Файлы и файловая система презентация. Недостатки файловой системы FAT16

Windows 10

Cлайд 1

Cлайд 2

Файл и файловая система Файл – это упорядоченная совокупность данных, занимающая именованную область памяти на внешнем носителе информации. Файл является логической единицей хранения информации и в процессе обработки рассматривается как единое целое. Имя файла = Собственно имя. Расширение (тип файла) В операционной системе Windows имя файла может иметь не более 255 символов (в имени файла могут использоваться латинские и русские буквы, пробелы, тире, символ подчёркивания, точка, восклицательный знак и некоторый другие символы). Расширение файла в системе Windows, как правило, не отображается.

Cлайд 3

Примеры записи имён файлов в системе Windows: text.txt, проба.doc, документ.docx, game.zip.com фильм.avi, ghfd.exe, index.html, excel.exe, foto.jpg, клип.mov, видео.avi.exe, таблица.xls, песня.mp3.com Правила записи имён файлов в других операционных системах могут отличаться от приведённых примеров. Файл. Имя и расширение (тип) файла

Cлайд 4

Файл. Имя и расширение (тип) файла Примеры записи имён файлов в системе Windows: text.txt, проба.doc, документ.docx, game.zip.com фильм.avi, ghfd.exe, index.html, excel.exe, foto.jpg, клип.mov, видео.avi.exe, таблица.xls, песня.mp3.com Если в вашей системе отключено отображение расширений файлов, а в имени файла видно расширение, то это, скорее всего троянский вирус!

Cлайд 5

Файл. Каталоги, атрибуты файла Информация о файлах, размещённых на внешних носителях хранится в каталогах. Кроме имени файла (и его типа), в каталоге записывается и другая информация о файле (размер файла, дата и время создания, место хранения на диске и т.д.), а также хранится набор атрибутов (свойств) файла, например: «только для чтения» (read only) – файл доступен ОС и приложениям только для чтения, т.е. в нём нельзя сохранять исправления. «скрытый» (hidden) – файл не видим при обычном просмотре папок, для отображения файла необходимо изменить настройки отображения папок. «системный» (system) – файлы относятся к системным файлам ОС, которые нельзя изменять или удалять. «архивный» (archive) – атрибут указывает программам-архиваторам файлы, предназначенные для резервного копирования.

Cлайд 6

Файл. Установка атрибутов файла Для установки (снятия) атрибутов файла, необходимо щёлкнуть по нему правой кнопкой мыши для вызова контекстного меню. Далее выбрать пункт меню Свойства. В нижней части окна Свойства установите (снимите) атрибуты файла. Для установки (снятия) других атрибутов щёлкните по кнопке Дополнительно. Windows 7 Windows XP

Cлайд 7

Файл. Операции с файлами В процессе работы на компьютере чаще всего приходится выполнять следующие операции с файлами: копирование - при выполнении этой операции физически создаются новый файл и новая запись в файловой системе; перемещение - при выполнении этой операции файл физически остается на диске на прежнем месте, но меняется его «адрес» в файловой системе; удаление - физически файл остается на диске (перемещается в папку Корзина), но запись о нём удаляется из файловой системы; переименование - изменяется только имя файла в файловой системе, а сам файл остается неизменным; создание - чаще всего файлы создаются программно: автоматически или при сохранении пользователем введенной в ту или иную программу информации, кроме того файл можно создать в выбранном каталоге. Выполнять операции с файлами можно как непосредственно при помощи графического интерфейса операционной системы (контекстного меню), так и с помощью специализированных приложений – различных файловых менеджеров: приложения «Проводник», программ Total Commander, Far, Windows Commander и многих других.

Cлайд 8

Файл. Поиск-сортировка файлов. Маска. В процессе работы на компьютере часто необходимо найти (выделить) группу однотипных файлов (для копирования, перемещения, удаления, преобразования и.т.п.). При поиске (выделении) файлов можно воспользоваться масками имен, или подстановочными символами. Поиск с использованием маски удобен также в том случае, если вы не помните точно имя файла, который надо найти. В масках, кроме «обычных» символов можно использовать символ «?» (означает один любой символ) и символ «*» (означает любое количество или отсутствие любых символов). Следовательно для поиска всех документов с расширением.doc можно указать в строке для поиска следующую комбинацию: *.doc. Маска???.jpg – означает, что в имени графического файла используется три любых символа. В результате поиска по такой маске будут выделены все графические файлы типа jpg с именем из трёх любых символов. Для поиска файлов по заданному параметру (имени, типу, размеру, дате создания файла и т.п.) можно также применить сортировку файлов (по возрастанию-убыванию) в любом файловом менеджере.

Cлайд 9

Файл. Поиск-сортировка файлов. Для поиска файлов по заданному параметру (имени, типу, размеру, дате создания файла и т.п.) можно также применить сортировку файлов (по возрастанию-убыванию) в любом файловом менеджере в режиме Таблица. Сортировка по дате (по возрастанию) Сортировка по размеру (по убыванию)

Cлайд 10

Файловая система Файловая система – функциональная часть ОС, организует работу с файлами, отвечает за хранение данных на внешних носителях и обмен данными между внешними носителями. Устройство файловой системы зависит от операционной системы, установленной на компьютере. операционные системы Windows могут работать с файловыми системами FAT и NTFS.

Cлайд 11

Файловая система. Кластеры Жесткий диск состоит из дорожек, каждая из которых делится на секторы. Кластер – это минимальный адресуемый блок дисковой памяти для записи/чтения данных на дисковом накопителе (жёстком диске). Кластер может занимать один или несколько секторов. Номера занятых кластеров определяют «координаты» файла для ОС. Все файлы на диске вне зависимости от своего объема имеют размер, кратный размеру кластера. Любой самый маленький файл не может занимать размер на диске меньше кластера.

Cлайд 12

Файловая система. Кластеры Размер кластера зависит от типа используемой файловой системы – 512 байт - 64 Кбайта. Кластеры нумеруются в линейной последовательности – от первого кластера нулевой дорожки до последнего кластера последней дорожки. Файловая система организует кластеры в файлы и каталоги (каталог – файл содержащий список файлов в данном каталоге). Файловая система отслеживает состояние кластеров: кластер свободен; bad-кластер, который по каким-то причинам использовать уже нельзя; кластер занят каким-либо файлом; последний кластер файла; «зарезервированный» кластер. На незаполненом диске файлы записываются последовательно в свободные кластеры. После удаления файлов кластеры освобождаются. В дальнейшем файлы записываются в произвольные свободные кластеры, что часто приводит к фрагментации файлов и замедлению их чтения (части файла хранятся в удалённых друг от друга кластерах).

Cлайд 13

Файловая система. Кластеры Пример фрагментации файлов. Так как на диске могут хранится сотни тысяч файлов в миллионах кластеров, то фрагментированность файлов, возникающая при активной работе (запись-удаление файлов), будет существенно замедлять доступ к файлам и приводить к износу жёсткого диска – магнитным головкам придётся постоянно перемещаться с дорожки на дорожку. Для устранения данной проблемы рекомендуется периодически производить дефрагментацию диска.

Cлайд 14

Файловая система. FAT-16, FAT-32. Файловая система FAT (File Allocation Table – «таблица размещения файлов»). Упрощенно структуру БД «Корневой каталог» можно представить в виде таблицы: БД «Корневой каталог» – это база данных, в которой хранится информация о файлах и папках, находящихся на диске.

Cлайд 15

Файловая система. FAT-16, FAT-32. Файловая система FAT (File Allocation Table – «таблица размещения файлов»). БД «Элементы FAT» содержит информацию о кластерах диска. Упрощенно структуру этой базы данных можно представить следующим образом:

Cлайд 16

Файловая система. FAT-16. В файловой системе FAT-16 выделяется 16 бит для хранения адреса кластера. 216 = 65 536 кластеров. Макс. объём кластера 64 Кбайта, объём сектора 512 байт, следовательно объём кластера не может превышать 128 секторов (65 536: 512 = 128). 64 Кбайта × 65 536 кластеров = 4 194 304 Кбайта = 4 Гбайта, поэтому FAT-16 нельзя использовать для носителей информации более 4 Гб! Недостатки файловой системы FAT16: ограничения на объем диска и размер файла; ограничения длины имени файла; фрагментация файлов, приводящая к снижению быстродействия и износу оборудования; потери памяти диска, вызванные большими размерами кластера.

Cлайд 17

Файловая система. FAT-32. В файловой системе FAT-32 выделяется 32 бита для хранения адреса кластера. 232 = 4 294 967 296 кластеров. Объём кластера по умолчанию – 4 Кбайта. 4 Кбайта × 4 294 967 296 кластеров = 16 384 Гбайта = 16 Тбайт, поэтому FAT-32 можно использоваться для носителей информации до 16 Тб! Недостатки файловой системы FAT32: В файловой системе FAT32 были сняты ограничения на длину имени и размер корневого каталога, но остальные ограничения, присущие FAT, остаются в силе ограничения на размер файла; фрагментация файлов, приводящая к снижению быстродействия и износу оборудования; потери памяти диска, вызванные большими размерами кластера.

Cлайд 18

Файловая система. NTFS. Файловая система NTFS (New Technology File System – «файловая система по новой технологии») поддерживает любые размеры кластеров от 512 байт до 64 Кбайт, но по умолчанию используется кластер размером 4 Кбайта. По сравнению с FAT-32 файловая система NTFS увеличивает надёжность и эффективность использования дискового пространства. В NTFS для повышения надёжности используется система журналирования – перед фактическими изменениями в файловой системе сохраняется список этих изменений в специальной части файловой системы, называемой «журналом» или «логом». Система восстановления позволяет восстановить работу ОС после критических ошибок. В файловой системе NTFS все файлы подразделяются по размеру на следующие категории:

Cлайд 19

Файловая система. Подготовка жёсткого диска к работе. Новый жёсткий диск не может быть сразу использован для хранения информации и установки программ. Вначале на диске необходимо создать разделы (тома) и произвести процесс форматирования (разметки) диска. На одном физическом носителе информации можно создать один или несколько разделов (логических дисков). Логическим дискам ставятся в соответствие заглавные буквы латинского алфавита (С:, D:, E: и т.д.). Форматирование – создание логической структуры диска в соответствии с определённой файловой системой. Разделы на одном физическом носителе могут быть отформатированы в различных файловых системах, соответственно на один физический носитель могут быть установлены различные операционные системы. При установке операционной системы на новый диск процедура создания разделов и форматирование диска выполняется средствами установочного (инсталляционного) диска. При установке дополнительного диска, создание разделов и форматирование диска выполняется средствами операционной системы.

Cлайд 20

Файловая система. Иерархическая. В иерархической файловой системе в процессе форматирования создаётся корневой каталог. В нем могут храниться не только файлы, но и другие каталоги более низкого уровня, называемые подкаталогами, или поддиректориями. В операционной системе Windows подкаталоги принято называть папками. Диск С: Каталоги, организованные в многоуровневую иерархическую структуру, называют также «деревом каталогов». Каждый каталог, кроме корневого имеет один единственный «родительский» каталог, внутри которого он находится.

Cлайд 21

Файловая система. Иерархическая. Чтобы найти нужный файл в указанной иерархической структуре, необходимо указать путь к этому файлу. Для этого нужно указать логическое имя диска, на котором хранится файл, а потом через знак «\» указать последовательно все подкаталоги, вложенные друг в друга, где последним будет тот подкаталог, в котором расположен файл. Например, в показанной выше иерархии путь к файлу 1.txt записывается как D:\Doc\, а путь к файлу tetris.exe – как D:\Games\Tetris\. Если Если указаны и путь к файлу, и его имя, то такая конструкция называется полным именем файла. Так, полное имя файла tetris.exe – это D:\Games\Tetris\tetris.exe.

Cлайд 22

Файловая система. Иерархическая. Для ОС Windows корневым каталогом можно считать папку «Рабочий стол», в которой располагаются подкаталоги «Мой компьютер», «Корзина» и «Сетевое окружение». Эти подкаталоги носят стандартные названия и служат для заранее определенных целей. Папка «Мой компьютер» в качестве подкаталогов содержит все диски, имеющиеся в данном компьютере. Папка «Сетевое окружение» содержит папки всех компьютеров, которые подключены в этот момент к локальной сети и к которым можно обратиться с данного компьютера. Папка «Корзина» временно хранит все удаленные на данном компьютере папки и файлы.

Что такое файл?

  • Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов.
  • Файл - это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.
Имя файла
  • Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение , определяющее его тип (программа, данные и т.д.).
  • Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.
  • Пример:
  • proba.txt
  • Единицы измерения информации.doc
Соглашение 8.3
  • До появления операционной системы Windows 95 на большинстве компьютеров IBM PC работала операционная система MS-DOS, в которой действовали весьма строгие правила присвоения имен файлам. Эти правила называют соглашением 8.3
  • По соглашению 8.3 имя файла может состоять из двух частей, разделенных точкой. Первая часть может иметь длину до 8 символов, а вторая часть (после точки) - до 3 символов. Вторая часть, стоящая после точки, называется расширением имени.
  • При записи имени файла разрешается использовать только буквы английского алфавита и цифры. Начинаться имя должно с буквы. Пробелы и знаки препинания не допускаются, за исключением восклицательного знака (!), тильды (~) и символа подчеркивания (_).
Длинные имена файлов
  • После введения в действие операционной системы Windows 95 требования к именам файлов стали существенно мягче. Они действуют и во всех последующих версия операционных систем Windows.
  • 1. Разрешается использовать до 255 символов.
  • 2. Разрешается использовать символы национальных алфавитов, в частности русского.
  • 3. Разрешается использовать пробелы и другие ранее запрещенные символы, за исключением следующих девяти: /\:*?"<>|.
  • 4. В имени файла можно использовать несколько точек. Расширением имени считаются все символы, стоящие за последней точкой.
Файловая система
  • На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.
  • Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов.
Одноуровневая файловая система
  • Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему , когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла.
Многоуровневая иерархическая файловая система
  • Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему , которая имеет «древовидную» структуру (имеет вид перевернутого дерева).
Путь к файлу
  • Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель "\" логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл.
  • C:\Рефераты\
  • C:\Рефераты\Физика\
  • C:\Рефераты\Информатика\
  • C:\Рисунки\
Полное имя файла
  • Путь к файлу вместе с именем файла называют полным именем файла .
  • C:\Рефераты\Физика\Оптические явления.doc
  • C:\Рефераты\Информатика\Интернет.doc
  • C:\Рефераты\Информатика\Компьютерные вирусы.doc
  • C:\Рисунки\Закат.jpg
  • C:\Рисунки\ Зима.jpg
Папка
  • В операционной системе Windows вместо каталогов используется понятие «папка».
  • Папка – это объект Windows, предназначенное для объединения файлов и других папок в группы.
  • Понятие папки шире, чем понятие «каталог». В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. (Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети).
Иерархии папок Windows Стандартные действия с файлами
  • Такие действия с файлами, как «создать», «сохранить», «закрыть» можно выполнить только в прикладных программах («Блокнот», «Paint», …).
  • Действия «открыть», «переименовать», «переместить», «копировать», «удалить» можно выполнить в системной среде.
Операции с файлами и папками
  • Копирование (копия файла помещается в другой каталог);
  • Перемещение (сам файл перемещается в другой каталог);
  • Удаление (запись о файле удаляется из каталога);
  • Переименование (изменяется имя файла).
Запишите полные имена всех файлов Запишите полные имена всех файлов
  • C:\Мои документы\Иванов\QBasic.doc
  • C:\Мои документы\Петров\Письмо.txt
  • C:\Мои документы\Петров\Рисунки\Море.bmp
  • C:\Фильмы\Интересный фильм.avi
Постройте дерево каталогов
  • C:\Рисунки\Природа\Небо.bmp
  • C:\Рисунки\Природа\Снег.bmp
  • C:\Мои документы\Доклад.doc
Постройте дерево каталогов
  • C:\Рисунки\Природа\Небо.bmp
  • C:\Рисунки\Природа\Снег.bmp
  • C:\Рисунки\Компьютер\Монитор.bmp
  • C:\Мои документы\Доклад.doc

Имя файла Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т.д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании. Пример: proba. txt Единицы измерения информации. doc


Тип файлаРасширение Исполняемые программы exe, com Текстовые файлы txt, rtf, doc Графические файлы bmp, gif, jpg, png, pds Web-страницы htm, html Звуковые файлы wav, mp3, midi, kar, ogg Видеофайлы avi, mpeg Код (текст) программы на языках программирования bas, pas, cpp


Имена файлов Во всех операционных системах Windows. 1. Разрешается использовать до 255 символов. 2. Разрешается использовать символы национальных алфавитов, в частности русского. 3. Разрешается использовать пробелы и другие ранее запрещенные символы, за исключением следующих девяти: /\:*?"|. 4. В имени файла можно использовать несколько точек. Расширением имени считаются все символы, стоящие за последней точкой.


Логическая структура гибких дисков У гибкого диска две стороны, на которых создается по 80 дорожек. На каждой дорожке по 18 секторов. Общая емкость гибкого диска составляет 2 * 80 * 18 * 512 = байт 1.44 Мбайт.


Дорожки сектора …… На гибком диске минимальным адресуемым элементом является сектор. При записи файла на диск будет занято всегда целое количество секторов, соответственно минимальный размер файла это размер одного сектора, а максимальный соответствует общему количеству секторов на диске. Файл записывается в произвольные свободные сектора, которые могут находиться на различных дорожках. Например, Файл1 объемом 2 Кбайта может занимать сектора 34, 35 и 47, 48, а Файл2 объемом 1 Кбайт сектора 36 и 49.


Таблица размещения файлов Для того чтобы можно было найти файл по его имени, на диске имеется каталог, представляющий собой базу данных. Запись о файле содержит имя файла, адрес первого сектора, с которого начинается файл, объем файла, а также дату и время его создания. Полная информация о секторах, которые занимают файлы, содержится в таблице размещения файлов (FAT File Allocation Table). Для размещения каталога базы данных и таблицы FAT на гибком диске отводятся секторы со 2 по 33. Первый сектор отводится для размещения загрузочной записи операционной системы. Сами файлы могут быть записаны, начиная с 34 сектора.


Виды форматирования Полное форматирование включает в себя как физическое форматирование (проверку качества магнитного покрытия дискеты и ее разметку на дорожки и секторы), так и логическое форматирование (создание каталога и таблицы размещения файлов). После полного форматирования вся хранившаяся на диске информация будет уничтожена. Быстрое форматирование производит лишь очистку корневого каталога и таблицы размещения файлов. Информация, то есть сами файлы, сохраняется и в принципе возможно восстановление файловой системы.


Логическая структура жестких дисков Минимальным адресуемым элементом жесткого диска является кластер, который может включать в себя несколько секторов. Размер кластера зависит от типа используемой таблицы FAT и от емкости жесткого диска. На жестком диске минимальным адресуемым элементом является кластер, который содержит несколько секторов.


Файловая система На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой. Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов.


Одноуровневая файловая система Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла.


Многоуровневая иерархическая файловая система Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру (имеет вид перевернутого дерева).


Путь к файлу Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель "\" логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл. C:\Рефераты\ C:\Рефераты\Физика\ C:\Рефераты\Информатика\ C:\Рисунки\


Папка В операционной системе Windows вместо каталогов используется понятие «папка». Папка – это объект Windows, предназначенное для объединения файлов и других папок в группы. Понятие папки шире, чем понятие «каталог». В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. (Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети). Стандартные действия с файлами Такие действия с файлами, как «создать», «сохранить», «закрыть» можно выполнить только в прикладных программах («Блокнот», «Paint», …). Действия «открыть», «переименовать», «переместить», «копировать», «удалить» можно выполнить в системной среде.







ГОАУ СПО ЯО Ярославский техникум гостиничного и строительного сервиса

Файлы. Файловые системы.

Преподаватель информатики:

Григорьева Е.С.


Файл - это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.


Имя файла

proba.txt

Собственное имя файла

Расширение


Тип файла

Расширения

Программы

Текстовые файлы

Графические файлы

bmp, gif, jpg и др.

Звуковые файлы

Видеофайлы

Программы на языках программирования

bas, pas и др.


Типы файлов

обычные файлы

файлы-каталоги

текстовые

двоичные

специальные файлы


  • копирование (копия файла помещается в другой каталог);
  • перемещение (сам файл перемещается в другой каталог);
  • удаление (запись о файле удаляется из каталога);
  • переименование (изменяется имя файла).

Файл. Каталоги, атрибуты файла

3. «системный» (system) – файлы относятся к системным файлам ОС, которые нельзя изменять или удалять.

4. «архивный» (archive) – атрибут указывает программам-архиваторам файлы, предназначенные для резервного копирования.

1. «только для чтения» (read only) – файл доступен ОС и приложениям только для чтения, т.е. в нём нельзя сохранять исправления.

2.«скрытый» (hidden) – файл не видим при обычном просмотре папок, для отображения файла необходимо изменить настройки отображения папок.


Windows 7

Windows XP

Файл. Установка атрибутов файла

Для установки (снятия) атрибутов файла, необходимо щёлкнуть по нему правой кнопкой мыши для вызова контекстного меню. Далее выбрать пункт меню Свойства. В нижней части окна Свойства установите (снимите) атрибуты файла. Для установки (снятия) других атрибутов щёлкните по кнопке Дополнительно.


Файл. Поиск-сортировка файлов. Маска.

При поиске (выделении) файлов можно воспользоваться масками имен , или подстановочными символами . В масках, кроме «обычных» символов можно использовать символ « ? » (означает один любой символ) и символ « * » (означает любое количество или отсутствие любых символов).


*. doc

Для поиска всех документов с расширением .doc


Будут найдены все графические файлы типа .jpg с именем из трёх любых символов.


Определите, какое из указанных имен файлов удовлетворяет маске: ?hel*lo.c?*

  • hello.c
  • hello.cpp
  • hhelolo.cpp
  • hhelolo.c

Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов.


Одноуровневая файловая система

Имя файла

Номер начального сектора

Файл_1

Файл_2

Файл_112


Путь к файлу 1.txt записывается как D:\Doc\

Полное имя файла

D:\Doc\1.txt

Путь к файлу tetris.exe D:\Games\Tetris\

Полное имя файла D:\Games\Tetris\tetris.exe .


Файловая система. Кластеры

Все файлы на диске вне зависимости от своего объема имеют размер, кратный размеру кластера. Любой самый маленький файл не может занимать размер на диске меньше кластера.

Кластер – это минимальный адресуемый блок дисковой памяти для записи/чтения данных на дисковом накопителе (жёстком диске).




Процесс разбиения файла на небольшие фрагменты при записи на диск называется фрагментацией .

Если на диске много фрагментированных файлов, скорость чтения носителя уменьшается.


Так как на диске могут хранится сотни тысяч файлов в миллионах кластеров, то фрагментированность файлов, возникающая при активной работе (запись-удаление файлов), будет существенно замедлять доступ к файлам и приводить к износу жёсткого диска – магнитным головкам придётся постоянно перемещаться с дорожки на дорожку.


Дефрагмента́ция - процесс обновления и оптимизации логической структуры раздела диска с целью обеспечения хранения файлов в непрерывной последовательности кластеров.

После дефрагментации ускоряется чтение и запись файлов, а следовательно и работа программ.



Для устранения проблемы фрагментации существуют программы-дефрагментаторы, принцип работы которых заключается в «сборе» каждого файла из его фрагментов.

Общим недостатком таких программ является их медленная работа - процесс дефрагментации обычно занимает очень много времени (до нескольких часов).


ВЫДЕЛИТЕ НУЖНЫЙ ДИСК: щелчком правой кнопки мыши вызовите контекстное меню – свойства;" width="640"

В Windows есть встроенная утилита Дефрагментация диска

ЩЕЛКНИТЕ МОЙ КОМПЬЮТЕР – ВЫДЕЛИТЕ НУЖНЫЙ ДИСК:

щелчком правой кнопки мыши вызовите контекстное меню – свойства;

  • в открывшемся диалоговом окне свойства откройте вкладку сервис;
  • в разделе дефрагментация диска щелкните кнопку выполнить дефрагментацию…;
  • в открывшемся окне дефрагментация диска нажмите кнопку дефрагментация;
  • дождитесь окончания процесса дефрагментации


Настройка – Панель управления – Администрирование – Управление компьютером – Дефрагментация диска – выделите нужный диск – Дефрагментация." width="640"

Можно запустить дефрагментацию другим способом:

Пуск – Настройка – Панель управления – Администрирование – Управление компьютером – Дефрагментация диска – выделите нужный диск – Дефрагментация .


4. В зависимости от размера диска и степени фрагментации файлов для дефрагментации может потребоваться от нескольких минут до нескольких часов.

5. Хотя в современных ОС во время дефрагментации работу с компьютером можно не прерывать, все-таки лучше во время дефрагментации больше ничего на ПК не делать. Поэтому удобно запускать дефрагментацию во время простоя ПК, например, ночью.

Примечания

1. Желательно проводить дефрагментацию диска не реже одного раза в месяц.

2. Дефрагментация не только повышает производительность и быстродействие ПК, но и позволяет продлить срок службы винчестера.

3. Перед дефрагментацией желательно выполнить проверку диска.




Файловая система FAT (File Allocation Table – «таблица размещения файлов»).

Файловая система. FAT-16, FAT-32 .

БД «Корневой каталог» – это база данных, в которой хранится информация о файлах и папках, находящихся на диске.



Файловая система. FAT-16, FAT-32.

БД «Элементы FAT» содержит информацию о кластерах диска.



Файловая система. FAT-16 .

В файловой системе FAT-16 выделяется 16 бит для хранения адреса кластера.

2 16 = 65 536 кластеров.

Макс. объём кластера 64 Кбайта, объём сектора 512 байт.

Объём кластера не может превышать 128 секторов 65 536: 512 = 128 байт


64 Кбайта × 65 536 кластеров =

4 194 304 Кбайта = 4 Гбайта,

FAT-16 нельзя использовать для носителей информации более 4 Гб!


Недостатки файловой системы FAT16:

1. ограничения на объем диска и размер файла;

2. ограничения длины имени файла;

фрагментация файлов, приводящая к снижению быстродействия и износу оборудования;


Файловая система. FAT-32.

В файловой системе FAT-32 выделяется 32 бита для хранения адреса кластера.

2 32 = 4 294 967 296 кластеров.

Объём кластера по умолчанию – 4 Кбайта.

4 Кбайта × 4 294 967 296 кластеров = 16 384 Гбайта = 16 Тбайт,

FAT-32 можно использоваться для носителей информации до 16 Тб!


Недостатки файловой системы FAT32:

1. В файловой системе FAT32 были сняты ограничения на длину имени и размер корневого каталога, но остальные ограничения, присущие FAT, остаются в силе

ограничения на размер файла;

2. фрагментация файлов, приводящая к снижению быстродействия и износу оборудования;

3. потери памяти диска, вызванные большими размерами кластера.


Файловая система. NTFS.

Файловая система NTFS (New Technology File System – «файловая система по новой технологии») поддерживает любые размеры кластеров от 512 байт до 64 Кбайт, но по умолчанию используется кластер размером 4 Кбайта.

По сравнению с FAT-32 файловая система NTFS увеличивает надёжность и эффективность использования дискового пространства.


В файловой системе NTFS

все файлы подразделяются

по размеру на следующие


В NTFS для повышения надёжности используется система журналирования – перед фактическими изменениями в файловой системе сохраняется список этих изменений в специальной части файловой системы, называемой «журналом» или «логом».

Система восстановления позволяет восстановить работу ОС после критических ошибок.


Файловая система. Подготовка жёсткого диска к работе.

Новый жёсткий диск не может быть сразу использован для хранения информации и установки программ.

Вначале на диске необходимо создать разделы (тома) и произвести процесс форматирования (разметки) диска.

На одном физическом носителе информации можно создать один или несколько разделов (логических дисков).

Логическим дискам ставятся в соответствие заглавные буквы латинского алфавита (С:, D:, E: и т.д.).


Форматирование – создание логической структуры диска в соответствии с определённой файловой системой. Разделы на одном физическом носителе могут быть отформатированы в различных файловых системах, соответственно на один физический носитель могут быть установлены различные операционные системы.


При установке операционной системы на новый диск процедура создания разделов и форматирование диска выполняется средствами установочного (инсталляционного) диска.

При установке дополнительного диска, создание разделов и форматирование диска выполняется средствами операционной системы.