Файловые системы (курсовая работа) (545378), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Пространство для файловвыделяется кластерами, и поэтому примаксимальном объеме логического диска файл11FAT32На данный момент поддерживается только вWindows 95/98/Me, Windows 2000 иWindows XP.Не работает с дисками объемом менее 512Мбайт.Не поддерживает сжатие дисков.Способна работать с логическими дискамиобъемом до 2 047 Гбайт при максимальномразмере кластеров в 32 Кбайт.На логических дисках объемом менее 8Гбайт размер кластеров составляет 4 Кбайт.размером 10 Кбайт потребует 32 Кбайт, а 22Кбайт дискового пространства пропадетвпустую.Максимально возможная длина файла в FAT32 равна 4 Гбайт за вычетом 2 байтов. Win32приложения могут открывать файлы такой длины без специальной обработки.
Остальныеприложения должны использовать прерывание Int 21h, функцию 716С (FAT32) с флагомоткрытия, равным EXTEND-SIZE (1000h).В файловой системе FAT32 на каждый кластер в таблице размещения файлов отводится по 4байта, тогда как в FAT16 - по 2, а в FАТ12 - по 1,5.Старшие 4 бита 32-разрядного элемента таблицы FAT32 зарезервированы и не участвуют вформировании номера кластера. Программы, напрямую считывающие РАТ32-таблицу,должны маскировать эти биты и предохранять их от изменения при записи новых значений.Итак, FAT32 обладает следующими преимуществами в сравнении с прежними реализациямифайловой системы FAT:поддерживает диски объемом до 2 Тбайт;эффективнее организует дисковое пространство. FAT32 использует кластерыменьшего размера (4 Кбайт для дисков объемом до 8 Гбайт), что позволяетсэкономить до 10-15% пространства на больших дисках по сравнению с FAT;корневой каталог FAT 32, как и все остальные каталоги, теперь не ограничен, онсостоит из цепочки кластеров и может быть расположен в любом месте диска;имеет более высокую надежность: FAT32 способна перемещать корневой каталог иработать с резервной копией FAT, кроме того, загрузочная запись на FАТ32-дискахрасширена и теперь включает резервную копию критически важных структур данных,а это означает, что FАТ32-диски менее чувствительны к возникновению отдельныхсбойных участков, чем существующие FAT-тома;программы загружаются на 50% быстрее.Таблица 2.
Сравнение размеров кластеровОбъем диска256 Мбайт-511 Мбайт512 Мбайт -1023 Мбайт1024 Мбайт - 2 Гбайт2 Гбайт - 8 Гбайт8 Гбайт-16 Гбайт16 Гбайт-32 ГбайтБолее 32 ГбайтРазмер кластеров в FAT16,Кбайт81632Не поддерживаетсяНе поддерживаетсяНе поддерживаетсяНе поддерживаетсяРазмер кластеров в FAT32,КбайтНе поддерживается44481632Усовершенствованная утилита дефрагментации дисков оптимизирует размещение файловприложения, загружаемых в момент его запуска. Возможно преобразование диска в FАТ32 спомощью утилиты Drive Converter (FAT32), но после этого рекомендуется запустить утилитуDisk Defragmenter, - иначе компьютер будет работать с диском медленнее, чем раньше.Благодаря этому на больших дисках удается высвободить десятки и даже сотни мегабайтов, ав сочетании с усовершенствованной утилитой дефрагментации дисков FAT32 значительносокращает время загрузки приложений.
Процедура преобразования файловой системы на12жестком диске в FAT32 с помощью Drive Converter (FAT32) достаточно проста. Для этогопоследовательно необходимо открыть меню Start (Пуск), подменю Programs (Программы),Accessories (Стандартные), System Tools (Служебные) и выбрать команду Drive Converter(FAT32) (Преобразование диска в FАТ32). Преобразование может повлиять на функцииспящего режима (hibernate features) (сохранения состояния компьютера на диск),предусмотренные во многих компьютерах.
Системы, в которых режим сна реализован черезАРМ BIOS или ACPI (Advanced Configuration and Power Interface) S4/BIOS, должныподдерживать FAT32, - только тогда они будут корректно работать в Windows 98 и Me.Большинство изготовителей BIOS включают в нее средства защиты от вирусов,отслеживающие изменения в главной загрузочной записи MBR (Master Boot Record). Крометого, устаревшие антивирусные утилиты, устанавливаемые как резидентные программы илидрайверы реального режима, могут обнаруживать изменение MBR при загрузке MS-DOS.Так как преобразование в FAT32 приводит к неизбежной модификации MBR, некоторыесредства проверки на вирусы могут ошибочно счесть это признаком инфицированиясистемы.Лучше всего удалить антивирусное программное обеспечение и отключить встроенные вBIOS средства защиты от вирусов перед преобразованием диска в FAT32. Потом можновновь установить антивирусную утилиту и активизировать встроенные в BIOS средствазащиты от вирусов.Главная загрузочная запись (MBR)Форматирование жестких дисков выполняется в три этапа:низкоуровневое форматирование (физическая разметка диска на цилиндры, дорожки,секторы);разбиение диска на разделы (логические устройства):высокоуровневое (логическое) форматирование каждого раздела.На этапе низкоуровневого форматирования процессор, выполняя программуформатирования, поочередно передает в контроллер жесткого диска сначала команду"Поиск" для установки головок накопителя на нужный цилиндр, а затем посылает команду"Форматировать дорожку".
Выполняя команду "Форматировать дорожку" контроллержесткого диска, получив из накопителя импульс "Индекс" (начало дорожки), производитзапись служебного формата дорожки, который разбивает ее на секторы. Каждый секторсодержит в себе блок данных (512 байт), обрамленный служебным форматом сектора(содержание к размер служебного формата определяется конкретной фирмой-разработчикомданного устройства).Служебный формат дорожки и секторов необходим контроллеру жесткого диска привыполнении команд.
Читая и расшифровывая поля служебного формата, контроллер находитна диске нужный цилиндр, поверхность, сектор и блок данных внутри сектора. Наследующих этапах форматирования в блоки данных ряда секторов записывается системнаяинформация, которая обеспечивает организацию разделов на диске, автоматическуюзагрузку операционной системы и поддержку файловой системы на диске.На этапе разбиения диска на разделы в блоке данных первого физического сектора диска (0цилиндр, 0 поверхность, 1 сектор) с адреса 1BEh формируется таблица разделов (Partitiontable), состоящая из 4-х шестнадцатибайтных строк. Обычно системную информацию,записанную в блок данных этого сектора в процессе форматирования, называют Master BootRecord (MBR).13С самого начала блока данных этого сектора располагается программа (IPL 1). Переход напрограмму IPL 1 процессор осуществляет после успешного завершения POST и программы"Начального загрузчика", выполняя которую процессор загружает с диска в память MBR, ипередает управление на начало MBR (на программу IPL 1), продолжая действия ведущие кзагрузке операционной системы.
Программа IPL 1 (загрузчик), находящаяся в MBRпросматривает строки таблицы разделов в поисках активного раздела с которого возможназагрузка операционной системы. Если в таблице разделов нет активного раздела, выдаетсясообщение об ошибке.
Если хотя бы один раздел содержит неправильную метку, либонесколько разделов помечены как активные, выдается сообщение об ошибке Invalid partitiontable, и процесс загрузки останавливается. Если активный раздел обнаружен, тоанализируется загрузочный сектор этого раздела. Если найден только один активный раздел,то содержимое блока данных его загрузочного сектора (BOOT) читается в память по адресу0000:7С00 и управление передается по этому адресу, если загрузочный сектор активногораздела не читается за пять попыток, выдается сообщение об ошибке: Error loading operatingsystem и система останавливается; проверяется сигнатура считанного загрузочного сектораактивного раздела и если последних два его байта не соответствуют сигнатуре 55AAh,выдается сообщение об ошибке: Missing operating system и система останавливается).Процессор читает по адресу 0000:7С00 команду JMP, выполняя ее, передает управление наначало программы IPL 2, которая осуществляет проверку, действительно ли разделактивный: IPL 2 проверяет имена и расширения двух файлов в корневом каталоге - этодолжны быть файлы IO.SYS и MSDOS.SYS (NTLDR для Windows XP), загружает их и.
т. д.Система Windows 9x/Me во многом основана на тех же концепциях, что и DOS, но в ней этиконцепции получили дальнейшее логическое развитие. Те же два системных файла IO.SYS иMSDOS.SYS, но теперь вся системная программа находится в IO.SYS , а второй файлMSDOS.SYS содержит ASCII-текст с установками, управляющими поведением системы призагрузке. Эквиваленты программ Himem.sys.
Ifshlp.sys и Setver.exe автоматическизагружаются программой IO.SYS при запуске системы. Как и прежде, для загрузки в памятьдрайверов и резидентных программ можно использовать файлы Config.sys и Autoexec.bat, нозагрузку 32-разрядных драйверов устройств, которые разработаны специально для Windows9x, теперь обеспечивают записи в системном реестре. Когда вся предварительная работавыполнена, запускается файл Win.com, и Windows 9x/Me загружается и предоставляет своивозможности через графическое меню.Системный реестр является базой данных, в которой Windows 9x/Me хранит информациюобо всех настройках, конфигурационных установках и параметрах, необходимых для работыее собственных модулей и отдельных приложений.
Системный реестр как бы выполняетфункции Config.sys, Autoexec.bat и ini-файлов Windows 3.1 вместе взятых. На дискекомпьютера реестр хранится в виде двух отдельных файлов: System.dat и User.dat. В первомиз них содержатся всевозможные аппаратные установки, а во втором - данные о работающихв системе пользователях и используемых ими конфигурациях. Каждый пользователь можетиметь свой файл User.dat, т.е. собственную рабочую среду, которую он настраивает посвоему вкусу и потребностям.
Системный реестр можно импортировать, экспортировать, атакже создавать его резервные копии и, используя их, восстанавливать сохраненные данные одним словом, это довольно мощный механизм управления системными параметрами и ихзащиты от потерь и повреждений.Таблица 3. Компоненты MBRОбластьПрограмма IPL 1(программа загрузчикаОписаниеКод программы Сообщения об ошибках (Error Messages):14занимает зону от адреса 00hдо 1BEh)Invalid Partition Table (неправильная таблица разделов).Error loading operating system (ошибка при загрузкеоперационной системы)Missing operating system (операционная системаотсутствует).1 строка (16 байт):Таблица разделенияфизического диска налогические устройства(Partition Tables) (4 строкипо 16 байт = 64 байта)занимает зону с адреса 1BEhдо 1FDhФлаг загрузки (80h - активный / 00h -обычный раздел) - 1байтНачальный физический сектор раздела (головка, сектор ицилиндр) - 3 байтаТип раздела -1 байтКонечный физический сектор раздела (головка, сектор ицилиндр) - 3 байтаЧисло секторов предшествующих разделу - 4 байтаОбщее количество секторов в данном разделе - 4 байта2 последних байта в блокеданных сектора с адреса 1FE 55АА - отмечает конец MBR.
Проверяется программойпо 1FF- концевая сигнатура начального загрузчика(Ending Signature)Область MBR, изменившаяся в FAT32 - это Partition Table. Она, как и прежде, состоит изчетырех 16-байтных записей. Каждая запись определяет раздел. В FAT32 введено 2 новыхтипа разделов DOS32 (0В) и DOS32X (ОС).DOS32 (0В).Определяет основной раздел FAT32 размером до 2 047 Гбайт.
Используется, когда длядоступа к основному разделу не требуется механизм логической блочной адресации (LBA).LBA базируется на расширениях прерывания Int 13h.Расширенный дисковый сервис BIOS Enhanced Disk Drive Services (EDD), продвигаемыйфирмой Phoenix Technologies LTD, реализуется многими разработчиками BIOS и устройствмассовой памяти. Он позволяет работать с устройствами, имеющими объем до 264 секторов.Сервис оперирует линейным логическим адресом сектора (LBA). Вместо традиционныхтаблиц параметров дисков в нем используются новые, дающие исчерпывающуюинформацию об устройствах, их физической организации и интерфейсе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
