Core

Структура каталога

Имя и расширение говорят сами за себя. Об атрибутах, однако, вы можете ничего не знать. Байт атрибутов состоит из 8 бит, шесть из которых используются следующим образом:

¦ архив: если файл не упакован — установлен в 1, в противном случае — равен 0;

¦ скрытый файл: если установлен в 1, файл не виден большинством функций DOS;

Возвратимся к нашему примеру с 10 М винчестером; табл. соотносит цилиндры, головки, сектора, DOS-сектора и кластеры с областями DOS на диске.

Вхождение каталога содержит 32 байта информации о файле, как указано в табл.

География винчестера емкостью 10 M

Как уже говорилось ранее, каталог и FAT вместе определяют местонахождение файлов. Каталог сообщает вам имена файлов, a FAT указывает, где они находятся. Взгляните на картинку.

Область данных DOS

Каждый файл имеет свое вхождение, сообщающее DOS имя файла, размер, дату последнего обновления и т. п.

Вхождение включает указатель, который точно сообщает DOS, в каких секторах находится файл.

FAT непосредственно следует за DBR на диске — она всегда начинается с DOS сектора номер 1. DOS хранит две копии FAT — первичную и резервную — непосредственно друг за другом. Размер FAT будет зависеть от того, насколько велик раздел.

За FAT непосредственно следует корневой каталог. Вхождения каталога имеют длину 32 байта, а корневое пространство позволяет разместить на жестком диске 512 вхождений. Точное число корневых вхождений хранится в DBR. Каждое вхождение корневого каталога занимает 32 байта. Данные следуют за корневым каталогом на диске.

Точкой отсчета в разделе DOS является первый сектор, называемый, как вы помните, О сектором DOS. Этот сектор всегда содержит важную часть программного кода, называемого загрузочной записью DOS (DBR - DOS boot record). Этот код используется для загрузки системы в сочетании с записью разделов и, так называемыми, "скрытыми" файлами. Чуть позже я подробно расскажу, как работает DBR, а для начала достаточно знать, что она постоянно находится в первом секторе DOS.

По мере развития различных версий DOS, DBR приобрел и другую важную роль. В начале DBR есть таблица, которая содержит определенный набор информации, идентифицирующей диск. Ранние версии DOS игнорировали эту таблицу, но более поздние в ней нуждаются. Один байт из этой таблицы действительно жизненно важен — если он установлен в определенное значение, он предохраняет систему от загрузки с жесткого диска или дисковода. Чуть дальше в этой статье мы воспользуемся этой информацией, чтобы заставить работать не отвечающий диск.

Задумаемся над следующей аналогией. Из Вашингтона каждый час вылетает самолет DC-9 рейсом на Нью-Йорк. Сколько человек может улететь этим рейсом, если DC-9 рассчитан на 100 человек? Если пассажиров от 1 до 100, то они улетят одним самолетом. Если их больше 100, потребуется второй самолет. Не может быть "полтора" рейса.

В зависимости от того, какие именно средства используются DOS для хранения информации, изменяется размер "самолета". Сначала DOS поддерживала только дисководы, потом 10 М жесткие диски, потом 1,2 М дисководы, а потом и жесткие диски емкостью свыше 16 М. DOS 4.x и последующие поддерживают устройства размером до 512 М — они используют 16-битную FAT (65536 включений) и кластеры размером 8192 байт.

Вы уже видели, что отсчет цилиндров и головок начинается с 0, а секторов — с 1, но вам было бы удивительно услышать, что отсчет кластеров начинается с 2. Это объясняется тем, что их отсчет начинается после FAT и каталога.

В DOS доступны дисковые устройства размером до 4 Г. Это объясняется тем, что DOS создана с учетом архитектуры процессора, который может манипулировать объектами размером до 64 К, а устройству объемом 4 Г требуются 64 К сектора. Сектора большего размера DOS обслуживать не может.

Как уже указывалось выше, сектора DOS группируются в кластеры.

Кластер — это минимальное пространство, отводимое DOS под файл. Например, если вы создаете файл, который имеет длину 1 байт, вы не сможете занять на диске 1 байт, а займете минимальную область — кластер. Размер кластера меняется в зависимости от типа диска и его емкости, что можно заметить из табл.. Односторонняя дискета использует кластеры длиной в один сектор, но уже 10 М жесткий диск использует кластеры длиной по 8 секторов -4096 К (4К). Это значит, что однобайтный файл займет на односторонней дискете 512 байт, точно так же, как и 500-байтный файл. С другой стороны, 1-байтный файл займет на 10 M жестком диске 4096 байт.

Размеры кластера

Некоторые абсолютные и DOS-сектора для четырехголовочного диска

Некоторые абсолютные и DOS-сектора для четырехголовочного диска (продолжение)

Итак, сектор с относительным адресом 2757 находится на цилиндре 140, головке 3, секторе 4.

Запись нумерации секторов так же известна, как линейный адрес сектора. Почему DOS использует в первую очередь относительный номер сектора? Главным образом потому, что он аппаратно независим. Все DOS устройства состоят из набора секторов, в каждом из которых, в свою очередь, содержится 512 байт. Другая возможная причина заключается в том, что каждые 4 или 8 секторов группируются в кластеры, а это позволяет легче делить на привычные одномерные номера, наподобие DOS-секторов, чем постоянно представлять, что кластер 200 находится в цилиндре 40, головке 2, секторах 15—17 и цилиндре 40, головке 3, секторе 1.

Рассмотрим несколько примеров абсолютных/относительных адресов. Предположим у нас есть XT с 10 М жестким диском, описанным в статье. В табл. приведены две записи секторов. Первая дорожка — цилиндр 0, головка 0 — содержит запись разделов. Теперь предположим, что раздел DOS — первый раздел, и мы начнем со следующей дорожки — по прежнему цилиндр 0, но головка теперь уже 1. Предположим, что у нас MFM устройство, где на дорожке расположено 17 секторов, и что они пронумерованы как сектора DOS с 0 по 16. Следующая дорожка — цилиндр 0, головка 2 — имеет 17 секторов DOS, пронумерованных с 17 по 33. Затем мы переходим к головке 3, цилиндру 0 для последующих 17 секторов, потом к головке 0, цилиндру 1 и т. д.

Относительный адрес сектора - 4х17х(14-100)+17х(3-1)+(4-1)=2757

А как вычислить абсолютный адрес по относительному? Прежде, чем заняться этим, давайте определим два действия: DIV и MOD. DIV означает деление: но при этом делении отбрасывается остаток: 7DIV3 равно 2. MOD означает вычисление остатка от деления нацело.

Используем те же самые определения для RS, DC, DH, NS, NH. Отметим, что мы уже знаем RS, NS, NH, DH, DC, DS, но нам надо найти С (цилиндр), Н (головка) и S (сектор).

S=(RS MOD NS)+DS Temp=RS DIV NS

Temp — это временная переменная, необходимая нам для хранения промежуточных результатов.

H=(Temp MOD NH)+DH

C=(Temp DIV NH)+DC

Попробуем применить эти формулы к нашему примеру. Относительный номер сектора 2757 на диске с 4 головками и 17 секторами на дорожку. DBR расположена на цилиндре 100, головке 1, секторе 1. Представим всю известную нам информацию следующим образом:

DC=100 DH=1 DS=1 NH=4 NS=17 RS=2757 И начнем вычисления

S=(2757 MOD 17)+1=3+1 = 4 Temp=2757 DIV 17=162 H=(162 MOD 4)+l= 2+1=3

C=(162 DIV 4)+100=140

Вы можете связать абсолютные адреса секторов с относительными адресами секторов, если вам известна следующая информация:

DH= дорожка, в которой расположена DBR, для отсчета с 1; DC= цилиндр, в котором расположена DBR; DS= сектор, в котором расположена DBR, для отсчета с 1; NS= число секторов на дорожку на этом диске;

NH= число головок на этом диске.

Предположим, что у вас есть C (цилиндр), H (головка) и S (сектор), а вам требуется найти относительный адрес (RS) этого же сектора:

RS=NHxNSx(C-DC)+NSx(H-DH)+(S-DS)

Например, предположим, что у вас есть логическое устройство D:, DBR которого расположена в 100 цилиндре, головке 1, секторе 1. Диск имеет 4 головки и 17 секторов на дорожку. Каков будет относительный адрес сектора в цилиндре 140, головке 3, секторе 4?

DH=1

DC=100

DS=1

NS=17

NH=4