Файлдың мақсаты қандай. Жүктеу блогы

Файлдық жүйе операциялық жүйенің бөлігі болып табылады, оның мақсаты пайдаланушыға дискіде сақталған деректермен ыңғайлы интерфейсті қамтамасыз ету және бөлісуфайлдарды бірнеше пайдаланушылар мен процестер. Файлдық жүйе бұл:

дискідегі барлық файлдардың жинағы;

· файлдарды басқаруға арналған деректер құрылымдарының жиынтықтары, мысалы, файл каталогтары, файл дескрипторлары, бос және пайдаланылған дискілік кеңістік кестелері;

заманауи кешені бағдарламалық құралдарфайлдарды басқаруды, атап айтқанда файлдарды құру, жою, оқу, жазу, атау, іздеу және басқа операцияларды жүзеге асыратын .

Дискідегі әрбір файлдың реттік нөмірі – файлдың иноды арқылы анықталатын бір ғана файлдық инод бар. Бұл файлдық жүйеде жасалуы мүмкін файлдар саны инодтар санымен шектелетінін білдіреді, ол файлдық жүйе құрылған кезде нақты орнатылады немесе диск бөлімінің физикалық өлшемінен есептеледі.

Файл- бұл аты бар және ұзақ мерзімді (сыртқы) жадта сақталатын белгілі бір ақпарат көлемі (бағдарлама немесе деректер).

Файл атауы нүктемен бөлінген екі бөліктен тұрады: нақты файл атауы және оның түрін анықтайтын кеңейтім (бағдарлама, деректер және т.б.). Нақты файл атауын пайдаланушы береді, ал файл түрін әдетте оны жасаған кезде бағдарлама автоматты түрде орнатады.

Бұл пайдаланылған таңбаларға да, атау ұзындығына да ОЖ шектеулерін ескереді. Сонымен, танымал файлда FAT жүйесіатаулардың ұзындығы белгілі 8.3 схемасымен шектелген (8 таңба – аттың өзі, 3 таңба – есімнің кеңейтілуі). Қазіргі файлдық жүйелер ұзақ символдық файл атауларын қолдауға бейім. Мысалы, Windows XP оның файлында NTFS жүйесі(Жаңа технологияның файлдық жүйесі – файлдық жүйе жаңа технология) файл атауы аяқталатын бос таңбаны есептемегенде, ұзындығы 255 таңбаға дейін болуы мүмкін екенін көрсетеді.

Ақпарат секторларға бөлінген концентрлік жолдар (жолдар) бойымен дискіге жазылады. Жолдар мен секторлардың саны дискінің түрі мен пішіміне байланысты. сектордискіге жазуға немесе одан оқуға болатын ақпараттың ең аз көлемін сақтайды. Сектор сыйымдылығы тұрақты және 512 байт.

ОЖ әрбір файлға бөлінген секторлардың тізімін жасайды. Әдетте, дискілік кеңістік файлдарға бөлінеді блоктардеп аталатын бірнеше секторлардан кластерлер(2-суретті қараңыз). Әдетте, бұл файлды сақтау үшін бөлуге болатын дискілік кеңістіктің ең аз көлемі. Файлға әрқашан кластерлердің жұп саны бөлінеді

Pvc 1. Диск құрылымы. (А) жол (B) геометриялық сектор (C) жол секторы (D) кластер

Файл дискіге жазылған кезде ОЖ бірінші кластердің нөмірін файл жасалған каталогта таңдалған файлға жазады. Содан кейін ОЖ таңдалған файлға келесі кластердің нөмірін жазады және т.б. NTFS файлдық жүйесі файлдар туралы қызметтік ақпаратты негізгі файл кестесінде сақтайды - Негізгі файл кестесі (MFT).

Қызметтік ақпаратмыналарды қамтиды: файл атауы, атрибут байты, өзгерту уақыты, өзгерту күні, файлды жазу басталатын бірінші кластердің нөмірі, өлшемі, қорғау дескрипторы: осы файлға немесе қалтаға кім және қандай құқықтар бар екенін көрсетеді. NTFS көлемі файлдар каталогын және файлдарды сақтауға арналған орынды қамтитын MFT (Негізгі файл кестесі) жүйесінен тұрады. MFT өзі де файл болып табылады және бірінші жазбада ол MFT файлын сипаттайды, барлығы NTFS файл кестесіндегі алғашқы 16 жазба қызмет көрсету жазбалары, ал он жетінші жазбадан бастап томның басқа файлдарының сипаттамасы. артынан. Үлкенірек қателерге төзімділік үшін спецификация MFT және жүктеу секторларының көшірмелерін қамтамасыз етеді.

Каталог, бір жағынан, кейбір ойларға негізделген пайдаланушы біріктіретін файлдар тобы (мысалы, ойын бағдарламалары бар файлдар немесе бір бағдарламалық пакетті құрайтын файлдар), ал екінші жағынан, бұл файл. файлдар тобы, оның құрамдас бөліктері туралы жүйелік ақпаратты қамтитын. Каталогта оған кіретін файлдар тізімі болады және файлдар мен олардың сипаттамалары (атрибуттары) арасында сәйкестік орнатылады. Файлдық жүйе тұрғысынан каталог (қалта) басқа файлдар (папкалар) туралы ақпаратты қамтитын арнайы файл. Файлды қамтитын ішкі қалталар тізбегі файлға жол деп аталады.

Егер дискіде жүздеген және мыңдаған файлдар сақталса, онда іздеуге ыңғайлы болу үшін файлдар көп деңгейлі иерархиялық файлдық жүйеде ұйымдастырылады.

Windows жүйесінде қалта иерархиясының жоғарғы жағында Жұмыс үстелі қалтасы орналасқан. Бұл түбірлік қалта. Келесі деңгей қалталармен ұсынылған: Менің компьютерім, Себет және желі(егер компьютер жергілікті желіге қосылған болса).

Файлға апаратын жол. Иерархиялық файл құрылымында файлды табу үшін файлға жолды көрсету керек. Файлға апаратын жол «\» бөлгіш арқылы жазылған дискінің логикалық атауын және кірістірілген каталогтар атауларының тізбегін қамтиды, олардың соңғысы берілген қажетті файлды қамтиды. Мысалы, «Оптикалық құбылыстар» файлының жолын былай жазуға болады: C:\Abstracts\Physics\Optical Phenomena.doc. Файл атымен бірге файлға апаратын жолды толық файл аты деп атайды.

Операциялық жүйелердің функцияларына пайдаланушымен диалогты жүзеге асыру кіреді. ОЖ-мен диалогты жүргізу тәсілі: тінтуірдің манипуляторы, сенсорлық панель, пернетақта және т.б. Командаларды командалар мәзірі, құралдар тақтасы және т.б. көмегімен енгізуге болады.

No33 шолу дәрісіне материал

мамандығының студенттеріне арналған

«Ақпараттық технологияларды бағдарламалық қамтамасыз ету»

АКТ кафедрасының доценті, т.ғ.к. Ливак Е.Н.

ФАЙЛДЫ БАСҚАРУ ЖҮЙЕЛЕРІ

Негізгі ұғымдар, фактілер

Кездесу. Файлдық жүйелердің мүмкіндіктерімай,VFAT,FAT32,hpfs,NTFS. Файлдық жүйелер OS UNIX (s5, ufs), OS Linux Ext2FS.Дискінің жүйелік аймақтары (бөлім, көлем). Файлдарды орналастыру және файлдардың орналасуы туралы ақпаратты сақтау принциптері. Каталогты ұйымдастыру. Файлдар мен каталогтарға қол жеткізуді шектеу.

Дағдылар

Қорғау және қалпына келтіру үшін файлдық жүйенің құрылымы туралы білімді пайдалану компьютерлік ақпарат(файлдар мен каталогтар). Файлдарға қол жеткізуді басқаруды ұйымдастыру.

файлдық жүйелер. Файлдық жүйе құрылымы

Деректер дискіде файлдар түрінде сақталады. Файл – дискінің атаулы бөлігі.

Файлдарды басқару жүйелері файлдарды басқаруға арналған.

Файлдарда сақталған мәліметтермен логикалық деңгейде жұмыс істеу мүмкіндігін файлдық жүйе қамтамасыз етеді. Бұл деректерді сақтау ортасында қалай ұйымдастырылғанын анықтайтын файлдық жүйе.

Осылайша, файлдық жүйе файлдық ақпаратты жасауға, жоюға, ұйымдастыруға, оқуға, жазуға, өзгертуге және жылжытуға, сондай-ақ файлдарға қол жеткізуді басқаруға және файлдар пайдаланатын ресурстарды басқаруға жауап беретін спецификациялар және олармен байланысты бағдарламалық құрал.

Файлдарды басқару жүйесі қазіргі операциялық жүйелердің басым көпшілігінде негізгі ішкі жүйе болып табылады.

Файлдарды басқару жүйесін пайдалану

· барлық жүйені өңдеу бағдарламалары мәліметтерге сәйкес қосылған;

· дискілік кеңістікті орталықтандырылған бөлу және мәліметтерді басқару мәселелері шешілді;

· пайдаланушыға файлдармен операцияларды орындау (жасау және т.б.), файлдар мен әртүрлі құрылғылар арасында мәліметтер алмасу, файлдарды рұқсатсыз кіруден қорғау мүмкіндігі беріледі.

Кейбір операциялық жүйелерде бірнеше файлдық жүйелермен жұмыс істеуге мүмкіндік беретін бірнеше файлды басқару жүйелері болуы мүмкін.

Файлдық жүйе мен файлды басқару жүйесін ажыратуға тырысайық.

«Файлдық жүйе» термині файлдарда ұйымдастырылған деректерге қол жеткізу принциптерін анықтайды.

Мерзімі «файлдарды басқару жүйесі»файлдық жүйенің белгілі бір іске асырылуын білдіреді, яғни. бұл белгілі бір ОЖ-да файлдармен жұмыс істеуді қамтамасыз ететін бағдарламалық модульдердің жиынтығы.

Сонымен, кейбір файлдық жүйеге сәйкес ұйымдастырылған файлдармен жұмыс істеу үшін әрбір ОЖ үшін сәйкес файлдарды басқару жүйесі әзірленуі керек. Бұл ультракүлгін жүйе тек өзі жасалған операциялық жүйеде жұмыс істейді.

Windows ОЖ отбасы үшін файлдық жүйелер негізінен пайдаланылады: VFAT, FAT 32, NTFS.

Осы файлдық жүйелердің құрылымын қарастырыңыз.

Файлдық жүйеде МАЙ Кез келген логикалық дискінің дискілік кеңістігі екі аймаққа бөлінеді:

жүйе аймағы және

деректер аймағы.

Жүйе аймағы пішімдеу кезінде жасалады және инициализацияланады, ал кейіннен файл құрылымын өңдеу кезінде жаңартылады.

Жүйе аймағы келесі компоненттерден тұрады:

Жүктеу жазбасын қамтитын жүктеу секторы (жүктеу жазбасы);

Резервтелген секторлар (олар болмауы мүмкін);

файлдарды бөлу кестелері (FAT, файлдарды бөлу кестесі);

Түбірлік каталог (ROOT).

Бұл компоненттер дискіде бірінен соң бірі орналасады.

Деректер аймағы түбірге бағынатын файлдар мен каталогтарды қамтиды.

Деректер аймағы кластерлер деп аталатындарға бөлінеді. Кластер – деректер аймағының бір немесе бірнеше іргелес секторлары. Екінші жағынан, кластер файлға бөлінген дискілік кеңістіктің ең кіші адрестелетін бірлігі болып табылады. Анау. файл немесе каталог кластерлердің бүтін санын алады. Дискіге жаңа файл жасау және жазу үшін операциялық жүйе оған бірнеше бос диск кластерлерін бөледі. Бұл кластерлер бір-бірінің артынан жүруі міндетті емес. Әрбір файл үшін осы файлға берілген барлық кластер нөмірлерінің тізімі сақталады.

Секторларды пайдаланудың орнына деректер аймағын кластерлерге бөлу мыналарға мүмкіндік береді:

· FAT кестесінің көлемін азайту;

Файл фрагментациясын азайтыңыз

Файл тізбегінің ұзындығын қысқартады Þ файлға қол жеткізуді жылдамдату.

Дегенмен, тым үлкен кластер өлшемі деректер аймағын тиімсіз пайдалануға әкеледі, әсіресе шағын файлдар көп болған жағдайда (әрбір файл үшін орта есеппен жарты кластер жоғалады).

Қазіргі файлдық жүйелерде (FAT 32, HPFS, NTFS) бұл мәселе кластер өлшемін шектеу арқылы шешіледі (максималды 4 КБ)

Деректер аймағының картасы болып табылады Т файлдарды бөлу кестесі (Файлдарды бөлу кестесі - FAT) FAT кестесінің әрбір элементі (12, 16 немесе 32 бит) бір дискілік кластерге сәйкес келеді және оның күйін сипаттайды: бос, бос емес немесе нашар кластер.

· Егер кластер кез келген файлға (яғни, бос емес) бөлінген болса, онда сәйкес FAT элементі келесі файл кластерінің нөмірін қамтиды;

· файлдың соңғы кластері FF8h - FFFh (FFF8h - FFFFh) диапазонындағы санмен белгіленеді;

· кластер бос болса, онда 000h (0000h) нөлдік мәні болады;

· Жарамсыз (сәтсіз) кластер FF7h (FFF7h) санымен белгіленеді.

Осылайша, FAT кестесінде бір файлға жататын кластерлер тізбекте байланысқан.

Файлдарды бөлу кестесі логикалық дискінің жүктелу жазбасынан кейін бірден сақталады, оның нақты орны жүктеу секторындағы арнайы өрісте сипатталады.

Ол бір-бірінен кейінгі екі бірдей көшірмеде сақталады. Кестенің бірінші данасы жойылғанда, екіншісі пайдаланылады.

FAT дискіге кіру кезінде өте көп қолданылатындықтан, ол әдетте жедел жадқа (енгізу/шығару буферіне немесе кэшке) жүктеледі және мүмкіндігінше ұзақ сақталады.

FAT негізгі кемшілігі болып табылады баяу жұмысфайлдармен. Файлды жасау кезінде ереже жұмыс істейді - бірінші бос кластер таңдалады. Бұл дискінің фрагменттелуіне және күрделі файл тізбегіне әкеледі. Демек, файлдармен жұмыс істеудің баяулауы.

FAT кестесін көру және өңдеу үшін пайдалануға болады утилитадискРедактор.

Файлдың өзі туралы толық ақпарат түбірлік каталог деп аталатын басқа құрылымда сақталады. Әрбір логикалық дискінің өзінің түбірлік каталогы (ROOT, ағылшынша - root) болады.

Түбірлік каталог файлдарды және басқа каталогтарды сипаттайды. Каталог элементі файл дескрипторы (дескриптор).

Әрбір файл мен каталогтың дескрипторы оны қамтиды

· аты

· кеңейту

жасалған күні немесе соңғы өзгерту

жасау немесе соңғы өзгерту уақыты

атрибуттар (мұрағат, каталог атрибуты, көлем атрибуты, жүйе, жасырын, тек оқуға арналған)

файл ұзындығы (каталог үшін - 0)

пайдаланылмайтын резервтелген өріс

· файлға немесе каталогқа тағайындалған кластерлер тізбегіндегі бірінші кластердің нөмірі; бұл нөмірді алу операциялық жүйе, FAT кестесіне сілтеме жасай отырып, файл кластерлерінің барлық басқа сандарын табады.

Осылайша, пайдаланушы файлды орындау үшін іске қосады. Операциялық жүйе ағымдағы каталогтағы файл сипаттамаларына қарап, қажетті аты бар файлды іздейді. Ағымдағы каталогта қажетті элемент табылған кезде операциялық жүйе бірінші кластердің нөмірін оқиды берілген файл, содан кейін FAT кестесінен қалған кластер нөмірлерін анықтайды. Бұл кластерлердің деректері оқылады Жедел Жадтау Құрылғысыүздіксіз бір бөлімге біріктіру. Операциялық жүйе басқаруды файлға береді, ал бағдарлама жұмыс істей бастайды.

ROOT каталогын көру және өңдеу үшін сіз де пайдалана аласыз утилитадискРедактор.

Файлдық жүйе VFAT

VFAT (виртуалды FAT) файлдық жүйесі алғаш рет Windows for Workgroups 3.11 жүйесінде пайда болды және қорғалған режимде файл енгізу/шығару үшін әзірленген.

Бұл файлдық жүйе Windows 95 жүйесінде қолданылады.

Оған Windows NT 4 жүйесінде де қолдау көрсетіледі.

VFAT — Windows 95 жүйесінің 32-биттік "туған" файлдық жүйесі.Оны VFAT .VXD драйвері басқарады.

VFAT барлық файл операциялары үшін 32 биттік кодты пайдаланады және 32 биттік қорғалған режим драйверлерін пайдалана алады.

БІРАҚ, файлдарды бөлу кестесінің жазбалары 12 немесе 16 бит болып қалады, сондықтан дискіде бірдей деректер құрылымы (FAT) пайдаланылады. Анау. f кесте пішіміVFAT бірдей, FAT пішімі сияқты.

VFAT "8.3" атауларымен бірге ұзын файл атауларын қолдайды. (VFAT көбінесе ұзын атауларды қолдайтын FAT деп айтылады).

VFAT-тың негізгі кемшілігі - үлкен логикалық диск өлшемдерімен кластерлеудегі үлкен шығындар және логикалық дискінің өлшеміне шектеулер.

Файлдық жүйе МАЙ 32

Бұл FAT кестесін пайдалану идеясының жаңа іске асырылуы.

FAT 32 - бұл толығымен тәуелсіз 32 биттік файлдық жүйе.

Алдымен Windows OSR 2 (OEM Service Release 2) жүйесінде қолданылған.

FAT 32 қазіргі уақытта Windows 98 және Windows ME жүйелерінде қолданылады.

Ол алдыңғы FAT енгізулеріне қарағанда көптеген жақсартулар мен толықтыруларды қамтиды.

1. Кішігірім кластерлерді (4 КБ) пайдаланатындықтан, дискілік кеңістікті әлдеқайда тиімді пайдалану - ол 15% -ға дейін үнемдейді деп есептеледі.

2. Маңызды деректер құрылымдарының көшірмелерін жасауға мүмкіндік беретін кеңейтілген жүктеу жазбасы бар Þ диск құрылымдарының бұзылуына дискінің төзімділігін арттырады

3. Стандартты емес, FAT сақтық көшірмесін пайдалана алады.

4. Түбірлік каталогты жылжыта алады, басқаша айтқанда, түбірлік каталог ерікті жерде болуы мүмкін. Þ түбірлік каталог өлшеміне шектеуді жояды (512 элемент, өйткені ROOT бір кластерді алуы керек еді).

5. Түбірлік каталог құрылымы жақсартылған

Қосымша өрістер пайда болды, мысалы, жасау уақыты, жасалған күні, соңғы кіру күні, бақылау сомасы

Ұзын файл атауы үшін әлі де бірнеше дескрипторлар бар.

Файлдық жүйе HPFS

HPFS (High Performance File System) – өнімділігі жоғары файлдық жүйе.

HPFS алғаш рет OS/2 1.2 және LAN Manager жүйесінде пайда болды.

Тізімдеп көрейік HPFS негізгі ерекшеліктері.

· Негізгі айырмашылығы - файлдарды дискіге орналастырудың негізгі принциптері және файлдардың орналасуы туралы ақпаратты сақтау принциптері. Осы принциптердің арқасында HPFS бар жоғары өнімділік пен ақауларға төзімділік, сенімдіфайлдық жүйе.

HPFS жүйесіндегі дискілік кеңістік кластерлер бойынша емес (FAT-тағыдай) бөлінеді блоктар.Заманауи енгізуде блок өлшемі бір секторға тең қабылданады, бірақ негізінен ол басқа өлшемде болуы мүмкін. (Шын мәнінде, блок - бұл кластер, тек кластер әрқашан бір секторға тең). Осындай шағын блоктарда файлдарды орналастыру мүмкіндік береді дискілік кеңістікті тиімдірек пайдаланыңыз, өйткені бос кеңістіктің үстеме шығыны бір файл үшін орташа (жарты сектор) 256 байтты құрайды. Еске салайық, кластер өлшемі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым дискілік кеңістік босқа кетеді.

HPFS жүйесі файлды іргелес блоктарға орналастыруға немесе, егер бұл мүмкін болмаса, оны дискіге орналастыруға тырысады. көлемдерфайлдың (фрагменттері) физикалық тұрғыдан бір-біріне мүмкіндігінше жақын болды. Бұл тәсіл өте маңызды жазу/оқу бастарының орналасу уақытын қысқартады қатты дискжәне кідіріс (оқу/жазу басын дұрыс жолға орнату арасындағы кідіріс). Еске салайық, FAT файлында бірінші бос кластер жай ғана бөлінген.

Кеңістіктер(дәмі) – көршілес диск секторларында орналасқан файл фрагменттері. Файл фрагменттелмеген жағдайда кем дегенде бір экстентке ие, ал басқа жағдайда бір экстенттен көп.

Қолданылған әдісфайлдардың орналасуы туралы ақпаратты сақтауға және іздеуге арналған теңдестірілген екілік ағаштар (каталогтар дискінің ортасында сақталады, сонымен қатар каталогтарды автоматты түрде сұрыптау қамтамасыз етіледі), бұл өте маңызды өнімділікті жақсартады HPFS (FAT қарсы).

HPFS мүмкіндік беретін арнайы кеңейтілген файл атрибуттарын қамтамасыз етеді файлдар мен каталогтарға қол жеткізуді басқару.

Кеңейтілген төлсипаттар (кеңейтілген атрибуттар, EA ) файл туралы қосымша ақпаратты сақтауға мүмкіндік береді. Мысалы, әрбір файлды өзінің бірегей графикалық кескінімен (белгішесі), файл сипаттамасымен, түсініктемемен, файл иесі туралы ақпаратпен және т.б. байланыстыруға болады.

C HPFS бөлімнің құрылымы

HPFS орнатылған бөлімнің басында үшеуі бар басқару блогы:

жүктеу блогы (жүктеу блогы),

қосымша блок (супер блок) және

Қосалқы (резервтік) блок (қосалқы блок).

Олар 18 секторды алып жатыр.

HPFS ішіндегі барлық басқа дискілік кеңістік көрші секторлардың бөліктеріне бөлінген - жолақтар(таспа – жолақ, таспа). Әрбір жолақ дискіде 8 МБ орын алады.

Әрбір жолақ және өз жолағы бар секторды бөлу нүктелік суреті.Нүктелік кескін берілген жолақтың қай секторлары орналасқанын және қайсысы бос екенін көрсетеді. Деректер жолағының әрбір секторы оның растрлық кескініндегі бір битке сәйкес келеді. Егер бит = 1 болса, онда сектор бос емес, 0 болса - бос.

Екі жолақтың нүктелік кескіндері жолақтардың өздері сияқты дискіде қатар орналасқан. Яғни, жолақтар мен карталар тізбегі суреттегідей көрінеді.

-мен салыстыруМАЙ. Бүкіл дискіге (FAT кестесі) бір ғана «разрядтық кескін» бар. Онымен жұмыс істеу үшін сізге оқу/жазу бастарын дискінің жартысы арқылы орта есеппен жылжыту керек.

Қатты дискінің оқу/жазу бастарының орналасу уақытын қысқарту үшін HPFS дискісі жолақтарға бөлінген.

Қарастырыңыз басқару блоктары.

Жүктеу блогы (етікблок)

Томның атын, оның сериялық нөмірін, BIOS параметрлер блогын және жүктеу бағдарламасын қамтиды.

Bootstrap файлды табады OS 2 LDR , оны жадқа оқиды және басқаруды осы ОЖ жүктеу бағдарламасына береді, ол өз кезегінде OS/2 ядросын дискіден жадқа жүктейді - OS 2 KRNL. Ал қазірдің өзінде OS 2 KRIML файлдағы ақпаратты пайдалануКОНФИГ. SYS барлық басқа қажетті бағдарлама модульдері мен деректер блоктарын жадқа жүктейді.

Жүктеу блогы 0-ден 15-ке дейінгі секторларда орналасқан.

тамашаБлоктау(супер блок)

Құрамында

Растрлар тізіміне көрсеткіш ( растрлық блок тізімі ). Бұл тізім бос секторларды анықтау үшін пайдаланылатын нүктелік кескіндерді қамтитын дискідегі барлық блоктардың тізімін береді;

нашар блоктар тізіміне көрсеткіш (нашар блоктар тізімі). Жүйе зақымдалған блокты анықтаған кезде, ол осы тізімге қосылады және ақпаратты сақтау үшін енді пайдаланылмайды;

каталогтар тобына көрсеткіш (каталог диапазоны),

түбірлік каталогтың файл түйініне (F -node ) көрсеткіш,

· CHKDSK бағдарламасы арқылы бөлімді соңғы тексеру күні;

жолақ өлшемі туралы ақпарат (HPFS ағымдағы енгізуде - 8 МБ).

Супер блок 16-шы секторға орналастырылған.

Қосалқыблок(қосалқы блок)

Құрамында

Төтенше жағдайды ауыстыру картасына көрсеткіш (түзету картасы немесе түзету аймақтары );

· бос қосалқы блоктар тізіміне көрсеткіш (анықтамалық авариялық бос блоктар тізімі);

бірқатар жүйелік жалаушалар мен дескрипторлар.

Бұл блок дискінің 17 секторында орналасқан.

Қосалқы блок HPFS файлдық жүйесінің жоғары ақауларға төзімділігін қамтамасыз етеді және дискідегі зақымдалған деректерді қалпына келтіруге мүмкіндік береді.

Файлдарды орналастыру принципі

Кеңістіктер(дәмі) – көршілес диск секторларында орналасқан файл фрагменттері. Файл фрагменттелмеген жағдайда кем дегенде бір экстентке ие, ал басқа жағдайда бір экстенттен көп.

Қатты дискінің оқу/жазу бастарын орналастыру уақытын қысқарту үшін HPFS жүйесі іздейді

1) файлды көршілес блоктарға орналастыру;

2) егер бұл мүмкін болмаса, фрагменттелген файлдың кеңейтімдерін бір-біріне мүмкіндігінше жақын орналастырыңыз,

Бұл үшін HPFS статистиканы пайдаланады, сонымен қатар өсетін файлдардың соңында кемінде 4 килобайт кеңістікті шартты түрде сақтауға тырысады.

Файлдардың орналасуы туралы ақпаратты сақтау принциптері

Дискідегі әрбір файл мен каталогтың өзінің жеке бар F-түйін файл түйіні. Бұл файлдың орны және оның кеңейтілген атрибуттары туралы ақпаратты қамтитын құрылым.

Әрбір F-түйін алады бір секторжәне әрқашан оның файлының немесе каталогының жанында орналасады (әдетте файлдың немесе каталогтың дәл алдында). F-түйіні бар

ұзындығы,

файл атауының алғашқы 15 таңбасы,

Арнайы қызмет туралы ақпарат

Файлға қол жеткізу статистикасы

Кеңейтілген файл атрибуттары

қол жеткізу құқықтарының тізімі (немесе бұл тізімнің бір бөлігі, егер ол өте үлкен болса); егер кеңейтілген атрибуттар файл түйіні үшін тым үлкен болса, онда оларға көрсеткіш жазылады.

файлдың орналасқан жері мен бағыныштылығы туралы ассоциативті ақпарат және т.б.

Егер файл үздіксіз болса, онда оның дискідегі орны 32 разрядты екі санмен сипатталады. Бірінші сан - файлдың бірінші блогына көрсеткіш, екіншісі - ауқым ұзындығы (файлға жататын бірізді блоктар саны).

Егер файл фрагменттелген болса, онда оның экстенттерінің орны файл түйінінде 32 разрядты сандардың қосымша жұптарымен сипатталады.

Файл түйіні файлдың сегіз көлеміне дейін ақпаратты қамтуы мүмкін. Егер файлдың кеңейтімдері көбірек болса, онда бөлу блогына көрсеткіш оның файлдық түйініне жазылады, ол кеңейтімдерге 40-қа дейін көрсеткішті немесе каталогтар тармағының блогымен ұқсастығы бойынша басқа бөлу блоктарын қамтуы мүмкін.

Анықтамалықтардың құрылымы мен орналасуы

Каталогтарды сақтау үшін қолданылады. дискінің ортасында жолақ.

Бұл жолақ деп аталады каталогтоп.

Ол толған болса, HPFS файл каталогтарын басқа жолақтарға орналастыра бастайды.

Бұл ақпараттық құрылымның дискінің ортасында орналасуы оқу/жазу бастарының орташа орналасу уақытын айтарлықтай қысқартады.

Дегенмен, HPFS өнімділігіне айтарлықтай үлкен үлес (каталог жолағын логикалық дискінің ортасына орналастырумен салыстырғанда) пайдалану арқылы жасалады. әдісфайлдардың орналасуы туралы ақпаратты сақтауға және алуға арналған теңдестірілген екілік ағаштар.

Еске салайық, бұл файлдық жүйедеМАЙ каталог арнайы реттелген емес сызықтық құрылымға ие, сондықтан файлды іздеу кезінде оны ең басынан бастап дәйекті түрде қарау керек.

HPFS жүйесінде каталог құрылымы болып табылады алфавиттік тәртіпте жазбалары бар теңдестірілген ағаш.

Ағаштағы әрбір жазба бар

файл атрибуттары,

сәйкес файл түйініне көрсеткіш,

файлды жасау уақыты мен күні, уақыты мен күні туралы ақпарат соңғы жаңартужәне апелляциялар

кеңейтілген атрибуттары бар деректер ұзындығы,

файлға кіру есептегіші

Файл атауының ұзындығы

атының өзі

және басқа да мәліметтер.

Каталогта файлды іздеу кезінде HPFS файлдық жүйесі тек екілік ағаштың қажетті тармақтарын қарайды. Бұл әдіс FAT жүйесінде болатын каталогтағы барлық жазбаларды ретімен оқудан бірнеше есе тиімдірек.

HPFS ағымдағы іске асыруда каталогтар бөлінген тұрғысынан әрбір блоктың өлшемі 2 КБ құрайды. Файлды сипаттайтын жазбаның өлшемі файл атауының өлшеміне байланысты. Егер атау 13 байт болса (8.3 пішімі үшін), онда 2K блогында 40 файл дескрипторына дейін болуы мүмкін. Блоктар бір-бірімен тізім арқылы байланысқан.

Мәселелер

Файлдардың атын өзгерту кезінде ағашты қайта теңестіру деп аталатын жағдай орын алуы мүмкін. Файлды жасау, оның атын өзгерту немесе өшіру нәтижесінде туындауы мүмкін каскадты каталог блоктары. Шындығында, файлдың өзі өлшемі үлкеймеген болса да, атын өзгерту дискілік кеңістіктің болмауына байланысты сәтсіз болуы мүмкін. Бұл апатты болдырмау үшін HPFS апат жағдайында пайдалануға болатын бос блоктардың шағын пулын қолдайды. Бұл операция толық дискіде қосымша блоктарды бөлуді қажет етуі мүмкін. Бұл бос блоктар пулының көрсеткіші SpareBlock ішінде сақталады,

Файлдар мен каталогтар дискіге қалай орналастырыладыHPFS:

· файлдардың орналасқан жері туралы ақпарат бүкіл дискіде таратылады, бұл ретте әрбір нақты файлдың жазбалары (мүмкіндігінше) көрші секторларда және олардың орналасқан жері туралы деректерге жақын орналастырылады;

каталогтар дискілік кеңістіктің ортасында орналасады;

· каталогтар алфавиттік ретпен орналастырылған жазбалары бар екілік теңдестірілген ағаш ретінде сақталады.

HPFS жүйесінде деректерді сақтаудың сенімділігі

Кез келген файлдық жүйеде ақпаратты дискіге жазғанда пайда болатын қателерді түзету құралдары болуы керек. HPFS жүйесі пайдаланады авариялық ауыстыру механизмі ( түзету).

Егер HPFS файлдық жүйесі дискіге деректерді жазу кезінде мәселеге тап болса, ол тиісті қате туралы хабарды көрсетеді. Содан кейін HPFS нашар секторға жазылуы керек ақпаратты осы жағдай үшін алдын ала сақталған қосалқы секторлардың бірінде сақтайды. Тегін қосалқы блоктардың тізімі HPFS қосалқы блогында сақталады. Қалыпты блокқа деректерді жазу кезінде қате анықталса, HPFS бос қосалқы блоктардың бірін таңдап, онда деректерді сақтайды. Содан кейін файлдық жүйе жаңартылады резервтік бөлімшедегі авариялық ауыстыру картасы.

Бұл карта жай қос сөздердің жұптары, олардың әрқайсысы 32-биттік сектор нөмірі.

Бірінші сан ақаулы секторды, ал екіншісі – оны ауыстыру үшін таңдалған қолда бар қосалқы секторлардың ішіндегі секторды көрсетеді.

Нашар сектор қосалқымен ауыстырылғаннан кейін ауыстыру картасы дискіге жазылады және пайдаланушыға дискіні жазу қатесі орын алғаны туралы хабарлайтын қалқымалы терезе экранда пайда болады. Жүйе диск секторын жазған сайын немесе оқыған сайын ол ыстық резервтік картаны қарайды және барлық нашар сектор нөмірлерін тиісті деректермен қосалқы сектор нөмірлерімен ауыстырады.

Айта кету керек, бұл сандарды аудару жүйенің жұмысына айтарлықтай әсер етпейді, өйткені ол дискіге физикалық қол жеткізу кезінде ғана орындалады, бірақ дискінің кэшінен деректерді оқу кезінде емес.

Файлдық жүйе NTFS

NTFS (New Technology File System) файлдық жүйесі оны басқа файлдық жүйелерден айтарлықтай ерекшелендіретін бірқатар маңызды жақсартулар мен өзгерістерді қамтиды.

Есіңізде болсын, сирек жағдайларды қоспағанда, NTFS бөлімдеріне тек мына жерден тікелей қол жеткізуге боладыWindowsNT, NTFS томдарынан файлдарды оқуға арналған бірқатар операциялық жүйелер үшін файлдарды басқару жүйелерінің сәйкес іске асырулары бар болса да.

Дегенмен, Windows NT жүйесінен тыс NTFS-пен жұмыс істеуге арналған толыққанды енгізулер әлі жоқ.

NTFS кең таралған Windows 98 және Windows Millennium Edition операциялық жүйелерінде қолдау көрсетпейді.

Басты ерекшеліктерNTFS

үлкен дискілердегі жұмыс тиімді (FAT-қа қарағанда әлдеқайда тиімді);

Файлдар мен каталогтарға қол жеткізуді шектейтін құралдар бар Þ NTFS бөлімдері файлдар мен каталогтар үшін жергілікті қауіпсіздікті қамтамасыз етеді;

Транзакция механизмі енгізілді, онда журнал жүргізуфайл операциялары Þ сенімділіктің айтарлықтай артуы;

· диск секторларының және/немесе кластерлердің максималды санына көптеген шектеулер жойылды;

NTFS файл атауы, FAT және HPFS файлдық жүйелеріне қарағанда, кез келген таңбаларды қамтуы мүмкін, соның ішінде толық жиынтығыұлттық әліпбилер, өйткені деректер Юникодта, 65535 түрлі таңбаны беретін 16 разрядты ұсыну. NTFS файл атауының максималды ұзындығы - 255 таңба.

· NTFS-де жеке файлдарға, тұтас каталогтарға және тіпті томдарға қолдануға болатын (және кейіннен өз қалауыңыз бойынша оларды жоюға немесе тағайындауға) болатын кірістірілген қысу құралдары бар.

NTFS файлдық жүйесі бар көлем құрылымы

NTFS бөлімі көлем деп аталады. Ең үлкен мүмкін көлем өлшемдері (және файл өлшемдері) 16 Эбайт (2 экзабайт**64).

Басқа жүйелер сияқты, NTFS томның дискілік кеңістігін деректер бірлігі ретінде адрестелген деректер блоктарына, кластерлерге бөледі. NTFS 512 байттан 64 Кбайтқа дейінгі кластер өлшемдерін қолдайды; стандарт 2 немесе 4 КБ кластер болып табылады.

NTFS жүйесіндегі барлық дискілік кеңістік екі тең емес бөлікке бөлінген.

Дискінің алғашқы 12% -ы MFT аймағы деп аталатын аймаққа бөлінген - негізгі қызмет көлемі ұлғаюы мүмкін кеңістік. метафайл MFT.

Бұл аймаққа ешқандай деректер жазу мүмкін емес. MFT аймағы әрқашан бос сақталады - бұл MFT файлы, егер мүмкін болса, ол өсіп келе жатқанда фрагменттеліп кетпеуі үшін жасалады.

Қалған 88% көлем - бұл қарапайым файлдарды сақтау орны.

MFT (шеберіфайлүстел-жалпы файл кестесі) дискідегі барлық басқа файлдардың каталогы болып табылады, оның ішінде өзі де. Ол файлдардың орнын анықтауға арналған.

MFT белгіленген өлшемді жазбалардан тұрады. MFT жазбасының өлшемі (кемінде 1 КБ және ең көбі 4 КБ) көлемді пішімдеу кезінде анықталады.

Әрбір жазба файлға сәйкес келеді.

Алғашқы 16 жазба қызмет сипатында және операциялық жүйеде қол жетімді емес - олар деп аталады метафайлдар,және ең бірінші метафайл - MFT өзі.

Бұл алғашқы 16 MFT элементтері қатаң бекітілген орынға ие дискінің жалғыз бөлігі болып табылады. Сол 16 жазбаның көшірмесі қауіпсіздік үшін томның ортасында сақталады.

MFT файлының қалған бөліктерін кез келген басқа файл сияқты дискідегі еркін орындарда орналастыруға болады.

Метафайлдар қызмет көрсету сипатында - олардың әрқайсысы жүйенің кейбір аспектілеріне жауап береді. Метафайлдар NTFS томының түбірлік каталогында орналасқан. Олардың барлығы «$» атауынан басталады, дегенмен олар туралы стандартты құралдардың көмегімен қандай да бір ақпарат алу қиын. Кестеде. негізгі метафайлдар және олардың мақсаты берілген.

Сәйкес MFT жазбасы файл туралы барлық ақпаратты сақтайды:

· Файл атауы,

· мөлшері;

файл атрибуттары

жеке фрагменттердің дискідегі орны және т.б.

Егер ақпарат үшін бір MFT жазбасы жоқ болса, онда міндетті түрде қатарда емес, бірнеше жазба пайдаланылады.

Егер файл өте үлкен болмаса, онда файл деректері тікелей MFT-де, негізгі деректерден қалған кеңістікте, бір MFT жазбасында сақталады.

NTFS көлеміндегі файл деп аталатын файл анықталады файл сілтемесі(Файл анықтамасы ), ол 64 биттік сан ретінде көрсетіледі.

MFT-дегі жазба нөміріне сәйкес келетін файл нөмірі,

және реттік сандар. Бұл сан NTFS файлдық жүйесіне ішкі тұтастық тексерулерін орындауға мүмкіндік беретін MFT файлында қайта пайдаланылған сайын көбейтіледі.

NTFS жүйесіндегі әрбір файл келесімен көрсетіледі ағындары(ағындар ), яғни оның «жай деректері» жоқ, бірақ ағындар бар.

Ағындардың бірі файл деректері болып табылады.

Көптеген файл атрибуттары да ағындар болып табылады.

Осылайша, файлдың бір ғана негізгі нысаны бар - MFT-дегі нөмір, ал қалғанның бәрі, соның ішінде оның ағындары міндетті емес.

Бұл тәсілді тиімді қолдануға болады - мысалы, кез келген деректерді жазу арқылы файлға басқа ағынды «жабыстыруға» болады.

NTFS томындағы файлдар мен каталогтардың стандартты атрибуттарында бекітілген атаулар мен тип кодтары болады.

Каталог NTFS – басқа файлдар мен каталогтарға сілтемелерді сақтайтын арнайы файл.

Каталог файлы блоктарға бөлінген, олардың әрқайсысында бар

· Файл атауы,

негізгі атрибуттар және

Дискінің түбірлік каталогы қарапайым каталогтардан ерекшеленбейді, тек MFT метафайлының басынан оған арнайы сілтеме.

Ішкі каталог құрылымы HPFS сияқты екілік ағаш болып табылады.

Түбірлік және түбірлік емес каталогтардағы файлдардың саны шектеусіз.

NTFS файлдық жүйесін қолдайды объектінің моделі NT Қауіпсіздігі: NTFS каталогтар мен файлдарды әртүрлі типтер ретінде қарастырады және әрбір түр үшін рұқсаттардың бөлек (бірін-бірі қайталанатын) тізімдерін сақтайды.

NTFS файл деңгейіндегі қауіпсіздікті қамтамасыз етеді; бұл томдарға, каталогтарға және файлдарға рұқсаттар тәуелді болуы мүмкін дегенді білдіреді тіркелгіпайдаланушы және ол жататын топтар. Пайдаланушы файлдық жүйе нысанына кірген сайын олардың рұқсаттары нысанның рұқсаттар тізімімен салыстырылады. Пайдаланушыда құқықтардың жеткілікті деңгейі болса, оның сұрауы қанағаттандырылады; жылы әйтпесесұраудан бас тартылды. Бұл қауіпсіздік үлгісі NT машиналарындағы жергілікті пайдаланушы кіруіне де, қашықтағы желі сұрауларына да қолданылады.

NTFS-де өзін-өзі емдеудің кейбір мүмкіндіктері бар. NTFS жүйесі жүйенің тұтастығын тексерудің әртүрлі механизмдерін, соның ішінде транзакцияларды тіркеуді қолдайды, бұл арнайы жүйелік журналға қарсы файлды жазу әрекеттерін қайталауға мүмкіндік береді.

Сағат журнал жүргізуфайлдық операциялар, файлды басқару жүйесі болып жатқан өзгерістерді арнайы қызметтік файлға жазады. Файл құрылымын өзгертуге байланысты операцияның басында сәйкес белгі қойылады. Файлдармен жұмыс істеу кезінде қандай да бір ақаулық орын алса, аталған операцияны бастау белгісі аяқталмаған ретінде көрсетіледі. Құрылғы қайта жүктелгеннен кейін файлдық жүйенің тұтастығын тексеруді орындасаңыз, бұл күтудегі әрекеттер жойылады және файлдар бастапқы күйіне қалпына келтіріледі. Файлдардағы деректерді өзгерту әрекеті қалыпты түрде аяқталса, операция журналды қолдаудың дәл осы қызметтік файлында аяқталды деп белгіленеді.

Файлдық жүйенің негізгі кемшілігіNTFS- қызмет көрсету деректері көп орын алады (мысалы, каталогтың әрбір элементі 2 КБ алады) - шағын бөлімдер үшін сервистік деректер медиа көлемінің 25% дейін алуы мүмкін.

Þ NTFS иілгіш дискілерді пішімдеу үшін пайдаланылмайды. Оны 100 Мбайттан кіші бөлімдерді пішімдеу үшін пайдаланбаңыз.

ОЖ файлдық жүйесі UNIX

UNIX әлемінде бірнеше бар әртүрлі түрлеріөзіндік құрылымы бар файлдық жүйелер сыртқы жады. Ең танымалдары дәстүрлі UNIX System V (s5) файлдық жүйесі және UNIX BSD отбасы (ufs) файлдық жүйесі.

5-ті қарастырыңыз.

UNIX файлы – кездейсоқ қол жеткізу таңбаларының жиыны.

Файлда пайдаланушы жүктейтін құрылым бар.

Файл Unix жүйесі, бұл иерархиялық, көп пайдаланушылы файлдық жүйе.

Файлдық жүйенің ағаш құрылымы бар. Ағаштың шыңдары (аралық түйіндер) басқа каталогтарға немесе файлдарға сілтемелері бар каталогтар болып табылады. Ағаштың жапырақтары файлдарға немесе бос каталогтарға сәйкес келеді.

Пікір.Шын мәнінде, Unix файлдық жүйесі ағаш емес. Өйткені жүйенің ағаш түріндегі иерархияны бұзу мүмкіндігі бар, өйткені оны байланыстыруға болады. бірдей файл мазмұны бар бірнеше атаулар.

Диск құрылымы

Диск блоктарға бөлінген. Деректер блогының өлшемі файлдық жүйе mkfs пәрменімен пішімделгенде анықталады және оны 512, 1024, 2048, 4096 немесе 8192 байтқа орнатуға болады.

Біз 512 байтпен санаймыз (сектор өлшемі).

Дискідегі кеңістік келесі аймақтарға бөлінген (суретті қараңыз):

жүктеу блогы;

суперблокты басқару;

i-түйіндер массиві;

файлдардың мазмұнын (деректерін) сақтауға арналған аймақ;

бос блоктар жинағы (тізімде байланыстырылған);

Пікір. UFS файлдық жүйесі үшін - мұның бәрі цилиндрлер тобы үшін қайталанады (Жүктеу блогынан басқа) + цилиндрлер тобын сипаттау үшін арнайы аймақ бөлінген.

Жүктеу блогы

Блок №0 блокта орналасқан. (Естеріңізде болсын, бұл блоктың жүйелік құрылғы блогындағы нөлдік орны аппараттық құралмен анықталады, өйткені аппараттық жүктеуші әрқашан жүйелік құрылғы блогының нөліне сілтеме жасайды. Бұл аппараттық құралға тәуелді файлдық жүйенің соңғы құрамдас бөлігі.)

Жүктеу блогында UNIX ОЖ бастапқы іске қосу үшін пайдаланылатын айналдыру бағдарламасы бар. s 5 файлдық жүйелерінде тек түбірлік файлдық жүйенің жүктеу блогы іс жүзінде пайдаланылады. Қосымша файлдық жүйелерде бұл аймақ бар, бірақ пайдаланылмайды.

Суперблок

Ол файлдық жүйенің күйі туралы операциялық ақпаратты, сондай-ақ файлдық жүйе параметрлері туралы деректерді қамтиды.

Атап айтқанда, суперблок келесі ақпаратты қамтиды

i-түйіндердің саны (индекс дескрипторлары);

бөлім өлшемі???;

бос блоктар тізімі;

тегін i-түйіндер тізімі;

· және басқасы.

Назар аударайық! Бос дискілік кеңістік бос блоктардың байланыстырылған тізімі. Бұл тізім суперблокта сақталады.

Тізімнің элементтері 50 элементтен тұратын массивтер (егер блок = 512 байт болса, онда элемент = 16 бит):

· №1-48 массив элементтері 2-ден 49-ға дейінгі файл блоктары кеңістігінің бос блоктарының сандарын қамтиды.

№0 элементте тізімнің жалғасы үшін көрсеткіш бар және

· соңғы элементте (№49) массивтегі бос элементке көрсеткіш бар.

Егер қандай да бір процесс файл кеңейтімі үшін бос блокты қажет етсе, онда жүйе көрсеткіш арқылы (бос элементке) массив элементін таңдайды және осы элементте сақталған нөмірі бар блок файлға беріледі. Егер файл азайса, онда босатылған сандар бос блоктар массивіне қосылады және бос элементке көрсеткіш реттеледі.

Массив өлшемі 50 элемент болғандықтан, екі маңызды жағдай болуы мүмкін:

1. Біз файлдар блоктарын шығарған кезде, бірақ олар бұл массивке сыймайды. Бұл жағдайда файлдық жүйеден бір бос блок таңдалады және бос блоктардың толық толтырылған массиві осы блокқа көшіріледі, содан кейін бос элементке көрсеткіштің мәні нөлге орнатылады және суперблоктағы массивтің нөлдік элементінде массивтің мазмұнын көшіру үшін жүйе таңдаған блоктың нөмірі жазылады.. Осы кезде бос блоктар тізімінің жаңа элементі жасалады (әрқайсысында 50 элемент бар).

2. Бос блоктардың массив элементтерінің мазмұны таусылғанда (бұл жағдайда массивтің нөлдік элементі нөлге тең) Егер бұл элемент нөлге тең болмаса, онда бұл массивтің жалғасы бар дегенді білдіреді. . Бұл жалғасы жедел жадтағы суперблоктың көшірмесінде оқылады.

Тегін тізімi-түйіндер. Бұл 100 элементтен тұратын буфер. Ол қазіргі уақытта бос i-түйіндерінің 100 саны туралы ақпаратты қамтиды.

Суперблок әрқашан жедел жадта болады

Þ барлық операциялар (блоктар мен i-түйіндердің босатылуы және басып алынуы ЖЖҚ-да орын алады Þ диск алмасуын азайту.

Бірақ!Егер суперблоктың мазмұны дискіге жазылмаса және қуат өшірілсе, проблемалар туындайды (файлдық жүйенің нақты күйі мен суперблоктың мазмұны арасындағы сәйкессіздік). Бірақ бұл қазірдің өзінде жүйелік жабдықтың сенімділігіне қойылатын талап.

Пікір. UFS файлдық жүйелері серпімділікті арттыру үшін суперблоктың бірнеше көшірмелерін (цилиндрлер тобына бір көшірме) қолдайды.

Инод аймағы

Бұл файл сипаттамаларының жиыны деп аталады i-түйіндері (мен-түйін).(64 байт?)

Файлдың әрбір индекс дескрипторы (i-түйін) мыналарды қамтиды:

Файл түрі (файл/каталог/арнайы файл/fifo/сокет)

Атрибуттар (рұқсаттар) - 10

Файл иесінің идентификаторы

Файлды иеленетін топтың идентификаторы

Файлды құру уақыты

Файлды өзгерту уақыты

Файлға соңғы рет қатынасу

Файл ұзындығы

Әртүрлі каталогтардағы берілген i-түйініне сілтемелер саны

Файл блоктарының адрестері

!назар аударыңыз. Мұнда файл атауы жоқ

Оның қалай ұйымдастырылғанын егжей-тегжейлі қарастырайық. блоктық адрестеу, ол файлды қамтиды. Сонымен, мекенжайлары бар өрісте файлдың алғашқы 10 блогының нөмірлері орналасқан.

Егер файл он блоктан асып кетсе, онда келесі механизм жұмыс істей бастайды: өрістің 11-ші элементінде берілген файлдың блоктарына 128 (256) сілтеме бар блок нөмірі бар. Файл одан да үлкен болған жағдайда - өрістің 12-ші элементі пайдаланылады - онда 128 (256) блок нөмірі бар блок нөмірі бар, мұнда әрбір блокта файлдық жүйенің 128 (256) блок нөмірлері бар. Ал егер файл одан да үлкен болса, онда 13-ші элемент пайдаланылады - мұнда тізімнің ұя салу тереңдігі тағы бір есе артады.

Осылайша (10+128+128 2 +128 3)*512 өлшемді файлды аламыз.

Оны келесі формада көрсетуге болады:

1-ші файл блогының мекенжайы

2-файл блогының мекенжайы

10-файл блогының мекенжайы

Жанама блок мекенжайы (256 блок мекенжайы бар блок)

2-ші жанама адресацияның блоктық мекенжайы (адрестері бар 256 мекенжай блогы бар блок)

3-ші жанама адресацияның блок адресі (блок с блок адресами с блок адресами адресами)

Файлды қорғау

Енді иеленушілер мен топтардың идентификаторлары мен қауіпсіздік биттерін қарастырайық.

Unix ОЖ пайдаланады пайдаланушылардың үш деңгейлі иерархиясы:

Бірінші деңгей - барлық пайдаланушылар.

Екінші деңгей – пайдаланушылар топтары. (Барлық пайдаланушылар топтарға бөлінген.

Үшінші деңгей – нақты пайдаланушы (Топтар нақты пайдаланушылардан тұрады). Пайдаланушылардың үш деңгейлі ұйымдастырылуына байланысты әрбір файлдың үш атрибуттары бар:

1) Файлдың иесі. Бұл төлсипат жүйе автоматты түрде файлдың иесі ретінде тағайындайтын белгілі бір пайдаланушымен байланысты. Сіз файлды жасау арқылы әдепкі иесі бола аласыз, сонымен қатар файлдың иесін өзгертуге мүмкіндік беретін пәрмен бар.

2) Файлға қол жеткізуді қорғау. Әрбір файлға кіру үш санат бойынша шектелген:

меншік иесі құқықтары (иесі осы файлмен не істей алады, жалпы жағдайда - міндетті түрде ештеңе емес);

файлдың иесі тиесілі топтың құқықтары. Иесі мұнда қосылмаған (мысалы, файлды иесі үшін оқуға құлыптауға болады және топтың барлық басқа мүшелері осы файлдан еркін оқи алады;

жүйенің барлық басқа пайдаланушылары;

Бұл үш санат үш әрекетті реттейді: файлдан оқу, файлға жазу және файлды орындау (мнемоникада R, W, X жүйелері, тиісінше). Әрбір файлда осы үш санат қай пайдаланушы оқи алатынын, қайсы жаза алатынын және оны процесс ретінде кім іске қоса алатынын анықтайды.

Каталогты ұйымдастыру

ОЖ тұрғысынан каталог – каталогқа жататын барлық файлдар туралы мәліметтерді қамтитын кәдімгі файл.

Каталог элементі екі өрістен тұрады:

1) i-түйінінің нөмірі (i-түйіндерінің массивіндегі сериялық нөмір) және

2) файл атауы:

Әрбір каталог екі арнайы атаудан тұрады: '.' - каталогтың өзі; ‘..’ — басты каталог.

(Түбірлік каталог үшін ата-ана өзіне сілтеме жасайды.)

Жалпы, каталогта бірдей i-түйініне сілтеме жасайтын бірнеше жазбалар болуы мүмкін, бірақ каталогта бірдей атаумен жазбалар болуы мүмкін емес. Яғни, атаулардың ерікті саны файлдың мазмұнымен байланыстырылуы мүмкін. деп аталады байланыстыру. Бір файлға сілтеме жасайтын каталог жазбасы шақырылады байланыс.

Файлдар каталог жазбаларынан тәуелсіз болады және каталог сілтемелері шын мәнінде физикалық файлдарға нұсқайды. Файл оны көрсететін соңғы сілтеме жойылған кезде «жоғалады».

Сонымен, файлға аты бойынша қол жеткізу үшін,операциялық жүйе

1. бұл атауды файлы бар каталогтан табады,

2. файлдың i-түйін нөмірін алады,

3. саны бойынша i-түйіндерін i-түйіндер аймағында табады,

4. i-түйіннен файл деректері орналасқан блоктардың адрестерін алады,

5. блок мекенжайлары бойынша деректер аймағынан блоктарды оқиды.

Диск бөлімдерінің құрылымы EXT2 FS

Бүкіл бөлімдер кеңістігі блоктарға бөлінген. Блоктың өлшемі 1, 2 немесе 4 килобайт болуы мүмкін. Блок – дискілік кеңістіктің адрестік бірлігі.

Олардың аймағындағы блоктар блоктар топтарына біріктірілген. Файлдық жүйедегі блоктар топтары және топ ішіндегі блоктар 1-ден бастап ретімен нөмірленеді. Дискідегі бірінші блок 1-ден бастап нөмірленеді және №1-топқа жатады. Дискідегі (диск бөліміндегі) блоктардың жалпы саны: секторларда көрсетілген диск өлшемін бөлгіш. Ал блоктық топтардың саны блоктар санын бөлудің қажеті жоқ, өйткені соңғы блоктар тобы толық болмауы мүмкін. Блоктардың әрбір тобының басында ((топ нөмірі - 1)* (топтағы блоктар саны)) ретінде алуға болатын мекенжай бар.

Блоктардың әрбір тобының құрылымы бірдей. Оның құрылымы кестеде көрсетілген.

Бұл құрылымның бірінші элементі (суперблок) барлық топтар үшін бірдей, ал қалғандарының барлығы әр топ үшін жеке. Суперблок әрбір блок тобының бірінші блогында сақталады (бірінші блокта жүктеу жазбасы бар 1-топты қоспағанда). Суперблокфайлдық жүйенің бастапқы нүктесі болып табылады. Оның өлшемі 1024 байт және файлдық жүйенің басынан әрқашан 1024 байт ығысуында орналасқан. Суперблоктың бірнеше көшірмелерінің болуы файлдық жүйенің осы элементінің аса маңыздылығымен түсіндіріледі. Суперблок көшірмелері файлдық жүйені бұзылудан кейін қалпына келтіру кезінде пайдаланылады.

Суперблокта сақталған ақпарат дискідегі қалған деректерге қол жеткізуді ұйымдастыру үшін пайдаланылады. Суперблок файлдық жүйенің өлшемін, бөлімдегі файлдардың максималды санын, бос орын көлемін анықтайды және бөлінбеген аймақтарды қайдан іздеу керектігі туралы ақпаратты қамтиды. ОЖ іске қосылған кезде суперблок жадқа оқылады және файлдық жүйедегі барлық өзгерістер алдымен операциялық жүйеде орналасқан суперблок көшірмесінде көрсетіледі және дискіге мерзімді түрде ғана жазылады. Бұл жүйе өнімділігін жақсартады, себебі көптеген пайдаланушылар мен процестер файлдарды үнемі жаңартып отырады. Екінші жағынан, жүйені өшірген кезде суперблокты дискіге жазу керек, бұл жай ғана қуатты өшіру арқылы компьютерді өшіруге мүмкіндік бермейді. Әйтпесе, келесі жүктеу кезінде суперблокта жазылған ақпарат файлдық жүйенің нақты күйіне сәйкес келмейді.

Суперблоктан кейін блоктар тобының сипаттамасы (Group Descriptors) берілген. Бұл сипаттама мыналарды қамтиды:

Берілген топтың блоктық нүктелік кескінін қамтитын блоктың адресі;

Берілген топтың инод растрлық кескінін қамтитын блоктың адресі;

Осы топтың inode кестесін қамтитын блоктың адресі;

Осы топтағы бос блоктар санының есептегіші;

Осы топтағы бос инодтар саны;

Осы топтағы каталогтар болып табылатын инодтар саны

және басқа деректер.

Топ сипаттамасында сақталған ақпарат блок пен инод нүктелік кескіндерін және инод кестесін табу үшін пайдаланылады.

Файлдық жүйеҚосымша 2 сипатталады:

• иерархиялық құрылым,
• деректер массивтерін үйлестірілген өңдеу,
• динамикалық файл кеңейтімі,
• файлдардағы ақпаратты қорғау,
• перифериялық құрылғыларды (мысалы, терминалдар мен таспа дискілері) файлдар ретінде қарастыру.

Файлдардың ішкі көрінісі

Ext 2 жүйесіндегі әрбір файл бар бірегей көрсеткіш. Индекс кез келген процесс файлға қатынасу үшін қажет ақпаратты қамтиды. Жүйелік шақырулардың жақсы анықталған жиынын пайдаланып қатынау файлдарын өңдейді және файлдың жол атауы ретінде әрекет ететін таңбалар жолы бар файлды анықтайды. Әрбір құрама атау файлды бірегей түрде анықтайды, соның арқасында жүйенің ядросы бұл атауды файл индексіне түрлендіреді.Индексте файл ақпараты дискіде орналасқан адрестер кестесі бар. Дискідегі әрбір блок өзінің нөмірі бойынша адрестелгендіктен, бұл кестеде диск блоктарының нөмірлерінің жинағы сақталады. Үлкен икемділік үшін ядро ​​​​файлға бір уақытта бір блок қосады, бұл файл ақпаратының бүкіл файлдық жүйеде шашырауына мүмкіндік береді. Бірақ мұндай орналасу деректерді табу міндетін қиындатады. Мекенжай кестесі файлға жататын ақпаратты қамтитын блок нөмірлерінің тізімін қамтиды.

Файлдық инодтар

Дискідегі әрбір файлда оның реттік нөмірі – файл индексі арқылы анықталатын сәйкес файл иноды болады. Бұл файлдық жүйеде жасалуы мүмкін файлдар саны инодтар санымен шектелетінін білдіреді, ол файлдық жүйе құрылған кезде нақты орнатылады немесе диск бөлімінің физикалық өлшемінен есептеледі. Инодтар дискіде статикалық түрде болады және олармен жұмыс жасамас бұрын ядро ​​оларды жадқа оқиды.

Файл inode келесі ақпаратты қамтиды:

Каталогтар

Каталогтар файлдар болып табылады.

Ядро индекстік құрылымды және тікелей және жанама мекенжай деңгейлері бар блоктарды пайдаланып, кәдімгі файл түріндегі сияқты деректерді каталогта сақтайды. Процестер каталогтардағы деректерді кәдімгі файлдарды оқығандай оқи алады, дегенмен каталог құрылымының дұрыстығына көз жеткізу үшін каталогқа эксклюзивті жазу рұқсатын ядро ​​сақтайды.).

Процесс файл жолын пайдаланған кезде, ядро ​​сәйкес инод нөмірі үшін каталогтарды іздейді. Файл атауы инод нөміріне түрлендірілгеннен кейін, бұл инод жадқа орналастырылады, содан кейін келесі сұрауларда пайдаланылады.

EXT2 қосымша мүмкіндіктері FS

Стандартты Unix мүмкіндіктеріне қоса, EXT2fs әдетте Unix файлдық жүйелері қолдамайтын кейбір қосымша мүмкіндіктерді қамтамасыз етеді.

Файл атрибуттары файлдар жиынымен жұмыс істегенде ядроның әрекет ету жолын өзгертуге мүмкіндік береді. Файлға немесе каталогқа атрибуттарды орнатуға болады. Екінші жағдайда, осы каталогта жасалған файлдар осы атрибуттарды иеленеді.

Жүйені орнату кезінде кейбір файл атрибуттарына қатысты мүмкіндіктерді орнатуға болады. Бекіту опциясы әкімшіге файлдардың жасалу жолын таңдауға мүмкіндік береді. BSD-арнайы файлдық жүйеде файлдар негізгі каталог сияқты бірдей топ идентификаторымен жасалады. V жүйесінің мүмкіндіктері біршама күрделірек. Егер каталогтың setgid биті орнатылған болса, жасалған файлдар каталогтың топтық идентификаторын иеленеді, ал ішкі каталогтар топ идентификаторы мен setgid битін иеленеді. Әйтпесе, файлдар мен каталогтар шақыру процесінің негізгі топ идентификаторымен жасалады.

EXT2fs жүйесі BSD жүйесіне ұқсас деректердің синхронды модификациясын пайдалана алады. Бекіту опциясы әкімшіге барлық деректер (индекс дескрипторлары, бит блоктары, жанама блоктар және каталог блоктары) өзгертілген кезде дискіге синхронды түрде жазылатынын көрсетуге мүмкіндік береді. Бұл жоғары жазу өткізу қабілетіне қол жеткізу үшін пайдаланылуы мүмкін, бірақ сонымен бірге нашар өнімділікке әкеледі. Шындығында бұл функция әдетте пайдаланылмайды, өйткені өнімділікті төмендетуден басқа, ол файлдық жүйені тексеру кезінде белгіленбеген пайдаланушы деректерінің жоғалуына әкелуі мүмкін.

EXT2fs файлдық жүйені құру кезінде логикалық блоктың өлшемін таңдауға мүмкіндік береді. Ол өлшемі 1024, 2048 немесе 4096 байт болуы мүмкін. Үлкен блоктарды пайдалану енгізу/шығару операцияларын жылдамдатуға (себебі дискіге сұраныс саны азаяды) және, демек, бастардың қозғалысының азаюына әкеледі. Екінші жағынан, үлкен блоктарды пайдалану дискілік кеңістіктің жоғалуына әкеледі. Әдетте файлдың соңғы блогы ақпаратты сақтау үшін толық пайдаланылмайды, сондықтан блоктың көлемінің ұлғаюымен дискілік бос орын көлемі артады.

EXT2fs жылдамдатылған пайдалануға мүмкіндік береді символдық сілтемелер. Мұндай сілтемелер пайдаланылған кезде файлдық жүйе деректер блоктары пайдаланылмайды. Тағайындалған файлдың аты деректер блогында сақталмайды, бірақ инодтың өзінде. Бұл құрылым дискілік кеңістікті үнемдеуге және символдық сілтемелерді өңдеуді жылдамдатуға мүмкіндік береді. Әрине, тұтқаға арналған кеңістік шектеулі, сондықтан әрбір сілтеме жеделдетілген сілтеме ретінде ұсынылмайды. Жеделдетілген сілтемедегі файл атауының максималды ұзындығы - 60 таңба. Жақын арада шағын файлдар үшін бұл схеманы кеңейту жоспарлануда.

EXT2fs файлдық жүйенің күйін бақылайды. Файлдық жүйенің күйін көрсету үшін ядро ​​суперблокта бөлек өрісті пайдаланады. Егер файлдық жүйе оқу/жазу режимінде орнатылған болса, оның күйі «Таза емес» күйіне орнатылады. Егер ол тек оқуға арналған режимде ажыратылса немесе қайта орнатылса, оның күйі "Тазалау" күйіне орнатылады. Жүйені жүктеу және файлдық жүйенің денсаулығын тексеру кезінде бұл ақпарат файлдық жүйені тексеру қажет екенін анықтау үшін пайдаланылады. Ядро да осы өрісте кейбір қателерді орналастырады. Ядро сәйкессіздікті анықтаған кезде, файлдық жүйе «Қате» деп белгіленеді. Файлдық жүйені тексеруші бұл ақпаратты жүйені тексеру үшін тексереді, тіпті оның күйі шын мәнінде «Таза» болса да.

Ұзақ уақыт бойы файлдық жүйені тексеруді елемеу кейде кейбір қиындықтарға әкелуі мүмкін, сондықтан EXT2fs жүйені жүйелі түрде тексерудің екі әдісін қамтиды. Суперблокта жүйені орнату есептегіші бар. Бұл санауыш жүйе оқу/жазу режиміне орнатылған сайын артады. Егер оның мәні максималды мәнге жетсе (ол суперблокта да сақталады), онда файлдық жүйені тексеру процедурасы оның күйі «Таза» болса да, файлдық жүйені тексеруді іске қосады. Соңғы тексеру уақыты мен чектер арасындағы максималды интервал да суперблокта сақталады. Тексерулер арасындағы максималды интервалға жеткенде, файлдық жүйенің күйі еленбейді және оны тексеру басталады.

Өнімділікті оңтайландыру

EXT2fs жүйесінде оның жұмысын оңтайландыратын көптеген мүмкіндіктер бар, бұл файлдарды оқу және жазу кезінде ақпарат алмасу жылдамдығын арттыруға әкеледі.

EXT2fs диск буферін көп пайдаланады. Блокты оқу қажет болғанда, ядро ​​бірнеше іргелес блоктарға енгізу/шығару сұранысын береді. Осылайша, ядро ​​келесі оқылатын блоктың диск буферіне жүктелгеніне көз жеткізуге тырысады. Мұндай операциялар әдетте файлдарды ретімен оқу кезінде орындалады.

EXT2fs жүйесінде де бар көп саныақпаратты орналастыруды оңтайландыру. Блок топтары сәйкес инодтар мен деректер блоктарын топтастыру үшін қолданылады. Ядро әрқашан бір файлдың деректер блоктарын, сондай-ақ оның дескрипторын бір топқа орналастыруға тырысады. Бұл дескрипторды және оның сәйкес деректер блоктарын оқу кезінде жетек басының қозғалысын азайтуға арналған.

Файлға деректерді жазғанда, EXT2fs жаңа блокты орналастырған кезде 8 іргелес блокқа дейін алдын ала бөледі. Бұл әдіс үлкен жүйе жүктемесі кезінде жоғары өнімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Ол сондай-ақ файлдар үшін іргелес блоктарды бөлуге мүмкіндік береді, бұл олардың кейінгі оқуын жылдамдатады.

Файлдық жүйе – компьютерлердегі, сондай-ақ басқа да электрондық жабдықтардағы сақтау құралдарындағы мәліметтерді ұйымдастыру, сақтау және атау тәсілдерін анықтайтын тәртіп: сандық камералар, Ұялы телефондарФайлдық жүйе мазмұнының пішімін және әдетте файлдар түрінде топтастырылған ақпараттың физикалық сақталуын анықтайды. Арнайы файлдық жүйе файл (қалта) атауының өлшемін, файл мен бөлімнің максималды мүмкін өлшемін және файл атрибуттарының жиынын анықтайды. Кейбір файлдық жүйелер қол жеткізуді басқару немесе файлды шифрлау сияқты қызметтерді қамтамасыз етеді.

Файлдық жүйе бір жағынан сақтау ортасын, екінші жағынан файлдарға қол жеткізуге арналған API интерфейсін қосады. Қашан қолданбалы бағдарламафайлға қатысты болса, ол ақпараттың белгілі бір файлда қалай орналасқанын, сондай-ақ оның қандай физикалық түрдегі тасымалдағышта (CD, қатты диск, магниттік таспа, флэш-жад блогы немесе т.б.) жазылғанын білмейді. Бағдарлама тек файл атауын, өлшемін және атрибуттарын біледі. Ол бұл деректерді файлдық жүйе драйверінен алады. Бұл файлдың физикалық тасымалдағышта (мысалы, қатты дискіде) қайда және қалай жазылатынын анықтайтын файлдық жүйе.

Операциялық жүйе (ОЖ) тұрғысынан бүкіл диск кластерлер жиынтығы болып табылады (әдетте 512 байт немесе одан үлкен). Файлдық жүйе драйверлері кластерлерді файлдар мен каталогтарға (олар шын мәнінде сол каталогтағы файлдар тізімі бар файлдар) ұйымдастырады. Дәл сол драйверлер қазіргі уақытта қандай кластерлердің қолданылып жатқанын, қайсысы бос екенін және қайсысы сәтсіз деп белгіленгенін қадағалайды.

Дегенмен, файлдық жүйе физикалық сақтау ортасымен міндетті түрде тікелей байланысты емес. Виртуалды файлдық жүйелер, сондай-ақ қашықтағы компьютердегі файлдарға қол жеткізудің қарапайым тәсілі болып табылатын желілік файлдық жүйелер бар.

Файл атаулары мен түрлері

Файлдар анықталдыатаулар. Пайдаланушылар файлдарға символдық атауларды береді, сонымен бірге қолданылатын таңбаларға да, атау ұзындығына да ОЖ шектеулерін ескереді. Соңғы уақытқа дейін бұл шекаралар өте тар болды. Сонымен танымал FAT файлдық жүйесінде атаулардың ұзындығы белгілі 8.3 схемасымен шектелген (8 таңба – аттың өзі, 3 символ – атау кеңейтімі), ал UNIX System V жүйесінде атау 14 таңбадан аспауы керек. . Дегенмен, пайдаланушыға ұзын атаулармен жұмыс істеу әлдеқайда ыңғайлы, өйткені олар файлға шынымен мнемоникалық атау беруге мүмкіндік береді, ол арқылы жеткілікті ұзақ уақыт өткеннен кейін де бұл файлда не бар екенін есте сақтауға болады. Сондықтан қазіргі файлдық жүйелер ұзақ символдық файл атауларына қолдау көрсетеді. Мысалы, Windows NT өзінің жаңа NTFS файлдық жүйесінде файл атауы аяқталатын бос таңбаны есептемегенде, ұзындығы 255 таңбаға дейін болуы мүмкін екенін көрсетеді.

Ұзын атауларға көшу қысқа атауларды пайдаланатын ескі қолданбалармен үйлесімділік мәселесін тудырады. Қолданбалардың файлдарға бұрынғы конвенцияларға сәйкес қол жеткізуі үшін файлдық жүйе ұзын атаулары бар файлдарға баламалы қысқа атауларды (бүркеншік аттар) бере алуы керек. Сонымен, маңызды міндеттердің бірі - тиісті қысқа атауларды тудыру мәселесі.

Ұзын атауларға тек жаңа файлдық жүйелер ғана емес, сонымен қатар белгілі файлдық жүйелердің жаңа нұсқалары да қолдау көрсетеді. Мысалы, Windows 95 жүйесі FAT-тың айтарлықтай өзгертілген нұсқасы болып табылатын VFAT файлдық жүйесін пайдаланады. Көптеген басқа жақсартулардың арасында VFAT негізгі артықшылықтарының бірі - ұзын атауларды қолдау. Эквивалентті қысқа атауларды генерациялау мәселесінен басқа, жаңа FAT нұсқасын енгізу кезінде дискідегі сақтау әдісі мен деректер құрылымы түбегейлі өзгермеуі керек болған жағдайда ұзақ атауларды сақтау мәселесі маңызды міндет болды.

Әдетте әртүрлі файлдардың бірдей символдық атаулары болуы мүмкін. Бұл жағдайда файл символдық каталог атауларының тізбегі болып табылатын бүркеншік атпен бірегей түрде анықталады. Кейбір жүйелерде бір файлға бірнеше түрлі атаулар берілмейді, ал басқаларында мұндай шектеу жоқ. Соңғы жағдайда операциялық жүйе файлға қосымша бірегей атау береді, осылайша файл мен оның бірегей атауы арасында бір-бірден сәйкестік орнатуға болады. Бірегей атау сандық идентификатор болып табылады және оны операциялық жүйе бағдарламалары пайдаланады. Осындай бірегей файл атауының мысалы UNIX жүйесіндегі инод нөмірі болып табылады.

Файлдар әртүрлі түрлері: кәдімгі файлдар, арнайы файлдар, каталог файлдары. кәдімгі файлдарөз кезегінде мәтіндік және екілік болып бөлінеді. Мәтіндік файлдар ASCII кодында ұсынылған таңбалар жолынан тұрады. Бұл құжаттар, бағдарламаның бастапқы кодтары және т.б. Мәтіндік файлдарды экранда оқуға және принтерде басып шығаруға болады. Екілік файлдар ASCII кодтарын пайдаланбайды, олар көбінесе бағдарламаның объектінің коды немесе сияқты күрделі ішкі құрылымға ие мұрағаттық файл. Барлық операциялық жүйелер кем дегенде бір файл түрін – өздерінің орындалатын файлдарын тани білуі керек.

Арнайы файлдар пайдаланушыға қалыпты файлды жазу немесе файлды оқу пәрмендерін пайдаланып енгізу/шығару әрекеттерін орындауға мүмкіндік беретін енгізу/шығару құрылғыларымен байланысты файлдар. Бұл командалар алдымен файлдық жүйе бағдарламаларымен өңделеді, содан кейін сұраныстың белгілі бір кезеңінде ОЖ сәйкес құрылғыны басқару командаларына түрлендіріледі. Арнайы файлдар, сонымен қатар енгізу-шығару құрылғылары блок-бағытталған және байт-бағытталған болып бөлінеді.

КаталогБұл, бір жағынан, кейбір пікірлерге негізделген пайдаланушы біріктіретін файлдар тобы (мысалы, ойын бағдарламалары бар файлдар, немесебір бағдарламалық пакетті құрайтын файлдар), ал екінші жағынан, оны құрайтын файлдар тобы туралы жүйелік ақпаратты қамтитын файл. Каталогта оған кіретін файлдар тізімі болады және файлдар мен олардың сипаттамалары (атрибуттары) арасында сәйкестік орнатылады.

Әртүрлі файлдық жүйелерде атрибуттар ретінде әртүрлі сипаттамалар қолданылуы мүмкін, мысалы: рұқсат етілген қатынас туралы ақпарат; файлға кіру құпия сөзі; файл иесі; файл жасаушы; тек оқуға арналған жалауша; қол қою» жасырын файл»; қол қою» жүйелік файл»; «мұрағат файлына» қол қою; «екілік/таңба» белгісі; «уақытша» белгісі (процесс аяқталғаннан кейін жою); блоктау белгісі; рекордтық ұзындығы; жазбадағы негізгі өріске көрсеткіш; кілт ұзындығы; жасау уақыты, соңғы қол жеткізу және соңғы өзгеріс; ағымдағы файл өлшемі; максималды өлшемфайл.

Каталогтар MS-DOS файлдық жүйесінде орындалатындай файл сипаттамаларының мәндерін тікелей қамтуы мүмкін немесе UNIX жүйесінде енгізілгендей осы сипаттамаларды қамтитын кестелерге сілтеме жасай алады. Анықтамалар иерархиялық құрылымды құра алады, онда төменгі деңгейдегі каталог жоғары деңгейлі каталогта болуы мүмкін. Каталог иерархиясы ағаш немесе желі болуы мүмкін. Каталогтар, егер файлға тек бір каталогқа кіруге рұқсат етілсе, ағашты құрайды, ал желі - файл бірнеше каталогты бірден енгізе алатын болса. MS-DOS-та каталогтар ағаш құрылымын құрайды, ал UNIX-те олар желілік құрылымды құрайды. Кез келген басқа файл сияқты, каталогтың символдық атауы бар және түбірден осы каталогқа дейінгі жол өтетін барлық каталогтардың символдық атауларының тізбегін қамтитын құрама атаумен бірегей түрде анықталады.

Файлдарды логикалық ұйымдастыру

Программист файлды белгілі бір түрде ұйымдастырылған логикалық жазбалар ретінде көрсететін файлды логикалық ұйымдастырумен айналысады. Логикалық жазба – бағдарламашы сыртқы құрылғымен алмасу кезінде жұмыс істей алатын ең кіші деректер элементі. Құрылғымен физикалық алмасу болса да үлкен бірліктер, операциялық жүйе бағдарламашыға жеке логикалық жазбаға рұқсат береді. Жазбалар тұрақты немесе айнымалы ұзындық болуы мүмкін. Жазбаларды файлда дәйекті түрде (тізбекті ұйымдастыру) немесе бір логикалық жазбаға (индексті-тізбекті ұйымдастыру) жылдам қол жеткізуге мүмкіндік беретін индекстік кестелер деп аталатындарды қолдану арқылы күрделірек ретпен орналастыруға болады. Жазбаны анықтау үшін кілт деп аталатын жазбаның арнайы өрісін пайдалануға болады. UNIX және MS-DOS файлдық жүйелерінде файл ең қарапайым логикалық құрылымға ие - бір байт жазбалар тізбегі.

Файлдарды физикалық ұйымдастыру

Файлдың физикалық ұйымы файлдың сыртқы жад құрылғысында, атап айтқанда дискіде орналасу ережелерін сипаттайды. Файл физикалық жазбалардан – блоктардан тұрады. Блок - бұл деректердің ең кіші бірлігі сыртқы құрылғыжедел жадымен алмасады. Үздіксіз орналастыру - ең қарапайым нұсқа физикалық ұйым, онда файлға дискілік жадының жалғыз үздіксіз бөлімін құрайтын диск блоктарының тізбегі беріледі. Бұл жағдайда файл адресін көрсету үшін тек бастапқы блоктың нөмірін көрсету жеткілікті. Бұл әдістің тағы бір артықшылығы - қарапайымдылық. Бірақ сонымен бірге екі маңызды кемшіліктер бар. Біріншіден, файлды жасау кезінде оның ұзындығы алдын ала белгісіз, яғни бұл файл үшін қанша жад сақтау керек екені белгісіз, екіншіден, бұл орналастыру тәртібімен фрагментация сөзсіз орын алады және дискілік кеңістік пайдаланылмайды. тиімді, өйткені жеке шағын учаскелер (кем дегенде 1 блок) пайдаланылмай қалуы мүмкін.

Физикалық ұйымдастырудың келесі жолы - формада орналастыру байланыстырылған тізімдиск блоктары. Бұл әдіспен әрбір блоктың басында келесі блокқа көрсеткіш болады. Бұл жағдайда файл адресі бір санмен – бірінші блоктың нөмірімен де берілуі мүмкін. Алдыңғы әдістен айырмашылығы, әрбір блокты файл тізбегіне қосуға болады, сондықтан фрагментация болмайды. Файл блоктар санын көбейте отырып, оның бар кезінде өзгеруі мүмкін. Кемшілігі файлдың ерікті түрде көрсетілген орнына қол жеткізуді жүзеге асырудың қиындығы: бесінші файл блогын ретімен оқу үшін блок нөмірлерінің тізбегін қадағалай отырып, алғашқы төрт блокты ретімен оқу керек. Сонымен қатар, бұл әдіспен бір блокта қамтылған файл деректерінің көлемі екінің дәрежесі емес (бір сөз келесі блоктың нөмірі үшін пайдаланылады) және көптеген бағдарламалар деректерді екінің дәрежесі болатын блоктарда оқиды. көлемде.

Мысалы, MS-DOS FAT файлдық жүйесінде қолданылатын танымал әдіс инодтардың байланыстырылған тізімін пайдалану болып табылады. Әрбір блок элементпен – индекспен байланысты. Индекстер дискінің бөлек аймағында орналасқан (MS-DOS-та бұл FAT кестесі). Егер қандай да бір блок қандай да бір файлға бөлінген болса, онда бұл блоктың индексі осы файлдың келесі блогының нөмірін қамтиды. Осындай физикалық ұйымда алдыңғы әдістің барлық артықшылықтары сақталады, бірақ көрсетілген кемшіліктер де жойылады: біріншіден, файлдағы еркін орынға қол жеткізу үшін тек индекс блогын оқу, файлдың қажетті санын санау жеткілікті. тізбек бойымен блоктар жасайды және қажетті блоктың нөмірін анықтайды, екіншіден, файл деректері бүкіл блокты алады, сондықтан екінің қуатына тең көлемге ие.

Соңында тапсырманы қарастырыңыз физикалық орналасуыфайлды жай ғана сол файл алып жатқан блок нөмірлерін тізімдеу арқылы. UNIX файл өлшеміне қарамастан мекенжай ұзындығының бекітілгенін қамтамасыз ету үшін осы әдістің нұсқасын пайдаланады. Файл мекенжайын сақтау үшін 13 өріс бөлінген. Егер файл өлшемі 10 блоктан аз немесе оған тең болса, онда бұл блоктардың нөмірлері мекенжайдың алғашқы он өрісінде тікелей тізімделеді. Егер файл өлшемі 10 блоктан асатын болса, онда келесі 11-ші өрісте файлдың келесі блоктарының тағы 128 нөмірін орналастыруға болатын блоктың мекенжайы болады. Егер файл 10+128 блоктан үлкен болса, онда әрқайсысы осы файлдың 128 блок нөмірін қамтитын 128 блок нөмірін қамтитын блок нөмірін қамтитын 12-ші өріс пайдаланылады.

Файлдық жүйе бағдарламалар мен мәліметтерді ұйымдастыруға және осы объектілерді ретті басқаруды ұйымдастыруға мүмкіндік береді.

Операциялық жүйелер үшін дербес компьютерлер Unix операциялық жүйесінің негізінде жатқан файлдық жүйе тұжырымдамасында терең із қалдырды. Unix-те енгізу/шығару ішкі жүйесі файлдардың екеуін де біріктіреді перифериялық құрылғылар. Бұл жағдайда файл дискідегі, терминалдағы немесе басқа құрылғыдағы деректер жиынтығы ретінде түсініледі.

Файлдық жүйе файлдармен операцияларды қамтамасыз ететін операциялық жүйенің функционалды бөлігі болып табылады. Файлдық жүйе файлдармен және каталогтармен (каталогтармен) олардың мазмұнына, өлшеміне, түріне және т.б. қарамастан жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Файлдық жүйе деректерді басқару жүйесі болып табылады.

Деректерді басқару жүйесі - пайдаланушылары файлдарды физикалық өңдеудің көп бөлігінен босатылатын және ең алдымен деректердің логикалық қасиеттеріне назар аудара алатын жүйе.

ОЖ файлдық жүйелері пайдаланушылар үшін басқару командаларының төмен деңгейінде емес, олармен жұмыс істеуге мүмкіндік беретін сыртқы жад құрылғыларының кейбір виртуалды көрінісін жасайды. физикалық құрылғылар, және одан әрі жоғары деңгейжиындар мен деректер құрылымдары.

Файлдық жүйе (тағайындалған орын):

• суретті жасырады нақты орналасусыртқы жадтағы ақпарат;
• бағдарламалардың белгілі бір компьютер конфигурациясының мүмкіндіктерінен тәуелсіздігін қамтамасыз етеді (файлдармен жұмыс істеудің логикалық деңгейі);
• деректер алмасу кезінде пайда болатын қателерге стандартты жауаптарды береді.

Файл құрылымы

Дискідегі файлдардың барлық жиынтығы және олардың арасындағы байланыстар файлдық құрылым деп аталады. Дамыған операциялық жүйелер ағаш ретінде ұйымдастырылған иерархиялық, көп деңгейлі файл құрылымына ие.

Каталогтардың ағаш құрылымы пайдаланылады - каталогтар ағашы. Unix-тен алынған. Иерархиялық құрылым - бөліктері (компоненттері) қосу немесе бағыну қатынастары арқылы байланысқан жүйенің құрылымы.

Иерархиялық құрылым бағдарланған ағашпен ұсынылған, оның шыңдары құрамдас бөліктерге, ал доғалар сілтемелерге сәйкес келеді.

G дискінің каталогтар ағашы

Бағытталған ағаш – бұл түбір мен кез келген шыңның арасында бір ғана жол болатын ерекшеленген шыңы (түбірі) бар график. Бұл жағдайда бағдарлаудың екі нұсқасы мүмкін: немесе барлық жолдар тамырдан жапырақтарға бағытталған, немесе барлық жолдар жапырақтардан тамырға бағытталған.

Ағаштар иерархиялық құрылымдарды сипаттауда және жобалауда қолданылады.

Тамыр - бастапқы позиция, жапырақтар - соңғы позиция.

Бөлімдер

Пішімдеу кезінде кез келген қатты немесе магнитті-оптикалық дискіні бірнеше бөліктерге бөлуге және олармен бөлек (тәуелсіз) дискілер сияқты жұмыс істеуге болады. Бұл бөліктер деп аталады бөлімдернемесе логикалық жетектер. Дискіні бірнеше логикалық дискілерге бөлу ОЖ белгілі бір өлшемнен үлкен дискілермен жұмыс істей алмайтындығына байланысты қажет болуы мүмкін. Деректерді сақтауға өте ыңғайлы және пайдаланушы бағдарламалары-дан бөлек жүйелік бағдарламалар(OS), өйткені ОЖ «компьютерден ұшып кетуі» мүмкін.

Бөлім– дискінің ауданы. астында логикалық диск (бөлім)компьютер операциялық жүйе біртұтас нысан ретінде жұмыс істейтін кез келген сақтау құралы ретінде түсініледі.

Drive атауы– логикалық жетекті белгілеу; түбірлік каталогтағы жазба.

Логикалық дискілер (бөлімдер) латын әріптерімен белгіленеді A, B, C, D, E, ... (А-дан Я-ға дейін 32 әріп).

A, B әріптері иілгіш дискілерге арналған.

FROM - қатты диск, әдетте одан ОЖ жүктеледі.

Қалған әріптер логикалық дискілер, компакт-дискілер және т.б. Максималды сома Windows ОЖ үшін логикалық дискілер - шексіз.

IN бөлу кестесі осы бөлімнің басы мен соңының орнын және осы бөлімдегі секторлар санын (орны мен өлшемі) көрсетеді.

Логикалық дискінің файлдық құрылымы

Файлдағы дискідегі ақпаратқа қол жеткізу үшін бірінші сектордың физикалық мекенжайын (беттік нөмір + трек нөмірі + сектор нөмірі), осы файл алып жатқан кластерлердің жалпы санын, келесі кластердің мекенжайын білу керек, егер файл өлшемі бір кластердің өлшемінен үлкенірек

Файл құрылымының элементтері:

бастау секторы (жүктеу, жүктеу секторы);

кесте тұруфайлдар (FAT - Файлдарды бөлу кестесі);

түбірлік каталог (Түбірлік каталог);

деректер аймағы (қалған бос дискілік кеңістік).

Етік-сектор

Етік-сектор - дискінің бірінші (бастапқы) секторы. 0 жағында, 0 жолында орналасқан.

Жүктеу секторында қызмет туралы ақпарат бар:

диск кластерінің өлшемі (кластер - FAT кестесінің өлшемін азайту үшін бірнеше секторларды топқа біріктіретін блок);

FAT кестесінің орналасуы (жүктеу секторында FAT кестесінің орналасқан жеріне көрсеткіш бар);

FAT үстелінің өлшемі;

FAT кестелерінің саны (сенімділік пен қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін әрқашан кестенің кемінде 2 данасы бар, өйткені FAT жойылуы ақпараттың жоғалуына әкеледі және қалпына келтіру қиын);

түбірлік каталогтың басының адресі және оның ең үлкен өлшемі.

Жүктеу секторында жүктеу блогы (жүктеуіш) бар - Boot Record жүктеу жазбасы.

Жүктеуші – орындалатын бағдарламаны жедел жадқа орналастыратын және оны орындауға дайын күйге келтіретін қызметтік бағдарлама.

FAT (файлдарды бөлу кестесі)

FAT (File Allocation Table) – файлдарды бөлу кестесі. Ол дискінің қай бөліктерінің әрбір файлға жататынын анықтайды.Дискінің деректер аймағы ОЖ-де нөмірленген кластерлер тізбегі ретінде ұсынылған.

МАЙдискінің деректер аймағының кластерлерін адрестейтін элементтер массиві болып табылады. Әрбір деректер аймағының кластері бір FAT жазбасына сәйкес келеді. FAT элементтері деректер аймағындағы файл кластерлеріне сілтемелер тізбегі ретінде қызмет етеді.

Файлдарды бөлу кестесінің құрылымы:

FAT ұзындығы 16/32/64 бит болатын элементтерден тұрады. Барлығы кестеде 65520-ға дейін осындай элементтер болуы мүмкін, олардың әрқайсысы (алғашқы екеуінен басқа) диск кластеріне сәйкес келеді. Кластер - файлдар мен каталогтар үшін дискінің деректер аймағында орын бөлінген бірлік. Кестенің алғашқы екі элементі (0 және 1 сандарымен) сақталған, ал кестенің қалған әрбір элементі бірдей нөмірлі диск кластерінің күйін сипаттайды. Элемент кластердің бос екенін, кластердің ақаулы екенін, кластердің файлға жататынын және оның файлдағы соңғы кластер екенін көрсетуі мүмкін. Егер кластер файлға тиесілі болса және оның соңғы кластері болмаса, кесте жазбасы осы файлдағы келесі кластердің нөмірін қамтиды.

МАЙфайл құрылымының өте маңызды элементі болып табылады. FAT бұзушылықтары бүкіл логикалық дискідегі ақпараттың толық немесе ішінара жоғалуына әкелуі мүмкін. Сондықтан дискіде FAT екі данасы сақталады. Бар арнайы бағдарламалар, олар FAT жағдайын бақылайды және бұзушылықтарды түзетеді.

Әртүрлі ОЖ үшін қажет әртүрлі нұсқаларМАЙ

Windows 95 FAT16, FAT32

Windows NT (XP) NTFS

Novell Netware TurboFAT

UNIX NFS, ReiserFS

Сақтау ортасының логикалық құрылымы

Файлдық жүйе файлдарды сыртқы тасымалдағышқа орналастыру және жылжыту құралдары мен ережелерінің жиынтығы болып табылады.

Файл деректер жиыны болғандықтан, онда файлдық жүйе деректерді басқару жүйесі болып табылады.

Қатты дискідегі файлдардың орналасуы

Қатты диск секторларға бөлінген. Сектор ішіндегі жолдың сыйымдылығы әдетте 512 байтты құрайды.

Файлдық жүйедегі деректер көлемінің минималды есеп бірлігі болып табылады кластер , бір немесе бірнеше іргелес секторлардан тұрады. Дискілік файл міндетті түрде кластерлердің бүтін санын алады. Файлда тіпті 1 байт деректер болса да, ол әлі де толық кластерді алады.

бар файлдық жүйелер бар бөлшектенген Және бөлшектелмеген файл орны.

Фрагменттелмеген файл орны

Файл сабақтас кластерлерде орналасқан

Фрагменттелген файл орны

Файл іргелес емес кластерлерде орналасуы мүмкін.

Фрагменттелмеген файл орны бар файлдық жүйеде деректерді оқу/жазу жылдамырақ, өйткені дискінің магниттік басын орналастыру тек бір рет – файлдың бірінші кластерінде орындалады.

Фрагменттелген файл орналасуы бар жүйе дискілік кеңістікті жақсырақ пайдаланады, өйткені қалаған өлшемдегі іргелес аумақты табу әрқашан мүмкін болмауы мүмкін, бірақ бұл деректерді оқу/жазу жылдамдығы есебінен және жағымсызырақ , қатты дискінің рокер механизмінің тезірек тозуы.

Утилиталарға фрагменттелген файлдарды іргелес кластерлерді алатындай етіп қайта құрастыратын Дискіні дефрагментациялау құралы бар.

Windows ОЖ файлдық жүйелері фрагменттелген файл орналасуы бар жүйелер болып табылады.

Дискілер, қалталар, файлдар. Файлдық жүйенің логикалық құрылымы

Қазіргі файлдық жүйелердегі файлды есепке алу жүйелері әдетте иерархиялық принцип бойынша құрастырылады: диск (жад құрылғысы) - қалта - файл. Жүйедегі дискілерге (құрылғыларға) логикалық атаулар беріледі. Мысалы, бір физикалық қатты диск әдетте C, D, E... атаулары бар бірнеше логикалық дисктерге пішімделеді, оптикалық диск құрылғысы F логикалық атауын алады және т.б.

Қалтада қалталар мен файлдар болуы мүмкін. Деректер тек файлдарда сақталады.

Қалтада аты бірдей екі немесе одан да көп қалталар (файлдар) бола алмайды, бірақ бірдей атаудағы қалталар (файлдар) әртүрлі қалталарда болуы мүмкін.

Файлға апаратын жол файл орналасқан қалталар тізбегі болып табылады. Файл жолындағы қалта атаулары «\» таңбасы – «қиғаш сызық» арқылы бөлінген.

Толық файл аты файлға апаратын жолдан және файл атауының өзінен тұрады. Мысалға:

D:\Факультет\Группа\Иванов\конспект.doc;

C:\WINDOWS\MEDIA\ringin.wav.

Сонымен, бірінші мысалда файлға апаратын жол: D:\Faculty\Group\Ivanov, файл атауы abstract.doc.

23. Файл опциялары

Файл опциялары мыналарды қамтиды:

Файл атауы;

файл түрі;

• құрылған күні;

  соңғы өзгерту күні;

  атрибуттар.

Файл атауы файлды анықтауға қызмет етеді. Windows жүйесінде атау 255 таңбадан тұруы мүмкін, оның ішінде орыс алфавитінің таңбалары, сандар, арнайы таңбалар (кейбіреулерін қоспағанда). Мысалға:

Менің файлым 25

Соңғы нүктеден кейінгі таңбалар деп аталатынды құрайды атау кеңейтімі және файл түрін анықтаңыз. Кеңейтімді әдетте файлды жасайтын бағдарлама тағайындайды. Мысалы: .doc – MS Word бағдарламасын тағайындайды;

Xls – Excel-ге тағайындайды;

Bmp – Paint графикалық редакторын тағайындайды.

Файл түрі сақталған деректердің сипатын көрсетеді. Мысалға:

MS Word құжаты;

Excel кітабы;

bmp нүктелік кескіні;

mp3 форматында дыбыс жазу.

Қалталар мен файлдармен операциялар

Мұнда тек файлдық жүйе арқылы орындалатын операцияларды айтамыз. Ал файлдық жүйе құралдары файлдармен олардың мазмұнына әсер етпей жұмыс істейді. Сонымен, бұл:

жаңа қалта құру;

қалтаны (файлды) жою;

қалтаны (файлды) көшіру;

қалтаны (файлды) жылжыту;

қалтаны (файл) атын өзгерту.

Жасау операциясынан басқа барлық операциялар бірдей құралдардың (файлдық жүйе құралдары) көмегімен орындалады. Жаңа қалталар файлдық жүйенің көмегімен де жасалады. Екінші жағынан, файлдар әдетте қолданбалы бағдарламалар арқылы жасалады.

24.Компьютерлік вирусдеструктивті әрекеттерді орындауға арналған программа деп аталады. Ол басқа бағдарламаларға ену арқылы көбейе алады. вирус жұққан бағдарламаны орындау үшін іске қосу кезінде. Вирустардың әрекеттері келесіде көрінеді: компьютерлік жүйенің жұмысы айтарлықтай баяулайды, онсыз. көрінетін себепөлшемін өзгерту, қамту. және файлдар саны, қолжетімді операциялық саны

жад, пернетақта қалыпты емес жұмыс істейді, диск пайдаланушы пәрменінсіз пішімделген және т.б.

өзін-өзі жаңғырту- вирустың оның көшірмелерін жасауы, оларды басқа бағдарламаларға немесе файлдарға енгізуі.

Sp- қорғайды:

антивирустық бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы медианы тексеру

шығу тегі күмәнді тасымалдаушылармен жұмыс істеуден бас тарту

күмәнділерді дереу жою қажет емес бағдарламаларинтернет арқылы алынған.

Вирусқа қарсы бағдарламалардың түрлері: сканерлер және аудиторлар.

Сканер вирус кодтары бар мәліметтер қорын қамтиды және зерттелетін файлдарда деректер қорынан кодтардың бар-жоғын анықтайды.Аудитор файлдардың ақпаратын дискіде сақтайды және ақпараттың өзгеруіне әрекет етеді.

Қорғау шаралары:

1) алдын алу

2) диагностика

3) емдеу.

Антивирус түрлері. бағдарламалар:

1) Детекторлар – жедел жадтағы және сыртқы тасымалдағыштағы вирустарды іздеу мен анықтауды қамтамасыз етеді. кемшіліктері: олар мұндай бағдарламаларды жасаушыларға белгілі вирустарды ғана табады.

2) Дәрігерлер немесе фагтар, вакцина бағдарламалары - олар вирустарды анықтайды және бейтараптандырады, т.б. файлдарды түпнұсқаға қайтара отырып, вирустық бағдарламаның денесін файлдан алып тастаңыз. жағдай. Тұрақты жаңарту қажет.

3) Аудитор – олар компьютерге вирус жұқтырған кезде программалардың, каталогтардың және дискінің жүйелік аймақтарының бастапқы күйін есте сақтайды, содан кейін мерзімді түрде немесе пайдаланушының сұрауы бойынша ағымдағы күйді түпнұсқамен салыстырады.

4) Сүзгілер немесе күзетшілер – вирустық бағдарламаларға тән қауіпті әрекеттерді басқару және олардың орындалуын растауды сұрау.

5) Вакциналар немесе иммунизаторлар – белгілі вирустардың бірқатарын вакцинациялау арқылы жұқтырудың алдын алады.