Носители информации

 

Регенерация оперативной  памяти

 

 Адресная ячейка  оперативной памяти хранит один  байт, а поскольку байт состоит  из восьми битов, то в ней  есть восемь битовых ячеек.  Каждая битовая ячейка микросхемы  оперативной памяти хранит электрический  заряд. 

 

 Заряды не могут  храниться в ячейках долго  — они «стекают». Всего за  несколько десятых долей секунды  заряд в ячейке уменьшается  настолько, что данные утрачиваются.

 

Дисковая память

 

 Для постоянного  хранения данных используют носители  информации (см. раздел «Виды носителей  информации»). Компакт диски и  дискеты имеют относительно небольшое  быстродействие, поэтому большая  часть информации, к которой необходим  постоянный доступ, хранится на  жестком диске. Вся информация  на диске хранится в виде  файлов. Для управления доступом  к информации существует файловая  система. Имеется несколько типов  файловых систем.

 

Структура данных на диске

 

 Чтобы данные можно  было не только записать на  жесткий диск, а потом еще и  прочитать, надо точно знать,  что и куда было записано. У  всех данных должен быть адрес.  У каждой книги в библиотеке  есть свой зал, стеллаж, полка  и инвентарный номер — это  как бы ее адрес. По такому  адресу книгу можно найти. Все  данные, которые записываются на  жесткий диск, тоже должны иметь  адрес, иначе их не разыскать. 

 

Файловые системы

 

 Стоит отметить, что  структура данных на диске  зависит от типа файловой системы.  Все файловые системы состоят  из структур, необходимых для  хранения и управления данными.  Эти структуры обычно включают  загрузочную запись операционной  системы, каталоги и файлы.  Файловая система также исполняет  три главных функции: 

Отслеживание занятого и свободного места

Поддержка имен каталогов  и файлов

Отслеживание физического  местоположения каждого файла на диске.

 Различные файловые  системы используются различными  операционными системами (ОС). Некоторые  OС могут распознавать только  одну файловую систему, в то  время как другие OС могут распознавать  несколько. Некоторые из наиболее  распространенных файловых систем:

 

FAT (File Allocation Table)

FAT32 (File Allocation Table 32)

NTFS (New Technology File System)

HPFS (High Performance File System)

NetWare File System

Linux Ext2 и Linux Swap

 

 

FAT

 

 Файловая система  FAT используется DOS, Windows 3.x и Windows 95. Файловая  система FAT также доступна в  Windows 98/Me/NT/2000 и OS/2.

 

 Файловая система  FAT реализуется при помощи File Allocation Table (FAT - Таблицы Распределения Файлов) и кластеров. FAT - сердце файловой  системы. Для безопасности FAT имеет  дубликат, чтобы защитить ее данные  от случайного стирания или  неисправности. Кластер - самая  маленькая единица системы FAT для хранения данных. Один кластер  состоит из фиксированного числа  секторов диска. В FAT записано, какие кластеры используются, какие  являются свободными, и где файлы  расположены в пределах кластеров. 

 

FAT-32

 

FAT32 - файловая система,  которая может использоваться Windows 95 OEM Service Release 2 (версия 4.00.950B), Windows 98, Windows Me и Windows 2000. Однако, DOS, Windows 3.x, Windows NT 3.51/4.0, более ранние версии Windows 95 и OS/2 не распознают FAT32 и не  могут загружать или использовать  файлы на диске или разделе  FAT32.

 

FAT32 - развитие файловой  системы FAT. Она основана на 32-битовой  таблице распределения файлов, более  быстрой, чем 16-битовые таблицы,  используемые системой FAT. В результате, FAT32 поддерживает диски или разделы  намного большего размера (до 2 ТБ).

 

NTFS

 

NTFS (Новая Технология  Файловой Системы) доступна только Windows NT/2000. NTFS не рекомендуется использовать  на дисках размером менее 400 МБ, потому что она требует  много места для структур системы. 

 

 Центральная структура  файловой системы NTFS - это MFT (Master File Table). NTFS сохраняет множество копий  критической части таблицы для  защиты от неполадок и потери  данных.

 

HPFS

 

HPFS (Файловая система  с высокой производительностью) - привилегированная файловая система  для OS/2, которая также поддерживается  старшими версиями Windows NT.

 

 В отличие от  файловых систем FAT, HPFS сортирует  свои каталоги, основываясь на  именах файлов. HPFS также использует  более эффективную структуру  для организации каталога. В результате  доступ к файлу часто быстрее  и место используется более  эффективно, чем с файловой системой FAT.

 

HPFS распределяет данные  файла в секторах, а не в  кластерах. Чтобы сохранить дорожку,  которая имеет секторы или  не используется, HPFS организовывает  диск или раздел в виде групп  по 8 МБ. Такое группирование улучшает  производительность, потому что  головки чтения/записи не должны  возвращаться на нулевую дорожку  каждый раз, когда ОС нуждается  в доступе к информации о  доступном месте или местоположении  необходимого файла. 

 

NetWare File System

 

 Операционная система  Novell NetWare использует файловую систему  NetWare, которая была разработана  специально для использования  службами NetWare.

 

Linux Ext2 и Linux Swap

 

 Файловые системы  Linux Ext2 и Linux были разработаны для  ОС Linux OS (Версия UNIX для свободно распространения). Файловая система Linux Ext2 поддерживает  диск или раздел с максимальным  размером 4 ТБ.

 

Каталоги и путь к  файлу

 

 Рассмотрим для  примера структуру дискового  пространства системы FAT, как самой  простой. 

 

 Информационная структура  дискового пространства - это внешнее  представление дискового пространства, ориентированное на пользователя  и определяемое такими элементами, как том (логический диск), каталог  (папка, директория) и файл. Эти  элементы используются при общении  пользователя с операционной системой. Общение осуществляется с помощью команд, выполняющих операции доступа к файлам и каталогам.

 

Источники информации

Информатика: Учебник. – 3-е перераб. изд. / Под ред. Н.В. Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 768 с.: ил.

Волк В.К. Исследование функциональной структуры памяти персонального  компьютера. Лабораторный практикум. Учебное  пособие. Издательство Курганского  государственного университета, 2004 г. – 72 с.