Управление файловой системой

С точки зрения ОС все данные, хранящиеся на устройствах долговременной памяти ЭВМ, являются файлами.

Файл — это именованная совокупность данных.

Размещение файлов на технических носителях (жестких, гибких и компакт-дисках, картах энергонезависимой памяти, магнитной ленте и т. д.) производится в соответствии с определенными правилами, определящими структуру файловой системы.

Файловая система — совокупность файлов, размещенных на технических носителях в соответствии с определенным набором правил.

Для размещения данных на различных видах носителей используются различные виды файловых систем. Наибольшее их число используется для хранения данных на НЖМД. Различные ОС поддерживают работу с разным числом файловых систем. Так, например, файловая система FAT (FAT16) — поддерживается всеми ОС для IBM-совместимых ПК. Файловая система FAT32 поддерживается всеми версиями Windows, начиная с Windows 95 OSR2. Файловая система NTFS поддерживается только в Windows NT, 2000, XP. ОС Linux поддерживает около 50 файловых систем, в том числе и все файловые системы, используемые в Windows. Для размещения данных на компакт-дисках используется файловая система CDFS, поддерживаемая всеми современными ОС.

При размещении информации на НЖМД одновременно может использоваться несколько файловых систем. Это обеспечивается благодаря тому, что один физический диск может содержать один или несколько логических дисков (C, D, E, F и т. д.).

При подготовке к работе НЖМД специальными программами может быть разделен на один или несколько основных разделов и один расширенный раздел. Основной раздел содержит один логический диск, а расширенный может содержать несколько логических дисков.

Разбиение физического диска на основной и расширенный разделы и создание логических дисков осуществляется программой fdisk, которая в том или ином виде существует в любой ОС для ПК. Разбиение диска на разделы обычно сопровождается уничтожением всей имеющейся на нем информации. Однако существуют программы, позволяющие переразбить диск на разделы без потери информации.

Логический диск C: ассоциирован с одним из основных разделов (если их несколько). Остальные логические диски размещаются в расширенном разделе.

За счет разбиения физического диска на несколько логических дисков на одном ПК может использоваться несколько ОС и несколько файловых систем. Но можно и на одном логическом диске держать несколько ОС. Обычно ОС загружается из основного раздела (DOS, Windows 9х, ME). Другие ОС для ПК могут загружаться с логических дисков расширенного раздела.

Для того чтобы загрузить ОС из другого основного раздела нужно сделать его активным. Это выполняется программой fdisk или специальными менеджерами загрузки.

Менеджер загрузки — программа, стартующая при загрузке ПК и позволяющая выбрать загружаемую ОС.

Для последующего использования каждый логический диск должен быть отформатирован программой format. При форматировании на логическом диске создается та или иная файловая система.

Если на логическом диске создана файловая система, которая не поддерживается данной ОС, то работать с этим логическим диском под управлением данной ОС нельзя.

Пространство для размещения файлов выделяется отдельными блоками — кластерами. Файл может занимать один или несколько кластеров. В разных файловых системах кластеры имеют разный размер. Разные файловые системы выделяют кластеры для размещения файлов по-разному.

Файл может занимать несмежные кластеры. Поэтому его части могут быть разбросаны по диску, что снижает скорость доступа к нему. Для более эффективного доступа к данным файла следует стремиться, чтобы он занимал соседние кластеры. Для этого используют специальные программы дефрагментации диска.

Разные файловые системы обеспечивают разный уровень ограничения доступа к файлам. В FAT и FAT32 уровень защиты низкий. Намного более эффективные способы защиты файлов предоставляет файловая система NTFS. Свои эффективные, высоконадежные файловые системы поддерживаются также в ОС Linux.