Вставьте пропущенное слово

Для уменьшения потерь из-за внутренней фрагментации желательно ….. делать небольшими, а для сокращения объема адресной информации и повышения скорости обмена с дисками наоборот.

 

Правильным вариантом ответа на поставленный вопрос является: кластеры ( блоки). При блочной организации файловых структур файлу выделяется целое количество блоков - объединение секторов. Блок в ОС семейства MSWindows называется кластером. Необходимо отметить, что даже при отсутствии внешней фрагментации на уровне кластеров на диске все равно имеется определенное количество областей памяти, которые невозможно использовать, то есть существует внутренняя фрагментация. Эти фрагменты представляют собой неиспользуемые части последних кластеров, назначенных файлам, поскольку объем файла в общем случае не кратен размеру кластера. На каждом файле в среднем теряется половина кластера. Это потери особенно велики, когда на диске имеется большое количество маленьких файлов, а кластер имеет большой размер. Размеры кластеров зависят от размера раздела и типа файловой системы. Примерный диапазон, в котором может меняться размер кластера, составляет от 512 байт – 1 сектор до десятков килобайт.

 

2.2 Выберите все правильные ответы на поставленный вопрос:

В файловых системах FAT в операционных системах семейства Windows атрибуты файлов хранятся:

□ в таблице разделов

□ вместе с файлом

□ в каталогах

□ в индексных дескрипторах

□ в файле подкачки

□ в таблицах FAT

 

Правильным вариантом ответа на поставленный вопрос является: в каталогах. Набор атрибутов файла определяется спецификой файловой системы: в файловых системах разного типа для характеристики файлов могут использоваться разные наборы атрибутов.

Пользователь может получать доступ к атрибутам, используя средства, предоставленные для этих целей файловой системой. Обычно разрешается читать значения любых атрибутов, а изменять -  только некоторые.

Значения атрибутов файлов могут непосредственно содержаться в каталогах, как это сделано в файловой системе FAT в операционной системе – ОС -семейства Windows. В этом случае запись в каталоге  содержит простое символьное имя и атрибуты файла: R — только для чтения, А — архивный, Н — скрытый, S — системный (здесь буквами обозначены признаки файла).

Практические задания

Предложите решение теоретической задачи.

На жестком диске использует размещение файлов в виде связного списка кластеров. Ссылка на кластер занимает на жестких дисках 4 байта. Запись каталога вместе с атрибутами файла занимает 32 байта. Расход емкости диска на загрузочную запись не учитывается и считается, что последний кластер файла заполнен в среднем на 70%.

Необходимо определить:

· максимальное количество файлов, которое можно разместить на диске,

· долю адресной информации в процентах от емкости диска

· долю неиспользованной емкости диска за счет внутренней фрагментации.

Считая, что:

· емкость диска - 20 Гбайт, 

· размер кластера 8 Кбайт.

 

Для данной задачи предлагается следующее решение:

К адресной информации файла относятся запись в каталоге с учетом атрибутов файла Аа - 32 байта и запись для ссылки на очередной кластер в цепочке Ас – 4 байта. 

Так как требуется определить максимальное количество файлов на диске, то файлу необходимо выделить хотя бы один кластер, т.к. меньше кластера файлу выделить невозможно.

Таким образом адресная информация на один файл Аф составит:

Аф = Аа + Ас = 23+4 = 36 байт

Количество искомых файлов – Кф.

Общее количество адресной информации А будет следующим:

А = К* Аф

Остальная часть диска может быть занята файлами, каждый из которых имеет минимальный размер, т. е. размер одного кластера – Ак = 8 Кбайта.

Итак емкость диска Ед равна адресной информации на все файлы плюс все файлы размером один кластер:

Ед = Кф* Аф + Кф * Ак = Кф (Аф + Ак)

а максимальное количество файлов равно:

К = Ед / (Аф + Ак)

Итак, максимальное количество файлов, которое можно разместить на диске равно ( размер строки каталога измеряется в байтах, а диска в Гбайтах, поэтому все единицы необходимо привести к байтам, а количество м.б. только целым):

К = 20*2³⁰  / (36 + 2¹³) = 20 * 1073741824 /(8192+36) = 21474836480/8228  = 2609970

объем адресной информации составляет:

А = Аф * 2609970 = 36 * 2609970 = 93958920 байт

доля адресной информации в процентах от емкости диска равна:

А% = 100% * А / Ед = 93958920/20 * 1073741824 = 0,437%

Для определения доли неиспользованной емкости диска за счет внутренней фрагментации считаем, что последний кластер файла заполнен в среднем на 70%. Т.к. каждому файлу выделяется только один кластер, то последним кластером является каждый выделенный кластер, поэтому доля потерь дискового пространства Еп составит:

Еп% = 100%*Еп/Ед = 100%* 0.3* 8192*2609970/20*1073741824 = 29,86%

Выполните предложенное практическое задание

Используя штатные средства операционной системы MS Windows* получите отчет о состоянии своего жесткого диска и поясните полученные результаты.

С учетом размера кластера на логическом диске С: своего компьютера поясните полученные значения свободного и занятого пространства и оцените возможные потери дискового пространства из-за внутренней фрагментации.