MS DOS FAILU SISTĒMA (1)

1. MS DOS FAILU SISTĒMA (1) Failu sistēma ir OS daļa, kas iekļauj: • Visu failu kopumu uz magnētiskiem diskiem • Datu struktūras komplektu, ko izmantofailu vadībai (failu katalogi, deskriptori, diska brīvo un aizņemto apgabalu tabulas) • Sistēmas programmu līdzekļu kompleksu, kas ļauj realizēt failu operācijas (izveidošana, dzēšana, lasīšana utt.) Fails (datne) – datu kopa, ko glabāšanas, pārsūtīšanas vai apstrādes procesā uzskata par vienotu veselumu un kas parasti sastāv no vienādas struktūras ierakstiem.

2. MS DOS FAILU SISTĒMA (2) Failu sistēmas galvenās funkcijas: • Noteikt failu organizācijas veidus • Realizēt pieejas metodes • Noteikt failu struktūras organizācijas veidus • Nodrošināt iespējas izmantot failu struktūras manipulēšanas līdzekļus Failu organizācijas veids ir faila loģiskā struktūra, kas raksturo faila komponentus un tās savstarpējas saites. Organizācijas vedi – secīgais, indeksu secīgais, tiešais. Praksē failu organizācijas veidi tiek noteikti ar pieejas metodēm, ko ļauj izmantot sistēma.

3. MS DOS FAILU SISTĒMA (3) Pieejas metode ļauj atrast ierakstu failālai nodrošinātu tā apstrādi un modificēšanu. Pieejas metodes realizē sistēmas programmas. Failu struktūra ir failu kopums un to savstarpējas saites. Attīstītās failu sistēmas tiek raksturotās ar hierarhijas failu struktūrām. Failu struktūras manipulēšanas līdzekļi nodrošina failu struktūras konfigurācijas izmaiņu. Pēc struktūras DOS failu sistēma ir sadalīta starp BM un BIOS. Sakarāar failu sistēmu DOS atšķir divu veidu ierīces – simbolu ierīcesun bloku ierīces.

4. MS DOS FAILU SISTĒMA (4) Informācijas apmaiņa starp operatīvu atmiņu un simbolu ierīcēm notiek secīgi – viens baits pēc otra. Šīs grupas ierīces – ievades/izvades un citas perifērijas ierīces. DOS rezervē šo ierīču vārdus: LPT1(vai PRN), LPT2 un LPT3 – paralēlā interfeisa adapteri. (Paralēlais interfeiss – saskarne, kas nodrošina visu baitā esošo bitu vienlaicīgu pārraidi. Adapteris – ierīce, kas nodrošina atšķirīgu iekārtu vai sistēmu sadarbību.) COM1(vai AUX), COM2, COM3, COM4, NUL, CON un CLOCK$ - seriālā interfeisa adapteri, ierīces. (Seriāls interfeiss – saskarne, kas nodrošina secīgu datu pārraidi pa vienam bitam.) Ierīču vārdus var izmantot DOS komandās. Katrai ierīcei ir atbilstošais draiveris (draiveris, vai dzinis – OS programma, kas apkalpo noteikto perifērijas ierīci). Informācijas apmaiņa starp operatīvu atmiņu un bloku ierīci notiek pa sektoriem (blokiem- 512B). Šīs grupas ierīces – diskiekārtas un to vārdi ir A, B, C, E, F, …

5. MS DOS FAILU SISTĒMA (5) DOS failu sistēma atbalsta divus funkcionāli dažādus failu tipus: parastie faili un katalogi. Parastie faili satur brīva rakstura informāciju. Failu sistēmas līmenī OS uzskata failus kā loģisko ierakstu secību un atšķir divu formātu failus – bināru un teksta faili. Bināru fails ir tāds, kura saturam nav nekādu ierobežojumu, jo tas sastāv no baitu secībām (piem., izpildāmas programmas). Teksta fails (ASCII fails) satur cilvēkam uztveramo informāciju, kuru bez izmaiņām var izdrukāt vai rādīt uz ekrāna. Ar katru failu ir saistīti sekojošie parametri: 1)vārds; 2)atribūti; 3)veidošanas datums; 4)veidošanas laiks; 5)izmērs. Faila atribūti raksturo faila izmantošanas veidus un pieejas tiesības. MS DOS ļauj uzrādīt šādus atribūtus: R (read-only); A (Archive); H (Hidden); S (System).

6. MS DOS FAILU SISTĒMA (6) Katalogi satur sistēmas informāciju, kas norāda saistību starp datu elementiem (failiem) un to izvietojumu tiešas pieejas atmiņā. Kataloga ieraksta struktūra: Faila vārds 8b Faila tips 3b Atribūtu kodi 1b Rezerve 10b Izv. laiks 2b Izv. dat. 2b Pirmā klastera № 2b Faila izmērs 4b 0 1 2 3 4 5 6 7 R H S Sējuma iezīme Apakš. katalogs A

7. MS DOS FAILU SISTĒMA (7) Failu sistēmas fiziskā organizēšana nosaka principus, pēc kuriem faili, katalogi un sistēmas informācija tiek izvietoti uz reālas ierīces. Pašlaik par tādu izmanto disku. Diskpaka - maināms disku bloks, kurš sastāv no vairākiem vienādiem magnētiskiem diskiem, kas ir novietoti viens virs otra vienādos attālumos. Magnētiskā diska komponenti: 1)Celiņš (track)– koncentriska josla, kurā var ierakstīt un no kuras var nolasīt datus. 2)Cilindrs (cylinder) – vienādu numuru celiņu kopums diskpakā, pie kuriem pieeju var realizēt, nemainot magnētiskas galviņas stāvokli. 3)Sektors (sector) vai bloks (block) – diska celiņa daļa, kurai ir sava unikāla adrese (celiņa novietojuma adrese un sektora №). 4)Klasteris (cluster) – informācijas loģisks bloks, kas sastāv no dažiem secīgi izvietotiem sektoriem.

8. MS DOS FAILU SISTĒMA (8) Realizējot pieeju datiem, sistēma izmanto speciālu failu izvietošanas tabulu (FAT – File Allocation Table) un diska starta sektoru (“0” celiņš uz “0” virsmas), kas satur visus datus, kuri ir vajadzīgi OS lai strādātu ar disku (piem., sektoru izmērs, FAT kopiju skaits, elementu skaits saknes katalogā, sektoru skaits uz diska utt.). FAT ir svarīgākā diska failu struktūras daļa, kas realizē diska platības iedalīšanu failiem un nodrošina pieeju tiem. Diska loģiska daļa, kas ir formatēta FAT failu sistēmai, iekļauj sekojošus apgabalus: • Starta sektors • FAT pamat kopija un FAT rezerves kopija • Saknes katalogs (16 Kbaitu apgabals, kurā var saglabāt 512 ierakstus par failiem un katalogiem) • Datu apgabals, kas ir paredzēts visu failu un katalogu (izņemot saknes) izvietošanai.

9. MS DOS FAILU SISTĒMA (9) Atmiņu failiem iedala tikai no diska datu apgabala un par minimālo diska daļu izmanto klasteru. FAT tabula sastāv no rādītāju masīva, kuru skaits sakrīt ar klasteru skaitu diska datu apgabala. Rādītājiem var būt šādas vērtības, kas raksturo ar to saistīto klastera stāvokļi: • 000 – klasteris ir brīvs; • FF7 – klasteris ir bojāts; • FFF - klasteris ir pēdējais failā; • Skaitlis – nākama klastera № (klasteris tiek izmantots datu glabāšanai un nav pēdējais). Failam izdala noteikto (veselo) klasteru skaitu. Izdalītie klasteri var atrasties diska dažādās vietās, tādus failus sauc par fragmentētiem.

10. MS DOS FAILU SISTĒMA (10) Starta sektors Katalogs 0 1 2 3 4 FAT elementi (rādītāji) file1 17 file2 18 FAT1 FAT FAT2 Viens Kataloga ieraksts – 32 biti • 000 19 20 23 21 26 000 29 • 24 34 FFF FF7 • 32 FFF Root Directory 17 – pirmais klasteris failam file1 (ieejas punkts) 18 - pirmais klasterisfailam file2 (ieejas punkts) Datu klasteri 0 1 2 3 4 … Data Failu rādītāju saraksti FAT tabulā FAT fiziskā struktūra

11. MS DOS FAILU SISTĒMA (11) FAT tabulas izmēru un rādītāja pozīciju skaitu nosaka klasteru skaits diska datu apgabalā. Eksistē FAT paveidi – FAT12, FAT16 un FAT32. FAT12 izmanto rādītājus ar 12 pozīcijām, kas ļauj atbalstīt līdz 4096 klasteriem datu apgabalā. FAT16 izmanto rādītājus ar 16 pozīcijām, kas ļauj atbalstīt līdz 65536 klasteriem datu apgabalā. FAT32 izmanto rādītājus ar 32 pozīcijām, ar ko var uzrādīt vairāk nekā 4miljardus klasteru. Kad failu izdzēš no FAT failu sistēmas, tad kataloga atbilstoša ieraksta pirmā baitā ievieto speciālo pazīmi par to, ka šīs ieraksts ir brīvs un visos faila rādītājos ieraksta kodu 000. Pārējie ieraksta dati paliek bez izmaiņām, kas ļauj atjaunot failus, kas bija izdzēsti nejauši.