системи, в тому числі інформація про доступне і невживаному просторі, про кордони областей, відведених під файли і каталоги, інформація про пошкоджених областях. Крім того, на диск записується завантажувач операційної системи - невелика програма, яка починає процес ініціалізації операційної системи після включення живлення або рестарту комп'ютера.
Перш ніж форматувати диск під певну файлову систему, він може бути розбитий на розділи. Розділ - Це безперервна частина фізичного диска, яку операційна система представляє користувачеві як логічний пристрій (використовуються також назви логічний диск і логічний розділ). Логічний пристрій функціонує так, як якщо б це був окремий фізичний диск. Саме з логічними пристроями працює користувач, звертаючись до них по символьних іменам, використовуючи, наприклад, позначення А, В, С, SYS і т. п. Операційні системи різного типу використовують єдине для всіх них уявлення про розділи, але створюють на його основі логічні пристрої, специфічні для кожного типу ОС. Так само як файлова система, з якою працює одна ОС, в загальному випадку не може інтерпретуватися ОС іншого типу, логічні пристрої не можуть бути використані операційними системами різного типу. На кожному логічному пристрої може створюватися тільки одна файлова система.
В окремому випадку, коли всі дисковий простір охоплюється одним розділом, логічний пристрій представляє фізичний пристрій в цілому. Якщо диск розбитий на кілька розділів, то для кожного з цих розділів може бути створено окремий логічний пристрій. Логічний пристрій може бути створено і на базі декількох розділів, причому ці розділи не обов'язково повинні належати одному фізичному пристрою. Об'єднання декількох розділів в єдине логічний пристрій може виконуватися різними способами і переслідувати різні цілі, основні з яких: збільшення загального обсягу логічного розділу, підвищення продуктивності та відмовостійкості. Прикладами організації спільної роботи декількох дискових розділів є так звані RAID-масиви, докладніше про які буде сказано далі. На різних логічних пристроях одного і того ж фізичного диска можуть розташовуватися файлові системи різного типу. На рис. 3 показаний приклад диска, розбитого на три розділи, в яких встановлені дві файлових системи NTFS (розділи С і Е) і одна файлова система FAT (розділ D).
Всі розділи одного диска мають однаковий розмір блоку, визначений для даного диска в результаті низькорівневого форматування. Проте в результаті високорівневого форматування в різних розділах одного і того ж диска, представлених різними логічними пристроями, можуть бути встановлені файлові системи, в яких визначені кластери відрізняються розмірів.
Операційна система може підтримувати різні статуси розділів, особливим чином відзначаючи розділи, які можуть бути використані для завантаження модулів операційної системи, і розділи, в яких можна встановлювати тільки програми і зберігати файли даних. Один з розділів диска позначається як завантажуваний (або активний) Саме з цього розділу зчитується завантажувач операційної системи.
В
Рис. 3. Розбиття диска на розділи
Важливим компонентом фізичної організації файлової системи є фізична організація файлу, тобто спосіб розміщення файлу на диску. Основними критеріями ефективності фізичної організації файлів є:
швидкість доступу до даними;
об'єм адресної інформації файлу;
ступінь фрагментированности дискового простору;
максимально можливий розмір файлу.
Безперервне розміщення - найпростіший варіант фізичної організації (рис. 4, а), при якому файлу надається послідовність кластерів диска, що утворюють безперервний ділянка дискової пам'яті. Основною перевагою цього методу є висока швидкість доступу, оскільки витрати на пошук і зчитування кластерів файлу мінімальні. Також мінімальний об'єм адресної інформації - досить зберігати тільки номер першого кластера і обсяг файлу Дана фізична організація максимально можливий розмір файлу не обмежує. Однак цей варіант має суттєві недоліки, які ускладнюють його застосовність на практиці, незважаючи на всю його логічну простоту. При більш пильному розгляді виявляється, що реалізувати цю схему не так вже просто Дійсно, якого розміру має бути безперервна область, що виділяється файлу, якщо файл при кожній модифікації може збільшити свій розмір? Ще більш серйозною проблемою є фрагментація. Через деякий час після створення файлової системи в результаті виконання численних операцій створення і видалення файлів простір диска неминуче перетворюється на В«клаптикову ковдруВ», що включає велике число вільних областей невеликого розміру. Як завжди буває при фрагментації, сумарний обсяг вільної пам'яті може бути дуже великим, а вибрати місце для розміщення файлу цілком неможливо. Тому на практиці використовуються методи, в яких файл розміщується в декількох, у загальному випадку несуміжних областях диска.
В
Ри...
