Организация файловых систем.

1. Одноуровневая организация файлов непрерывными сегментами. Одноуровневая система - означает, что файлы внутри всей системы имеют уникальное имя. В пространстве запоминающего устройства выделяется некоторая область для хранения данных, которая называется каталог.

Имя файла | начальный блок | конечный блок

«Начальный блок» ссылается на некоторый относительный адрес пространства ВЗУ, с которого начинается файл с заданным именем.

«Конечный блок» определяет последний блок данного файла. Функция открытия файла сводится к нахождению в каталоге имени файла и определении его начала и конца. Это действие очень простое, к тому же каталог можно хранить в памяти операционной системы целиком, что повышает быстродействие обмена. Если создается новый файл, то он записывается на свободное место. Аналогично каталогу имен может иметься таблица свободных ресурсов.

Чтение-запись происходит без дополнительных обменов, так как при открытии мы получаем диапазон размещения данных. Если в файл требуется записать файл дополнительную информацию, то необходимо что бы за файлом имелось дополнительное место, если свободного места нет, то должна быть организована функция переноса файла на свободное место, что является крайне неэффективным при работе с файлом. При такой организации файловой системы постоянно необходима дефрагментация. Одноуровневая система пригодна для однопользовательской файловой системы.

2. Файловая система с блочной организацией файлов. Пространство ВЗУ разделено на блоки, которые эффективны для обмена. С каждым именем файла связан набор номеров блоков устройства, в которых размещены данные этого файла. Причем, номера этих блоков имеют произвольный характер, то есть блоки могут быть разбросаны по всему устройству в произвольном порядке. При такой организации нет фрагментации дискового пространства, хотя могут быть потери кратные блоку. Если файл занял хотя бы один байт в блоке, то весь блок считается занятым. С каждым файлом связан набор атрибутов: имя файла, имя пользователя, по которым происходит доступ к файлу. Такой системе требуется уникальности имен среди файлов одного пользователя. Организация таких файлов может быть через каталог. Структура каталога содержит строки; каждая строка соответствует некоторому блоку файловой системы. В этой строке содержится информация о том, является ли этот блок свободным или занятым. Если он занят, то в этой строке указывается имя. При обмене система пробегает по всему каталогу и строит таблицу соответствия логических блоков указанному файлу. Такая организация одноуровневая, т.е. имеет уникальные имена в рамках одного пользователя.

3. Иерархическая файловая система. Все файлы файловой системы построены в структуру типа дерева. В корне дерева находится корень файловой системы. Если узел дерева является листом, то это файл, который содержат данные пользователя или является пустым каталогом. Узлы дерева отличные от листа являются файлами-каталогами. Именование файла происходит относительно ближайшего каталога, при такой организации на одном уровне не могут повторяться имена файлов. С другой стороны, так как все файлы связаны с помощью дерева, то любой файл имеет полное абсолютное имя. Такая организация позволяет работать как с коротким именем файла подразумевается, что мы работаем в данном каталоге, так и с полным именем файла. Согласно этой иерархии, каждому из файлов можно привязывать определённые атрибуты, связанные с правами доступа. Правами доступа могут обладать как пользовательские файлы, так и каталоги. Структура этой системы используется во многопользовательском режиме из-за отсутствия проблемы именования, и такая система хорошо модифицируется.