Модель файлов, имеющих организацию связанного списка.

Другой подход иллюстрирует модель, основанная на использовании т.н. таблицы размещения файлов (File Allocation Table — FAT, Рис. 99.). В этой модели операционная система создает программную таблицу, количество строк в которой совпадает с количеством блоков файловой системы, предназначенных для хранения пользовательских данных. Также имеется отдельный каталог (или система каталогов), в котором для каждого имени файла имеется запись, содержащая номер начального блока. Соответственно, таблица размещения имела позиционную организацию: i-ая строка таблицы хранит информацию о состоянии i-ого блока файловой системы, а, кроме того, в ней указывается номер следующего блока файла. Чтобы получить список блоков файловой системы, в которых хранится содержимое конкретного файла, необходимо по имени в указанном каталоге найти номер начального блока, а затем, последовательно обращаясь к таблице размещения и извлекая из каждой записи номер следующего блока, возможно построение искомого списка. Данное решение выглядит эффективнее предыдущего. Во-первых, в этом решении весь блок используется полностью для хранения содержимого файла. Во-вторых, при открытии файла можно составить список блоков данного файла и, следовательно, осуществлять прямой доступ. Заметим, что для максимальной эффективности необходимо, чтобы эта таблица целиком размещалась в оперативной памяти, но для современных дисков, имеющих огромные объемы, данная таблица будет иметь большой размер (например, для 60-тигигабайтного раздела и блоков, размером 1 килобайт, потребуется 60 000 000*4(байта) = 240 мегабайт), что является одним из недостатков рассматриваемой модели. Другим недостатком является ограничение на размер файла в силу ограниченности длины списка блоков, принадлежащих данному файлу.

99. Таблица размещения файлов (FAT).

Следующая модель — модель организации файловой системы с использованием т.н. индексных узлов (дескрипторов). Принцип модели состоит в том, что в атрибуты файла добавляется информация о номерах блоков файловой системы, в которых размещается содержимое файла. Это означает, что при открытии файла можно сразу получить перечень блоков. Соответственно, необходимость использования FAT-таблицы отпадает, зато, с другой стороны, при предельных размерах файла размер индексного дескриптора становится соизмеримым с размером FAT-таблицы. Для разрешения этой проблемы существует два принципиальных решения. Во-первых, это тривиальное ограничение на максимальный объем файла. Во-вторых, это построение иерархической организации данных о блоках файла в индексном дескрипторе. В последнем случае вводятся иерархические уровни представления информации: часть (первые N) блоков перечисляются непосредственно в индексном узле, а оставшиеся представляются в виде косвенной ссылки. Это решение имеет следующие преимущества. Нет необходимости в размещении в ОЗУ информации всей FAT обо всех файлах системы, в памяти размещаются атрибуты, связанные только с открытыми файлами. При этом индексный дескриптор имеет фиксированный размер, а файл может иметь практически «неограниченную» длину.