ディスクファイリングシステム

ディスクファイリング システム(DFS) は、 Acorn Computersによって開発されたコンピュータファイル システムであり、当初はユーロカード ベースのAcorn System 2のアドオンとして開発されました。

1981 年、西オーストラリア州と南オーストラリア州の教育省は、学校にパソコンを供給するための共同入札を発表しました。オーストラリアの Acorn のコンピュータ販売代理店である Barson Computers は、共同マネージング ディレクターのHermann HauserとChris Curryを説得し、まもなくリリースされるAcorn BBC Microcomputer をディスク ストレージとバンドルして提供することを許可しました。Barson にはリソースがないため、Acorn の支援なしに Acorn DFS を System 2 から適応させるという条件で同意しました。DFS を BBC Micro と互換性のあるものにするには、ハードウェアとソフトウェアの小さな変更が必要でした。

バーソンは、英国より 1 年早く、DFS を装備した状態で両州の入札を勝ち取りました。この初期の取り組みにより、BBC Micro はオーストラリアの教育市場に重点を置くようになり、Acorn Electron が登場するまで家庭用コンピュータ市場にはほとんど浸透しませんでした。

DFS は、 BBC Micro のマザーボードに取り付けられたROMおよびディスク コントローラ チップとして出荷されました。このファイル システムは、フラットなディレクトリ構造を使用しており、機能とストレージ容量が極めて限られていました。各ファイル名は最大 7 文字で、さらにファイルが保存されるディレクトリを表す 1 文字が付きます。^[1]

DFS は、ほとんどのファイルシステムとは異なり、単一のベンダーや実装がなかったという点で注目に値します。オリジナルの DFS は Acorn によって作成され、独自のコードベースを維持し続けましたが、さまざまなディスクドライブベンダーが独自の実装を作成しました。独自の DFS 実装を作成した企業には、Cumana、Soldisk、Opus、Watford Electronicsなどがあります。Watford Electronics の実装は、非標準のディスク形式を使用して、通常の 31 ではなく 62 のファイルをディスクごとにサポートしていることで有名です。さらに、Soldisk の実装では、独自の「チェーン」カタログが導入され、ディスクごとに無制限のファイルが許可されました (ディスクサイズによってのみ制限されます)。^[2] サードパーティの実装の他の機能には、空き領域を確認できることや、組み込みのコマンドなどがありFORMAT、VERIFYオリジナルの Acorn DFS とともにユーティリティディスクで出荷されました。

Acorn は、オリジナルの DFS シリーズに続いて Acorn 1770 DFS をリリースしました。これは、以前のバージョンと同じディスク フォーマットを使用しながら、一連の追加コマンドを追加し、改良されたWD1770フロッピー ドライブ コントローラ チップをサポートしました。

DFS は通常、倍密度 5¼ インチフロッピー ディスクの片面を使用します。ディスクは 40 または 80 トラックとしてフォーマットされ、片面あたり 100 KB または 200 KB の容量になります (FM エンコードでは、トラックあたり 10 個の 256 バイト セクター)。

容量は、オリジナルの BBC Micro のIntel 8271 コントローラの選択によって制限されています。このコントローラは、 FMエンコーディングのみをサポートしており、 BBC Micro の発売時点ですでに一般的に使用されていたMFMエンコーディングはサポートしていません。FM エンコーディングでは、特定の物理ディスク密度に対して MFM の半分の記録容量しか得られません。

FM エンコーディングと MFM エンコーディングは、ディスクとドライブは同じですが、異なるドライブとディスクを使用する「高密度」とは異なり、一般的に「単密度」と「倍密度」と呼ばれます。

倍密度の 3½ インチ ディスクは、1770 DFS でフォ​​ーマットして使用できます (Intel 8271 ベースの DFS は多くの 3½ インチ ドライブで問題があります)。FM エンコードで同じ「単密度」容量が得られますが、これは元々標準的な方法ではありませんでした。3½ インチ ディスクは通常、後のAdvanced Disc Filing System を使用して MFM「倍密度」としてフォーマットされました。これは、3½ インチ ドライブが付属するすべての Acorn マシンに搭載されています。2009 年現在、3½ インチ ドライブは、より入手しやすく、より最近のコンピューターとのデータ交換が容易になったため、DFS での使用を含め、以前よりも BBC Micros で一般的に使用されています。

高密度の 5¼ インチおよび 3½ インチ ディスクは DFS ではサポートされていません。

DFS は両面ディスクを直接サポートしません。その代わりに、両面ドライブの 2 つのヘッドは 2 つの別々の論理ドライブとして扱われます。DFS は 0 から 3 までの番号が付けられた最大 4 つのボリュームをサポートできます。ドライブ 0 はデフォルトで、ドライブ 1 はケーブルに接続された 2 番目のドライブを表します。「ドライブ」2 はドライブ 0 の裏側を指し、「ドライブ」3 はドライブ 1 の裏側を指します。2 台以上の物理ドライブはサポートされません。

片面ドライブが普及していたため、市販のソフトウェアは通常、片面ディスク、または手動で裏返して反対側にアクセスする 「フリッピー ディスク」で提供されていました。

*FORM40ディスクは、またはコマンドを使用して 40 トラックまたは 80 トラックでフォーマットできます*FORM80。また、ドライブは 40 トラックまたは 80 トラックのいずれかになります。これは、DFS ユーザーにとって最も一般的な互換性の問題です。40 トラック ディスクは、40 トラック ドライブのインストール ベースにより、商用ソフトウェア配布の標準でしたが、価格が下がるにつれて 80 トラック ドライブが一般的になり、ユーザーはより多くのデータを保存できるようになりました。80 トラック ドライブは、40 トラック ディスクを自動的には読み取りません。

ディスク容量は、カタログのトラック 0 にセクター数として保存されます。トラック 0 は、40 トラック ディスクと 80 トラック ディスクの両方で同じ場所にあるため、ディスク ファイル システムでモーターのステップを適宜設定できます。ただし、Intel 8271 ベースの Acorn DFS ではこれが行われないため、デュアル フォーマット機能はいくつかの方法で対応されています。

• 40 トラック ドライブと 80 トラック ドライブの両方を BBC Micro に接続するだけで実現できますが、これは家庭ユーザーにとってはコストがかかりました。
• 一部のディスク ドライブ再販業者、特に UFD (User Friendly Devices) と Akhter Computer Group は、40 トラックまたは 80 トラックの操作を選択するためのスイッチを備えたドライブ アセンブリを提供していました。
• 『The Micro User』などの雑誌では、ディスクドライブケーブルに配線できる回路基板を組み立てるためのキットが提供されており、オプションで接続されたドライブを「ダブルステップ」することもできます。^[3]
• Micro Userは、21トラック分のデータを両方の形式で保存し、どちらのタイプのドライブでもコンテンツにアクセスできるようにするデュアルフォーマットディスクの作成に関する記事^[4]も公開しました。ただし、これらのディスクの容量には制限があり、作成後は読み取り専用になります。
• Acorn User誌は、トラック 0 に小さなユーティリティ プログラムが入った 40 トラックのカバー ディスクを配布しました。これにより、80 トラック ドライブの所有者は、最初の 40 トラックに元のコンテンツが入った 80 トラック ディスクに再フォーマットすることができました。
• ユーザーは WD1770 または同様のコントローラにアップグレードできます。Acorn 1770 DFS および一部のサードパーティ コントローラ システムは、トラック シーク中にコントローラを再プログラムすることにより、ソフトウェアでデュアル フォーマット機能を提供しました。さらに、サードパーティ システムでは、さらに大きなディスク容量を実現する独自の MFM (いわゆる「倍密度」) フォーマットを提供しました。

Disk fault 18 at 01/00正しい設定を使用しないと、DFSから^[5]などのエラーが発生したり、ヘッドをディスク表面の物理的な端を超えて移動させようとすることでディスクドライブが損傷したりする可能性があります。

80 トラックに切り替えてもカタログはまったく拡張されず、ディスクの容量がなくなる前にファイル名スロットが不足する傾向がありました。この状況によりCat fullエラーが発生しました。

DFS は大文字と小文字を保持しますが、区別しません。すべて大文字のファイル名が普及しているのは、おそらく、ハード リセットまたはソフト リセット後に BBC Micro が Caps Lock をデフォルトで有効にしているためです。文字セットは非常に寛容で、スペースを含む 7 ビットASCIIのすべての印刷可能な文字が許可されますが、次の文字は除きます。

• 単一のワイルドカード文字#。
• 複数のワイルドカード文字*。
• シェルのエスケープ文字によって生成される 制御コード|ですが、このシーケンスはファイル名内の||1 つの文字を表すために使用できます。|
• リーフ名(ファイル名そのもの):の最初の文字としてドライブ指定文字を使用します。これにより、またはエラーが発生します。 のようにコロンが明確な場合は、リーフ名の一部として使用できます。Bad driveBad nameFOO:BAR
• .リーフ名の最初または 2 番目の文字としての ディレクトリ指定文字。.は、ディレクトリ文字として使用できません。 のようにドットが明確な場合はPRG.BAS、リーフ名の一部として許可され、ディレクトリ指定子としては扱われません(ただし、 はディレクトリ 内のF.MONEYファイルになります)。MONEYF

サードパーティの DFS 実装への移植性を確保するため、リーフ名に:および を使用しないことが最善です.。

引用符は使用できますが、BBC BASIC では引用符を 2 回エスケープする必要があります。

• SAVE """""""A"""文字列を"""A"DFS に渡し、 という名前のファイルを保存します"A。
• 逆に、SAVE "A"""という名前のファイルを保存しますA"。
• スペースを挿入する場合も同じ手法が使用されます。SAVE """B A R"""という名前のファイルを保存しますB A R。

完全修飾ファイル名、または「ファイル仕様」(略して「fsp」) には、コロン、ドライブ番号、ドット、ディレクトリ文字、別のドット、および名前が含まれます。たとえば、デフォルトのディレクトリ「ドライブ」2 にあるファイルのBOB完全な仕様は になります:2.$.BOB。ドライブとディレクトリの指定子はどちらもオプションです。

DFS の「ディレクトリ」は、ファイル名に 1 文字のプレフィックス ( など) を付けたものでF、F.BankLtrファイルをグループ化するために使用されます。配置はフラットで、ルート ディレクトリの代わりに のデフォルト ディレクトリが$使用されます。ディスクのカタログを要求すると (*CATまたは*.コマンドを使用)、現在のディレクトリにあるファイルが 1 つのブロックにディレクトリ プレフィックスなしで表示され、その下の 2 番目のブロックに他のすべてのファイルがディレクトリ プレフィックス付きで表示されます。たとえば、(Acorn DFS から - サード パーティの DFS 実装は若干異なる場合があります)、次のようになります。

プログラム (12)
ドライブ 0 オプション 2 (RUN)
ディレクター:0.$ ライブラリ:0.$

    !ブートハロー
    合計表
    テストベクトル
    ゾンビ

  A.HELLO L B.SUMS
  F.BankLtr

上位 7 つのファイルはすべて、ドライブ 0 の現在のディレクトリにあります。その下には、他のディレクトリ (この場合は、および)$にあるすべてのファイルがあります。ファイル名の後の は (上記の 、のように)、ファイルが変更または削除に対してロックされていることを示します。最初の行には、ディスクのタイトルと変更回数が含まれます。 ABFLA.HELLO

DFS は、ディレクトリとライブラリに分割された作業スペースを提供します。「ディレクトリ」は、他のコマンド ライン システムの作業ディレクトリと同様に、現在のボリューム上の作業ディレクトリです。「ライブラリ」は、 PATHに似た機能を持つ 2 番目の代替作業ディレクトリであり、任意のボリュームに配置できるという利点があります。修飾されていない名前のファイルを開く要求は、最初に作業ディレクトリで検索されます。これに失敗すると、ライブラリ ディレクトリも検索されます。ディレクトリとライブラリは両方とも、デフォルトで同じディレクトリになります。

カタログ (ファイル テーブル) は、最初の 2 つのディスク セクターを占めます。1 つは各ファイルの名前とディレクトリ用で、もう 1 つはファイルの場所、サイズ、メタデータを保持する対応するセクターです。各セクターの 8 バイトが各ファイルで使用されます。各セクターのさらに 8 バイトが 12 バイトのディスク タイトルとボリューム情報用に予約されているため、ディスク上のファイルの合計数は (各ファイルがどのディレクトリにあるかに関係なく) 31 に制限されます。スペースを節約するため、ファイルのディレクトリ文字の最上位ビットは、ロック (読み取り専用) フラグとして使用されます。

物理ディスクは通常 100 KB または 200 KB としてフォーマットされますが、DFS は最大 256 KB のボリューム サイズをサポートします。

ファイル サイズは 18 ビットの量として保存されるため、許可される最大の DFS ファイル サイズは、カタログのボリューム サイズから 1/2 KB を引いたサイズになります。

DFS はデータの断片化をサポートしていません。つまり、ファイルのデータは連続するセクターの 1 つの実行に保存される必要がありますが、空き領域は断片化される傾向があります。ディスク上の他の場所に空きセクターがあっても、ファイルの末尾が次のファイルの先頭に達すると、ランダム アクセス ファイルの書き込みは失敗します。このような場合、DFS はエラーで中止しますCan't extend。 SAVEまた、使用可能なスペースに合わせてファイルを分割することもできませんが、失敗はセクター割り当ての段階で発生するため、返されるエラーは ですDisk full。

この*COMPACTコマンドは、ディスク上のすべてのファイルをソリッド ブロックに再配置し、その後の空き領域をすべて 2 番目のブロックに配置するために用意されています。これにより、次に作成されるファイルでディスクを埋めることができますが、移動せずに拡張できるのは最後の既存ファイルのみです。SAVE既存のファイルを削除し、指定されたメモリ ブロックをディスク上の空き領域のある場所にコピーします。対照的に、この*COMPACTコマンドはプログラム メモリをバッファーとして使用してファイルを再配置し、メモリ内のプログラムとデータを上書きします。

カセット ファイリング システムと同様に、Acorn DFS は BBC Micro の標準ファイル メタデータ (ロード アドレスと実行アドレス) をサポートします。これは、Acorn MOS ( BBC Micro で使用されるオペレーティング システム) がバイナリ コードの再配置をサポートしていないために必要です。ファイルは、コンテンツが絶対アドレスによって内部の場所を参照する可能性があるため、プログラマが意図したアドレスにロードされる必要があります。エントリ ポイントは必ずしもファイルの先頭にあるとは限らず、ファイル内にあるわけでもないため、実行アドレスも記録されます。

ファイル属性は 1 ビット (ロック) に制限されます。設定されている場合、Lカタログ内のファイル名の右側に が表示され、ファイルを変更、上書き、または削除することはできません。

DFS ディスクは日付を追跡しません (バージョン 3 より前の Acorn MOS はリアルタイム クロックを維持しなかったため)。代わりに、変更回数という特殊な機能を提供します。カタログが更新されるたびに、回数が増加します。回数は、12前述のカタログ リストのように、ディスク カタログの最初の行のタイトルの後の括弧内に表示されます。

DFS は、キー シーケンスに基づいてディスク ソフトウェアを起動する手段もサポートしています。マシンがソフト リセットまたはハード リセットされているときに Shift キーが押されると、DFS はドライブ 0 で、正のブート フラグを含むディスクがあるかどうかを確認します。ブート フラグは、0 (無視)、1 (ファイルのロード)、2 (マシン コード ファイルの実行)、または 3 (「スクリプトの実行」) のいずれかです。ブート フラグが正の場合、呼び出されたファイル$.!BOOTが検索され、メモリにロードされるか (1)、マシン コードとしてロードされて実行されるか (2)、またはキーボード バッファに送られます (3)。オプション 3 は、「EXEC」ファイル (プリミティブシェル スクリプトとして使用されるテキストマクロファイル) を読み取ります。これらは真のシェル スクリプトではなく、再生する録音のように、単に入力する一連のキーです。したがって、BASIC インタープリタにそのようなコードを入力しない限り、ループまたは分岐することはできません。リセット中に使用されるだけでなく、オペレーティング システムのコマンドを使用していつでも実行できます。EXEC ファイルはファイル システムに依存しません。 *EXEC

DFS の派生版として、DNFS (Disc/Network Filing System) と呼ばれるものがありました。これは、Econet Network Filing System (NFS)、標準 Disc Filing System、Tube コプロセッサ サポート ソフトウェアを 1 つの ROM に収めたものです。この ROM は、2 つのファイル システムを一度に OS にインストールしました。

DFS の初期設計は、 IBM パーソナル コンピュータに搭載されていた 8272 設計の直前のモデルである Intel Corporation FDC 8271 ディスク ドライブ コントローラをベースにしていました。8271 コントローラは機能が制限されており、時代遅れでした。Soldisk、Acorn、Watford Electronics などのさまざまなベンダーによるファイル システムの後のバージョンは、後期の WD1770 および WD1772 ドライブ コントローラをベースにしていました。ADFS の登場後、1770 コントローラはすぐに Acorn シリーズの標準コントローラになりました。

DFS は、完全に階層化されていて、BBC Micro のハード ドライブを実行するのに適した Advanced Disc Filing System (ADFS) に置き換えられました。ADFS は BBC Masterのデフォルトのファイル システムでしたが、ほとんどのユーザーは互換性の理由から DFS に戻ったようです。ADFS では DFS ディスクを読み取ることができませんでした。ADFS はRISC OSの標準ファイル システムとしても選ばれました。

• Acorn、Watford、Duggan DFS ファイルシステム構造
• Watford DFS (拡張 Acorn DFS) 仕様 - オリジナルの Acorn DFS 仕様が含まれています
• Acorn DFS マニュアル (RTF 形式)