Спосіб організації каталогу електронного диска

Спосіб організації каталогу електронного диска, при якому кожен сектор інформаційного сере 3 другу і третю - при записі на вінчестери, де кластерів набагато більше. За об'єкт корисної моделі виберемо таку організацію каталога диску, яка має місце при FAT 12. Для неї розмір кластера рівний одному сектору. Під таблицю розміщення файлів відводиться 9 секторів, що становить 9*512=4608 Байт. Це дає змогу адресуватися до 4608/1,5=3072 секторів (дискета 3,5" на 2 сторонах по 80 доріжок на кожній стороні при щільності запису 18 секторів на доріжку містить 2880 секторів). Кожен елемент FAT 12 складається з трьох шістнадцяткових цифр. Розрізняють три такі випадки: 1) нульове значення 000h - ознака вільного (незайнятого) кластера; 2) значення 0FF8h - 0FFFh - ознака кінця файлу; 3) значення 002h - 0FF0h - номер наступного кластера в ланцюжку, де зберігається даний файл; 4) значення 0FF1h-0FF6h - резервні кластери; 5) значенням 0FF7h позначаються дефектні кластери. Під каталог файлів відводиться 14 секторів, що становить 14*512=7168 Байт. Розмір зарезервованої стрічки запису під кожен файл становить 32 байти, що дозволяє розмістити в каталозі до 224 записів. В стрічці запису міститься інформація про назву файлу у форматі 8.3 (8 символів коду ASCII для імені файлу та 3 символи для розширення), розмір файлу у байтах, атрибути файлу, дата створення, час створення та номер кластера, де розпочинається цей файл. В таблиці FAT елемент, що відповідає цьому кластеру, містить або номер наступного кластера з ланцюжка, де записане продовження файлу, або ознаку кінця файлу (значення 0FF8h - 0FFFh). В останньому випадку це означає, що розмір файлу не перевищує розміру кластера. Програми операційної системи послідовно зчитують дані з відповідних кластерів, на які вказують значення в елементах таблиці розміщення файлів, що відносяться до вибраного файлу. Така складна і громіздка система склалася історично, будучи зорієнтованою на електромеханічний привід магнітного носія. Для чисто електронних накопичувачів, як, наприклад, на основі FLASH пам'яті, враховуючи специфіку їх використання у вимірювальних пристроях для запису та зберігання інформації, принципи побудови електронного диску можуть бути значно спрощеними за рахунок іншої організації каталогу накопичувача. В першу чергу це пов'язане з тим, що у вимірювальних пристроях всі файли, як правило, однотипні, тобто однакового розміру. По-друге, через обмежену кількість клавіш у вимірювальних пристроях, алфавіт для запису назв файлів дуже бідний. Потретє, крім дати і часу створення, фігурує ще додаткова інформація, наприклад, точні координати, отримані від GPS пристрою, чи тип і геометричні розміри вимірювальної установи. Виглядає доцільним всі ці параметри записувати безпосередньо у файлі. Виходячи з цього, пропонується об'єднати каталог файлів з таблицею розміщення файлів (FAT), при цьому кожен елемент FAT, що відобра 40624 4 жає певний кластер, міститиме також і інформацію про файл, що записаний у даний кластер. Так, для випадку таблиці FAT з шістнадцятибітними елементами можлива наступна система організації накопичувача (диску) (Фіг.3). В перших m секторах накопичувача розміщується таблиця розміщення файлів. Один сектор FAT відображає 256 секторів з даними (у випадку накопичувача з 512 байтними секторами та двохбайтних елементів FAT) Для накопичувача, що містить N секторів (кластерів), розмір таблиці FAT становитиме N / 256. Для наведеного прикладу (Фіг.3) під FAT відводиться 4 сектори, отже об'єм накопичувача становить N = 256*4 = 1024 сектори, або 512 кілоБайт. Щодо організації самої таблиці FAT, то вона може бути наступна (Фіг.4). Найстарший біт (b15) елемента таблиці розміщення (FAT) служить ознакою неприналежності даного кластера жодному файлу. Наступний біт (b14) відображає атрибут файлу, що записаний у даному кластері - архівний (звичайний) чи спеціальний. Решту 14 біт (b13 - b00) відводиться для запису імені файлу або його цифрового коду. Чотирнадцять біт дозволяють розрізняти 214 = 16384 варіантів назв. Щоб перейти від формального кодування до смислового, необхідно розбити ідентифікаційний запис на поля, кожне з яких нестиме якесь смислове навантаження. Розмір поля визначається системою кодування символа, який буде представлений у цьому полі. Наприклад, ASCII символи, представляються семибітними кодами. Для нашого випадку це відповідатиме тому, що в назві файлу міститиметься лише два ASCII символи, тобто літери (великі чи малі) і / або цифри, що явно недостатньо. Якщо скористатися вісімковою системою зчислення, де кожен символ (від 0 до 7) кодується трьома бітами, то відповідно, повна назва файлу запису може сягати п'яти символів (5*3=15). Як приклад, приведемо систему ідентифікації, застосованої при геофізичних спостереженнях. При цьому в якійсь місцевості (MISC), яка ідентифікується своїм кодом - числом від 0 до 7, досліджується певний об'єкт (OBJECT) з своїм ідентифікаційним кодом (число від 0 до 7). При дослідженнях певного об'єкта його перетинають певною кількістю уявних прямих ліній, які називаються профілями (PROFIL). Вздовж них і проводяться виміри в дискретних точках, розташованих одна від одної на фіксованій віддалі, яка називається кроком. Точки вимірювання називаються пікетами (РІКЕТ). Як і номери профілів, вони теж ідентифікуються своїми номерами. Безпосередньо в кожній точці-пікеті може проводитися кілька вимірів, для ідентифікації яких вказується номер виміру (VYMIR) (Фіг.5). Таким чином, повна назва файлу NAME складатиметься з п'яти цифр, які ідентифікують п'ять параметрів вимірювань: місце MISC , об'єкт OBJECT , профіль PROFIL , пікет РІКЕТ та номер виміру VYMIR: NAME = MISC + OBJ + PROFIL + РІКЕТ + VYMIR (1) Ці п'ять цифр кодуються у відповідних полях елементу FAT (Фіг.6). Призначення полів ALLOC (b15) та ATRIBUT (b14) як описано вище. 5 Зазначимо, що чисто "цифрова" назва файлу викликана в першу чергу обмеженою кількістю клавіш вимірювальної апаратури, призначеної для роботи в польових умовах. Мінімальний набір включає десять клавіш для вводу цифр, чотири клавіші переміщення курсора на екрані дисплею, одна клавіша вибору (підтвердження), одна невибору (відміни) і одна - вводу символу розділювача (десяткової крапки). Застосувавши таблиці розміщення файлів з 32-бітними елементами та забезпечивши можливість вводу з клавіатури вимірювального пристрою всіх алфавітно-цифрових символів, отримаємо можливість задання назви файлу буквами або комбінацією букв та цифр у форматі ASCII. Технічний результат, що досягається при здійсненні корисної моделі: 40624 6 1) спрощується системне програмне забезпечення, що реалізує функції операційної дискової системи 2) збільшується швидкодія Кожен файл відображається на окремий елемент FAT . Знаючи зміщення елементу FAT відносно початку таблиці FAT, одразу ж отримуємо фізичну адресу кластера, що відображається даним елементом. 3) підвищується надійність зберігання інформації Пошкодження певного елемента чи групи елементів FAT не матиме фатальних наслідків на збереження і відтворення інформації. 4) Немає обмежень на кількість файлів, що відображаються у кореневому каталозі, як це має місце у випадку об'єкта корисної моделі. Максимальна кількість файлів рівна кількості кластерів, що містить накопичувач. 7 40624 8 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 40624 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601