Управление логическими томами

Все простейшие файловые системы связаны с физическим диском отношением «один-к-одному». Это означает, что у каждого диска имеется собственный корне­вой каталог, собственная таблица метаданных и собственная информация, пред­назначенная для управления хранением данных. Такая структура естественна для съемных носителей (гибких дисков и CD-ROM), поскольку соответствует пользо­вательской модели записи данных на носитель и переноса их как физической сущности. Но для жестких дисков, выступающих в роли энергонезависимой, по­стоянной памяти компьютера, требование соответствия «один-к-одному» менее оправдано, так как нельзя ни расширить файловую систему за пределы конкрет­ного диска, ни разделить диск на разделы, управляемые независимо (возможно, разными операционными системами, установленными на одном компьютере). Для решения этих проблем введена концепция логического тома - области дей­ствия файловой системы. Том состоит из разделов (partition) физических дисков. Каждый раздел представляет собой экстент (непрерывную последовательность) дисковых блоков. Широко распространена простейшая схема, когда диск делится на несколько разделов, каждый из которых содержит один логический том и со­ответственно одну файловую систему. Более универсальный подход позволяет составить логический том из нескольких отдельных разделов, причем расположенных даже на разных дисках. Дисковой памяти присущи такие же проблемы внутренней (на логических томах) и внешней фрагментации (на физическом диске), как и основной памяти.

При разработке файловой системы особого внимания требует поддержка динами­ческого изменения конфигурации логического тома (если она предусмотрена), на­пример, его расширения, в том случае, когда файловая система заполнена, или удаления из него неиспользуемого пространства.

Логические диски

Одно из основных понятий файловой системы MS-DOS — логический диск. В некотором при­ближении можно считать, что это отдельный магнитный диск. Каж­дый логический диск имеет свое уникальное имя.

В качестве имени логического диска используются буквы анг­лийского алфавита от А до Z (включительно). Количество логиче­ских дисков, таким образом, не более 26. Буквы А и В отведены строго под имеющиеся в IBM PC дисководы гибких магнитных дис­ков (НГМД, FDD). Начиная с буквы С: именуются логические диски (разделы) НЖМД (HDD), затем — дисководы оптических дисков (CD ROM). В случае, если данный компьютер имеет только один НГМД, буква В: пропускает­ся. Только логические диски А: и С: могут быть системными (содер­жать модули MS-DOS).

Для обеспечения доступа к файлам -- файловая система MS-DOS организует и поддерживает на логическом диске определенную файловую структуру.. -.

Элементы файловой структуры:

· сектора загрузчика (плюс зарезервированная область, если она есть);

· таблицы размещения файлов (FAT) (плюс её необязательные копии);

· корневой каталог;

· области файлов.

Эти элементы создаются утилитами в процессе инициализации диска.

Физическое размещение ОС MS-DOS: 0-й сектор — загрузчик, 1 —18-й секторы — основная и дублирующая таблицы FAT, 19-—20-й секторы — корневой каталог, 33—... IO.SYS, MSDOS.SYS.

Стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор).

Здесь записана информация, необходимая MS-DOS для работы с диском:

• идентификатор ОС (если диск системный);

• размер, сектора диска;

• количество секторов в Мастере;

• количество резервных секторов в начале диска;

• количество копий FAT на диске (стандарт — 2);

• количество элементов в каталоге;

• количество секторов на диске;

• тип формата диска;

• количество секторов в FAT;

• количество секторов на дорожку;

• количество поверхностей;

• блок начальной загрузки ОС.