow zazwyczaj pokrywają się z urządzeniem fizycznej pamięci dyskowej,
jednak spotyka się odstępstwa w obie strony: jeden duŜy dysk moŜe być podzielony na
kilka systemow plikowych ( np. w systemie MS - DOS strefy c:, d:, itd.), z kolei kilka
napędow dyskowych moŜe być objętych jedną logiczną organizacją systemu plikow.
Dla przeciętnego uŜytkownika system operacyjny jawi się niemal wyłącznie od strony
jego systemu plikow: pliki są tworzone i usuwane, czytane i zapisywane, a niektore z
nich ( programy binarne) - ładowane do pamięci i wykonywane.
KaŜdy system plikow ma własny interfejs, za pomocą, ktorego zleca się wykonywanie
działań na plikach i katalogach.
Do najpopularniejszych standardow systemu plikow naleŜą: system plikow systemu UNIX
i system plikow systemu MD - DOS.
W systemach Windows rolę interfejsu plikowego pełni tzw. zarządca plikow ( file manager
). Bez umiejętności posługiwania się systemem plikow trudno mowić o skutecznym
uŜytkowaniu komputera.