Понятие кластера

Кластер (cluster) – это минимальный участок памяти на диске, который может быть выделен файловой системой при создании файла. Файлу выделяется целое число кластеров.

Физически кластер представляет собой несколько смежных секторов, число которых кратно степени 2 (т.е. 1, 2, 4, 8, 16, 32 и т.д.).

Файлу всегда выделяется целое число кластеров. При размещении на жестком диске большого количества небольших по размеру файлов они будут занимать кластеры лишь частично, что приведет к большим потерям свободного дискового пространства.

Эта проблема частично решается с помощью использования таблицы FAT32, в которой объем кластера принят равным 8 секторам или 4 килобайтам для диска любого объема.

Для борьбы с нерациональными потерями или, просто, для удобства, часто жесткий диск разбивают на несколько разделов. Каждый такой раздел можно рассматривать как отдельный логический жесткий диск.

Обычный жесткий диск – это устройство физическое. Его можно установить или удалить. Логический жесткий диск нельзя потрогать руками – физически он не существует. Это просто один из разделов жесткого диска. Работая с компьютером, мы не замечаем разницу между физическими и логическими дисками.

Каждый логический диск имеет свою собственную таблицу размещения файлов, поэтому на нем действует своя система адресации. В итоге потери из-за размеров кластеров становятся меньше.

Удобно использовать логические диски и для того чтобы разделить систему и пользовательские данные. Например, в одном разделе диска устанавливаем ОС Windows, а в другом храним свои данные. В этом случае переустановка или восстановление (например, из образа раздела) ОС в случае каких-либо сбоев не затронет пользовательские данные.

Каждый диск, присутствующий в компьютере, имеет уникальное имя. Неважно, что это за диск: физический, логический или еще какой. В операционных системах MS-DOS и Windows каждое дисковое устройство обозначается латинской буквой и двоеточием, например А: или С:.

Когда на компьютере устанавливается новый диск, он получает букву, следующую за последней использованной буквой.

Буквы A и B обозначают дисководы гибких магнитных дисков (FDD). Начиная с буквы C, именуются разделы жесткого диска (HDD), дисководы оптических дисков и виртуальные диски.

Каждый логический диск представляет собой как бы отдельное устройство. Следовательно, на нем может быть своя файловая система и свой корневой каталог.

Для обращения к файлу используется следующая спецификация:

устройство:\путь\имя файла. расширение

Здесь путь – список каталогов, входящих друг в друга, в последнем из которых и содержится указанный файл. Если путь не указан, следует что, файл находится в корневом каталоге данного диска.

Файлы и каталоги являются самыми важными объектами файловой системы.

Файловая система

Файловая система ‑ это функциональная часть операционной системы, обеспечивающая выполнение операций над файлами. Файловая система позволяет работать с файлами и директориями (каталогами) независимо от их содержимого, размера, типа и т. д.

Файловая система — регламент, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях. Она определяет формат физического хранения файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла, максимально возможный размер файла, набор атрибутов файла.

Функции файловой системы:

1. Сохранение информации на внешних носителях

2. Чтение информации из файлов

3. Удаление файлов, каталогов

4. Переименование файлов

5. Копирование файлов и др.

Файловая система — логическая структура размещения файлов на носителе постоянной памяти.

Файловая система может занимать всю постоянную память или только ее часть. В последнем случае на носителе постоянной памяти может размещаться несколько независимых файловых систем.

Файловая система – это набор соглашений, определяющих организацию данных на носителях информации. Наличие этих соглашений позволяет операционной системе, другим программам и пользователям работать с файлами и каталогами, а не просто с участками (секторами) дисков. Файловая система определяет:

- как хранятся файлы и каталоги на диске;

- какие хранятся сведения о файлах и каталогах;

- как можно узнать, какие участки диска свободны, а какие – нет;

- формат каталогов и другой служебной информации на диске.

Для использования дисков, записанных (размеченных) с помощью некоторой файловой системы, операционная система или специальная программа должна поддерживать эту файловую систему.

Распространенные файловые системы

Операционная система Windows XP поддерживает файловые системы FAT, FAT32 и NTFS. Самая старая файловая система FAT сегодня практически не используется, так как она поддерживает жесткие диски ограниченного объема, не более двух гигабайт. Даже самые простые современные жесткие диски имеют существенно больший объем. Система FAT 32 является модификацией FAT, поддерживающей диски размером от 512 мегабайт до 2 терабайт. Система NTFS также поддерживает диски до 2 терабайт, но вместе с этим обеспечивает повышенную надежность, безопасность и эффективность работы. Благодаря особенностям построения системы NTFS, при увеличении объема диска не происходит снижения производительности.

Ext3 и ReiserFs – журналируемые файловые системы, используемые для операционной системы Unix.

HFS - журналируемая файловая система для операционной системы Mac OS.

CDFS – файловая система для работы с оптическими CD- и DVD-дисками.

UDF - файловая система для работы с оптическими перезаписываемыми CD-RW и DVD-RW-дисками.