Na začátek

.           12 Souborové systémy

Souborové  systémy  vytváří hierarchickou strukturu svazků a složek do kterých se ukládají data ( soubory ), současně uspořádávají data tak, aby mohli být později vyhledány na disku. Souborový systém je většinou obsažen v operačním systému. V současné době může jeden operační systém pracovat i s několika souborovými systémy. Mezi nejznámější patří FAT a NTFS.

1 2.1   Systémový soubor FAT

Souborové systémy FAT pracují na principu alokační tabulky ( File Allocation Table ) , kdy tabulka obsahuje údaje o datech uložených v každém sektoru na disku.

Souborový systém FAT existuje ve třech verzích:

·         FAT 12               -   Používá se především na disketách a malých discích o kapacitě

                                                  menší než 16 MB.

·         FAT 16 ( FAT )  -   Tento systémový soubor používal OS MS-DOS a WIN95.

                                                  Podporuje disky o velikosti 16MB – 2GB.

·         FAT 32               -   Je součástí modernějších operačních systémů jako je např.

                                      WIN95B, WIN98, WIN Me a WIN2000.

                                      Používá se na svazky o velikosti 512 MB – 2 TB.

 

Každý operační systém vytváří na pevném disku základní strukturu pro možnost  spravovat jednotlivé soubory na HDD.

Struktura u systémových souborů FAT je na pevném disku tvořena:

·         Hlavním spouštěcím záznamem ( MBR ) a spouštěcím záznamem rozšířeného oddílu ( VBR )

·         Spouštěcím záznamem svazku

·         Alokační tabulkou souborů

·         Kořenovým adresářem

·         Clustery

·         Diagnostickými cylindry pro čtení a zápis

 

U disket chybí hlavní spouštěcí záznam a diagnostické cylindry.

 

U pevných disků je vždy jen jeden hlavní spouštěcí záznam a ostatní struktura je zastoupena podle počtu oddílů ( každý oddíl má spouštěcí záznam svazku, kořenový adresář, alokační tabulkou souborů,clustery).

 

Na disku najdeme strukturu  FAT následovně.

Cylindr 0 hlava 0 - MBR

                            - Skryté ( ztracené ) sektory

Cylindr 0 hlava 1   - Spouštěcí záznam svazku

                            - Alokační tabulka souborů ( originál )

                            - Alokační tabulka souborů ( kopie )

Kořenový adresář

Datová oblast ( clustery )

V posledním cylindru na disku  - Diagnostický cylindr


HLAVNÍ SPOUŠTĚCÍ ZÁZNAM ( MBR – Master Boot Rekord )

V MBR jsou uloženy informace o každém oddíle vytvořeném na HDD a hlavní tabulka s vytvořenými oddíly.

 

MBR ( cylindr 0, hlava 0, sektor 1 ) je tvořen:

·         Hlavní tabulka rozdělení disku  ( Master partition table )

Nese informace o všech oddílech na HDD a informace o umístění spouštěcích záznamů jednotlivých oddílů.

Tabulka může obsahovat maximálně čtyři záznamy. ( pro zvýšení kapacity lze rozdělit každý oddíl na několik logických svazků ).

 

·         Hlavní spouštěcí kód

Jedná se o předání řízení systému oddílu na HDD, který nese označení jako aktivní – oddíl, ze kterého se má spouštět OS.

 

Na MBR je tvořeno mnoho počítačových virů poněvadž obsahuje první program při spuštění PC. V této chvíli je problematické vir odstranit.

 

Poznámka:

Při rozdělení disku programem FDISK lze vytvořit jeden primární, jeden rozšířený a až 25 logických oddílů. Logické oddíly nejsou zaznamenávány na MBR. V MBR je pouze odkaz na rozšířený oddíl, který nese informace o logických discích.

 

SPOUŠTĚCÍ ZÁZNAM SVAZKU ( VBR )

Nachází se v prvním sektoru kteréhokoli oddílu HDD či disket nebo ZIP disků ( první sektor celého média ).

Složení VBR :

·         Blok parametrů disků

obsahuje například velikost disku, počet sektorů, velikost clusterů a název svazku

 

·         Spouštěcí kód svazků

program obsahující parametry pro spuštění operačního systému ( v MS DOSu či WINDOWS 9x se jedná o soubor IO.SYS )

IO.SYS                            zajišťuje co nejefektivnější s provádění I/O operací a obsluhuje přídavné zařízení PC

MSDOS.SYS                 zajišťuje správu systémových prostředků PC – operační paměti

COMMAND:COM       zajišťuje komunikaci mezi uživatelem a operačním systémem

 

KOŘENOVÝ ADRESÁŘ

Jedná se o databázi obsahující informace o souborech v oddíle FAT. Velikost každého záznamu v databázi je 32 bytů. V kořenovém adresáři jsou uloženy informace.

·         název souboru a jeho přípony

název souboru obsahuje max. 8 a přípona 3 znaky a je oddělena tečkou;

·         atributy souboru

·         datum a čas poslední změny souboru

·         velikost souboru

·         odkaz na počáteční cluster

číslo clusteru , kde soubor začíná


ALOKAČNÍ TABULKA SOUBORU FAT

Jedná se o tabulku, která nese záznam o clusterech na HDD. Obsahuje např.informaci zda je cluster obsazen souborem a kde se nachází jeho pokračování.

 

CLUSTERY

Jedná se o nejmenší jednotku diskového pole o velikosti  většinou 512 bytů.

 

DATOVÁ OBLAST

Do této části disku jsou ukládána data. Tato část je tvořena clustery.

 

DIAGNOSTICKÉ CYLINDRY PRO ČTENÍ A ZÁPIS

Například FDISK si pro svoje účely rezervuje poslední cylindr na HDD. Tato část disku je pak obsluhována pouze softwarem dodávaným výrobcem disku na testování HDD bez možného poškození a ztráty dat.

 

VFAT ( Virtual File Allocation Table )

Jedná se o možnost využití psaní delších názvů souborů než 8 znaků.

První možnost psaní dlouhých názvů umožňoval operační systém Windows 95.

 

1 2.2          Systémový soubor FAT32

Jedná se o vylepšenou verzi FAT umožňující spravovat disk o kapacitě větší jak 2GB.

·         VFAT je v FAT32 implementována v ovladači VMM.VXD

·         Cluster může být vyjádřen 32 bitovým číslem a tím se zvyšuje i možnost max. počtu clusterů v oddíle z 2 16 ( 65 536 bitů ) na 2 28 ( 268 435 456 bitů ). Čtyři bity jsou vyhrazeny pro jiné účely

·         Max. velikost disku je 2TB ( max. velikost sektoru 4GB ).

·         Kořenový adresář je  v FAT32 pevně umístěn, ale může být libovolně velký.

·         Kopie FAT byla použita jen v případě nečitelnosti originálu.

Kopie FAT32 je použita vždy dojde-li k nějakému problému s originálem.

 

Windows 98/Me umožňují převod z FAT na FAT32 ( programem „Převaděč FAT32“ ).Pokud při převodu nalezne program nějaký software, který nepodporuje FAT32, upozorní na tento problém a umožní jeho odinstalaci. Zpětná přeměna z FAT32 na FAT není možná ( u programu Partition Magic je možná i tato operace ).

1 2.3          12.3 Systémový soubor NTFS

Tento systém využíval Microsoft u Windows NT, později Windows2000 a Windows XP. Je to 32 bitový operační systém se zlepšeným výkonem, bezpečností a stabilitou. Bohužel není plně kompatibilní se systémovým souborem FAT. Starší systémy nejsou schopné přečíst NTFS. Operační systémy Windows NT/2000/XP nepodporují ani příkazy MS-DOSu, pouze emulují některé z nich.

NTFS  formát obsahuje 10 systémových souborů. Tyto soubory mohou být fyzicky umístěny v libovolné části svazku ( tzn. pokud je poškozen začátek disku nemusí se znepřístupnit uložená data).

·         Hlavní tabulka souborů – Master File Table   ( MFT )

obsahuje záznamy souborů nacházející se na svazku NTFS

·         Druhá kopie MFT

záloha MTF

·         Soubor se seznamem vadných clusterů

·         Rastr alokace clusterů

ukazuje využití jednotlivých clusterů

·         Spouštěcí soubor

obsahuje spouštěcí kód

·         Tabulka definice atributů

definice všech systémových a uživatelských atributů

·         Soubor protokolů

záznam jednotlivých operací se soubory ( využití při obnově dat )

·         Tabulka diskových kvót

uvádí diskové prostory každého uživatele

·         Tabulka pro převod malých znaků na velké

·         Svazek

základní informace o svazcích ( název svazku a jeho verzi )
 

Použitá a doporučená literatura:

L1.          Mansfeld, Ehrkamp, Dralle, Rozšiřování a opravy PC , 1. vyd. Praha, Grada Publishing, spol. s r.o.2000, 280 s., ISBN 80-7169-660-9

L2.          Petr Broža, Stavíme si počítač , 1. vyd. Praha, Computer Press 2001, 180 s.,

          ISBN 80-7226-354-4

L3.          Jakub Lohniský, Jiří Kwolek, Jak zvýšit výkon PC , 1. vyd. Praha, Computer Press 2001, 186 s., ISBN 80-7226-354-4

L4.          Ron White, Jak pracují počítače , 1. vyd. Brno, UNIS publishing 1994, 212 s.,

          ISBN 1-56276-094-7

L5.          Scott Mueller, Osobní počítač , 1. vyd. Praha, Computer  Press 2001, 870 s.,

          ISBN 80-7226-470-2

 

Použité a doporučené časopisy:

C1.         Magazín informačních technologií CHIP ročník 2002 a 2003, Vogel Burda Communications, s. r. o.,ISSN 1210-0684

C2.         PC WORLD ročník 2002 a 2003, IDG Czech, a. s., ISSS 1210-1079

C3.         A radio – Praktická elektronika – ročník VI, 2001, číslo 3 ( použitá  schémata obr.150 )

C4.         Ing. David Matoušek, Měřící přípravky jako periférie k PC , A radio – Konstrukční elektronika – ročník VIII, 2003, číslo 2, str.9 -13  ( použitá  schémata obr.144, obr.145, obr. 146 )

 

WWW stránky:

·         www.cables.cc

·         www.cpunews.cz

·         www.msi.com.tw

·         http://tw.giga-byte.com

·         www.xbitlabs.com

·         www.zive.cz

·         www.tydyt.cz

·         www.svethardware.cz

·         www.titan.cd.com

·         www.cdr.cz

·         www.overclocking.cz

·         www.morex.cz

·         www.acnc.com

 

Copyright © 2003

2. vydání


Na začátek