Организация файловой системы дискового пространства

Исходным пунктом нашего обсуждения должен стать тезис о том, что все данные, которые содержит файл, представляют собой определенную логическую структуру. Она служит основой для ПО, с помощью которого и обрабатывается каждый конкретный файл. Организация файловой системы, позволяет, например, правильно отображать информацию на дисплее, обеспечивает опции выделения, коррекции. Это достигается тем, что каждый элемент такой системы представляет собой уникальную последовательность кодов, отделяющую его от другого элемента. Сохранение и поддержание в устойчивом состоянии структуры системы обеспечивается или соответствующим приложением или самой файловой системой.

При первом варианте, все процедуры с файлом выполняет приложение, которое инициирует соответствующие запросы к системе. Такой способ широко применяется в современных файловых системах - Windows, NetWare. Во втором, структурирование файла обеспечивает сама ОС, которая распознает его как уникальную последовательность кодовых записей. Для этого каждая ОС имеет сведения о структуре каждого типа файла.

Физическая организация представляет собой модель расположения файлов на носителе (физическом устройстве). Наиболее важными параметрами эффективности такой организации, являются:

- скорость доступа к информации;

- величина адресной информации;

- уровень фрагментации диска;

- максимальный размер файла.

Такой показатель, как фрагментация, отражает, насколько нарушена организация файловой системы из-за рассредоточенности файлов одного типа по пространству диска.

Сам жесткий диск конструируется из магнитных пластин, предназначенных для записи на них какой-либо информации. Процесс записи состоит в нанесении определенных меток на поверхность пластин, при этом при неточном нанесении метки возникает ошибка файловой системы диска. Ошибки следует обязательно исправлять с помощью имеющихся программ и средств самой системы, если ошибки не исправляются, диск, как правило, форматируют, при этом все данные с него стираются. Файловая система диска включает в себя кластеры, которые рассматриваются в качестве стандартной единицы дискового пространства. Кластер – это ячейка определенного объема, которая принимает участие в обработке находящейся в нем информации. Размер этой ячейки определяется или автоматически, или путем логического форматирования. Совокупность кластеров составляет раздел диска, т.е. часть физического носителя. Уникальная организация файловой системы на диске предполагает разбиение физического устройства на разделы для того, чтобы:

- существовали ограничения на размер со стороны конкретной ОС, установленной на компьютере;

- распределить пространство между пользователями или разбить диск на тематические разделы;

- необходима установка еще одной операционной системы.

Современные ОС способны эффективно поддерживать самые разные типы разделов, распределяя их по функциональному назначению. Наиболее распространенной моделью выделения типов является создание основного, первичного и дополнительного разделов.

Разметку диска выполняют при помощи процедуры логического форматирования. Эта организация файловой системы представляет собой процесс трансформации пространства носителя под требования конкретной операционной системы. При этом очень важным является соблюдение стандартов форматирования, которые устанавливают правила нумерации дисков, их именования и установления статуса. Наиболее часто, современные ОС разбивают диск на две области – системную и пространство данных (data). Первая используется для управления области данных. Вторая предназначена для помещения сведений о файлах и каталогах. Информация, используемая при первичной загрузке компьютера, всегда расположена на первом (загрузочном) секторе диска.