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.
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.
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 ).
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:
Copyright © 2003
2. vydání