همانطور که میآدانید هارد دیسک هنگامی که در کارخانه ساخته میآشود کاملا خام است. پس از طی شدن فرآیند تولید عمل فرمت سطح پایین با همان Low level Format روی آن انجام میآشود. با این عمل هارد به صورت شیار شیار و در حالتی که هر شیار از چندین سکتور تشکیل شده قالب بندی و وضعیت بدسکتورآها مشخص می شود.
File Allocation Table
مابین شیارها شکافی برنامه ریزی شده وجود دارد که به آن Gap یا گوه گفته می شود. وظیفه این گوهآها این است که آدرس سکتورهای فیزیکی دوطرف خود را نگهداری کرده و برای اطلاع کنترلآگر هارد دیسک علامت لازم را فراهم کنند. معمولا هاردآهای فعلی در کارخانه فرمت سطح پایین میآشوند و نیازی به این کار توسط کاربر نیست.بعد از اینکه هارد فرمت سطح پایین شد لازم است پارتیشن بندی شود. پارتیشن بندی شامل: ایجاد جدول پارتیشین (که وظیفه نگهداری آدرس پارتیشنها) یا همان Master Boot Record (MBR) را دارد) و خود قطعاتی که بعدا به صورت درایوآهای هارد دیسک شناخته میآشود و بوت رکورد پارتیشنآهاست.پس از پایان پارتیشن بندی هارد، فرمت سطح بالا (یا همان فرمت معمولی) لازم است. در این نوع فرمت هر پارتیشن به صورت مجزا از دیگران قابل بندی شده و علاوه بر بوت رکورد و سکتورهای منطقی (که با سکتورآهای مرحله فرمت سطح پایین متفاوت است) دو سکتور نیز جهت جدول اسکان فایل یا همان فت که مبحث اصلی ماست، تشکیل میآشود. قابل ذکر است که دو نسخه تکراری از یک جدول در هر هارد قرار میآگیرد به جهت افزایش اطمینان از اینکه حذف یا خراب نمیآشوند. این جدول مهمترین جدول برای اطلاعات موجود در هارد است.هنگامی که کاربر در سطح سیستم عامل با کامپیوتر کار میآکند، در واقغ با دادهآهایی سر و کار دارد که به صورت منطقی در فایلهای مختلف سازماندهی شدهآاند. یعنی سکتورآهای منفرد به صورت مستقیم مورد استفاده قرار نمیآگیرند. اما سیستم عامل با سکتورها سروکار داشته و به علت بعضی محدودیتها در هنگام طراحی، هر بار میآتواند با مجموعهآای از سکتورآهای متوالی که به آتها کلاستر یا خوشه گفته میآشود می گویند. این کلاستر ها با توچه به اینکه به هم پیوسته هستند واحدهای تخصیص یافته یا Allocation Unit نیز نامیده میآشوند. برای اینکه سیستم عامل بتواند عمل درست خود را انجام دهد تعداد سکتورها در هر کلاستر باید توانی از 2 باشد. (مثلا 4، 8، 16، 32 و ...)در حال استفاده از کامپیوتر دایما فایلآها ایجاد یا حذف شده و یا تغییر داده میآشوند. به همین دلیل به سختی میآتوان کلاسترآهای مربوط به یک فایل را در کنار هم نگه داشت. مثلا فرض کنید که دیسکی حاوی 3 فایل باشد. اولین فایل خوشه 3 خوشه، دومی 2 خوشه و فایل سوم 3 خوشه اشغال کرده باشند. حالا فرض کنید فایل دوم از روی دیسک پاک شود بنابراین به اندازه 2 خوشه مابین فایلآهای اول و سوم (که الان دومی شده است) فاصله میآافتد. خالا اگر فایلی که 4 خوشه دارد به دیسک اضافه شود، دو امکان پیش میآآید: اول اینکه فایل جدید بعد از فایل دوم قرار گیرد و دوم اینکه قسمتی از فایل در دوخوشه آزاد قبلی نوشته شود و بقیه آن در ادامه فایل دوم ذخیره شود. به دلیل کاهش شدید سرعت دسترسی به فایل استفاده از روش اول مقرون به صرفه نیست. بنا براین فایل سوم فعلی ما در دو خوشه مجزا (دو کلاستر غیر متوالی) ذخیره می شود. به این حالت پراکندگی فایل گفته می شود. نکته قابل ذکر اینکه برنامهآهایی همچون Defrag جهت رفع این حالت به کار برده میآشود.در صورتی که فایل پراکنده نمیآشد، مشخص کردن خوشه تمام فایلآها به سادگی صورت میآگرفت زیرا کافی بود آدرس خوشه ابتدایی و تعداد خوشهآهای استفاده شده نگهداری شود ولی به دلیل پراکندگی این کار امکان نخواهد داشت.به همین علت است که جدول اسکان فایل یا FAT ایجاد شده. در حال حاضر 3 نوع فت استاندارد وجود دارد: 12، 16 و 32 بیتی. فت 12 بینی جهت فلاپی دیسک، فت 16 استاندارد قدیمی هاردآها و فت 32 جهت استفاده در سیستمآهای عامل ویندوز 98 و xp در نظر گرفته شده است. فت زنجیره خوشهآها را مشخص میآکند. به ازاء هز شماره خوشه یک داده ثبت شده در FAT وجود دارد. همچنین هریک از این دادهآهای ثبت شده شماره خوشه بعدی را در زنجیره خوشهآها مشخص میآکند. اگر خوشهآای در این زنجیره قرار نداشته باشد یعنی آزاد بوده و میآتوان از آن برای ذخیره استفاده کرد.در فت 16 طول هریک از دادهآهای ثبت شده 16 بیت میآباشد. بعنی هریک از دادهآهای ثبت شده حداکثر میآتواند به دو به توان شانزده یا 65536 کلاستر آدرسآدهی کند. به عبارت بهتر دیسکی که از فت 16 استفاده میآکند حداکثر میآتواند 65536 کلاستر داشته باشد. بنابراین با یک محاسبه ساده مشخص می شود که هر کلاستر هارد عبارت از چند بایت یا چند سکتور خواهد بود. (قابل ذکر اینکه هر سکتور 512 بایت است)مثلا برای یک هارد 1 گیگابایتی (2 به توان 30 به طور واقعی) اندازه کلاستر 16 کیلو بایتی بدست میآآید. اما از آنجا که در هارد اطلاعات دیگری مثل بوت سکتور و فتآها ذخیره میآشود ظرفیت به طور واقعی 1 گیکابایت نخواهد بود. از طرف دیگر حجم خوشهآها باید همواره توانی از 2 باشد. بنابراین در هارد 1 گیگابایتی هر کلاستر 32 کیلوبایت خواهد بود.از آنجایی که 2 فایل نمیآتوانند از یک کلاستر مشترک استفاده کنند، اگر فایلی حتی 1 بایت ظرفیت داشنه باشد یک کلاستر کامل را اشغال خواهد کرد. بنابراین یک فایل 1 بایتی در چنین هاردی 32 کیلوبایت از ظرفیت هارد کم خواهد کرد. این مساله را Wasting یا تلفات میآنامند. این روش در نهایت ممکن است به هدر دادن مقدار زیادی از ظرفیت هارد منجر شود. یک روش مقابله با این مشکل این است که پارتیشنها را مقدار کوجکتری در نظر بگیریم. در این حالت هر پارتیشن، بوت سکتور و فت خاص خودش را خواهد داشت. هرچه این اندازه کوچکتر باشد مقداری کمتری از فقای هر خوشه هدر خواهد رفت. روش غیر رسمیآای که برای مقابله با این وضعیت وجود دارد این است که فایلآها را فشرده سازی کرد. در این صورت از آنجا که هر فایل زیپ به هر حال (یک) فایل است، تعداد کلاستر کمتری تلف خواهد کرد.همانطور که قبلا ذکر شد 2 نسخه از فت روی هر دیسک وجود دارد. در حقیقت اگر فت موجود در درایوی خراب شود، ممکن است تمام دادهآهای موجود در هارد از بین بروند. حتی اگر دادهآها هنمچنان بر روی هارد وجود داشته باشند، راهی برای بازسازی زنجیره کلاسترآها و دستیابی به آنها وجود نخواهد داشت.
مواردی پیش میآآید که ممکن است موجب بروز اشکال در فت شوند.اصلی ترین مشکل معمولا به این صورت بروز میآکند که برنامهآای فایلی را باز میآکند و در آن تغییراتی می دهد بنابراین اندازه فایل نیز تغییر میآکند با افزایش یا کاهش دادهآها آدرس فت نیز تغییر میآکند ولی تا زمانی که فایل بسته نشود، این تغییرات در فت ثبت نمیآشود. بنابراین اگر به علتی (مثلا قفل کردن برنامه یا قطع برق و ...)برنامه به صورت معمول بسته نشود، فت به روز نشده و آدرسهای اشتباهی خواهد داشت. ممکن است جایی خالی باشد و فت به آن اشاره کند و یا بالعکس و یا مورد بدتر اینکه آدرس محتویات دو فایل تداخل کند. (که در این صورت هر دو فایل آسیب خواهند دید.)برنامهآای که جهت رفع اشکالات فت تهیه شده در داس chkdsk یا Scandisk و در ویندوز Scandisk نام دارد. فت 32 آخرین نسخه استاندارد میآباشد در سیستمهای عامل 95 (البته سرویس پک 2 آن، سیستم عامل ویندوز 98 و ام ای، ویندوز ان تی 5 به بعد و البته ویندوز xp استفاده میآشود.
ویژگیآهای اصلی فت 32 عبارتند از:
1- فت 32 میآتواند هاردآهای بزرگتر از 2 ترابایت (2000 گیگابایت) را تیز پشتیبانی کند. بنابراین میآتوان گفت که دست کم در آینده نزدیک با مشکل محدودیت ظرفیت هارد مواجه نخواهیم بود.
2- ار آنجا که در Fat32 برای مشخص کردن هر کلاستر از 4 بایت اسفاده شده میآتوان به تعداد کلاسترهای بیشتری دسترسی پیدا کرد. (در فت 16 2 بایت برای این کار در نظر گرفته شده بود.) فت 32 میآتواند تا 2 به توان 28 (یا 268435156) کلاستر را شناسایی کند. بنابراین فت 32 در مقایسه با فت 16 کلاسترهای کوچکتری را مورد استفاده قرار میآدهد بنابراین تلفات به مقدار قابل ملاحظهآای کاهش پیدا میآکند.
و ...
البته به عنوان آخرین توصیه: اگر از چند سیستم عامل در دستگاه خود استفاده میآکنید (مثل لینوکس، مک یا داس و غیره) مراقب سارگاری فت آنها باشید!
File Allocation Table
مابین شیارها شکافی برنامه ریزی شده وجود دارد که به آن Gap یا گوه گفته می شود. وظیفه این گوهآها این است که آدرس سکتورهای فیزیکی دوطرف خود را نگهداری کرده و برای اطلاع کنترلآگر هارد دیسک علامت لازم را فراهم کنند. معمولا هاردآهای فعلی در کارخانه فرمت سطح پایین میآشوند و نیازی به این کار توسط کاربر نیست.بعد از اینکه هارد فرمت سطح پایین شد لازم است پارتیشن بندی شود. پارتیشن بندی شامل: ایجاد جدول پارتیشین (که وظیفه نگهداری آدرس پارتیشنها) یا همان Master Boot Record (MBR) را دارد) و خود قطعاتی که بعدا به صورت درایوآهای هارد دیسک شناخته میآشود و بوت رکورد پارتیشنآهاست.پس از پایان پارتیشن بندی هارد، فرمت سطح بالا (یا همان فرمت معمولی) لازم است. در این نوع فرمت هر پارتیشن به صورت مجزا از دیگران قابل بندی شده و علاوه بر بوت رکورد و سکتورهای منطقی (که با سکتورآهای مرحله فرمت سطح پایین متفاوت است) دو سکتور نیز جهت جدول اسکان فایل یا همان فت که مبحث اصلی ماست، تشکیل میآشود. قابل ذکر است که دو نسخه تکراری از یک جدول در هر هارد قرار میآگیرد به جهت افزایش اطمینان از اینکه حذف یا خراب نمیآشوند. این جدول مهمترین جدول برای اطلاعات موجود در هارد است.هنگامی که کاربر در سطح سیستم عامل با کامپیوتر کار میآکند، در واقغ با دادهآهایی سر و کار دارد که به صورت منطقی در فایلهای مختلف سازماندهی شدهآاند. یعنی سکتورآهای منفرد به صورت مستقیم مورد استفاده قرار نمیآگیرند. اما سیستم عامل با سکتورها سروکار داشته و به علت بعضی محدودیتها در هنگام طراحی، هر بار میآتواند با مجموعهآای از سکتورآهای متوالی که به آتها کلاستر یا خوشه گفته میآشود می گویند. این کلاستر ها با توچه به اینکه به هم پیوسته هستند واحدهای تخصیص یافته یا Allocation Unit نیز نامیده میآشوند. برای اینکه سیستم عامل بتواند عمل درست خود را انجام دهد تعداد سکتورها در هر کلاستر باید توانی از 2 باشد. (مثلا 4، 8، 16، 32 و ...)در حال استفاده از کامپیوتر دایما فایلآها ایجاد یا حذف شده و یا تغییر داده میآشوند. به همین دلیل به سختی میآتوان کلاسترآهای مربوط به یک فایل را در کنار هم نگه داشت. مثلا فرض کنید که دیسکی حاوی 3 فایل باشد. اولین فایل خوشه 3 خوشه، دومی 2 خوشه و فایل سوم 3 خوشه اشغال کرده باشند. حالا فرض کنید فایل دوم از روی دیسک پاک شود بنابراین به اندازه 2 خوشه مابین فایلآهای اول و سوم (که الان دومی شده است) فاصله میآافتد. خالا اگر فایلی که 4 خوشه دارد به دیسک اضافه شود، دو امکان پیش میآآید: اول اینکه فایل جدید بعد از فایل دوم قرار گیرد و دوم اینکه قسمتی از فایل در دوخوشه آزاد قبلی نوشته شود و بقیه آن در ادامه فایل دوم ذخیره شود. به دلیل کاهش شدید سرعت دسترسی به فایل استفاده از روش اول مقرون به صرفه نیست. بنا براین فایل سوم فعلی ما در دو خوشه مجزا (دو کلاستر غیر متوالی) ذخیره می شود. به این حالت پراکندگی فایل گفته می شود. نکته قابل ذکر اینکه برنامهآهایی همچون Defrag جهت رفع این حالت به کار برده میآشود.در صورتی که فایل پراکنده نمیآشد، مشخص کردن خوشه تمام فایلآها به سادگی صورت میآگرفت زیرا کافی بود آدرس خوشه ابتدایی و تعداد خوشهآهای استفاده شده نگهداری شود ولی به دلیل پراکندگی این کار امکان نخواهد داشت.به همین علت است که جدول اسکان فایل یا FAT ایجاد شده. در حال حاضر 3 نوع فت استاندارد وجود دارد: 12، 16 و 32 بیتی. فت 12 بینی جهت فلاپی دیسک، فت 16 استاندارد قدیمی هاردآها و فت 32 جهت استفاده در سیستمآهای عامل ویندوز 98 و xp در نظر گرفته شده است. فت زنجیره خوشهآها را مشخص میآکند. به ازاء هز شماره خوشه یک داده ثبت شده در FAT وجود دارد. همچنین هریک از این دادهآهای ثبت شده شماره خوشه بعدی را در زنجیره خوشهآها مشخص میآکند. اگر خوشهآای در این زنجیره قرار نداشته باشد یعنی آزاد بوده و میآتوان از آن برای ذخیره استفاده کرد.در فت 16 طول هریک از دادهآهای ثبت شده 16 بیت میآباشد. بعنی هریک از دادهآهای ثبت شده حداکثر میآتواند به دو به توان شانزده یا 65536 کلاستر آدرسآدهی کند. به عبارت بهتر دیسکی که از فت 16 استفاده میآکند حداکثر میآتواند 65536 کلاستر داشته باشد. بنابراین با یک محاسبه ساده مشخص می شود که هر کلاستر هارد عبارت از چند بایت یا چند سکتور خواهد بود. (قابل ذکر اینکه هر سکتور 512 بایت است)مثلا برای یک هارد 1 گیگابایتی (2 به توان 30 به طور واقعی) اندازه کلاستر 16 کیلو بایتی بدست میآآید. اما از آنجا که در هارد اطلاعات دیگری مثل بوت سکتور و فتآها ذخیره میآشود ظرفیت به طور واقعی 1 گیکابایت نخواهد بود. از طرف دیگر حجم خوشهآها باید همواره توانی از 2 باشد. بنابراین در هارد 1 گیگابایتی هر کلاستر 32 کیلوبایت خواهد بود.از آنجایی که 2 فایل نمیآتوانند از یک کلاستر مشترک استفاده کنند، اگر فایلی حتی 1 بایت ظرفیت داشنه باشد یک کلاستر کامل را اشغال خواهد کرد. بنابراین یک فایل 1 بایتی در چنین هاردی 32 کیلوبایت از ظرفیت هارد کم خواهد کرد. این مساله را Wasting یا تلفات میآنامند. این روش در نهایت ممکن است به هدر دادن مقدار زیادی از ظرفیت هارد منجر شود. یک روش مقابله با این مشکل این است که پارتیشنها را مقدار کوجکتری در نظر بگیریم. در این حالت هر پارتیشن، بوت سکتور و فت خاص خودش را خواهد داشت. هرچه این اندازه کوچکتر باشد مقداری کمتری از فقای هر خوشه هدر خواهد رفت. روش غیر رسمیآای که برای مقابله با این وضعیت وجود دارد این است که فایلآها را فشرده سازی کرد. در این صورت از آنجا که هر فایل زیپ به هر حال (یک) فایل است، تعداد کلاستر کمتری تلف خواهد کرد.همانطور که قبلا ذکر شد 2 نسخه از فت روی هر دیسک وجود دارد. در حقیقت اگر فت موجود در درایوی خراب شود، ممکن است تمام دادهآهای موجود در هارد از بین بروند. حتی اگر دادهآها هنمچنان بر روی هارد وجود داشته باشند، راهی برای بازسازی زنجیره کلاسترآها و دستیابی به آنها وجود نخواهد داشت.
مواردی پیش میآآید که ممکن است موجب بروز اشکال در فت شوند.اصلی ترین مشکل معمولا به این صورت بروز میآکند که برنامهآای فایلی را باز میآکند و در آن تغییراتی می دهد بنابراین اندازه فایل نیز تغییر میآکند با افزایش یا کاهش دادهآها آدرس فت نیز تغییر میآکند ولی تا زمانی که فایل بسته نشود، این تغییرات در فت ثبت نمیآشود. بنابراین اگر به علتی (مثلا قفل کردن برنامه یا قطع برق و ...)برنامه به صورت معمول بسته نشود، فت به روز نشده و آدرسهای اشتباهی خواهد داشت. ممکن است جایی خالی باشد و فت به آن اشاره کند و یا بالعکس و یا مورد بدتر اینکه آدرس محتویات دو فایل تداخل کند. (که در این صورت هر دو فایل آسیب خواهند دید.)برنامهآای که جهت رفع اشکالات فت تهیه شده در داس chkdsk یا Scandisk و در ویندوز Scandisk نام دارد. فت 32 آخرین نسخه استاندارد میآباشد در سیستمهای عامل 95 (البته سرویس پک 2 آن، سیستم عامل ویندوز 98 و ام ای، ویندوز ان تی 5 به بعد و البته ویندوز xp استفاده میآشود.
ویژگیآهای اصلی فت 32 عبارتند از:
1- فت 32 میآتواند هاردآهای بزرگتر از 2 ترابایت (2000 گیگابایت) را تیز پشتیبانی کند. بنابراین میآتوان گفت که دست کم در آینده نزدیک با مشکل محدودیت ظرفیت هارد مواجه نخواهیم بود.
2- ار آنجا که در Fat32 برای مشخص کردن هر کلاستر از 4 بایت اسفاده شده میآتوان به تعداد کلاسترهای بیشتری دسترسی پیدا کرد. (در فت 16 2 بایت برای این کار در نظر گرفته شده بود.) فت 32 میآتواند تا 2 به توان 28 (یا 268435156) کلاستر را شناسایی کند. بنابراین فت 32 در مقایسه با فت 16 کلاسترهای کوچکتری را مورد استفاده قرار میآدهد بنابراین تلفات به مقدار قابل ملاحظهآای کاهش پیدا میآکند.
و ...
البته به عنوان آخرین توصیه: اگر از چند سیستم عامل در دستگاه خود استفاده میآکنید (مثل لینوکس، مک یا داس و غیره) مراقب سارگاری فت آنها باشید!
