Я за усовершенствование TR-DOS без потери совместимости с ПО. Но меня мало интересует размер дискеты, т.е. 640K меня, в подавляющем большинстве случаев, устраивает.

Меня очень не устраивает НЕсегментированность файлов. Было бы значительно интереснее "прикрутить" сегментированность. Пусть даже за счет потери некоторого количества дорожек-секторов и уменьшения скорости чтения/записи на дискетах нового варианта TR-DOS.

Можно попробовать такую концепцию.
Новая TR-DOS должна работать с двумя типами дискет. Различать можно по байту #E7 служебного сектора: #10 - старый вариант (несегментированный) и #11 - новый (сегментированный).
Начиная с дорожки 1 располагается информация о сегментации файлов. Файл может иметь объем до 255 секторов, т.о., для сохранения информации о каждом секторе файла (номер дорожки+номер сектора) необходимо 510 байт, т.е. два сектора. Для 128 файлов - 256 секторов или 16 дорожек.
При работе с дискетой, TR-DOS определяет ее тип и работает с ней по старому или новому принципу. Т.е. ПО, работающее через #3d13, не должно замечать разницу в чтении/записи на дискету, независимо от сегментированности файла.
При этом не обязательно "держать" все функции новой TR-DOS в 16K ПЗУ. Такие функции как форматирование и конвертация в старый/новый форматы могут быть в виде программ на внешнем носителе.


З.Ы. В 1989 году была разработана интересная система https://speccy.info/C-DOS
Отличительной особенностью является использование кластерной системы записи информации. Такая система предусматривает наличие на дискете таблицы размещения файлов, (FAT) которая содержит данные о состоянии всех кластеров (единиц хранения информации). Это позволяет, в частности,при форматировании дискеты проверять качество носителя и, в случае обнаружения дефектных участков, исключать их из дальнейшего использования. Благодаря специальному формату разметки, емкость одной дискеты составляет более 800 КБ пространства пользователя.