Теория:

На каждом носителе информации (гибком, жёстком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Для того чтобы можно было найти файл по его имени, на диске создают разделы, а в каждом разделе — каталоги.
 
Каждый том носителя информации содержит корневой каталог, в котором перечислены хранящиеся на носителе файлы и папки.
В простейшим случае, когда файлов мало, каталог представляет собой линейную последовательность записей о файлах.
В разных файловых системах файлы описываются по-разному.
Далее рассмотрим файловую систему FAT.
Обрати внимание!
Запись о файле в каталоге одержит имя файла, адрес первого кластера, с которого начинается файл, размер файла, дату и время его создания, а также атрибуты файла.
Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы хранятся в многоуровневой иерархической файловой системе, которая имеет древовидную структуру.
 
файловая структура.png
 
Корневая папка содержит вложенные папки \(1\)-го уровня (например, папка «7 класс»), в свою очередь, каждая из них может содержать вложенные папки \(2\)-го уровня (например, папка «7 класс» содержит папки «Домашнее задание» и «Работа на уроке»).
Обрати внимание!
В папках всех уровней могут храниться файлы.
Путь к файлу
Для того чтобы найти файл в иерархии каталогов, необходимо указать путь к файлу. Путь к файлу начинается с логического имени диска, затем записывается последовательность имён вложенных друг в друга папок, в последней из которых содержится нужный файл.
Обрати внимание!
Имена диска и папок записываются через разделитель «\».
Восстановление файлов и файловой системы
В процессе работы компьютера случаются сбои, в результате происходит неправильное завершение работы приложений и операционной системы, что может приводить к повреждению отдельных кластеров и файлов. Могут появиться сбойные кластеры, в каталогах могут быть изменены имена файлов, а в FAT могут появиться нарушения в цепочках размещения файлов.
Обрати внимание!
Для восстановления файловой системы используются специальные программы.
В операционной системе Windows такой программой является служебная программа Проверка диска, которая автоматически запускается при загрузке Windows после неправильного завершения работы или может быть при необходимости запущена пользователем в произвольный момент.
Дефрагментация дисков
Замедление скорости обмена данными с носителем информации может происходить в результате фрагментации файлов.
Если запись производится на незаполненный диск, то кластеры, принадлежащие одному файлу, записываются подряд.
Если диск переполнен, на нём может не быть непрерывной области, достаточной для размещения файла, и файл запишется в виде нескольких фрагментов.
Обрати внимание!
Фрагментация файлов возрастает с течением времени, в процессе удаления одних файлов и записи других файлов.
Так как на диске могут храниться тысячи файлов в сотнях тысяч кластеров, то фрагментированность файлов будет существенно замедлять доступ к ним и в конечном итоге приводить к преждевременному износу жёсткого диска.
Обрати внимание!
Рекомендуется периодически проводить дефрагментацию диска, в процессе которой файлы записываются в кластеры, последовательно идущие друг за другом.