34. Организация файловой системы на диске.

Фа́йловая систе́ма - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и  для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же, как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512байт и больше). Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Физическая организация и адрес файла

Физическая организация файла описывает правила расположения файла на устройстве внешней памяти, в частности на диске. Файл состоит из физических записей - блоков. Блок - наименьшая единица данных. Непрерывное размещение - простейший вариант физической организации ,при котором файлу предоставляется последовательность блоков диска, образующих единый сплошной участок дисковой памяти. Для задания адреса файла в этом случае достаточно указать только номер начального блока.

Следующий способ физической организации - размещение в виде связанного списка блоков дисковой памяти. При таком способе в начале каждого блока содержится указатель на следующий блок. В этом случае адрес файла также может быть задан одним числом - номером первого блока. В отличие от предыдущего способа, каждый блок может быть присоединен в цепочку какого-либо файла, следовательно фрагментация отсутствует. Файл может изменяться во время своего существования, наращивая число блоков. Недостатком является сложность реализации доступа к произвольно заданному месту файла: для того, чтобы прочитать пятый по порядку блок файла, необходимо последовательно прочитать четыре первых блока, прослеживая цепочку номеров блоков.

35.Файлы и каталоги на дисках.

Файл - поименованная область на диске или другом машинном носителе. В файлах могут храниться тексты программ, документы. Каждый файл на диске имеет обозначение, которое состоит из имени (1-8 символов) и расширения (1-3 символов). Часто имя и расширение вместе также называются именем, как правило, это не приводит к путанице. Например:  command.com

Расширение имени файла является необязательным. Оно, как правило, описывает содержание файла, поэтому использование расширения очень удобно. Многие программы устанавливают расширение имени файла и по нему можно узнать, какая программа создала файл. Например:  .com, exe - готовые к выполнению программы; .bat - командные файлы; .pas - программы на Паскале; .bas - программы на Бейсике; .for - программы на Фортране; .c - программы на Си; .asm - программы на Ассембелере; .cal - файл в SC4;  .bak - копия файла, делаемая перед его изменением.

Каталог — это специальный файл, в теле которого содержатся записи, указывающие на файлы и подкаталоги, логически находящиеся в данном каталоге. Физическое же размещение файлов никак не связано с их логическим расположением в каталогах и подкаталогах. Во всех IBM-совместимых компьютерах структура каталогов имеет иерархическую структуру, т. е. каждый каталог может содержать в себе еще один или несколько каталогов, которые могут, как содержать файлы, так и быть пустыми. Требования к имени каталогов такие же, как и к файлам.

Существует несколько терминов, используемых совместно с термином "каталог". Это такие термины, как "корневой", "текущий", "родительский", "рабочий", "подкаталог".

Корневой каталог — фактически это и есть диск (раздел), так как корневой каталог содержит в себе абсолютно все пользовательские файлы, начиная от файлов, которые создаются операционной системой при установке, заканчивая различными файлами, которые создаются пользователем в процессе работы на компьютере

Текущий каталог — каталог, который в настоящий момент используется.

Подкаталог — каталог, находящийся в другом каталоге.