Сравнительная характеристика файловых структур
           операционных систем CP/M, MSX и MS DOS.
        
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
                                         М.Г.Эпиктетов
Структура диска CP/M:
 
X
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
Y
 
V Системные  
V <- при загрузке в память читается первый сектор
 
V дорожки    
V      файловая система эти дорожки не трогает!
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S <- начало файловой системы на диске
 
V Область    
V
 
V оглавления 
V         Имеется описатель диска (Disk Parameter
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S         Block),  который  полностью  определяет
 
V Область    
V         физический формат дискеты (кол-во  сек-
 
V данных     
V         торов, системных дорожек, входов в  ог-
 
V         ...
V         лавление и пр.), однако его положение в
 
Z
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
[         системной области не определено -  BIOS
                        при работе с файловой  системой  должен
                        получить его от вызываемой программы.

     Весь диск, кроме системных дорожек,  разбит  на  группы  -
последовательность физических секторов размером 128x2" байт (от
1Кб до 16Кб, на Корвете - 2Кб). Группа является неделимым кван-
том файловой системы (= кластер в MS DOS).

     Оглавление диска имеет фиксированный размер (на Корвете  -
2 группы, на 128 входов). На файл  может  выделяться  несколько
входов в директорию (экстентов), каждый размером по 32 байта:

 
T
W
W
W
W
W
U
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
U
W
W
W
W
W
U
W
W
W
W
U
W
W
W
W
U
W
W
W
W
W
W
W
W
S
 
V Usr 
V Имя файла + расширение 
V Ext 
V .. 
V .. 
V Размер 
V
 
T
W
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
W
W
W
W
S
 
V Номера групп, занимаемых файлом (на 16Кб)             
V
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S

где - Usr - код пользователя (USER) от 0 до 15.   Значене поля,
            равное 0E5H означает, что файл удален.
    - Имя... - 11 байт, задающих имя и расширение файла в разо-
               бранном виде (без точки, дополненное пробелами).
               В старшем бите трех символов расширения указыва-
               ются аттрибуты файла ($SYS, $R/O и ?...).
    - Ext - номер экстента.   Поскольку в директории есть место
            описание положения только 16Кб, для  более  длинных
            файлов заводится несколько входов в директорию, от-
            личающихся номером экстента.
    - .. - два байта зарезервировано для системных нужд.
    - Размер - размер файла в 128-байтовых записях.

     В зависимости от размера диска на номер группы может отво-
диться разное число байт. На Корвете номер  группы  занимает  2
байта (таким образом, один экстентсодержит 8 групп, как и  было
обещано).

     (?) имеется предположение, что директорию  можно  свободно
двигать в пределах первых 16 групп, но это не задокументировано
и не проверено экспериментально (в DPB имеется 16 бит, в  кото-
рых положение оглавления указано единицами, но обычно в 1 уста-
новлено несколько старших битов).

W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
Структура диска MSX и MS DOS:
 
X
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
Y
 
V Boot       
V <- при загрузке читается в память,содержит про-
 
V sector     
V    грамму начальной загрузки и параметры,описы-
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S                         вающие физический  фор-
 
V Reserved   
V <- могут отсут-         мат  дискеты:   размеры
 
V sectors    
V      ствовать           сектора и кластера, ко-
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S                         личество зарезервирова-
 
V FAT N 1    
V                         нных секторов и FAT'ов,
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S                         корневой директории.
 
V FAT N 2    
V <- может отсут-
 
V         ...
V      ствовать
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S
 
V Root       
V         MSX = MS DOS, прошедший хорошую  "пред-
 
V directory  
V         продажную подготовку": из MS убрали за-
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S         резервированные сектора, поддиректории,
 
V Data area  
V         количество FAT'ов и  размер  директории
 
V         ...
V         фиксированны, и т.д.
 
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S

Формат загрузочного сектора:

  00:  jmp  начальная загрузка  ; команда процессора 8086 !
  03:  db   "YD-640  "          ; ASCII string of OEM name
  0B:  dw   Sector_size         ; размер сектора (в байтах)
  0D:  db   Cluster_size        ; размер кластера (в секторах)
  0E:  dw   Res_sect            ;
  10:  db   Num_FATs            ; количество FAT'ов
  11:  dw   Root_lenght         ; размер корневой директории
  13:  dw   Total_sectors       ;           (количество файлов)
  15:  db   Media_descr         ; описание носителя
  16:  dw   Sect_FATs           ; размер FAT'ов (в секторах)
  18:  dw     Sect track        ; кол-во секторов на дорожке 
  1A:  dw     Num_heads         ;
  1C:  dw     Num_hidden        ; кол-во зарезервированных сек-
                                ; торов на диске.
  1E: программа начальной загрузки

        FAT (File Allocation Table) содержит описание того, как
расположены файлы на диске. В области данных физические сектора
объединены в кластеры, их нумерация начинается (почему╨то) с
002, поэтому первые 3 или 4 байта FAT╨а свободны (в первом байте  
лежит media descriptor). На каждый кластер (неделимый квант при
записи файла, на Ямахе - 2 сектора, 1Кб) диска отводится 12 или
16 бит (число бит определяется автоматически в зависимости от
количества кластеров на диске), в которых содержится:

        0 - пустой кластер,
       -9 - bad cluster,
       -1 - конец цепочки (последний кластер файла),
    иначе - номер следующего кластера в цепочке.

        Корневая директория (в MSX других нет) содержит по 32 байта
на каждый файл (независимо от длины) в следующем формате:

   
X
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
R
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
R
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
Y
   
V Имя файла+расширение 
V Атрибуты 
V . . . . . 
V
   
T
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
R
W
W
W
W
R
W
W
W
Q
W
R
W
W
W
W
W
R
W
W
Q
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
S
   
V . . . . . . 
VДата
VВремя
VFirst
V Размер файла 
V
   
Z
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
W
Q
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
[


где - Имя... - 11 байт, задающих имя и расширение файла в разо╨
               бранном виде ( без точки, дополненное пробелами).
               Первый байт, равный 0E5h означает, что файл уда╨
               лен из директории.
    - Атрибуты - 1 байт:  1 = Read only   (нет в MSX)
Y
                          2 = Hidden                 
V
                          4 = System                 
V
                          8 = Volume label entry     
V
                         16 = Subdirectory entry     
V
                         32 = Archive                
[
    - Дата/Время создания файла ( по 2 байта )
    - Зарезервировано ( на Ямахе всегда лежат нули)
    - First - номер первого кластера файла (начало цепочки для
              данного файла) - 2 байта.
    - Размер - размер файла в символах (4 байта => максималь╨
               но большой файл может занимать 4Мб-1).

        В системе MS-DOS можно заводить поддиректории - обычные
(с точки зрения файловой системы) файлы, имеющие формат корневой
директории, но неограноченный размер.

W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
Недостатки CP/M и достоинства MS-DOS:
  1. В стандарте CP/M не описано, в каком месте системной об╨
ласти содержится информация о формате диска. Из╨за этого диск,
записанный на Корвете в Микродосе нельзя прочесть стандартными
средствами в CP/M 2.2 ( у них разное число системных дорожек).
С другой стороны, диски, записанные на Ямахе в MSX DOSе легко
читаются и на APRICOTe и на ATARI.

  2. Из╨за того, что CP/M не поддерживает на диске таблицу сво╨
бодного места (она каждый раз строится в памяти), становится
невозможной поддержка поддиректорий (иначе расходы на формиро╨
вание таблицы станут слишком велики - надо будет просканировать
несколько файлов, расположенных в разных местах диска). Таким
образом, CP/M рассчитана на работу только с гибкими дисками.

  3. Надежность CP/M , судя по всему, ниже - ошибка в директории
ведет к потере файла. В MS DOS фатальной является только
ошибка в FATе (после ошибки в директории потеряются имена фай╨
лов и время создания, все остальное можно восстановить), но
они могут храниться в нескольких экземплярах и постоянно сра╨
вниваться.

  4. Мелкие достоинства MS DOSа: размер файла в байтах, а не в
записях; имеется поле даты создания файла (это очень полезно,
например, для программы Make).