Windows файлууд болон файлын систем. Файлын системүүд. Файлын системийн бүтэц. Ямар төрлийн файлын системүүд байдаг

33 дугаар тойм лекцийн материал

мэргэжлийн оюутнуудад зориулсан

"Мэдээллийн технологийн программ хангамж"

Компьютерийн шинжлэх ухааны тэнхимийн дэд профессор, Ph.D. Ливак Е.Н.

ФАЙЛЫН МЕНЕЖМЕНТИЙН СИСТЕМ

Үндсэн ойлголтууд, баримтууд

Зорилго. Файлын системийн онцлогӨөх тосVFATӨөх тос 32,HPFSNTFS. Файлын системүүд UNIX OS (s5, ufs), Linux OS Ext2FS.Дискний системийн хэсгүүд (хуваалт, хэмжээ). Файл байршуулах, файлын байршлын мэдээллийг хадгалах зарчим. Каталогийн зохион байгуулалт. Файл болон лавлах хандалтыг хязгаарлаж байна.

Ур чадвар

Компьютерийн мэдээллийг (файл, лавлах) хамгаалах, сэргээхэд файлын системийн бүтцийн талаарх мэдлэгийг ашиглах. Файл руу нэвтрэх хяналтын зохион байгуулалт.

Файлын системүүд. Файлын системийн бүтэц

Диск дээрх өгөгдлийг файл хэлбэрээр хадгалдаг. Файл нь дискний нэртэй хэсэг юм.

Файлын удирдлагын системүүд нь файлуудыг удирдахад зориулагдсан.

Файлд хадгалагдсан өгөгдөлтэй логик түвшинд ажиллах чадварыг файлын системээр хангадаг. Энэ нь аливаа хадгалах хэрэгсэл дээр өгөгдлийг хэрхэн яаж зохион байгуулахыг тодорхойлдог файлын систем юм.

Тиймээс, Файлын систем Энэ нь файлын мэдээллийг үүсгэх, устгах, цэгцлэх, унших, бичих, өөрчлөх, зөөх, түүнчлэн файлд хандах хандалтыг хянах, файлд ашиглагдаж буй нөөцийг удирдах үүрэгтэй техникийн үзүүлэлтүүд болон тэдгээрт холбогдох програм хангамж юм.

Файлын удирдлагын систем нь орчин үеийн үйлдлийн системүүдийн дийлэнх хэсгийн үндсэн дэд систем юм.

Файлын удирдлагын системийг ашиглах

· бүх систем боловсруулах программууд өгөгдөл ашиглан холбогдсон;

· дискний зайг төвлөрсөн хуваарилах, өгөгдлийн менежментийн асуудлууд шийдэгдсэн;

· Хэрэглэгчид файлууд дээр үйлдлүүд хийх (бүтээх гэх мэт), файлууд болон төрөл бүрийн төхөөрөмжүүдийн хооронд өгөгдөл солилцох, файлуудыг зөвшөөрөлгүй нэвтрэхээс хамгаалах боломжийг олгодог.

Зарим үйлдлийн системүүд нь олон файлын удирдлагын системтэй байж болох бөгөөд энэ нь олон файлын системийг удирдах боломжийг олгодог.

Файлын систем ба файлын удирдлагын системийг хооронд нь ялгахыг хичээцгээе.

"Файлын систем" гэсэн нэр томъёо нь файлд зохион байгуулагдсан өгөгдөлд хандах зарчмуудыг тодорхойлдог.

Хугацаа "файлын удирдлагын систем"файлын системийн тодорхой хэрэгжилтийг хэлнэ, i.e. Энэ бол тодорхой үйлдлийн систем дэх файлуудтай ажиллах боломжийг олгодог програм хангамжийн модулиудын багц юм.

Тиймээс зарим файлын системийн дагуу зохион байгуулагдсан файлуудтай ажиллахын тулд үйлдлийн систем бүрт тохирох файлын удирдлагын системийг боловсруулсан байх ёстой. Энэхүү хэт ягаан туяаны систем нь зөвхөн зориулагдсан үйлдлийн систем дээр ажиллах болно.

Windows үйлдлийн системийн гэр бүлийн хувьд файлын системүүдийг голчлон ашигладаг: VFAT, FAT 32, NTFS.

Эдгээр файлын системийн бүтцийг авч үзье.

Файлын систем дээр Өөх тос Аливаа логик дискний зайг хоёр хэсэгт хуваадаг.

системийн талбай ба

· өгөгдлийн хэсэг.

Системийн талбай Форматлах явцад үүсгэж, эхлүүлж, дараа нь файлын бүтцийг өөрчлөх үед шинэчлэгддэг.

Системийн хэсэг нь дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ.

· ачаалах бичлэгийг агуулсан ачаалах сектор (ачаалах бичлэг);

· нөөцлөгдсөн салбарууд (тэдгээр нь байхгүй байж болно);

· файлын хуваарилалтын хүснэгтүүд (FAT, Файлын хуваарилалтын хүснэгт);

· үндсэн лавлах (ROOT).

Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь нэг нэгээр нь дискэн дээр байрладаг.

Өгөгдлийн хэсэг root-д харьяалагдах файлууд болон лавлахуудыг агуулна.

Мэдээллийн хэсэг нь кластер гэж нэрлэгддэг хэсэгт хуваагддаг. Кластер нь өгөгдлийн бүсийн нэг буюу хэд хэдэн зэргэлдээ салбар юм. Нөгөө талаас кластер нь файлд хуваарилагдсан дискний санах ойн хамгийн бага хаяглагдсан нэгж юм. Тэдгээр. файл эсвэл лавлах нь бүхэл тооны кластеруудыг эзэлдэг. Дискэнд шинэ файл үүсгэх, бичихийн тулд үйлдлийн систем нь хэд хэдэн үнэгүй дискний кластеруудыг хуваарилдаг. Эдгээр кластерууд бие биенээ дагах шаардлагагүй. Файл бүрийн хувьд тухайн файлд хуваарилагдсан кластерын бүх дугаарын жагсаалтыг хадгална.

Салбаруудыг ашиглахын оронд өгөгдлийн хэсгийг кластерт хуваах нь танд дараах боломжийг олгоно.

· FAT хүснэгтийн хэмжээг багасгах;

· файлын хуваагдлыг багасгах;

· файлын гинжин хэлхээний урт багассан Þ файлын хандалтыг хурдасгадаг.

Гэсэн хэдий ч хэт том кластерын хэмжээ нь өгөгдлийн талбарыг үр ашиггүй ашиглахад хүргэдэг, ялангуяа олон тооны жижиг файлуудын хувьд (дараа нь файл бүрт дунджаар хагас кластер алдагддаг).

Орчин үеийн файлын системд (FAT 32, HPFS, NTFS) энэ асуудлыг кластерын хэмжээг (хамгийн ихдээ 4 КБ) хязгаарлах замаар шийддэг.

Мэдээллийн бүсийн газрын зураг нь Т файлын хуваарилалтын хүснэгт (Файлын хуваарилалтын хүснэгт - FAT) FAT хүснэгтийн элемент бүр (12, 16 эсвэл 32 бит) нь нэг дискний кластертай тохирч, түүний төлөвийг тодорхойлдог: чөлөөт, завгүй эсвэл муу кластер.

· Хэрэв кластер файлд хуваарилагдсан бол (өөрөөр хэлбэл завгүй) тохирох FAT элемент нь файлын дараагийн кластерын дугаарыг агуулна;

· файлын сүүлчийн кластер нь FF8h - FFFh (FFF8h - FFFFh) муж дахь тоогоор тэмдэглэгдсэн;

· хэрэв кластер чөлөөтэй бол 000h (0000h) тэг утгыг агуулна;

· Ашиглах боломжгүй (бүтэлгүйтсэн) кластерыг FF7h (FFF7h) тоогоор тэмдэглэнэ.

Тиймээс, FAT хүснэгтэд ижил файлд хамаарах кластерууд гинжин хэлхээнд холбогдсон байна.

Файлын хуваарилалтын хүснэгт нь логик дискийг ачаалсны дараа шууд хадгалагддаг бөгөөд түүний байршлыг ачаалах хэсгийн тусгай талбарт дүрсэлсэн болно.

Энэ нь бие биенээ дагаж мөрддөг хоёр ижил хуулбараар хадгалагддаг. Хүснэгтийн эхний хуулбарыг устгасан бол хоёр дахь хувийг ашиглана.

FAT-ийг дискэнд хандах үед маш эрчимтэй ашигладаг тул ихэвчлэн RAM-д (оролтын гаралтын буфер эсвэл кэш) ачаалагддаг бөгөөд аль болох удаан хадгалагддаг.

FAT-ийн гол сул тал нь файлуудыг удаан боловсруулдаг явдал юм. Файл үүсгэх үед дүрэм нь эхний үнэгүй кластерыг хуваарилдаг. Энэ нь дискний хуваагдал, нарийн төвөгтэй файлын хэлхээнд хүргэдэг. Үүний үр дүнд файлуудтай ажиллах нь удааширдаг.

FAT хүснэгтийг харах, засахын тулд та ашиглаж болно хэрэгсэлДискРедактор.

Файлын талаарх дэлгэрэнгүй мэдээлэл нь үндсэн директор гэж нэрлэгддэг өөр бүтцэд хадгалагддаг. Логик диск бүр өөрийн гэсэн үндсэн директортой (ROOT).

Үндсэн лавлах файлууд болон бусад сангуудыг тайлбарладаг. Лавлах элемент нь файлын тодорхойлогч юм.

Файл болон лавлах тодорхойлогч бүр үүнийг агуулдаг

· Нэр

· өргөтгөл

үүсгэсэн огноо эсвэл сүүлчийн өөрчлөлт

· үүсгэсэн хугацаа эсвэл сүүлийн өөрчлөлт

шинж чанарууд (архив, лавлах атрибут, эзлэхүүний шинж чанар, систем, далд, зөвхөн унших)

· файлын урт (сангийн хувьд - 0)

· ашиглагдаагүй нөөцлөгдсөн талбар

· файл эсвэл лавлахад хуваарилагдсан кластеруудын гинжин хэлхээний эхний кластерын дугаар; Энэ дугаарыг хүлээн авсны дараа үйлдлийн систем нь FAT хүснэгтээс хамаарч файлын бусад кластерийн дугааруудыг олж авдаг.

Тиймээс хэрэглэгч файлыг гүйцэтгэхээр эхлүүлнэ. Үйлдлийн систем нь одоогийн директор доторх файлуудын тайлбарыг хараад хүссэн нэртэй файлыг хайдаг. Шаардлагатай элементийг одоогийн лавлахаас олох үед үйлдлийн систем нь энэ файлын эхний кластерийн дугаарыг уншиж, дараа нь FAT хүснэгтийг ашиглан кластерын үлдсэн дугаарыг тодорхойлно. Эдгээр кластеруудын өгөгдлийг RAM-д уншиж, нэг тасралтгүй хэсэг болгон нэгтгэдэг. Үйлдлийн систем нь хяналтыг файл руу шилжүүлж, програм ажиллаж эхэлнэ.

ROOT үндсэн лавлахыг үзэх, засварлахын тулд та бас ашиглаж болно хэрэгсэлДискРедактор.

Файлын систем VFAT

VFAT (виртуал FAT) файлын систем нь Windows for Workgroups 3.11 дээр анх гарч ирсэн бөгөөд I/O файлын хамгаалалттай горимд зориулагдсан.

Энэ файлын системийг Windows 95-д ашигладаг.

Үүнийг Windows NT 4 дээр бас дэмждэг.

VFAT нь Windows 95-ийн уугуул 32 бит файлын систем юм. VFAT .VXD драйвераар хянагддаг.

VFAT нь бүх файлын үйл ажиллагаанд 32 битийн кодыг ашигладаг бөгөөд 32 битийн хамгаалалттай горимын драйверуудыг ашиглаж болно.

ГЭХДЭЭ файлын хуваарилалтын хүснэгтийн оруулгууд нь 12 эсвэл 16 битийн хэмжээтэй хэвээр байгаа тул диск нь ижил өгөгдлийн бүтцийг (FAT) ашигладаг. Тэдгээр. е хүснэгтийн форматVFAT нь адилхан, FAT формат шиг.

VFAT "8.3" нэрийн хамт урт файлын нэрийг дэмждэг. (VFAT нь ихэвчлэн урт нэрийг дэмждэг өөх тос гэж хэлдэг).

VFAT-ийн гол сул тал бол том логик дискний хэмжээтэй кластерын алдагдал, логик дискний хэмжээ хязгаарлагдмал байдаг.

Файлын систем Өөх тос 32

Энэ бол FAT хүснэгтийг ашиглах санааны шинэ хэрэгжилт юм.

FAT 32 нь бүрэн бие даасан 32 бит файлын систем юм.

Эхлээд Windows OSR 2 (OEM Service Release 2) дээр ашигласан.

Одоогоор FAT 32 нь Windows 98 болон Windows ME дээр ашиглагдаж байна.

Энэ нь өмнөх FAT хэрэгжилттэй харьцуулахад олон сайжруулалт, нэмэлтүүдийг агуулдаг.

1. Жижиг кластер (4 KB) ашигладаг тул дискний зайг илүү үр ашигтай ашигладаг - 15% хүртэл хэмнэлттэй гэж тооцоолсон.

2. Чухал өгөгдлийн бүтцийн хуулбарыг үүсгэх боломжийг олгодог өргөтгөсөн ачаалах бүртгэлтэй Þ дискний бүтцэд гэмтэл учруулахад дискний эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг

3. Стандартын оронд FAT нөөцлөлтийг ашиглаж болно.

4. Үндсэн лавлахыг зөөж болно, өөрөөр хэлбэл үндсэн лавлах нь аль ч байршилд байж болно Þ үндсэн директорийн хэмжээн дэх хязгаарлалтыг арилгана (ROOT нь нэг кластерыг эзлэх ёстой байсан тул 512 элемент).

5. Үндсэн лавлах бүтцийг сайжруулсан

Нэмэлт талбарууд гарч ирэв, жишээлбэл, үүсгэсэн цаг, үүсгэсэн огноо, сүүлийн хандалтын огноо, шалгах нийлбэр

Урт файлын нэрийн олон бариул байсаар байна.

Файлын систем HPFS

HPFS (High Performance File System) нь өндөр гүйцэтгэлтэй файлын систем юм.

HPFS нь анх OS/2 1.2 болон LAN Manager дээр гарч ирсэн.

Жагсацгаая HPFS-ийн үндсэн шинж чанарууд.

· Гол ялгаа нь дискэнд файл байрлуулах үндсэн зарчим болон файлын байршлын талаарх мэдээллийг хадгалах зарчим юм. Эдгээр зарчмуудын ачаар HPFS бий болсон өндөр гүйцэтгэл, алдаа тэсвэрлэх чадвартай, найдвартайФайлын систем.

· HPFS-д дискний зайг кластерт бус (FAT шиг) хуваарилдаг блокууд.Орчин үеийн хэрэглээнд блокийн хэмжээг нэг сектортой тэнцүү гэж үздэг боловч зарчмын хувьд өөр хэмжээтэй байж болно. (Үнэндээ блок бол кластер, зөвхөн кластер нь үргэлж нэг сектортой тэнцүү байдаг). Ийм жижиг блокуудад файлуудыг байрлуулах нь боломжийг олгодог дискний зайг илүү үр дүнтэй ашиглах, учир нь сул зайны ачаалал дунджаар зөвхөн (хагас сектор) нэг файлд 256 байт байдаг. Кластерын хэмжээ том байх тусам дискний зай их хэмжээгээр үрэгдэх болно гэдгийг санаарай.

· HPFS систем нь файлыг зэргэлдээх блокуудад байрлуулахыг эрмэлздэг, хэрэв боломжгүй бол дискэн дээр байрлуулна. хэмжээФайлын (фрагментууд) бие биентэйгээ аль болох ойр байсан. Энэ арга нь зайлшгүй шаардлагатай бичих/унших толгойн байршлын хугацааг багасгадагхатуу диск болон хүлээх хугацаа (унших/бичих толгойг хүссэн зам дээр суулгах хооронд саатал). FAT файлд анхны үнэгүй кластерыг зүгээр л хуваарилдаг гэдгийг санаарай.

Хэмжээ(хэмжээ) - дискний зэргэлдээ салбаруудад байрлах файлын хэсгүүд. Файл нь хуваагдаагүй тохиолдолд дор хаяж нэг экстенттэй, бусад тохиолдолд олон өргөтгөлтэй байдаг.

· Ашигласан аргафайлуудын байршлын талаарх мэдээллийг хадгалах, хайхад зориулагдсан тэнцвэртэй хоёртын мод (сангууд нь дискний төвд хадгалагддаг, мөн сангуудыг автоматаар ангилах боломжтой байдаг) нь зайлшгүй шаардлагатай. бүтээмжийг нэмэгдүүлдэг HPFS (FAT-тай харьцуулахад).

· HPFS нь тусгай өргөтгөсөн файлын шинж чанаруудыг олгодог файлууд болон директоруудад хандах хандалтыг хянах.

Өргөтгөсөн шинж чанарууд (өргөтгөсөн шинж чанарууд, EAs ) файлын талаарх нэмэлт мэдээллийг хадгалах боломжийг танд олгоно. Жишээлбэл, файл бүр нь өөрийн өвөрмөц график (тэмдэг), файлын тайлбар, тайлбар, файл эзэмшигчийн мэдээлэл гэх мэт холбоотой байж болно.

C HPFS хуваалтын бүтэц

HPFS суулгасан хуваалтын эхэнд гурван байна блокийн удирдлага:

ачаалах блок

· нэмэлт блок (супер блок) болон

· нөөц (нөөц) блок (нөөц блок).

Тэд 18 салбарыг эзэлдэг.

HPFS-д үлдсэн бүх дискний зай нь зэргэлдээ салбаруудын хэсгүүдэд хуваагдана - судлууд(хамтлаг - тууз, соронзон хальс). Туузан тус бүр 8 МБ дискний зай эзэлнэ.

Туузан бүр өөрийн гэсэн байдаг салбарын хуваарилалтын битмап.Битмап нь тухайн зурвасын аль секторуудыг эзэлж, аль нь чөлөөтэй байгааг харуулдаг. Өгөгдлийн зурвасын сектор бүр битийн зураг дээрх нэг биттэй тохирч байна. Хэрэв бит = 1 бол салбар завгүй, 0 бол чөлөөтэй байна.

Хоёр эгнээний битмапууд нь эгнээний адил дискэн дээр зэрэгцэн байрладаг. Өөрөөр хэлбэл, зураас, картын дараалал нь Зураг дээрх шиг харагдаж байна.

-тай харьцуулӨөх тос. Бүх дискэнд зөвхөн нэг "бит газрын зураг" байдаг (FAT хүснэгт). Түүнтэй ажиллахын тулд та унших/бичих толгойг дискний хагасыг дунджаар зөөх хэрэгтэй.

Энэ нь хатуу дискний унших/бичих толгойн байрлалыг багасгахын тулд HPFS-д дискийг судал болгон хуваадаг.

Ингээд авч үзье хяналтын блокууд.

Ачаалах блок (ачаалахблок)

Эзлэхүүний нэр, түүний серийн дугаар, BIOS параметрийн блок болон ачаалах програмыг агуулна.

Bootstrap програм нь файлыг олдог OS 2 LDR , санах ой руу уншиж, хяналтыг энэ үйлдлийн системийн ачаалах програм руу шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь эргээд OS/2 цөмийг дискнээс санах ой руу ачаалдаг - OS 2 KRNL. Мөн аль хэдийн OS 2 KRIML файлын мэдээллийг ашигланТОХИРУУЛГА. SYS бусад бүх шаардлагатай програмын модулиуд болон өгөгдлийн блокуудыг санах ойд ачаална.

Ачаалах блок нь 0-ээс 15 хүртэлх секторт байрладаг.

мундагБлоклох(супер блок)

агуулсан

· bitmap-ийн жагсаалт руу заагч (битмап блок жагсаалт). Энэ жагсаалтад чөлөөт секторуудыг илрүүлэхэд ашигладаг битмапуудыг агуулсан диск дээрх бүх блокуудыг жагсаав;

· гэмтэлтэй блокуудын жагсаалтын заагч (муу блокийн жагсаалт). Систем эвдэрсэн блокыг илрүүлэх үед энэ жагсаалтад нэмэгдэх бөгөөд мэдээллийг хадгалахад ашиглахаа больсон;

· лавлах зурвас руу заагч

· үндсэн директорийн файлын зангилаа (F - зангилаа) руу заагч,

· CHKDSK-ээр хуваалтыг сүүлчийн сканнердсан огноо;

· туузны хэмжээний тухай мэдээлэл (одоогийн HPFS-ийн хэрэгжилтэд - 8 MB).

Супер блок нь 16-р секторт байрладаг.

Сэлбэгблок(сэлбэг блок)

агуулсан

· Яаралтай солих газрын зураг руу заагч (засах газрын зураг эсвэл засварын талбайнууд);

· Үнэгүй нөөц блокуудын жагсаалтын заагч (авах яаралтай тусламжийн үнэгүй блокийн жагсаалт);

· хэд хэдэн системийн туг болон тодорхойлогч.

Энэ блок нь дискний 17-р секторт байрладаг.

Нөөц блок нь HPFS файлын системд алдаа гарахад тэсвэртэй бөгөөд дискэн дээрх гэмтсэн өгөгдлийг сэргээх боломжийг олгодог.

Файл байрлуулах зарчим

Хэмжээ(хэмжээ) - дискний зэргэлдээ салбаруудад байрлах файлын хэсгүүд. Файл нь хуваагдаагүй тохиолдолд дор хаяж нэг экстенттэй, бусад тохиолдолд олон өргөтгөлтэй байдаг.

Хатуу дискний унших/бичих толгойг байрлуулахад шаардагдах хугацааг багасгахын тулд HPFS систем нь

1) файлыг зэргэлдээ блокуудад байрлуулах;

2) хэрэв энэ боломжгүй бол хуваагдсан файлын хэмжээг аль болох ойртуулна.

Үүнийг хийхийн тулд HPFS нь статистик мэдээллийг ашигладаг бөгөөд өсөн нэмэгдэж буй файлуудын төгсгөлд дор хаяж 4 килобайт зайг нөхөхийг оролддог.

Файлын байршлын мэдээллийг хадгалах зарчим

Диск дээрх файл, лавлах бүр өөрийн гэсэн байдаг файлын зангилаа F-зангилаа. Энэ нь файлын байршил болон өргөтгөсөн шинж чанаруудын талаарх мэдээллийг агуулсан бүтэц юм.

F зангилаа бүрийг эзэлдэг нэг салбарба үргэлж файл эсвэл лавлахдаа ойрхон байрладаг (ихэвчлэн файл эсвэл лавлахын өмнө). F-зангилааны объект агуулж байна

· урт,

· файлын нэрний эхний 15 тэмдэгт,

· Тусгай үйлчилгээний мэдээлэл,

· файлын хандалтын статистик,

· өргөтгөсөн файлын шинж чанарууд,

· нэвтрэх эрхийн жагсаалт (эсвэл энэ жагсаалтын зөвхөн нэг хэсэг, хэрэв энэ нь маш том бол); Хэрэв өргөтгөсөн шинж чанарууд нь файлын зангилаанд хэт том байвал тэдгээрт заагчийг бичнэ.

· файлын байршил, харьяаллын талаархи ассоциатив мэдээлэл гэх мэт.

Хэрэв файл зэргэлдээ байгаа бол түүний диск дээрх байршлыг 32 битийн хоёр тоогоор тодорхойлно. Эхний тоо нь файлын эхний блокийн заагч, хоёр дахь нь цар хүрээний урт (файлд хамаарах дараалсан блокуудын тоо) юм.

Хэрэв файл хуваагдсан бол түүний өргөтгөлийн байршлыг файлын зангилаанд 32 битийн нэмэлт хосоор дүрсэлсэн болно.

Файлын зангилаа нь файлын найм хүртэлх хэмжээний мэдээллийг агуулж болно. Хэрэв файл илүү өргөн хүрээтэй бол хуваарилах блок руу заагчийг файлын зангилаа руу бичдэг бөгөөд энэ нь 40 хүртэлх заагчийг агуулж болох юмуу директорын модны блоктой адил бусад хуваарилалтын блокуудыг агуулж болно.

Лавлах бүтэц, байршил

Лавлах санг хадгалахад ашигладаг дискний төвд байрлах тууз.

Энэ зурвас гэж нэрлэгддэг лавлаххамтлаг.

Хэрэв энэ нь бүрэн дүүрсэн бол HPFS файлын сангуудыг өөр зурваст байрлуулж эхэлдэг.

Энэхүү мэдээллийн бүтцийг дискний голд байрлуулах нь унших/бичих толгойн байршлын дундаж хугацааг эрс багасгадаг.

Гэсэн хэдий ч HPFS-ийн гүйцэтгэлд (Лавлах зурвасыг логик дискний дунд байрлуулахтай харьцуулахад) ихээхэн хувь нэмэр оруулдаг. аргафайлуудын байршлын талаарх мэдээллийг хадгалах, сэргээхэд зориулагдсан тэнцвэртэй хоёртын мод.

Файлын системд гэдгийг санаарайӨөх тос Тус лавлах нь шугаман бүтэцтэй, тусгайлан эрэмбэлэгдээгүй тул файл хайхдаа эхнээс нь дараалан үзэх хэрэгтэй.

HPFS-д лавлах бүтэц нь цагаан толгойн үсгийн дарааллаар байрлуулсан оруулгууд бүхий тэнцвэртэй мод.

Модонд орсон оруулга бүрийг агуулна

· файлын шинж чанарууд,

· холбогдох файлын зангилааны заагч,

файл үүсгэсэн цаг, огноо, сүүлийн шинэчлэлт, хандалтын цаг, огнооны талаарх мэдээлэл,

өргөтгөсөн шинж чанаруудыг агуулсан өгөгдлийн урт,

· файлын хандалтын тоолуур,

файлын нэрний урт

· нэр нь өөрөө,

· болон бусад мэдээлэл.

HPFS файлын систем нь лавлахаас файл хайхдаа зөвхөн хоёртын модны шаардлагатай салбаруудыг хардаг. Энэ арга нь FAT системд байдаг лавлах дахь бүх оруулгыг дараалан уншихаас хэд дахин илүү үр дүнтэй байдаг.

Одоогийн HPFS хэрэгжилтэд ямар сангуудыг хуваарилж байгааг харвал блок бүрийн хэмжээ 2 КБ байна. Файлыг дүрсэлсэн оруулгын хэмжээ нь файлын нэрний хэмжээнээс хамаарна. Хэрэв нэр нь 13 байт (8.3 форматын хувьд) бол 2 KB блок нь 40 хүртэлх файлын тодорхойлогчийг багтаах боломжтой. Блокууд хоорондоо жагсаалтаар холбогддог.

Асуудлууд

Файлын нэрийг өөрчлөх үед модны дахин тэнцвэржилт гэж нэрлэгддэг. Файл үүсгэх, нэрийг өөрчлөх эсвэл устгах нь үр дүнд хүргэж болзошгүй каскадын лавлах блокууд. Үнэн хэрэгтээ, файлын хэмжээ томороогүй байсан ч дискний зай дутагдсанаас нэрийг өөрчлөх амжилтгүй болж магадгүй юм. Энэхүү гамшгаас зайлсхийхийн тулд HPFS нь гамшгийн үед ашиглаж болох жижиг хэмжээний чөлөөт блокуудыг хадгалдаг. Энэ үйлдэл нь бүтэн диск дээр нэмэлт блокуудыг хуваарилахыг шаардаж магадгүй юм. Энэ үнэгүй блокуудын санд зориулсан заагч нь SpareBlock-д хадгалагддаг.

Дискэнд файл, лавлах байрлуулах зарчимHPFS:

· Файлуудын байршлын талаарх мэдээллийг дискний хэмжээнд тарааж, тодорхой файл бүрийн бүртгэлийг зэргэлдээх салбаруудад (боломжтой бол) байрлуулж, тэдгээрийн байршлын талаарх өгөгдлийн ойролцоо байрлуулна;

· лавлахууд нь дискний зайн дунд байрладаг;

· Лавлахуудыг цагаан толгойн үсгийн дарааллаар байрлуулсан бичилтүүдтэй хоёртын тэнцвэржүүлсэн мод хэлбэрээр хадгалдаг.

HPFS дахь өгөгдөл хадгалах найдвартай байдал

Аливаа файлын систем нь дискэнд мэдээлэл бичих явцад гарсан алдааг засах хэрэгсэлтэй байх ёстой. HPFS системийг үүнд ашигладаг яаралтай солих механизм ( засвар).

Хэрэв HPFS файлын систем диск рүү өгөгдөл бичих явцад асуудалтай тулгарвал алдааны мэдэгдлийг харуулна. Дараа нь HPFS нь гэмтэлтэй салбарт бичигдсэн байх ёстой мэдээллийг энэ тохиолдолд урьдчилан нөөцөлсөн сэлбэг хэрэгслийн аль нэгэнд хадгалдаг. Үнэгүй нөөц блокуудын жагсаалтыг HPFS нөөц блокт хадгална. Хэрэв ердийн блок руу өгөгдөл бичих явцад алдаа илэрвэл HPFS нь үнэгүй нөөц блокуудын аль нэгийг сонгож, тэнд өгөгдлийг хадгалдаг. Дараа нь файлын систем шинэчлэгддэг нөөцийн нэгжид яаралтай солих карт.

Энэ газрын зураг нь ердөө л 32 битийн секторын дугаар бүхий хос хос үг юм.

Эхний тоо нь доголдолтой салбарыг, хоёр дахь нь түүнийг орлуулахаар сонгогдсон боломжтой сэлбэг салбаруудаас салбарыг заана.

Гэмтэлтэй салбарыг сэлбэгээр сольсны дараа яаралтай солих газрын зургийг дискэнд бичиж, дэлгэцэн дээр хэрэглэгчдэд диск бичихэд алдаа гарсан тухай мэдээлэх цонх гарч ирнэ. Систем нь дискний секторыг бичих эсвэл унших бүртээ сэргээх газрын зургийг харж, бүх муу секторын дугаарыг харгалзах өгөгдлөөр нөөц секторын дугаараар сольдог.

Энэ тоон орчуулга нь системийн гүйцэтгэлд төдийлөн нөлөөлдөггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй, учир нь энэ нь дискний кэшээс өгөгдлийг унших үед биш, зөвхөн диск рүү физик хандалт хийх үед хийгддэг.

Файлын систем NTFS

NTFS (Шинэ Технологийн Файл Систем) файлын систем нь бусад файлын системээс ялгарах хэд хэдэн чухал сайжруулалт, өөрчлөлтүүдийг агуулдаг.

Ховор тохиолдлыг эс тооцвол хамт гэдгийг анхаарна уу NTFS хуваалтууд нь зөвхөн тэдгээрээс шууд ажиллах боломжтойWindowsН.Т.Хэдийгээр хэд хэдэн үйлдлийн системд зориулсан NTFS ботьуудаас файлуудыг уншихад зориулагдсан файлын удирдлагын системийн холбогдох хэрэгжүүлэлтүүд байдаг.

Гэсэн хэдий ч Windows NT-ээс гадна NTFS-тэй ажиллах бүрэн хэмжээний програм байхгүй байна.

NTFS нь өргөн хэрэглэгддэг Windows 98 болон Windows Millennium Edition үйлдлийн системүүд дээр дэмжигддэггүй.

Гол онцлогNT FS

· том диск дээр ажиллах нь үр дүнтэй (FAT-аас хамаагүй илүү үр дүнтэй) явагддаг;

· файл, лавлах хандалтыг хязгаарлах хэрэгслүүд байдаг Þ NTFS хуваалтууд нь файлууд болон лавлахуудын аль алиных нь дотоод хамгаалалтыг хангадаг;

· гүйлгээ хийх механизмыг нэвтрүүлсэн мод бэлтгэхфайлын үйлдлүүд Þ найдвартай байдлын мэдэгдэхүйц өсөлт;

· Дискний сектор ба/эсвэл кластерын хамгийн их тооны хязгаарлалтыг арилгасан;

· NTFS дахь файлын нэр нь FAT болон HPFS файлын системээс ялгаатай нь 65535 өөр тэмдэгт өгдөг 16 битийн дүрслэл бүхий Юникод кодоор илэрхийлэгддэг тул үндэсний цагаан толгойн бүрэн багцыг багтаасан ямар ч тэмдэгт агуулсан байж болно. NTFS дахь файлын нэрний хамгийн их урт нь 255 тэмдэгт байна.

· NTFS нь мөн бие даасан файлууд, бүхэл бүтэн лавлахууд, тэр ч байтугай ботьуудад ашиглах боломжтой (мөн дараа нь тэдгээрийг өөрийн хүссэнээр буцаах эсвэл оноох боломжтой) суулгасан шахах чадвартай.

NTFS файлын системтэй эзлэхүүний бүтэц

NTFS хуваалтыг эзлэхүүн (эзлэхүүн) гэж нэрлэдэг. Боломжит дээд хэмжээ (болон файлын хэмжээ) нь 16 EB (эксабайт 2**64) байна.

Бусад системүүдийн нэгэн адил NTFS нь эзлэхүүний дискний зайг өгөгдлийн нэгж болгон хаяглагдсан өгөгдлийн блокуудад хуваадаг. NTFS нь 512 байтаас 64 KB хүртэлх кластерийн хэмжээг дэмждэг; стандарт нь 2 эсвэл 4 КБ хэмжээтэй кластер юм.

NTFS дахь бүх дискний зай нь хоёр тэгш бус хэсэгт хуваагддаг.

Дискний эхний 12% нь MFT бүс гэж нэрлэгддэг - үндсэн үйлчилгээнд эзлэх боломжтой зайд хуваарилагдсан. метафайл MFT.

Энэ хэсэгт ямар ч өгөгдөл бичих боломжгүй. MFT бүсийг үргэлж хоосон байлгадаг - үүнийг MFT файл, хэрэв боломжтой бол өсөх тусам хуваагдахгүйн тулд хийдэг.

Үлдсэн эзлэхүүний 88% нь ердийн файл хадгалах зай юм.

MFT(мастерфайлширээ -ерөнхий файлын хүснэгт) нь үндсэндээ дискэн дээрх бусад бүх файлуудын лавлах, түүний дотор өөрөө юм. Энэ нь файлуудын байршлыг тодорхойлоход зориулагдсан.

MFT нь тогтмол хэмжээтэй бүртгэлээс бүрдэнэ. MFT бичлэгийн хэмжээ (хамгийн багадаа 1 KB ба хамгийн ихдээ 4 KB) нь эзлэхүүнийг форматлах үед тодорхойлогддог.

Оруулга бүр файлтай тохирч байна.

Эхний 16 оруулга нь үйлчилгээний шинж чанартай бөгөөд үйлдлийн системд байхгүй - тэдгээрийг дууддаг метафайлууд,хамгийн анхны метафайл бол MFT өөрөө юм.

Эдгээр эхний 16 MFT элемент нь хатуу тогтсон байрлалтай дискний цорын ганц хэсэг юм. Найдвартай байх үүднээс эдгээр 16 бичлэгийн хуулбарыг боть дунд хадгалсан болно.

MFT файлын үлдсэн хэсгүүдийг бусад файлуудын нэгэн адил дискэн дээрх дурын байршилд байрлуулж болно.

Метафайлууд нь үйлчилгээний шинж чанартай байдаг - тэдгээр нь тус бүр нь системийн үйл ажиллагааны зарим хэсгийг хариуцдаг. Метафайлууд нь NTFS ботьны үндсэн директорт байрладаг. Тэдгээр нь бүгд "$" гэсэн нэрээр эхэлдэг боловч стандарт хэрэгслээр тэдний талаар мэдээлэл авахад хэцүү байдаг. Хүснэгтэнд Үндсэн метафайлууд болон тэдгээрийн зорилгыг өгсөн болно.

Метафайл нэр	Мета файлын зорилго
$MFT	Мастер файлын хүснэгт өөрөө
$MFTmirr	Эхний 16 MFT оруулгын хуулбарыг боть дунд байрлуулсан
$LogFile	Бүртгэлийг дэмжих файл
$Volume	Үйлчилгээний мэдээлэл - эзлэхүүний шошго, файлын системийн хувилбар гэх мэт.
$AttrDef	Эзлэхүүн дээрх стандарт файлын шинж чанаруудын жагсаалт
		Үндсэн лавлах
$ Bitmap		Чөлөөт орон зайн газрын зураг
$Boot		Ачаалах сектор (хэрэв хуваалт ачаалах боломжтой бол)
$Квота		Дискний зай ашиглах хэрэглэгчийн эрхийг бүртгэсэн файл (энэ файл зөвхөн ажиллаж эхэлсэн Windows 2000 NTFS 5.0)
$Upcase		Файл - файлын нэрийн том ба жижиг үсгүүдийн хоорондын захидал харилцааны хүснэгт. NTFS дээр файлын нэрийг бичдэгЮникод (энэ нь 65 мянган өөр тэмдэгттэй тэнцүү) бөгөөд энэ тохиолдолд том, жижиг дүйцэхүйц хайх нь тийм ч чухал биш ажил юм.

Харгалзах MFT бичлэг нь файлын талаарх бүх мэдээллийг хадгалдаг:

· файлын нэр,

· хэмжээ;

· файлын шинж чанарууд;

· бие даасан фрагментуудын диск дээрх байрлал гэх мэт.

Мэдээллийн хувьд нэг MFT бичлэг хангалтгүй бол хэд хэдэн бүртгэлийг ашигладаг бөгөөд заавал дараалсан бичлэгүүдийг ашигладаггүй.

Хэрэв файл тийм ч том биш бол файлын өгөгдлийг шууд MFT-д, нэг MFT бичлэгийн үндсэн өгөгдлөөс үлдсэн зайд хадгална.

NTFS эзлэхүүн дээрх файлыг гэж нэрлэгддэг файлаар тодорхойлно файлын холбоос(Файлын лавлагаа), энэ нь 64 битийн тоогоор илэрхийлэгддэг.

· MFT дахь бичлэгийн дугаартай тохирох файлын дугаар,

· ба дарааллын дугаарууд. MFT дахь өгөгдсөн тоог дахин ашиглах болгонд энэ тоо нэмэгдэж, NTFS файлын системд дотоод бүрэн бүтэн байдлыг шалгах боломжийг олгодог.

NTFS дахь файл бүрийг дараах байдлаар төлөөлдөг урсгалууд(урсгалууд), өөрөөр хэлбэл, "зөвхөн өгөгдөл" байдаггүй, гэхдээ урсгалууд байдаг.

Урсгалуудын нэг нь файлын өгөгдөл юм.

Ихэнх файлын шинж чанарууд нь мөн урсгал юм.

Тиймээс, энэ файл нь зөвхөн нэг үндсэн нэгжтэй болох нь MFT дахь дугаар бөгөөд бусад бүх зүйл, түүний дотор урсгалууд нь сонголттой байдаг.

Энэ аргыг үр дүнтэй ашиглаж болно - жишээлбэл, та ямар нэгэн өгөгдөл бичих замаар файлд өөр урсгалыг "хавсгах" боломжтой.

NTFS боть дээрх файл, лавлах стандарт шинж чанарууд нь тогтмол нэр, төрлийн кодтой байдаг.

Каталог NTFS дахь бусад файлууд болон лавлахуудын холбоосыг хадгалдаг тусгай файл юм.

Каталогийн файл нь блокуудад хуваагддаг бөгөөд тус бүр нь агуулж байдаг

· файлын нэр,

үндсэн шинж чанарууд ба

Дискний үндсэн лавлах нь MFT мета файлын эхнээс тусгай холбоосыг эс тооцвол ердийн сангуудаас ялгаатай биш юм.

Дотоод лавлах бүтэц нь HPFS-тэй төстэй хоёртын мод юм.

Root болон root бус сангууд дахь файлуудын тоо хязгаарлагдахгүй.

NTFS файлын систем нь NT аюулгүй байдлын объектын загварыг дэмждэг: NTFS нь сангууд болон файлуудыг өөр өөр төрлийн объект гэж үзэж, төрөл тус бүрийн зөвшөөрлийн жагсаалтыг тусад нь (давхардсан ч) хадгалдаг.

NTFS файлын түвшний аюулгүй байдлыг хангадаг; Энэ нь боть, лавлах, файлд хандах эрх нь хэрэглэгчийн бүртгэл болон тухайн хэрэглэгчийн харьяалагддаг бүлгээс хамаарна гэсэн үг юм. Хэрэглэгч файлын системийн объект руу хандах бүрд түүний нэвтрэх эрхийг тухайн объектын зөвшөөрлийн жагсаалттай харьцуулан шалгадаг. Хэрэв хэрэглэгч хангалттай эрхтэй бол түүний хүсэлтийг хангана; эс бөгөөс хүсэлтийг хүлээн авахаас татгалзана. Энэхүү аюулгүй байдлын загвар нь NT компьютер дээрх дотоод хэрэглэгчийн бүртгэл болон алсын сүлжээний хүсэлтэд хоёуланд нь хамаарна.

NTFS систем нь өөрөө өөрийгөө эмчлэх тодорхой чадвартай байдаг. NTFS нь системийн бүрэн бүтэн байдлыг шалгах янз бүрийн механизмуудыг дэмждэг бөгөөд гүйлгээний бүртгэл зэрэг нь файл бичих үйлдлийг системийн тусгай бүртгэлийн эсрэг дахин тоглуулах боломжийг олгодог.

At мод бэлтгэхфайлын үйл ажиллагаа, файлын удирдлагын систем нь тусгай үйлчилгээний файлд гарсан өөрчлөлтийг бүртгэдэг. Файлын бүтцийг өөрчлөхтэй холбоотой үйлдлүүдийн эхэнд холбогдох тэмдэглэлийг хийдэг. Хэрэв файлын үйл ажиллагааны явцад ямар нэгэн алдаа гарвал дээрх үйлдлийн эхлэлийн тэмдэг нь бүрэн бус хэвээр байна. Машиныг дахин ачаалсны дараа файлын системийн бүрэн бүтэн байдлыг шалгах үед эдгээр хүлээгдэж буй үйлдлүүд цуцлагдаж, файлууд анхны төлөв рүү нь сэргээгдэх болно. Хэрэв файл дахь өгөгдлийг өөрчлөх үйл ажиллагаа хэвийн хийгдсэн бол энэ үйлчилгээний бүртгэлийг дэмжих файлд үйлдлийг дууссан гэж тэмдэглэнэ.

Файлын системийн гол сул талNTFS- үйлчилгээний өгөгдөл маш их зай эзэлдэг (жишээлбэл, лавлах элемент бүр 2 KB эзэлдэг) - жижиг хуваалтуудын хувьд үйлчилгээний өгөгдөл нь медиа эзлэхүүний 25 хүртэлх хувийг эзэлдэг.

Þ NTFS нь уян дискийг форматлахад ашиглах боломжгүй. Та үүнийг 100 МБ-аас бага хэмжээтэй хуваалтыг форматлахад ашиглах ёсгүй.

OS файлын систем UNIX

UNIX ертөнцөд өөрийн гадаад санах ойн бүтэцтэй хэд хэдэн төрлийн файлын системүүд байдаг. Хамгийн алдартай нь уламжлалт UNIX System V (s5) файлын систем ба UNIX BSD гэр бүлийн файлын систем (ufs) юм.

5-ыг анхаарч үзээрэй.

UNIX систем дээрх файл нь санамсаргүй хандалтын тэмдэгтүүдийн цуглуулга юм.

Файл нь хэрэглэгч өөрөө өөртөө ногдуулсан бүтэцтэй.

Unix файлын систем нь шаталсан, олон хэрэглэгчийн файлын систем юм.

Файлын систем нь модны бүтэцтэй. Модны орой (завсрын зангилаа) нь бусад лавлах эсвэл файлуудтай холбогдох холбоос бүхий сангууд юм. Модны навчнууд нь файлууд эсвэл хоосон сангуудтай тохирч байна.

Сэтгэгдэл.Үнэн хэрэгтээ Unix файлын систем нь мод дээр суурилдаггүй. Бодит байдал нь систем нь мод хэлбэрийн шатлалыг зөрчих боломжтой байдаг, учир нь үүнийг холбох боломжтой байдаг. ижил файлын агуулгатай олон нэр.

Дискний бүтэц

Диск нь блокуудад хуваагдана. Мэдээллийн блокийн хэмжээ нь файлын системийг mkfs тушаалаар форматлах үед тодорхойлогддог бөгөөд 512, 1024, 2048, 4096 эсвэл 8192 байтаар тохируулж болно.

Бид 512 байт (салбарын хэмжээ) тоолдог.

Дискний зайг дараах хэсгүүдэд хуваана (зураг харна уу):

· ачаалах блок;

· суперблокыг хянах;

· i-зангилааны массив;

· файлын агуулгыг (өгөгдөл) хадгалах талбар;

· чөлөөт блокуудын багц (жагсаалтад холбогдсон);

Ачаалах блок

Супер блок

i - зангилаа

. . .

i - зангилаа

Сэтгэгдэл. UFS файлын системийн хувьд - энэ бүхэн цилиндрийн бүлэгт давтагддаг (Ачаалах блокоос бусад) + цилиндрийн бүлгийг дүрслэх тусгай талбайг хуваарилсан.

Ачаалах блок

Блок нь 0-р блокт байрладаг. (Техник хангамжийн ачаалагч нь системийн төхөөрөмжийн тэг блок руу үргэлж ханддаг тул энэ блокыг системийн төхөөрөмжийн тэг блок дээр байрлуулах нь техник хангамжаар тодорхойлогддог гэдгийг санаарай. Энэ нь техник хангамжаас хамааралтай файлын системийн сүүлчийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.)

Ачаалах блок нь UNIX үйлдлийн системийг анх эхлүүлэхэд ашигладаг сурталчилгааны програмыг агуулдаг. S 5 файлын системд зөвхөн үндсэн файлын системийн ачаалах блокийг ашигладаг. Нэмэлт файлын системд энэ талбар байгаа боловч ашиглагдаагүй байна.

Супер блок

Энэ нь файлын системийн төлөв байдлын талаархи үйл ажиллагааны мэдээлэл, түүнчлэн файлын системийн тохиргооны талаархи мэдээллийг агуулдаг.

Ялангуяа суперблок нь дараах мэдээллийг агуулна

· i-зангилааны тоо (индекс тодорхойлогч);

· хуваалтын хэмжээ???;

· үнэгүй блокуудын жагсаалт;

· Үнэгүй i-зангилааны жагсаалт;

· ба бусад.

Анхаарцгаая! Диск дээрх сул зай байна үнэгүй блокуудын холбогдсон жагсаалт. Энэ жагсаалт нь супер блокт хадгалагддаг.

Жагсаалтын элементүүд нь 50 элементийн массив (хэрэв блок = 512 байт бол элемент = 16 бит):

· 1-48 дугаар массивын элементүүд нь 2-оос 49 хүртэлх файлын блок зайны чөлөөт блокуудын тоог агуулна.

· №0 элемент нь жагсаалтын үргэлжлэлийг зааж өгөх заагчийг агуулдаг ба

· сүүлчийн элемент (No 49) нь массив дахь чөлөөт элементийн заагчийг агуулна.

Хэрэв зарим процесст файлыг өргөжүүлэхийн тулд үнэгүй блок хэрэгтэй бол систем нь заагч (чөлөөт элемент рүү) ашиглан массив элементийг сонгох ба энэ элементэд хадгалагдсан дугаартай блок файлд өгөгдөнө. Хэрэв файл багассан бол чөлөөлөгдсөн тоонууд нь чөлөөт блокуудын массив дээр нэмэгдэж, чөлөөт элементийн заагчийг тохируулна.

Массивын хэмжээ 50 элемент тул хоёр чухал нөхцөл байдал үүсч болно:

1. Бид файлын блокуудыг чөлөөлөх боловч тэдгээр нь энэ массивт багтахгүй байх үед. Энэ тохиолдолд файлын системээс нэг үнэгүй блок сонгогдож, бүрэн дүүргэсэн чөлөөт блокуудыг энэ блок руу хуулж, дараа нь чөлөөт элемент рүү заагч утгыг дахин тохируулна. суперблокт байрлах массивын тэг элемент нь массивын агуулгыг хуулахын тулд систем сонгосон блокийн дугаарыг агуулна.. Энэ мөчид үнэгүй блокуудын жагсаалтын шинэ элемент (тус бүр нь 50 элементтэй) үүсгэгдсэн.

2. Чөлөөт блокуудын массивын элементүүдийн агуулга дуусмагц (энэ тохиолдолд массивын тэг элемент нь тэг байна) Хэрэв энэ элемент тэгтэй тэнцүү биш бол энэ нь үргэлжлэл байгаа гэсэн үг юм. массив. Энэхүү үргэлжлэлийг RAM дахь суперблокийн хуулбар болгон уншдаг.

Үнэгүй жагсаалтi зангилаа. Энэ бол 100 элементээс бүрдэх буфер юм. Энэ нь одоогоор үнэ төлбөргүй байгаа 100 тооны i-зангилааны тухай мэдээллийг агуулдаг.

Супер блок нь үргэлж RAM-д байдаг

Þ бүх үйлдлүүд (блокуудыг суллах, эзлэх ба i-зангилаа нь RAM-д тохиолддог Þ дискний солилцоог багасгах.

Гэхдээ!Хэрэв суперблокийн агуулгыг дискэнд бичээгүй бөгөөд цахилгааныг унтраавал асуудал гарч ирнэ (файлын системийн бодит байдал болон суперблокийн агуулгын хооронд зөрүү). Гэхдээ энэ нь системийн тоног төхөөрөмжийн найдвартай байдлын шаардлага юм.

Сэтгэгдэл. UFS файлын систем нь тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд супер блокийн олон хуулбарыг (цилиндрийн бүлэг бүрт нэг хуулбар) дэмждэг.

Инодын талбай

Энэ нь файлын тайлбаруудын массив юм i - зангилаа (би -зангилаа).(64 байт?)

Файлын индекс тодорхойлогч (i-зангилаа) бүр нь:

· Файлын төрөл (файл/лавлах/тусгай файл/fifo/сокет)

· Шинж чанарууд (хандах эрх) - 10

Файл эзэмшигчийн ID

· Файл эзэмшигчийн бүлгийн ID

· Файл үүсгэх хугацаа

Файлыг өөрчлөх хугацаа

· Файлд хамгийн сүүлд хандсан хугацаа

· Файлын урт

· Төрөл бүрийн лавлахаас өгөгдсөн i-зангилаа руу орох холбоосын тоо

Файлын блок хаягууд

!тэмдэглэл. Энд файлын нэр байхгүй

Үүнийг хэрхэн зохион байгуулж байгааг нарийвчлан авч үзье блок хаяглалт, файл байрладаг. Тиймээс, хаягийн талбарт файлын эхний 10 блокийн дугаарууд байна.

Хэрэв файл арван блокоос хэтэрвэл дараах механизм ажиллаж эхэлнэ: талбарын 11-р элемент нь энэ файлын блокуудын 128 (256) холбоос агуулсан блокийн дугаарыг агуулна. Хэрэв файл илүү том бол талбарын 12-р элементийг ашигладаг - энэ нь 128(256) блокийн дугаарыг агуулсан блокийн дугаарыг агуулдаг бөгөөд блок бүр нь 128(256) файлын системийн блокийн дугаарыг агуулдаг. Хэрэв файл нь бүр том бол 13-р элементийг ашигладаг - жагсаалтын үүрлэх гүн өөр нэгээр нэмэгддэг.

Ингэснээр бид (10+128+128 2 +128 3)*512 хэмжээтэй файл авч болно.

Үүнийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.

Файлын 1-р блокийн хаяг

Файлын 2-р блокийн хаяг

Файлын 10-р блокийн хаяг

Шууд бус хаяглалтын блок хаяг (256 блок хаягтай блок)

2-р шууд бус хаяглалтын блокийн хаяг (хаягтай 256 хаягийн блок бүхий блок)

3-р шууд бус хаяглалтын блокийн хаяг (хаягтай блокуудын хаягтай блок)

Файлын хамгаалалт

Одоо эзэмшигч болон бүлгийн ID болон хамгаалалтын битүүдийг харцгаая.

Unix үйлдлийн системд үүнийг ашигладаг гурван түвшний хэрэглэгчийн шатлал:

Эхний түвшин бол бүх хэрэглэгчид юм.

Хоёр дахь түвшин нь хэрэглэгчийн бүлгүүд юм. (Бүх хэрэглэгчид бүлгүүдэд хуваагдана.

Гурав дахь түвшин нь тодорхой хэрэглэгч (Бүлэг нь жинхэнэ хэрэглэгчдээс бүрддэг). Хэрэглэгчдийн энэхүү гурван түвшний зохион байгуулалтаас шалтгаалан файл бүр гурван шинж чанартай байдаг.

1) Файлын эзэмшигч. Энэ шинж чанар нь системээс автоматаар файлын эзэмшигчээр томилогдсон тодорхой нэг хэрэглэгчтэй холбоотой байдаг. Та файл үүсгэснээр анхдагч эзэмшигч болох боломжтой ба файлын эзэмшигчийг өөрчлөх команд бас байдаг.

2) Файлын хандалтын хамгаалалт. Файл тус бүрд хандах хандалт нь гурван ангиллаар хязгаарлагддаг:

· эзэмшигчийн эрх (эзэмшигч нь энэ файлыг юу хийж чадах вэ, ерөнхий тохиолдолд - бүх зүйл заавал байх албагүй);

· файл эзэмшигчийн харьяалагддаг бүлгийн эрх. Эзэмшигчийг энд оруулаагүй болно (жишээлбэл, файлыг эзэмшигчийн хувьд уншихаар түгжих боломжтой, гэхдээ бусад бүлгийн гишүүд файлаас чөлөөтэй унших боломжтой;

· системийн бусад бүх хэрэглэгчид;

Эдгээр гурван ангиллын хувьд гурван үйлдлийг зохицуулдаг: файлаас унших, файл руу бичих, файлыг гүйцэтгэх (R, W, X системийн мнемоник дээр тус тус). Эдгээр гурван ангилалд багтсан файл бүр аль хэрэглэгч уншиж, хэн бичиж, хэн үүнийг процесс болгон ажиллуулж болохыг тодорхойлдог.

Лавлах зохион байгуулалт

Үйлдлийн системийн үүднээс лавлах нь тухайн директорт хамаарах бүх файлуудын талаарх мэдээллийг агуулсан ердийн файл юм.

Лавлах элемент нь хоёр талбараас бүрдэнэ:

1) i зангилааны тоо (i зангилааны массив дахь дарааллын дугаар) ба

2) файлын нэр:

Лавлах бүр нь хоёр тусгай нэрийг агуулдаг: ‘.’ - лавлах өөрөө; '..' - эх лавлах.

(Үндсэн лавлахын хувьд эцэг эх нь ижил лавлахыг хэлнэ.)

Ерөнхийдөө лавлах нь ижил i-зангилаатай холбоотой олон оруулгуудыг агуулж болох боловч уг лавлах нь ижил нэртэй оруулгуудыг агуулж болохгүй. Өөрөөр хэлбэл, дурын тооны нэрийг файлын агуулгатай холбож болно. гэж нэрлэдэг уях. Нэг файлд хамаарах лавлах оруулгыг дуудна харилцаа холбоо.

Файлууд нь лавлах оруулгуудаас үл хамааран байдаг бөгөөд лавлах холбоосууд нь бодит файлуудыг заадаг. Файл руу заасан сүүлчийн холбоосыг устгах үед файл "алга болно".

Тиймээс, файлд нэрээр хандахын тулд,үйлдлийн систем

1. файлыг агуулсан лавлахаас энэ нэрийг олох,

2. файлын i-зангилааны дугаарыг авна.

3. тоогоор нь i зангилааны талбайн i зангилааг олдог,

4. i-зангилаанаас файлын өгөгдөл байрлах блокуудын хаягийг хүлээн авах,

5. блок хаягуудыг ашиглан өгөгдлийн хэсгээс блокуудыг уншина.

Дискний хуваалтын бүтэц EXT2 ФС

Хуваалтын орон зай бүхэлдээ блокуудад хуваагдана. Блок нь 1, 2, 4 килобайт хэмжээтэй байж болно. Блок нь дискний зайны хаяглах нэгж юм.

Тэдний талбай дахь блокуудыг блокуудын бүлэгт нэгтгэдэг. Файлын систем дэх блокуудын бүлгүүд болон бүлэг доторх блокуудыг 1-ээс эхлэн дарааллаар дугаарлана. Диск дээрх эхний блок нь 1-ээр дугаарлагдсан бөгөөд 1-р бүлгийн дугаарт хамаарна. Диск дээрх блокуудын нийт тоо (дискний хуваалт дахь) нь дискний багтаамжийг сектороор илэрхийлдэг хуваагч юм. Мөн блокийн бүлгүүдийн тоог блокуудын тоог хуваах шаардлагагүй, учир нь сүүлийн блокийн бүлэг бүрэн биш байж магадгүй юм. Бүлэг бүрийн эхлэл нь хаягтай бөгөөд үүнийг ((бүлгийн дугаар - 1)* (бүлэг дэх блокуудын тоо)) гэж авч болно.

Бүлэг блок бүр ижил бүтэцтэй байдаг. Түүний бүтцийг хүснэгтэд үзүүлэв.

Энэ бүтцийн эхний элемент (суперблок) нь бүх бүлгүүдэд адилхан бөгөөд бусад нь бүлэг бүрийн хувьд хувь хүн байдаг. Суперблок нь блок бүрийн эхний блокт хадгалагддаг (эхний блокт ачаалах бүртгэлтэй 1-р бүлгээс бусад). Супер блокнь файлын системийн эхлэлийн цэг юм. Энэ нь 1024 байт хэмжээтэй бөгөөд файлын системийн эхнээс 1024 байт зайд байрладаг. Суперблокийн олон хуулбар байгаа нь файлын системийн энэ элементийн онцгой ач холбогдлоор тайлбарлагдана. Superblock-ийн хуулбарыг алдааны дараа файлын системийг сэргээхэд ашигладаг.

Суперблокт хадгалагдсан мэдээлэл нь диск дээрх бусад өгөгдөлд хандах хандалтыг зохион байгуулахад ашиглагддаг. Суперблок нь файлын системийн хэмжээ, хуваалт дахь файлуудын хамгийн их тоо, сул зайны хэмжээг тодорхойлдог бөгөөд хуваарилагдаагүй хэсгүүдийг хаанаас хайх тухай мэдээллийг агуулдаг. Үйлдлийн систем эхлэх үед суперблок санах ойд уншигдах ба файлын системийн бүх өөрчлөлтүүд эхлээд үйлдлийн системд байрлах суперблокийн хуулбар дээр тусгагдсан бөгөөд зөвхөн үе үе диск рүү бичигддэг. Энэ нь олон хэрэглэгчид болон процессууд файлуудыг байнга шинэчилж байдаг тул системийн ажиллагааг сайжруулдаг. Нөгөөтэйгүүр, системийг унтраасан үед суперблокыг дискэнд бичих ёстой бөгөөд энэ нь зүгээр л цахилгааныг унтрааснаар компьютерийг унтраахыг зөвшөөрдөггүй. Үгүй бол дараагийн удаа ачаалах үед суперблокт бичигдсэн мэдээлэл нь файлын системийн бодит байдалтай тохирохгүй.

Суперблокийн дараа бүлэг блокуудын тайлбар (Бүлгийн тодорхойлогч) байна. Энэхүү тайлбар нь:

Энэ бүлгийн блокийн битмап агуулсан блокийн хаяг;

Энэ бүлгийн inode битмап агуулсан блокийн хаяг;

Энэ бүлгийн inode хүснэгтийг агуулсан блокийн хаяг;

Энэ бүлгийн чөлөөт блокуудын тоологч;

Энэ бүлгийн чөлөөт инодын тоо;

Өгөгдсөн бүлэг дэх лавлах инодуудын тоо

болон бусад өгөгдөл.

Бүлгийн тайлбарт хадгалагдсан мэдээллийг блок болон инодын битийн зураг, түүнчлэн инодын хүснэгтийг олоход ашигладаг.

Файлын систем Ext 2 нь дараахь шинж чанартай байдаг.

• шаталсан бүтэц,
• өгөгдлийн багцын зохицуулалттай боловсруулалт,
• динамик файлын өргөтгөл,
• файл дахь мэдээллийг хамгаалах,
• захын төхөөрөмжүүдийг (терминал, соронзон хальсны төхөөрөмж гэх мэт) файл гэж үзэх.

Дотоод файлын төлөөлөл

Ext 2 системийн файл бүр өвөрмөц индекстэй байдаг. Индекс нь файлд хандах аливаа процесст шаардлагатай мэдээллийг агуулдаг. Сайн тодорхойлсон системийн дуудлагуудыг ашиглан хандалтын файлуудыг боловсруулдаг ба файлын нэрний үүрэг гүйцэтгэдэг тэмдэгтүүдийн мөр бүхий файлыг таних. Нийлмэл нэр бүр нь файлыг өвөрмөц байдлаар тодорхойлдог тул системийн цөм энэ нэрийг файлын индекс болгон хувиргадаг.Индекс нь файлын мэдээлэл дискэн дээр байрлах хаягуудын хүснэгтийг агуулдаг. Диск дээрх блок бүр өөрийн дугаараар хаяглагдсан тул энэ хүснэгтэд дискний блокийн дугааруудын цуглуулга хадгалагдана. Уян хатан байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд цөм нь файлыг нэг нэгээр нь нэг блок хавсаргаж, файлын мэдээллийг файлын систем даяар тараах боломжийг олгодог. Гэхдээ энэ зохион байгуулалт нь өгөгдөл хайх ажлыг улам хүндрүүлдэг. Хаягийн хүснэгт нь файлд хамаарах мэдээллийг агуулсан блок дугааруудын жагсаалтыг агуулна.

Файлын inodes

Диск дээрх файл бүр нь серийн дугаараар тодорхойлогддог тохирох файлын inode-тэй байдаг - файлын индекс. Энэ нь файлын систем дээр үүсгэж болох файлуудын тоог инодын тоогоор хязгаарладаг гэсэн үг бөгөөд энэ нь файлын системийг үүсгэх үед тодорхой заасан эсвэл дискний хуваалтын физик хэмжээнээс хамаарч тооцоолсон байдаг. Инодууд нь дискэн дээр статик хэлбэрээр байдаг бөгөөд цөм нь тэдгээрийг ажиллахын өмнө санах ойд уншдаг.

Файлын inode нь дараах мэдээллийг агуулна.

- Энэ файлын төрөл ба хандах эрх.

Файл эзэмшигчийн танигч (Эзэмшигч Uid).

Файлын хэмжээ байтаар.

Файлд сүүлийн хандалтын хугацаа (Хандалтын хугацаа).

Файл үүсгэх хугацаа.

Файлын сүүлчийн өөрчлөлтийн цаг.

Файл устгах хугацаа.

Бүлгийн ID (GID).

Холбоосыг тооцдог.

Файлд байгаа блокуудын тоо.

Файлын тугнууд

OS-д зориулж нөөцөлсөн

Файлын өгөгдөл бичигдсэн блокуудын заагч (Зураг 1-д шууд болон шууд бус хаяглалтын жишээ)

Файлын хувилбар (NFS-д зориулсан)

ACL файл

ACL лавлах

Фрагмент хаяг

Фрагментийн дугаар

Фрагментийн хэмжээ

Каталогууд

Лавлахууд нь файлууд юм.

Цөм нь индексийн бүтэц, шууд болон шууд бус хаягжилтын түвшин бүхий блокуудыг ашиглан ердийн файлын төрөлтэй адил мэдээллийг директорт хадгалдаг. Процессууд нь ердийн файлуудыг уншдаг шиг сангаас өгөгдлийг уншиж чаддаг ч директор руу бичих онцгой эрхийг цөмд хадгалдаг бөгөөд энэ нь лавлах бүтэц зөв эсэхийг баталгаажуулдаг.)

Процесс нь файлын замыг ашиглах үед цөм нь холбогдох inode дугаарыг лавлахаас хайдаг. Файлын нэрийг инодын дугаар болгон хөрвүүлсний дараа инодыг санах ойд байрлуулж, дараачийн хүсэлтүүдэд ашигладаг.

EXT2-ийн нэмэлт боломжууд ФС

Стандарт Unix функцуудаас гадна EXT2fs нь Unix файлын системд ихэвчлэн дэмжигддэггүй зарим нэмэлт функцуудыг өгдөг.

Файлын шинж чанарууд нь багц файлуудтай ажиллахад цөм хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлэхийг өөрчлөх боломжийг танд олгоно. Та файл эсвэл директор дээр шинж чанаруудыг тохируулах боломжтой. Хоёр дахь тохиолдолд, энэ директорт үүсгэсэн файлууд эдгээр шинж чанаруудыг өвлөн авдаг.

Системийг холбох явцад файлын шинж чанаруудтай холбоотой зарим функцийг тохируулж болно. Холбох сонголт нь администраторт файлуудыг хэрхэн үүсгэхийг сонгох боломжийг олгодог. BSD-д зориулсан файлын системд файлууд нь эх лавлахтай ижил бүлгийн ID-аар үүсгэгддэг. Систем V-ийн онцлог нь арай илүү төвөгтэй байдаг. Хэрэв санд setgid бит тохируулагдсан бол үүсгэсэн файлууд нь тухайн директорийн бүлгийн танигчийг, дэд лавлахууд нь бүлгийн танигч болон setgid битийг өвлөн авна. Үгүй бол файлууд болон лавлахууд нь дуудлагын процессын үндсэн бүлгийн ID-аар үүсгэгддэг.

EXT2fs систем нь BSD системтэй адил синхрон өгөгдлийн өөрчлөлтийг ашиглаж болно. Холбох сонголт нь администраторт бүх өгөгдлийг (inode, бит блокууд, шууд бус блокууд болон лавлах блокууд) өөрчилсөн үед диск рүү синхроноор бичихийг зааж өгөх боломжийг олгодог. Энэ нь өгөгдөл бичих өндөр хүчин чадалд хүрэхэд ашиглагдах боловч гүйцэтгэл муутай байдаг. Бодит байдал дээр энэ функцийг ихэвчлэн ашигладаггүй, учир нь энэ нь гүйцэтгэлийг доройтуулахаас гадна файлын системийг шалгах үед дарцаглаагүй хэрэглэгчийн өгөгдлийг алдахад хүргэдэг.

EXT2fs нь файлын системийг үүсгэх үед логик блокийн хэмжээг сонгох боломжийг олгодог. Энэ нь 1024, 2048 эсвэл 4096 байт хэмжээтэй байж болно. Том блокуудыг ашиглах нь оролт/гаралтын үйлдлүүдийг хурдасгадаг (дискний хүсэлтийг бага гаргадаг тул) толгойн хөдөлгөөн багасдаг. Нөгөөтэйгүүр, том блок ашиглах нь дискний зайг дэмий үрэхэд хүргэдэг. Дүрмээр бол файлын сүүлчийн блок нь мэдээлэл хадгалахад бүрэн ашиглагддаггүй тул блокийн хэмжээ ихсэх тусам дискний хоосон зай нэмэгддэг.

EXT2fs нь түргэвчилсэн симбол холбоосыг ашиглах боломжийг танд олгоно. Ийм холбоосыг ашиглахдаа файлын системийн өгөгдлийн блокуудыг ашигладаггүй. Очих файлын нэр нь өгөгдлийн блокт хадгалагдахгүй, харин inode-д хадгалагдана. Энэхүү бүтэц нь дискний зайг хэмнэж, симболын холбоосуудын боловсруулалтыг хурдасгах боломжийг олгодог. Мэдээжийн хэрэг бариулд зориулсан зай хязгаарлагдмал тул холбоос бүрийг хурдасгасан холбоосоор төлөөлж болохгүй. Хурдасгасан холбоос дахь файлын нэрний дээд урт нь 60 тэмдэгт байна. Ойрын ирээдүйд энэ схемийг жижиг файлуудад зориулж өргөжүүлэхээр төлөвлөж байна.

EXT2fs нь файлын системийн төлөвийг хянадаг. Цөм нь файлын системийн төлөвийг харуулахын тулд супер блок дахь тусдаа талбарыг ашигладаг. Хэрэв файлын системийг унших/бичих горимд суулгасан бол түүний төлөвийг "Цэвэр биш" гэж тохируулна. Хэрэв үүнийг зөвхөн унших горимд буулгаж эсвэл дахин суулгасан бол түүний төлөвийг "Цэвэр" гэж тохируулна. Системийг ачаалах болон файлын системийн төлөвийг шалгах явцад энэ мэдээллийг файлын системийг шалгах шаардлагатай эсэхийг тодорхойлоход ашигладаг. Цөм нь мөн энэ талбарт зарим алдаа гаргадаг. Цөм тохирохгүй байгааг илрүүлэх үед файлын системийг "Алдаатай" гэж тэмдэглэнэ. Файлын системийн шалгагч нь статус нь үнэхээр Цэвэр байсан ч системийг шалгахын тулд энэ мэдээллийг шалгадаг.

Файлын системийн туршилтыг удаан хугацаагаар үл тоомсорлох нь заримдаа зарим хүндрэлд хүргэдэг тул EXT2fs нь системийг тогтмол шалгах хоёр аргыг агуулдаг. Суперблок нь системийн холбох тоолуурыг агуулдаг. Системийг унших/бичих горимд суулгах бүрт энэ тоолуур нэмэгддэг. Хэрэв түүний утга хамгийн дээд хэмжээнд хүрсэн бол (энэ нь бас суперблокт хадгалагддаг) төлөв нь "Цэвэр" байсан ч файлын системийн туршилтын програм үүнийг шалгаж эхэлдэг. Сүүлчийн шалгах хугацаа болон шалгалтын хоорондох хамгийн их интервалыг мөн суперблокт хадгална. Скан хийх хоорондох хамгийн дээд интервалд хүрэхэд файлын системийн төлөвийг үл тоомсорлож, сканнердаж эхэлнэ.

Гүйцэтгэлийн оновчлол

EXT2fs систем нь түүний гүйцэтгэлийг оновчтой болгодог олон функцийг агуулдаг бөгөөд энэ нь файл унших, бичих явцад мэдээлэл солилцох хурдыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

EXT2fs нь дискний буферийг идэвхтэй ашигладаг. Блок унших шаардлагатай үед цөм нь хэд хэдэн зэргэлдээ блокуудад I/O үйлдлийн хүсэлтийг гаргадаг. Тиймээс цөм нь дараагийн унших блок аль хэдийн дискний буферт ачаалагдсан эсэхийг шалгахыг оролддог. Ийм үйлдлийг ихэвчлэн файлуудыг дараалан унших үед гүйцэтгэдэг.

EXT2fs систем нь мэдээлэл байршуулах олон тооны оновчлолыг агуулдаг. Блок бүлгүүд нь харгалзах инодууд болон өгөгдлийн блокуудыг нэгтгэхэд ашиглагддаг. Цөм нь нэг файлын өгөгдлийн блокуудыг нэг бүлэгт, мөн түүний тодорхойлогчийг үргэлж байрлуулахыг оролддог. Энэ нь тодорхойлогч болон түүнд харгалзах өгөгдлийн блокуудыг унших үед хөтчийн толгойн хөдөлгөөнийг багасгах зорилготой юм.

Файл руу өгөгдөл бичих үед EXT2fs нь шинэ блок хуваарилахдаа 8 хүртэлх зэргэлдээ блокуудыг урьдчилан хуваарилдаг. Энэ арга нь системийн ачаалал ихтэй үед өндөр гүйцэтгэлд хүрэх боломжийг олгодог. Энэ нь мөн файлуудыг зэргэлдээ блокуудад байрлуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дараагийн уншилтыг хурдасгадаг.

OS-ийн бодит техник хангамжийн нарийн төвөгтэй байдлыг "хамгаалах" чадвар нь OS-ийн үндсэн дэд системүүдийн нэгд маш тод илэрдэг. Файлын систем. Үйлдлийн систем нь гадаад диск дээр хадгалагдсан өгөгдлийн тусдаа багцыг файл хэлбэрээр виртуалчилдаг - симбол нэр бүхий байтуудын энгийн бүтэцгүй дараалал. Өгөгдөлтэй ажиллахад хялбар болгох үүднээс файлуудыг бүлэгт хуваадаг каталогууд, энэ нь эргээд бүлгүүдийг бүрдүүлдэг - дээд түвшний лавлахууд. Хэрэглэгч нэрээр нь хайх, устгах, гадаад төхөөрөмж (жишээлбэл, дэлгэц дээр) дээр агуулгыг харуулах), агуулгыг өөрчлөх, хадгалах зэрэг файл, лавлах дээр үйлдлүүдийг гүйцэтгэхийн тулд үйлдлийн системийг ашиглаж болно.

Янз бүрийн төрлийн дискний цилиндр, гадаргуу дээр санамсаргүй байдлаар тархсан олон тооны өгөгдлийн багцыг файл, лавлахуудын танил, тохиромжтой шаталсан бүтэц хэлбэрээр илэрхийлэхийн тулд үйлдлийн систем нь олон асуудлыг шийдэх ёстой. OS файлын систем нь хэрэглэгч эсвэл программист ажиллаж байгаа файлуудын бэлгэдлийн нэрийг дискэн дээрх өгөгдлийн физик хаяг болгон хувиргаж, файлд хуваалцах хандалтыг зохион байгуулж, зөвшөөрөлгүй хандалтаас хамгаалдаг.

Функцээ гүйцэтгэхдээ файлын систем нь гадаад төхөөрөмжийн удирдлагын дэд системтэй нягт харилцдаг бөгөөд энэ нь файлын системийн хүсэлтээр диск болон RAM хооронд өгөгдөл дамжуулдаг.

Оролт/гаралтын дэд систем гэж нэрлэгддэг гадаад төхөөрөмжийн хяналтын дэд систем нь компьютерт холбогдсон бүх төхөөрөмжүүдийн интерфейсийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр төхөөрөмжүүдийн хүрээ маш өргөн. Үйлдвэрлэсэн хатуу диск, уян болон оптик хөтчүүд, принтер, сканнер, монитор, плоттер, модем, сүлжээний адаптерууд болон аналог-тоон хувиргагч гэх мэт илүү тусгай оролт/гаралтын төхөөрөмжүүдийн хүрээ нь хэдэн зуун загварыг тоолж болно. Эдгээр загварууд нь компьютерийн процессор болон санах ойтой мэдээлэл солилцоход ашигладаг командын дараалал, дараалал, үйлдлийн хурд, дамжуулагдсан өгөгдлийг кодлох, хуваалцах чадвар болон бусад олон нарийн ширийн зүйлсээр эрс ялгаатай байж болно.

Гадны төхөөрөмжийн тодорхой загварыг удирдаж, түүний бүх шинж чанарыг харгалзан үздэг програмыг ихэвчлэн дууддаг жолоочэнэ төхөөрөмж (Англи хэлнээс - удирдах, удирдах). Драйвер нь ZyXEL U-1496E модем гэх мэт нэг төхөөрөмжийн загварыг эсвэл Hayes-тэй нийцтэй модем гэх мэт тодорхой төрлийн төхөөрөмжийг удирдах боломжтой. Үйлдлийн систем нь аль болох олон төрлийн драйверуудыг агуулсан байх нь хэрэглэгчийн хувьд маш чухал бөгөөд энэ нь өөр өөр үйлдвэрлэгчдийн олон тооны гадаад төхөөрөмжийг компьютерт холбох боломжийг баталгаажуулдаг. Үйлдлийн системийн зах зээл дээрх амжилт нь тохирох драйверууд байгаа эсэхээс ихээхэн шалтгаална (жишээлбэл, шаардлагатай олон гадаад төхөөрөмжийн драйвер байхгүй байгаа нь OS/2-ийн алдар нэр бага байх нэг шалтгаан байсан).

Төхөөрөмжийн драйверуудыг бий болгох ажлыг тодорхой үйлдлийн систем хөгжүүлэгчид болон гадны төхөөрөмж үйлдвэрлэдэг компаниудын мэргэжилтнүүд гүйцэтгэдэг. Үйлдлийн систем нь драйверууд болон бусад үйлдлийн системүүдийн хооронд сайн тодорхойлсон интерфэйсийг дэмжих ёстой бөгөөд ингэснээр I/O төхөөрөмж хөгжүүлэгчид үйлдлийн системд драйверуудыг төхөөрөмждөө нийлүүлэх боломжтой.

Хэрэглээний програмистууд програмаа боловсруулахдаа драйверын интерфейсийг ашиглаж болох боловч энэ нь тийм ч тохиромжтой биш юм - ийм интерфейс нь ихэвчлэн олон тооны нарийн ширийн зүйлсээр ачаалал өгдөг доод түвшний үйлдлүүдийг илэрхийлдэг.

Төрөл бүрийн I/O төхөөрөмжүүдэд өндөр түвшний нэгдсэн програмчлалын интерфейсийг хадгалах нь OS-ийн хамгийн чухал ажлуудын нэг юм. UNIX бий болсноос хойш ихэнх үйлдлийн системүүдийн энэхүү нэгдсэн интерфейс нь файлын хандалт гэсэн ойлголт дээр суурилж ирсэн. Энэ үзэл баримтлал нь аливаа гадаад төхөөрөмжтэй харилцах нь нэртэй бөгөөд бүтэцгүй байт дараалал бүхий файлтай солилцоо мэт харагдана. Энэ файл нь дискэн дээрх бодит файл эсвэл үсэг тоон терминал, хэвлэх төхөөрөмж эсвэл сүлжээний адаптер байж болно. Энд бид дахин харьцаж байна үйлдлийн системийн бодит техник хангамжийг хэрэглэгч болон программист ээлтэй хийсвэрээр солих чадвар.

Файл болон төхөөрөмжүүдийг удирдах үйлдлийн системийн даалгавар

Олон программын үйлдлийн системийн оролт гаралтын дэд систем (Оролт-гаралтын дэд систем) нь гадаад компьютерийн төхөөрөмжтэй өгөгдөл солилцохдоо хэд хэдэн ерөнхий даалгавруудыг шийдвэрлэх ёстой бөгөөд эдгээрээс хамгийн чухал нь дараахь зүйл юм.

Оролтын гаралтын төхөөрөмж, процессорын зэрэгцээ ажиллагааг зохион байгуулах;

Валютын ханшийг зохицуулах, өгөгдөл хадгалах;

Процессуудын хооронд төхөөрөмжүүд болон өгөгдлийг тусгаарлах;

Төхөөрөмжүүд болон системийн бусад хэсгүүдийн хооронд тохиромжтой логик интерфэйсийг хангах;

Системд шинэ драйвер нэмэх боломжтой өргөн хүрээний драйверуудыг дэмжих;

Олон файлын системийг дэмждэг;

Синхрон ба асинхрон оролт/гаралтын ажиллагааг дэмждэг.

Үйлдлийн системийн гол ажлуудын нэг бол дискэн дээр хадгалагдсан өгөгдөлтэй ажиллахад хэрэглэгчдэд тав тухтай байдлыг хангах явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд үйлдлийн систем нь хадгалагдсан өгөгдлийн физик бүтцийг хэрэглэгчдэд ээлтэй логик загвараар сольдог. Логик файлын системийн загвархэлбэрээр хэрэгжинэ лавлах мод, Norton Commander эсвэл Windows Explorer зэрэг хэрэгслүүдээр файлуудтай ажиллах командуудад бэлгэдлийн нийлмэл файлын нэрээр харуулдаг. Энэ загварын үндсэн элемент нь файл, энэ нь бүхэлдээ файлын системийн нэгэн адил логик болон физик бүтцээр тодорхойлогддог.

Файлнь гадаад санах ойд бичиж, унших боломжтой нэртэй хэсэг юм. Файлууд нь цахилгаанаас хамааралтай санах ойд, ихэвчлэн соронзон дискэнд хадгалагддаг. Гэсэн хэдий ч үл хамаарах зүйлгүй дүрэм журам байдаггүй. Эдгээр үл хамаарах зүйлүүдийн нэг нь RAM-д файлын системийг дуурайсан бүтэц бий болсон тохиолдолд электрон диск гэж нэрлэгддэг.

Файлыг ашиглах үндсэн зорилго:

Мэдээллийн урт хугацааны найдвартай хадгалалт. Бат бөх чанар нь хүчнээс хамаардаггүй хадгалах төхөөрөмжийг ашиглах замаар хийгддэг бөгөөд өндөр найдвартай байдал нь файлуудад хандах хандалтыг хамгаалах, үйлдлийн системийн програмын кодын ерөнхий зохион байгуулалтаар тодорхойлогддог бөгөөд тоног төхөөрөмжийн эвдрэл нь ихэвчлэн хадгалагдсан мэдээллийг устгадаггүй. файлуудад.

Мэдээлэл хуваалцах. Файлууд нь хүний ​​унших боломжтой бэлгэдлийн нэр, хадгалагдсан мэдээлэл болон файлын байршилд нийцтэй байх замаар программууд болон хэрэглэгчдийн хооронд мэдээлэл солилцох энгийн бөгөөд хялбар арга юм. Хэрэглэгч файлуудтай ажиллахад тохиромжтой хэрэгсэл, тухайлбал файлуудыг бүлэг болгон нэгтгэдэг лавлахууд, файлуудыг шинж чанараар нь хайх хэрэгсэл, файл үүсгэх, өөрчлөх, устгах командын багцтай байх ёстой. Файлыг нэг хэрэглэгч үүсгэж, дараа нь огт өөр хэрэглэгч ашиглаж болох ба файл үүсгэгч эсвэл админ нь бусад хэрэглэгчдийн хандалтын эрхийг тодорхойлж болно. Эдгээр зорилгыг үйлдлийн системд файлын системээр хэрэгжүүлдэг.

Файлын систем(FS) нь үйлдлийн системийн нэг хэсэг бөгөөд үүнд:

Диск дээрх бүх файлуудын цуглуулга;

Файлыг удирдахад ашигладаг өгөгдлийн бүтцийн багц, тухайлбал файлын лавлах, файлын тодорхойлогч, чөлөөт болон ашигласан дискний зай хуваарилах хүснэгт;

Файл үүсгэх, устгах, унших, бичих, нэрлэх, хайх зэрэг файлууд дээр янз бүрийн үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг системийн програм хангамжийн хэрэгслийн багц.

Файлын систем нь программуудад файлыг төлөөлөх зарим хийсвэр объект дээр үйлдлүүдийг гүйцэтгэх нэлээд энгийн үйлдлүүдийг хийх боломжийг олгодог. Ингэснээр программистууд дискэн дээрх өгөгдлийн бодит байршлын нарийн ширийн зүйл, өгөгдлийн буфер болон урт хугацааны хадгалалтаас өгөгдөл дамжуулах бусад доод түвшний асуудлуудыг шийдэх шаардлагагүй болно. Файлын систем нь эдгээр бүх үүргийг гүйцэтгэдэг. Файлын систем нь дискний санах ойг хуваарилж, файлын нэрийг дэмждэг, файлын нэрийг гадаад санах ой дахь харгалзах хаягтай харьцуулж, өгөгдөлд хандах боломжийг олгодог, файлыг хуваах, хамгаалах, сэргээх үйл ажиллагааг дэмждэг.

Тиймээс файлын систем нь урт хугацааны өгөгдөл хадгалах физик зохион байгуулалтын бүхий л нарийн төвөгтэй байдлыг харуулсан завсрын давхаргын үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ хадгалалтын программуудын хувьд илүү энгийн логик загварыг бий болгож, тэдгээрийг багцаар хангадаг. файлуудыг удирдахад хялбар командууд.

FS-ийн шийддэг асуудлууд нь тооцоолох үйл явцыг бүхэлд нь зохион байгуулах аргаас хамаарна. Хамгийн энгийн төрөл нь нэг хэрэглэгчийн болон нэг програмын үйлдлийн систем дэх файлын систем бөгөөд үүнд жишээ нь MS-DOS орно. Ийм FS-ийн үндсэн чиг үүрэг нь дараахь ажлуудыг шийдвэрлэхэд чиглэгддэг.

Файлын нэршил;

Програм хангамжийн интерфейс;

Мэдээллийн агуулахын физик зохион байгуулалттай файлын системийн логик загварыг зураглах;

Файлын системийн цахилгааны доголдол, техник хангамж, програм хангамжийн алдааг тэсвэрлэх чадвар.

Нэг хэрэглэгчийн олон программ үйлдлийн системд FS даалгаврууд нь илүү төвөгтэй болдог бөгөөд энэ нь нэг хэрэглэгчийн ажилд зориулагдсан боловч хэд хэдэн процессыг нэгэн зэрэг ажиллуулах боломжийг олгодог. Энэ төрлийн анхны үйлдлийн системүүдийн нэг нь OS/2 юм. Дээр дурдсан ажлуудад олон процессоос файл хуваалцах шинэ даалгавар нэмэгдсэн. Энэ тохиолдолд файл нь хуваалцсан нөөц бөгөөд энэ нь файлын систем нь ийм нөөцтэй холбоотой бүх асуудлыг шийдэх ёстой гэсэн үг юм. Ялангуяа FS нь файл болон түүний хэсгүүдийг хаах, уралдаанаас урьдчилан сэргийлэх, түгжрэлийг арилгах, хуулбарыг нэгтгэх гэх мэт хэрэгслийг хангах ёстой.

Олон хэрэглэгчийн системд өөр нэг даалгавар гарч ирдэг: нэг хэрэглэгчийн файлыг өөр хэрэглэгчийн зөвшөөрөлгүй хандалтаас хамгаалах. Сүлжээний OS-ийн нэг хэсэг болгон ажилладаг FS-ийн функцууд улам бүр төвөгтэй болдог.

Файлын системүүд нь хэд хэдэн функциональ байдлаар ялгаатай байдаг файлын төрлүүд, үүнд ердийн файлууд, лавлах файлууд, тусгай файлууд, нэртэй хоолой, санах ойн зураглалтай файлууд болон бусад зүйлс орно.

Ердийн файлууд, эсвэл зүгээр л файлууд нь хэрэглэгчийн оруулсан эсвэл систем болон хэрэглэгчийн програмын үйл ажиллагааны үр дүнд бий болсон дурын мэдээллийг агуулдаг. Ихэнх орчин үеийн үйлдлийн системүүд (жишээлбэл, UNIX, Windows, OS/2) ердийн файлын агуулга, бүтцийг ямар ч байдлаар хязгаарлаж, хянадаггүй. Энгийн файлын агуулгыг түүнтэй ажилладаг програмаар тодорхойлно. Жишээлбэл, текст засварлагч нь зарим кодонд дүрслэгдсэн тэмдэгтүүдээс бүрдэх текст файлуудыг үүсгэдэг. Эдгээр нь баримт бичиг, программын эх код гэх мэт байж болно. Текст файлуудыг дэлгэцэн дээр уншиж, принтер дээр хэвлэх боломжтой. Хоёртын файлууд нь тэмдэгтийн код ашигладаггүй бөгөөд ихэвчлэн гүйцэтгэх програмын код эсвэл архивын файл гэх мэт нарийн төвөгтэй дотоод бүтэцтэй байдаг. Бүх үйлдлийн системүүд дор хаяж нэг файлын төрлийг таних чадвартай байх ёстой - өөрийн гүйцэтгэх файлууд.

Каталогууд- энэ нь зарим албан бус шалгуурын дагуу хэрэглэгчдийн бүлэглэсэн файлуудын тухай системийн лавлагааны мэдээллийг агуулсан тусгай төрлийн файлууд юм (жишээлбэл, ижил гэрээний баримт бичгүүдийг агуулсан файлууд эсвэл нэг програм хангамжийн багцыг бүрдүүлдэг файлуудыг нэг болгон нэгтгэдэг). бүлэг). Олон үйлдлийн систем дээр лавлах нь бусад лавлах зэрэг ямар ч төрлийн файлыг агуулж, хайхад хялбар модны бүтцийг бий болгодог. Лавлахууд нь файлын системд файлуудыг удирдахад ашигладаг файлын нэр болон шинж чанаруудын хооронд зураглал үүсгэдэг. Ийм шинж чанарууд нь ялангуяа файлын төрөл, диск дээрх байршил, файлд хандах эрх, түүнийг үүсгэсэн, өөрчлөх огнооны талаарх мэдээлэл (эсвэл энэ өгөгдлийг агуулсан өөр бүтэц рүү чиглүүлэгч) орно. Бусад бүх талаараа лавлахуудыг файлын систем ердийн файл гэж үздэг.

Тусгай файлууд- Эдгээр нь I/O төхөөрөмжүүдтэй холбоотой дамми файлууд бөгөөд тэдгээр нь файлууд болон гадаад төхөөрөмжүүдэд хандах механизмыг нэгтгэхэд ашиглагддаг. Тусгай файлууд нь хэрэглэгчдэд файл руу бичих эсвэл файлаас унших ердийн командуудыг ашиглан I/O үйлдлийг гүйцэтгэх боломжийг олгодог. Эдгээр командуудыг эхлээд файлын системийн программууд боловсруулдаг бөгөөд дараа нь хүсэлтийг гүйцэтгэх зарим үе шатанд тэдгээрийг үйлдлийн систем нь холбогдох төхөөрөмжийн удирдлагын команд болгон хувиргадаг.

Орчин үеийн файлын системүүд нь симболын холбоосууд, нэртэй хоолой, санах ойн зураглалтай файлууд гэх мэт бусад файлын төрлийг дэмждэг.

Хэрэглэгч файлд ханддаг бэлгэдлийн нэрс. Гэсэн хэдий ч хүний ​​санах ой нь хэрэглэгчийн нэрээр нь хэлж болох объектын нэрийг хязгаарладаг. Нэрийн орон зайн шаталсан зохион байгуулалт нь эдгээр хил хязгаарыг мэдэгдэхүйц өргөжүүлэх боломжийг бидэнд олгодог. Тийм ч учраас ихэнх файлын системүүд нь шаталсан бүтэцтэй байдаг бөгөөд энэ нь доод түвшний лавлахыг дээд түвшний лавлах дотор байлгах боломжийг олгодог (Зураг 2.16).

Зураг 2.16. Файлын системийн шатлал (a – нэг түвшний бүтэц, b – модны бүтэц, в – сүлжээний бүтэц)

Лавлах шатлалыг дүрсэлсэн график нь мод эсвэл сүлжээ байж болно. Хэрэв файлыг зөвхөн нэг санд оруулахыг зөвшөөрвөл лавлахууд мод үүсгэдэг (Зураг 2.16, b), сүлжээ - хэрэв файлыг нэг дор хэд хэдэн директорт оруулах боломжтой бол (Зураг 2.16, в). Жишээлбэл, MS-DOS болон Windows-д лавлахууд нь модны бүтцийг бүрдүүлдэг бол UNIX-д сүлжээний бүтцийг бүрдүүлдэг. Модны бүтцэд файл бүр нь навч юм. Дээд түвшний лавлах гэж нэрлэдэг үндсэн директор, эсвэл root.

Энэ байгууллагын тусламжтайгаар хэрэглэгч бүх файлын нэрийг санахаас чөлөөлөгддөг бөгөөд лавлахуудыг дараалан хайж олохын тулд тухайн файлыг аль бүлэгт хамааруулж болох талаар нарийн ойлголттой байх шаардлагатай. Шаталсан бүтэц нь олон хэрэглэгчтэй ажиллахад тохиромжтой: хэрэглэгч бүр өөрийн гэсэн лавлах эсвэл директоруудын дэд модонд локалчлагдсан бөгөөд нэгэн зэрэг систем дэх бүх файлууд логикоор холбогдсон байдаг.

Шаталсан бүтцийн онцгой тохиолдол бол бүх файлуудыг нэг директорт багтаасан нэг түвшний байгууллага юм (Зураг 2.16, а).

Бүх төрлийн файлууд бэлгэдлийн нэртэй байдаг. Шаталсан зохион байгуулалттай файлын системүүд нь энгийн, нийлмэл, харьцангуй гэсэн гурван төрлийн файлын нэрийг ашигладаг.

Энгийн буюу богино, бэлгэдлийн нэрнэг директор доторх файлыг тодорхойлно. Энгийн нэрийг хэрэглэгчид болон программистууд файлуудад оноодог бөгөөд тэдгээр нь тэмдэгтүүдийн хүрээ болон нэрний уртын аль алинд нь үйлдлийн системийн хязгаарлалтыг харгалзан үзэх ёстой. Харьцангуй саяхныг хүртэл эдгээр хил хязгаар маш нарийн байсан. Тиймээс алдартай FAT файлын системд нэрсийн уртыг 8.3 схемээр (8 тэмдэгт - нэр нь өөрөө, 3 тэмдэгт - нэрийн өргөтгөл) хязгаарласан бөгөөд s5 файлын системд UNIX үйлдлийн системийн олон хувилбарууд дэмжигддэг. энгийн бэлгэдлийн нэр нь 14 тэмдэгтээс илүү байж болохгүй. Гэсэн хэдий ч, урт нэртэй ажиллах нь хэрэглэгчдэд илүү тохиромжтой, учир нь тэдгээр нь файлд юу агуулагдаж байгааг тодорхой заасан санахад хялбар нэр өгөх боломжийг олгодог. Тиймээс орчин үеийн файлын системүүд, түүнчлэн өмнөх файлын системийн сайжруулсан хувилбарууд нь урт, энгийн симбол файлын нэрийг дэмждэг. Жишээлбэл, Windows NT үйлдлийн системд багтсан NTFS болон FAT32 файлын системд файлын нэр 255 хүртэлх тэмдэгт агуулж болно.

Шаталсан файлын системд өөр өөр директорт хамаарах тохиолдолд өөр өөр файлууд ижил энгийн симбол нэртэй байхыг зөвшөөрдөг. Өөрөөр хэлбэл, "олон файл - нэг энгийн нэр" схем энд ажилладаг. Ийм систем дэх файлыг өвөрмөц байдлаар тодорхойлохын тулд бүтэн нэрийг ашигладаг.

Бүтэн нэрЭнэ нь эхээс өгөгдсөн файл хүртэлх зам дамждаг бүх сангуудын энгийн бэлгэдлийн нэрсийн хэлхээ юм. Тиймээс бүтэн нэр нь OS-д хүлээн зөвшөөрөгдсөн тусгаарлагчаар энгийн нэрийг бие биенээсээ тусгаарласан нийлмэл нэр юм. Ихэнхдээ урагш эсвэл урвуу зураасыг хязгаарлагч болгон ашигладаг бөгөөд үндсэн директорийн нэрийг заадаггүй заншилтай байдаг. Зураг 2.16, b-д хоёр файл main.exe гэсэн энгийн нэртэй боловч тэдгээрийн нийлмэл нэр /depart/main.exe болон /user/anna/main.exe өөр байна.

Модны файлын системд файл болон түүний бүтэн нэр хоёрын хооронд нэг нэгээр нь харилцдаг: нэг файл - нэг бүтэн нэр. Сүлжээний бүтэцтэй файлын системд файлыг хэд хэдэн лавлахад багтааж болох тул хэд хэдэн бүтэн нэртэй байна; Энд "нэг файл - олон бүтэн нэр" захидал хүчинтэй байна. Аль ч тохиолдолд файл нь бүтэн нэрээр нь өвөрмөц байдлаар тодорхойлогддог.

Файлыг мөн харьцангуй нэрээр нь тодорхойлж болно . Харьцангуй нэрфайл нь "одоогийн лавлах" гэсэн ойлголтоор тодорхойлогддог. Хэрэглэгч бүрийн хувьд ямар ч үед файлын системийн лавлахуудын нэг нь одоогийн лавлах байх ба энэ директор нь үйлдлийн системийн командын дагуу хэрэглэгч өөрөө сонгогддог. Файлын систем нь одоогийн лавлахын нэрийг авч, дараа нь түүнийг бүрэн тохирох файлын нэрийг үүсгэхийн тулд харьцангуй нэрэнд нэмэлт болгон ашиглах боломжтой. Харьцангуй нэрийг ашиглах үед хэрэглэгч одоогийн директороос тухайн файл руу хүрэх зам дамждаг лавлах нэрийн гинжин хэлхээгээр файлыг тодорхойлдог. Жишээлбэл, хэрэв одоогийн директор нь /user бол харьцангуй файлын нэр /user/anna/main.exe нь anna/main.exe байна.

Зарим үйлдлийн системүүд нь нэг файлд хэд хэдэн энгийн нэр өгөх боломжийг олгодог бөгөөд үүнийг бусад нэрээр тайлбарлаж болно. Энэ тохиолдолд сүлжээний бүтэцтэй системтэй адил энгийн файлын нэр бүр дор хаяж нэг бүтэн нэртэй тохирч байгаа тул "нэг файл - олон бүтэн нэр" гэсэн захидал харилцаа тогтоогддог.

Хэдийгээр бүтэн нэр нь файлыг өвөрмөц байдлаар тодорхойлдог боловч файлууд болон тэдгээрийн нэрийн хооронд нэг нэгээр нь харилцаж байвал үйлдлийн систем нь файлтай ажиллахад хялбар болно. Энэ зорилгоор энэ нь файлд өвөрмөц нэр өгдөг бөгөөд ингэснээр "нэг файл - нэг өвөрмөц нэр" гэсэн хамаарал хүчинтэй болно. Өвөрмөц нэр нь хэрэглэгч эсвэл программаас файлд оноосон нэг буюу хэд хэдэн симбол нэрийн хамт байдаг. Өвөрмөц нэр нь тоон танигч бөгөөд зөвхөн үйлдлийн системд зориулагдсан. Ийм өвөрмөц файлын нэрний жишээ бол UNIX систем дээрх инодын дугаар юм.

"Файл" гэсэн ойлголт нь зөвхөн түүний хадгалдаг өгөгдөл, нэр төдийгүй түүний шинж чанаруудыг агуулдаг. Атрибутууд- Энэ бол файлын шинж чанарыг тодорхойлсон мэдээлэл юм. Боломжит файлын шинж чанаруудын жишээ:

Файлын төрөл (энгийн файл, лавлах, тусгай файл гэх мэт);

Файлын эзэмшигч;

Файл үүсгэгч;

Файл руу нэвтрэх нууц үг;

Зөвшөөрөгдсөн файлд нэвтрэх үйл ажиллагааны талаархи мэдээлэл;

Бүтээсэн хугацаа, сүүлчийн хандалт, сүүлчийн өөрчлөлт;

Одоогийн файлын хэмжээ;

Файлын хамгийн дээд хэмжээ;

Зөвхөн унших боломжтой тэмдэг;

"Нуугдсан файл" тэмдэг;

"Системийн файл" дээр гарын үсэг зурах;

"Архив файл" дээр гарын үсэг зурах;

"Хоёртын / тэмдэгт" гэсэн тэмдэг;

Энэ тэмдэг нь "түр зуурын" (процесс дууссаны дараа арилгах);

Блоклох тэмдэг;

Файлын бичлэгийн урт;

Бичлэг дэх түлхүүр талбар руу заагч;

Түлхүүрийн урт.

Файлын шинж чанаруудын багц нь файлын системийн онцлогоор тодорхойлогддог: өөр өөр төрлийн файлын системүүд файлуудыг тодорхойлохын тулд өөр өөр шинж чанаруудыг ашиглаж болно. Жишээлбэл, хавтгай файлуудыг дэмждэг файлын системд файлын бүтэцтэй холбоотой жагсаалтын сүүлийн гурван шинж чанарыг ашиглах шаардлагагүй болно. Нэг хэрэглэгчийн үйлдлийн системд атрибутуудын багц нь файлын эзэмшигч, файлыг бүтээгч, файлд нэвтрэх нууц үг, файлд зөвшөөрөлтэй хандалтын талаарх мэдээлэл гэх мэт хэрэглэгчид болон аюулгүй байдалд хамаарах шинж чанаруудгүй болно.

Хэрэглэгч энэ зорилгоор файлын системээр хангагдсан хэрэгслийг ашиглан шинж чанаруудад хандах боломжтой. Ерөнхийдөө та ямар ч шинж чанарын утгыг уншиж болно, гэхдээ зөвхөн заримыг нь өөрчлөх боломжтой. Жишээлбэл, хэрэглэгч файлын зөвшөөрлийг өөрчлөх боломжтой (хэрэв шаардлагатай зөвшөөрөлтэй бол), гэхдээ файлын үүсгэсэн огноо эсвэл одоогийн хэмжээг өөрчлөх боломжгүй.

Файлын атрибутын утгыг MS-DOS файлын системд хийсэн шиг директоруудад шууд агуулж болно (Зураг 2.17a). Зурагт энгийн бэлгэдлийн нэр болон файлын шинж чанаруудыг агуулсан лавлах оруулгын бүтцийг харуулав. Энд үсэг нь файлын шинж чанарыг илтгэнэ: R - зөвхөн унших боломжтой, A - архивлагдсан, H - далд, S - систем.

Зураг 2.17. Лавлах бүтэц: a - MS-DOS лавлах оруулах бүтэц (32 байт), b - UNIX үйлдлийн системийн лавлах оруулах бүтэц

Өөр нэг сонголт бол каталогид зөвхөн эдгээр хүснэгтүүдийн холбоосыг агуулсан тохиолдолд шинж чанаруудыг тусгай хүснэгтэд байрлуулах явдал юм. Энэ аргыг жишээлбэл, UNIX үйлдлийн системийн ufs файлын системд хэрэгжүүлдэг. Энэ файлын системд лавлах бүтэц нь маш энгийн. Файл бүрийн бичилт нь богино симбол файлын нэр ба файлын индексийн тодорхойлогчийн заагчийг агуулна, энэ нь файлын атрибутын утгууд төвлөрсөн хүснэгтийн ufs дахь нэр юм (Зураг 2.17, b).

Хоёр хувилбарт сангууд нь файлын нэр болон файлуудын хооронд холбоосыг өгдөг. Гэсэн хэдий ч, файлын нэрийг шинж чанаруудаас нь салгах хандлага нь системийг илүү уян хатан болгодог. Жишээлбэл, файлыг нэг дор хэд хэдэн санд хялбархан оруулах боломжтой. Янз бүрийн лавлах дахь энэ файлын оруулгууд өөр өөр энгийн нэртэй байж болох ч холбоосын талбар нь ижил inode дугаартай байна.

Мэдээллийн объектуудын шаталсан зохион байгуулалттай файлын системийг хэрэглэгчийн санаа нь файлуудыг дискэнд хадгалах дарааллаар бараг хамаагүй юм. Хатуу, тасалдалгүй байт багц дүрстэй файл нь үнэндээ дискний бүх хэсэгт "хэсэг" хэлбэрээр тархсан байдаг бөгөөд энэ хуваалт нь файлын логик бүтэцтэй ямар ч холбоогүй, жишээлбэл, түүний бие даасан логик бичлэгтэй ямар ч холбоогүй юм. дискний зэргэлдээ бус секторуудад байрлаж болно. Нэг лавлахаас логик байдлаар нэгтгэсэн файлууд нь дискэн дээр бие биентэйгээ зэргэлдээ байх албагүй. Файл, лавлах, системийн мэдээллийг бодит төхөөрөмж дээр байрлуулах зарчмуудыг файлын системийн физик зохион байгуулалтаар тодорхойлдог. Мэдээжийн хэрэг, өөр өөр файлын системүүд өөр өөр физик зохион байгуулалттай байдаг.

Орчин үеийн компьютерийн системд файл хадгалахад ашигладаг гол төрлийн төхөөрөмж нь дискний хөтчүүд юм. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хатуу болон уян дискэнд өгөгдөл унших, бичих зориулалттай. Хатуу диск нь нэг буюу хоёр талдаа соронзон материалаар бүрсэн нэг буюу хэд хэдэн шилэн эсвэл металл хавтангаас бүрдэнэ. Тиймээс диск нь ерөнхийдөө ялтсуудын стекээс бүрдэнэ (Зураг 2.18).

Нимгэн төвлөрсөн цагиргууд нь хавтан бүрийн тал бүр дээр тэмдэглэгдсэн байдаг - замууд(traks) ямар өгөгдөл хадгалагдаж байна. Замын тоо нь дискний төрлөөс хамаарна. Замын дугаарлалт нь дискний гадна ирмэгээс төв хүртэл 0-ээс эхэлнэ. Диск эргэлдэж байх үед толгой гэж нэрлэгддэг элемент нь соронзон замаас хоёртын өгөгдлийг уншиж эсвэл соронзон зам руу бичдэг.

Зураг 2.18. Хатуу дискний диаграм

Толгойг өгөгдсөн зам дээр байрлуулж болно. Толгойнууд нь дискний гадаргуу дээгүүр салангид алхамаар хөдөлдөг бөгөөд алхам бүр нь нэг замын шилжилттэй тохирч байна. Диск дээр бичлэг хийх нь толгой нь замын соронзон шинж чанарыг өөрчлөх чадварын ачаар хийгддэг. Зарим хөтчүүд гадаргуу бүрийн дагуу нэг толгойтой байдаг бол зарим нь зам бүрт нэг толгойтой байдаг. Эхний тохиолдолд мэдээлэл хайхын тулд толгой нь дискний радиусын дагуу шилжих ёстой. Ерөнхийдөө бүх толгойнууд нь нэг хөдлөх механизм дээр суурилагдсан бөгөөд синхроноор хөдөлдөг. Тиймээс, нэг гадаргуу дээр өгөгдсөн зам дээр толгой зогсоход бусад бүх толгойнууд ижил дугаартай зам дээр зогсдог. Зам бүр тусдаа толгойтой тохиолдолд толгойг нэг замаас нөгөө рүү шилжүүлэх шаардлагагүй бөгөөд ингэснээр өгөгдөл хайхад зарцуулсан цагийг хэмнэдэг.

Багцын бүх хавтангийн бүх гадаргуу дээрх ижил радиустай замуудын багцыг нэрлэдэг цилиндр(цилиндр). Зам бүр нь нэртэй хэсгүүдэд хуваагдана салбарууд(салбарууд) эсвэл блокууд (блокууд) бөгөөд ингэснээр бүх замууд ижил тооны байтыг хамгийн ихдээ бичиж болох секторуудтай тэнцүү байна. Тус салбар нь хоёрын хүчээр илэрхийлэгдсэн тодорхой системд зориулсан тогтмол хэмжээтэй байдаг. Хамгийн түгээмэл секторын хэмжээ нь 512 байт юм. Янз бүрийн радиустай замууд ижил тооны сектортой байдаг тул бичлэгийн нягтрал нь зам төв рүү ойртох тусам өндөр болно.

Салбар- дискний төхөөрөмж болон RAM хооронд өгөгдөл солилцох хамгийн бага хаяглагдсан нэгж. Удирдагч нь дискнээс хүссэн салбараа олохын тулд цилиндрийн дугаар, гадаргуугийн дугаар, салбарын дугаар зэрэг салбарын хаягийн бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг өгөх шаардлагатай. Хэрэглээний программ нь ерөнхийдөө сектор шаарддаггүй, тодорхой тооны байт, секторын хэмжээнээс хэд дахин их байх албагүй тул ердийн хүсэлт нь шаардлагатай мэдээллийг агуулсан хэд хэдэн секторыг унших, нэг эсвэл хоёр салбарыг агуулсан байх ёстой. шаардлагатай, илүүдэл өгөгдөл (Зураг 2.19) .

Зураг 2.19. Дисктэй солилцох үед илүүдэл өгөгдлийг унших

Дисктэй ажиллахдаа үйлдлийн систем нь ихэвчлэн өөрийн гэсэн дискний зайг ашигладаг бөөгнөрөл(бөөгнөрөл). Файл үүсгэх үед дискний зайг кластеруудаар хуваарилдаг. Жишээлбэл, хэрэв файлын хэмжээ 2560 байт бөгөөд файлын систем дэх кластерын хэмжээ 1024 байтаар тодорхойлогдвол файлд 3 кластер диск дээр хуваарилагдана.

Дискийг ашиглахаас өмнө физик эсвэл доод түвшний диск форматлах процедурыг гүйцэтгэснээр зам болон секторууд үүсдэг. Блокийн хил хязгаарыг тодорхойлохын тулд таних мэдээллийг дискэнд бичдэг. Доод түвшний дискний формат нь тухайн дискний ашиглах үйлдлийн системийн төрлөөс хамаардаггүй.

Тодорхой төрлийн файлын системд зориулсан дискний хуваалтыг дээд түвшний буюу логик форматлах процедурын тусламжтайгаар гүйцэтгэдэг.

Өндөр түвшний форматын тусламжтайгаар кластерын хэмжээг тодорхойлж, файлын системийг ажиллуулахад шаардлагатай мэдээллийг дискэнд бичдэг, үүнд байгаа болон ашиглагдаагүй зай, файл, лавлахуудад хуваарилагдсан талбайн хил хязгаар, гэмтсэн тухай мэдээлэл орно. бүс нутаг. Нэмж дурдахад үйлдлийн системийн дуудагчийг дискэнд бичдэг - компьютерийг асаасан эсвэл дахин эхлүүлсний дараа үйлдлийн системийг эхлүүлэх процессыг эхлүүлдэг жижиг програм юм.

Тодорхой файлын системд зориулж дискийг форматлахаас өмнө түүнийг хуваах боломжтой. БүлэгЭнэ нь үйлдлийн систем нь хэрэглэгчдэд логик төхөөрөмж болгон үзүүлдэг физик дискний залгаа хэсэг юм (логик диск болон логик хуваалтын нэрийг мөн ашигладаг). Логик төхөөрөмж нь тусдаа физик диск шиг ажилладаг. Хэрэглэгч нь логик төхөөрөмж дээр ажилладаг бөгөөд тэдгээрийг бэлгэдлийн нэрээр, жишээлбэл, A, B, C, SYS гэх мэт тэмдэглэгээг ашиглан ажилладаг. Янз бүрийн төрлийн үйлдлийн системүүд нь бүх хуваалтын нийтлэг санааг ашигладаг. гэхдээ үйлдлийн систем бүрийн төрөлд тохирсон төхөөрөмжүүд дээр үндэслэн логик төхөөрөмжүүдийг бий болгох. Нэг үйлдлийн систем дээр ажилладаг файлын системийг өөр төрлийн үйлдлийн системээр ерөнхийд нь тайлбарлах боломжгүйтэй адил логик төхөөрөмжүүдийг өөр өөр төрлийн үйлдлийн системд ашиглах боломжгүй. Логик төхөөрөмж бүр дээр зөвхөн нэг файлын системийг үүсгэж болно.

Эрт орой хэзээ нэгэн цагт шинэхэн компьютер хэрэглэгч файлын систем (FS) гэх мэт ойлголттой тулгардаг. Дүрмээр бол энэ нэр томьёотой анхны танилцах нь хадгалах хэрэгслийг форматлах үед тохиолддог: логик хөтчүүд болон холбогдсон медиа (флаш диск, санах ойн карт, гадаад хатуу диск).

Форматлахын өмнө Windows үйлдлийн систем нь зөөвөрлөгч дээрх файлын системийн төрөл, кластерын хэмжээ, форматлах аргыг (хурдан эсвэл бүрэн) сонгохыг танд сануулдаг. Файлын систем гэж юу болох, яагаад хэрэгтэй байгааг олж мэдье?

Бүх мэдээллийг зөөвөрлөгч дээр тодорхой дарааллаар байрлуулсан байх ёстой хэлбэрээр тэмдэглэдэг, эс тэгвээс үйлдлийн систем болон програмууд өгөгдөлтэй ажиллах боломжгүй болно. Энэ дарааллыг медиа дээр файл байрлуулах тодорхой алгоритм, дүрмийг ашиглан файлын системээр зохион байгуулдаг.

Програмд ​​дискэн дээр хадгалагдсан файл хэрэгтэй бол түүнийг хэрхэн, хаана хадгалдагийг мэдэх шаардлагагүй. Хөтөлбөрт шаардагдах бүх зүйл бол энэ өгөгдлийг файлын систем рүү шилжүүлэхийн тулд файлын нэр, түүний хэмжээ, шинж чанарыг мэдэх явдал бөгөөд энэ нь хүссэн файл руу нэвтрэх боломжийг олгоно. Мэдээллийг зөөвөрлөгч рүү бичихэд ижил зүйл тохиолддог: програм нь файлын талаарх мэдээллийг (нэр, хэмжээ, шинж чанарууд) файлын системд шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь түүнийг өөрийн дүрмийн дагуу хадгалдаг.

Илүү сайн ойлгохын тулд номын санч үйлчлүүлэгчид нэрээр нь ном өгч байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Эсвэл урвуу дарааллаар: Үйлчлүүлэгч уншсан номоо номын санч руу буцаан өгч, номын санч нь түүнийг буцааж хадгалдаг. Үйлчлүүлэгч ном хаана, хэрхэн хадгалагдаж байгааг мэдэх шаардлагагүй бөгөөд үүнийг тухайн байгууллагын ажилтан хариуцна. Номын санч нь номын сангийн каталогийн дүрмийг мэддэг бөгөөд эдгээр дүрмийн дагуу хэвлэлийг хайж олох эсвэл буцааж байршуулах, өөрөөр хэлбэл. албан үүргээ гүйцэтгэдэг. Энэ жишээнд номын сан нь хадгалах хэрэгсэл, номын санч нь файлын систем, үйлчлүүлэгч нь программ юм.

Файлын системийн үндсэн функцууд

Файлын системийн үндсэн функцууд нь:

• файл хэлбэрээр өгөгдөл зөөгч дээр байршуулах, зохион байгуулах;
• хадгалах хэрэгсэл дээрх өгөгдлийн хамгийн их дэмжигдсэн хэмжээг тодорхойлох;
• файл үүсгэх, унших, устгах;
• файлын шинж чанаруудыг хуваарилах, өөрчлөх (хэмжээ, үүсгэх, өөрчлөх хугацаа, файл эзэмшигч ба бүтээгч, зөвхөн унших боломжтой, далд файл, түр файл, архивлагдсан, гүйцэтгэгдэх боломжтой, файлын нэрийн дээд урт гэх мэт);
• файлын бүтцийг тодорхойлох;
• файлуудын логик зохион байгуулалтад зориулсан лавлах зохион байгуулалт;
• системийн алдаа гарсан тохиолдолд файлын хамгаалалт;
• файлуудыг зөвшөөрөлгүй хандалтаас хамгаалах, агуулгыг нь өөрчлөх.

Хатуу диск эсвэл бусад зөөвөрлөгч дээр бичигдсэн мэдээллийг кластер зохион байгуулалтын үндсэн дээр байрлуулдаг. Кластер гэдэг нь бүхэл файл эсвэл түүний хэсэг багтах тодорхой хэмжээний нүд юм.

Хэрэв файл нь кластер хэмжээтэй бол зөвхөн нэг кластер эзэлнэ. Хэрэв файлын хэмжээ нь нүдний хэмжээнээс хэтэрсэн бол түүнийг хэд хэдэн кластер нүдэнд байрлуулна. Түүнчлэн, чөлөөт кластерууд нь бие биенийхээ хажууд байрлахгүй ч дискний физик гадаргуу дээр тархсан байж болно. Энэ систем нь файлуудыг хадгалахдаа зайг хамгийн үр ашигтайгаар ашиглах боломжийг олгодог. Файлын системийн үүрэг бол файлыг чөлөөт кластерт бичихдээ оновчтой байдлаар түгээх, мөн уншиж байхдаа угсрах, програм эсвэл үйлдлийн системд өгөх явдал юм.

Файлын системийн төрлүүд

Компьютер, хадгалах хэрэгсэл, үйлдлийн системүүдийн хувьслын явцад олон тооны файлын системүүд гарч ирэн алга болсон. Ийм хувьслын сонголтын явцад өнөөдөр дараах төрлийн файлын системийг хатуу хөтчүүд болон гадаад санах ойн төхөөрөмжүүдтэй (флэш диск, санах ойн карт, гадаад хатуу диск, CD) ажиллахад ашигладаг.

1. FAT32
2. ISO9660

Сүүлийн хоёр систем нь CD-тэй ажиллахад зориулагдсан. Ex3 болон Ex4 файлын системүүд нь Линукс дээр суурилсан үйлдлийн системүүдтэй ажилладаг. NFS Plus нь Apple компьютер дээр ашиглагддаг OS X үйлдлийн системд зориулсан файлын систем юм.

Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг файлын системүүд нь NTFS болон FAT32 бөгөөд энэ нь гайхмаар зүйл биш, учир нь... Эдгээр нь дэлхийн ихэнх компьютерийг ажиллуулдаг Windows үйлдлийн системд зориулагдсан.

Одоо FAT32 нь мэдээллийн аюулгүй байдал, хамгаалалтад илүү найдвартай тул илүү дэвшилтэт NTFS системээр идэвхтэй сольж байна. Нэмж дурдахад, хатуу дискний хуваалтыг FAT32 форматаар форматласан бол Windows үйлдлийн системийн хамгийн сүүлийн хувилбарууд нь суулгахыг зөвшөөрдөггүй. Суулгагч танаас хуваалтыг NTFS болгон форматлахыг хүсэх болно.

NTFS файлын систем нь хэдэн зуун терабайт багтаамжтай, нэг файлын хэмжээ 16 терабайт хүртэлх дискийг дэмждэг.

FAT32 файлын систем нь 8 терабайт хүртэлх диск, 4 ГБ хүртэлх нэг файлын хэмжээг дэмждэг. Ихэнхдээ энэ FS нь флаш диск болон санах ойн картанд ашиглагддаг. Гадаад хөтчүүд нь үйлдвэрт FAT32 форматаар форматлагдсан байдаг.

Гэсэн хэдий ч, 4GB файлын хэмжээг хязгаарласан нь өнөөдөр аль хэдийн том сул тал болсон, учир нь... Чанартай видеог түгээж байгаа тул киноны файлын хэмжээ энэ хязгаараас хэтэрч, хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр бичих боломжгүй болно.

Хуваалцах.

FAT16

FAT16 файлын систем нь MS-DOS-ээс өмнөх үеийнх бөгөөд нийцтэй байх үүднээс Microsoft-ын бүх үйлдлийн системүүдээр дэмжигддэг. Файлын хуваарилалтын хүснэгтийн нэр нь файлын системийн физик зохион байгуулалтыг төгс тусгасан бөгөөд гол шинж чанар нь дэмжигдсэн эзлэхүүний хамгийн их хэмжээ (хатуу диск эсвэл хатуу диск дээрх хуваалт) 4095 МБ-аас хэтрэхгүй байх явдал юм. MS-DOS-ийн үед 4 ГБ хатуу диск нь мөрөөдөл мэт санагдаж байсан (20-40 МБ диск нь тансаг хэрэглээ байсан) тиймээс ийм нөөц хангалттай үндэслэлтэй байв.

FAT16-г ашиглахаар форматлагдсан хэмжээ нь кластеруудад хуваагдана. Анхдагч кластерийн хэмжээ нь эзлэхүүний хэмжээнээс хамаардаг бөгөөд 512 байтаас 64 KB хүртэл байж болно. Хүснэгтэнд Зураг 2-т кластерын хэмжээ нь эзлэхүүний хэмжээнээс хамаарч хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг харуулж байна. Кластерын хэмжээ нь анхдагч утгаас өөр байж болох ч хүснэгтэд заасан утгуудын аль нэгтэй байх ёстойг анхаарна уу. 2.

FAT16 файлын системийг 511 МБ-аас их хэмжээтэй файлуудад ашиглахыг зөвлөдөггүй, учир нь харьцангуй жижиг файлуудын хувьд дискний зайг маш үр ашиггүй ашиглах болно (1 байт файл нь 64 KB эзэлнэ). Кластерын хэмжээнээс үл хамааран FAT16 файлын системийг 4 ГБ-аас их хэмжээтэй файлуудад дэмждэггүй.

FAT32

Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2)-аас эхлэн Windows нь 32 битийн FAT-ийн дэмжлэгийг нэвтрүүлсэн. Windows NT-д суурилсан системүүдийн хувьд энэ файлын системийг анх Microsoft Windows 2000-д дэмжсэн. FAT16 нь 4 ГБ хүртэлх эзэлхүүнийг дэмждэг бол FAT32 нь 2 TB хүртэлх эзэлхүүнийг дэмждэг. FAT32 дахь кластерын хэмжээ 1 (512 байт) -аас 64 сектор (32 KB) хооронд хэлбэлзэж болно. FAT32 кластерын утгууд нь кластерийн утгыг хадгалахын тулд 4 байт (FAT16 шиг 16 бит биш, 32 бит) шаарддаг. Энэ нь ялангуяа FAT16-д зориулагдсан зарим файлын хэрэгслүүд FAT32-тэй ажиллах боломжгүй гэсэн үг юм.

FAT32 ба FAT16-ийн гол ялгаа нь дискний логик хуваалтын хэмжээ өөрчлөгдсөн явдал юм. FAT32 нь 127 ГБ хүртэлх хэмжээг дэмждэг. Түүнчлэн, FAT16-г 2 ГБ дисктэй ашиглах үед 32 КБ хэмжээтэй кластер шаардлагатай байсан бол FAT32-д 4 КБ-ын кластер нь 512 МБ-аас 8 ГБ хүртэлх багтаамжтай дискэнд тохиромжтой (Хүснэгт 4).

Энэ нь дискний зайг илүү үр дүнтэй ашиглах гэсэн үг юм - кластер бага байх тусам файлыг хадгалахад бага зай шаардагдах бөгөөд үүний үр дүнд диск хуваагдах магадлал бага болно.

FAT32-г ашиглах үед файлын дээд хэмжээ нь 4 ГБ хасах 2 байт хүрч болно. Хэрэв FAT16-г ашиглаж байгаа бол үндсэн лавлах дахь оруулгуудын хамгийн их тоог 512-оор хязгаарласан бол FAT32 нь энэ тоог 65,535 болгон нэмэгдүүлэх боломжийг олгоно.

FAT32 нь хамгийн бага эзлэхүүний хэмжээнд хязгаарлалт тавьдаг - энэ нь дор хаяж 65,527 кластер байх ёстой. Энэ тохиолдолд кластерын хэмжээ нь FAT нь 16 MB–64 KB / 4 эсвэл 4 сая кластераас илүү хэмжээтэй байх боломжгүй.

Урт файлын нэрийг ашигласнаар FAT16 болон FAT32-аас хандах шаардлагатай өгөгдөл нь давхцахгүй. Урт нэртэй файл үүсгэх үед Windows нь 8.3 форматтай харгалзах нэр болон урт нэрийг хадгалахын тулд директор дотор нэг буюу хэд хэдэн оруулгуудыг үүсгэдэг (нэг оруулгад урт файлын нэрийн 13 тэмдэгт). Дараагийн тохиолдол бүр нь файлын нэрний харгалзах хэсгийг Юникод форматаар хадгалдаг. Ийм тохиолдлууд нь "эзлэхүүний тодорхойлогч", "зөвхөн унших", "систем" болон "далд" гэсэн шинж чанаруудтай байдаг - MS-DOS үүнийг үл тоомсорлодог багц; энэ үйлдлийн системд файлд 8.3 форматтай "алиа"-аар ханддаг.

Файлын систем NTFS

Microsoft Windows 2000 нь NTFS файлын системийн шинэ хувилбарын дэмжлэгийг агуулдаг бөгөөд энэ нь Active Directory лавлах үйлчилгээ, дахин задлах цэгүүд, мэдээллийн аюулгүй байдлын хэрэгсэл, хандалтын хяналт болон бусад олон функцуудтай ажиллах боломжийг олгодог.

FAT-ийн нэгэн адил NTFS-ийн мэдээллийн үндсэн нэгж нь кластер юм. Хүснэгтэнд Зураг 5-д янз бүрийн багтаамжийн эзэлхүүний кластерийн анхдагч хэмжээг харуулав.

Таныг NTFS файлын системийг үүсгэх үед форматлагч нь үндсэн файлын хүснэгт (MTF) файл болон мета өгөгдлийг хадгалах бусад хэсгүүдийг үүсгэдэг. Мета өгөгдлийг NTFS файлын бүтцийг хэрэгжүүлэхэд ашигладаг. MFT-ийн эхний 16 бичлэгийг NTFS өөрөө хадгалдаг. $Mft болон $MftMirr мета өгөгдлийн файлуудын байршлыг дискний ачаалах хэсэгт бүртгэнэ. Хэрэв MFT-ийн эхний оруулга эвдэрсэн бол NTFS эхний оруулгын хуулбарыг олохын тулд хоёр дахь оруулгыг уншина. Ачаалах секторын бүрэн хуулбар нь ботийн төгсгөлд байрладаг. Хүснэгтэнд Зураг 6-д MFT-д хадгалагдсан үндсэн мета өгөгдлийг жагсаав.

Үлдсэн MFT оруулгууд нь эзлэхүүн дээр байрлах файл, лавлах тус бүрийн оруулгуудыг агуулна.

Ихэвчлэн нэг файл нь нэг MFT оруулгыг ашигладаг боловч хэрэв файл нь олон тооны шинж чанаруудтай эсвэл хэт хуваагдсан бол түүний талаарх мэдээллийг хадгалахын тулд нэмэлт оруулгууд шаардлагатай байж болно. Энэ тохиолдолд үндсэн бичлэг гэж нэрлэгддэг файлын эхний бичлэг нь бусад бичлэгүүдийн байршлыг хадгалдаг. Жижиг файлууд болон лавлахуудын тухай мэдээлэл (1500 байт хүртэл) эхний бичлэгт бүрэн агуулагддаг.

NTFS дахь файлын шинж чанарууд

NTFS-ийн эзлэхүүн дэх салбар бүр нь нэг эсвэл өөр файлд харьяалагддаг. Файлын системийн мета өгөгдөл хүртэл файлын нэг хэсэг юм. NTFS нь файл (эсвэл лавлах) бүрийг файлын шинж чанаруудын багц гэж үздэг. Файлын нэр, түүний хамгаалалтын мэдээлэл, тэр ч байтугай доторх өгөгдөл зэрэг элементүүд нь файлын шинж чанарууд юм. Шинж чанар бүрийг тодорхой төрлийн код, сонголтоор атрибутын нэрээр тодорхойлно.

Хэрэв файлын атрибутууд нь файлын бичлэгт багтсан бол тэдгээрийг оршин суугч шинж чанарууд гэж нэрлэдэг. Эдгээр шинж чанарууд нь үргэлж файлын нэр болон үүсгэгдсэн огноо юм. Файлын мэдээлэл нь нэг MFT бичлэгт багтахааргүй том хэмжээтэй тохиолдолд зарим файлын атрибутууд оршин суугч бус болдог. Оршин суугч шинж чанарууд нь нэг буюу хэд хэдэн кластерт хадгалагддаг бөгөөд одоогийн эзлэхүүний өөр өгөгдлийн урсгалыг төлөөлдөг (энэ талаар доор дэлгэрэнгүй үзэх). NTFS нь оршин суугч болон оршин суугч бус шинж чанаруудын байршлыг тодорхойлохын тулд Аттрибутын жагсаалтын атрибутыг үүсгэдэг.

Хүснэгтэнд Зураг 7-д NTFS-д тодорхойлсон файлын үндсэн шинж чанаруудыг харуулав. Ирээдүйд энэ жагсаалтыг өргөжүүлэх боломжтой.

CDFS файлын систем

Windows 2000 нь CD-ROM дээрх мэдээллийн зохион байгуулалтыг тодорхойлсон ISO'9660 стандартад нийцсэн CDFS файлын системийг дэмждэг. Урт файлын нэрийг ISO'9660 2-р түвшний дагуу дэмждэг.

Windows 2000 дээр ашиглахаар CD-ROM үүсгэхдээ дараахь зүйлийг санаарай.

• бүх лавлах болон файлын нэр нь 32 тэмдэгтээс багагүй байх ёстой;
• бүх лавлах болон файлын нэр нь зөвхөн том үсгээс бүрдэх ёстой;
• лавлах гүн нь үндэснээс 8 түвшнээс хэтрэхгүй байх ёстой;
• Файлын нэрийн өргөтгөлүүдийг ашиглах нь сонголттой.

Файлын системийн харьцуулалт

Microsoft Windows 2000-ийн дагуу FAT16, FAT32, NTFS файлын систем эсвэл тэдгээрийн хослолыг ашиглах боломжтой. Үйлдлийн системийг сонгох нь дараахь шалгуураас хамаарна.

• компьютерийг хэрхэн ашигладаг;
• техник хангамжийн платформ;
• хатуу дискний хэмжээ, тоо;
• мэдээллийн нууцлал

FAT файлын системүүд

Та аль хэдийн анзаарсан байх, файлын системийн нэрэн дэх тоонууд - FAT16 ба FAT32 нь файлд ашигладаг кластерын дугааруудын талаарх мэдээллийг хадгалахад шаардагдах битийн тоог заадаг. Тиймээс FAT16 нь 16 битийн хаягжилтыг ашигладаг бөгөөд үүний дагуу 2 16 хүртэлх хаягийг ашиглах боломжтой. Windows 2000-д FAT32 файлын байршлын хүснэгтийн эхний дөрвөн битийг өөрийн зорилгоор ашигладаг тул FAT32-д хаягийн тоо 2 28 хүрдэг.

Хүснэгтэнд Зураг 8-д FAT16 болон FAT32 файлын системүүдийн кластерийн хэмжээг харуулав.

Кластерын хэмжээ ихээхэн ялгаатай байхаас гадна FAT32 нь үндсэн лавлахыг өргөжүүлэх боломжийг олгодог (FAT16-д оруулгуудын тоо 512-оор хязгаарлагддаг бөгөөд урт файлын нэрийг ашигладаг бол бүр ч бага байж болно).

FAT16-ийн давуу тал

FAT16-ийн давуу талуудын дунд дараахь зүйлс орно.

• файлын системийг MS-DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000 үйлдлийн системүүд, түүнчлэн зарим UNIX үйлдлийн системүүд дэмждэг;
• энэ файлын систем дэх алдааг засах, өгөгдлийг сэргээх боломжийг олгодог олон тооны програмууд байдаг;
• хэрэв хатуу дискнээс ачаалахад асуудал гарвал системийг уян дискнээс ачаалж болно;
• Энэ файлын систем нь 256 МБ-аас бага хэмжээтэй файлуудын хувьд нэлээд үр дүнтэй байдаг.

FAT16-ийн сул талууд

FAT16-ийн гол сул талууд нь:

• үндсэн директор нь 512 элементээс илүү байж болохгүй. Урт файлын нэрийг ашиглах нь эдгээр элементүүдийн тоог эрс багасгадаг;
• FAT16 нь дээд тал нь 65,536 кластерыг дэмждэг бөгөөд зарим кластерууд нь үйлдлийн системээр нөөцлөгдсөн байдаг тул боломжтой кластеруудын тоо 65,524 байдаг. Кластер бүр нь өгөгдсөн логик төхөөрөмжид зориулсан тогтмол хэмжээтэй байдаг. Кластерын хамгийн их тоо нь кластерын дээд хэмжээнд (32 KB) хүрэхэд дэмжигдсэн хэмжээ нь 4 ГБ хүртэл хязгаарлагдана (Windows 2000-д). MS-DOS, Windows 95, Windows 98-тэй нийцтэй байхын тулд FAT16-ийн хэмжээ 2 ГБ-аас хэтрэхгүй байх ёстой;
• FAT16 нь суулгасан файлын хамгаалалт, шахалтыг дэмждэггүй;
• Том дискүүд дээр кластерын дээд хэмжээг ашигладаг тул маш их зай алддаг. Файлд зориулсан зайг файлын хэмжээнээс хамааралгүй, кластерын хэмжээнээс хамааруулан хуваарилдаг.

FAT32-ийн давуу тал

FAT32-ийн давуу талуудын дунд дараахь зүйлс орно.

• дискний зайг хуваарилах нь ялангуяа том дискний хувьд илүү үр дүнтэй байдаг;
• FAT32 дахь үндсэн лавлах нь ердийн кластеруудын сүлжээ бөгөөд дискний хаана ч байрлаж болно. Үүний ачаар FAT32 нь үндсэн лавлах дахь элементүүдийн тоонд ямар ч хязгаарлалт тавьдаггүй;
• жижиг кластеруудыг (8 ГБ хүртэлх диск дээр 4 КБ) ашигладаг тул дискний эзэлдэг зай нь FAT16-аас 10-15% бага байдаг;
• FAT32 бол илүү найдвартай файлын систем юм. Ялангуяа, энэ нь үндсэн санг зөөх, FAT нөөцлөлтийг ашиглах боломжийг дэмждэг. Нэмж дурдахад, ачаалах бичлэг нь файлын системд чухал ач холбогдолтой хэд хэдэн өгөгдлийг агуулдаг.

FAT32-ийн сул тал

FAT32-ийн гол сул талууд:

• Windows 2000 дээр FAT32 ашиглах үед эзлэхүүний хэмжээ 32 ГБ хүртэл хязгаарлагддаг;
• FAT32 боть нь бусад үйлдлийн системээс боломжгүй - зөвхөн Windows 95 OSR2 болон Windows 98;
• Ачаалах салбарын нөөцлөлтийг дэмждэггүй;
• FAT32 нь суулгасан файлын хамгаалалт, шахалтыг дэмждэггүй.

Файлын систем NTFS

Windows 2000-г ажиллуулахдаа олон үйлдлийн систем ашигладаг (Windows 2000 болон Windows NT-ээс бусад) тохиргооноос бусад тохиолдолд хатуу дискний бүх хуваалтыг NTFS болгон форматлахыг Майкрософт зөвлөж байна. FAT-ийн оронд NTFS ашиглах нь NTFS-д байгаа функцуудыг ашиглах боломжийг танд олгоно. Үүнд, ялангуяа:

• сэргээх боломж. Энэ чадвар нь файлын системд суурилагдсан. NTFS нь протокол болон зарим мэдээллийг сэргээх алгоритмуудыг ашигладаг тул мэдээллийн аюулгүй байдлыг баталгаажуулдаг. Системийн доголдол гарсан тохиолдолд NTFS нь протокол болон нэмэлт мэдээллийг ашиглан файлын системийн бүрэн бүтэн байдлыг автоматаар сэргээдэг;
• мэдээллийг шахах. NTFS ботьуудын хувьд Windows 2000 нь бие даасан файл шахалтыг дэмждэг. Ийм шахсан файлуудыг Windows програмууд урьдчилан задлахгүйгээр ашиглаж болох бөгөөд энэ нь файлаас унших үед автоматаар үүсдэг. Хаах, хадгалах үед файл дахин савлагдсан болно;
• Нэмж дурдахад NTFS-ийн дараах давуу талуудыг онцолж болно.

Үйлдлийн системийн зарим онцлог нь NTFS шаарддаг;

Хандалтын хурд хамаагүй өндөр - NTFS нь файлыг олоход шаардагдах дискний хандалтын тоог багасгадаг;

Файл, лавлахыг хамгаалах. Зөвхөн NTFS боть дээр файл, фолдерт хандах шинж чанарыг тохируулах боломжтой;

NTFS ашиглах үед Windows 2000 нь 2 TB хүртэлх хэмжээг дэмждэг;

Файлын систем нь ачаалах секторын нөөц хуулбарыг хадгалдаг - энэ нь эзлэхүүний төгсгөлд байрладаг;

NTFS нь шифрлэгдсэн файлын системийг (EFS) дэмждэг бөгөөд энэ нь файлын агуулгад зөвшөөрөлгүй нэвтрэхээс хамгаалдаг;

Та квотыг ашиглахдаа хэрэглэгчдийн ашиглах дискний зайг хязгаарлаж болно.

NTFS-ийн сул талууд

NTFS файлын системийн сул талуудын талаар ярихад дараахь зүйлийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

• NTFS боть нь MS-DOS, Windows 95, Windows 98-д байхгүй. Үүнээс гадна Windows 2000-ийн дагуу NTFS-д хэрэгжсэн хэд хэдэн функцууд Windows 4.0 болон түүнээс өмнөх хувилбаруудад байхгүй;
• Олон жижиг файл агуулсан жижиг хэмжээний хувьд гүйцэтгэл нь FAT-тай харьцуулахад буурч болно.

Файлын систем ба хурд

Бидний олж мэдсэнээр жижиг хэмжээтэй FAT16 эсвэл FAT32 нь NTFS-тэй харьцуулахад файлуудад илүү хурдан хандах боломжийг олгодог, учир нь:

• FAT нь илүү энгийн бүтэцтэй;
• лавлах хэмжээ бага байна;
• FAT нь файлыг зөвшөөрөлгүй хандалтаас хамгаалахыг дэмждэггүй - систем нь файлын зөвшөөрлийг шалгах шаардлагагүй.

NTFS нь дискний хандалтын тоо болон файлыг олоход шаардагдах хугацааг багасгадаг. Нэмж дурдахад, хэрэв директорийн хэмжээ нь нэг MFT оруулгад багтахуйц бага байвал бүх оруулгыг нэг дор уншина.

FAT дахь нэг оруулга нь лавлахын эхний кластерын кластерын дугаарыг агуулна. FAT файлыг үзэхийн тулд файлын бүтцийг бүхэлд нь хайх шаардлагатай.

Богино болон урт файлын нэр агуулсан лавлахууд дээр гүйцэтгэсэн үйлдлийн хурдыг харьцуулахдаа FAT-д зориулсан үйлдлийн хурд нь тухайн үйлдлийн өөрөө болон директорийн хэмжээнээс хамаарна гэдгийг санаарай. Хэрэв FAT байхгүй файлыг хайж байгаа бол энэ нь бүх лавлахыг хайдаг бөгөөд энэ нь NTFS-ийн ашигладаг B-мод-д суурилсан бүтцийг хайхаас илүү их хугацаа шаарддаг. Файлыг олоход шаардагдах дундаж хугацааг FAT-д N/2 функцээр, NTFS-д log N-ээр илэрхийлдэг бөгөөд N нь файлын тоо юм.

Windows 2000 файл уншиж бичих хурдад дараах хүчин зүйлс нөлөөлдөг.

• файлын хуваагдал. Хэрэв файл маш их хуваагдсан бол NTFS нь бүх фрагментуудыг олохын тулд FAT-аас цөөн дискний хандалт шаарддаг;
• кластерын хэмжээ. Хоёр файлын системийн хувьд кластерын анхдагч хэмжээ нь эзлэхүүний хэмжээнээс хамаардаг бөгөөд үргэлж 2-ын хүчээр илэрхийлэгддэг. FAT16 дахь хаягууд нь 16 бит, FAT32 - 32 бит, NTFS - 64 бит;
• FAT дахь кластерын өгөгдмөл хэмжээ нь файлын байршлын хүснэгтэд хамгийн ихдээ 65,535 оруулгатай байж болно - кластерын хэмжээ нь эзлэхүүний хэмжээг 65,535-д хуваасан функц юм. Тиймээс FAT эзлэхүүний өгөгдмөл кластер хэмжээ нь үргэлж байдаг. ижил хэмжээтэй NTFS эзлэхүүний кластерын хэмжээнээс их. FAT-ийн эзэлхүүний кластерын хэмжээ их байгаа нь FAT-ийн хэмжээ бага хуваагдана гэсэн үг гэдгийг анхаарна уу;
• жижиг файлуудын байршил. NTFS ашиглах үед жижиг файлууд нь MFT бичлэгт агуулагддаг. Нэг MFT бичлэгт багтах файлын хэмжээ нь тухайн файл дахь шинж чанаруудын тооноос хамаарна.

NTFS эзлэхүүний дээд хэмжээ

Онолын хувьд NTFS нь 2 32 хүртэл кластер бүхий эзлэхүүнийг дэмждэг. Гэсэн хэдий ч ийм хэмжээтэй хатуу диск байхгүйгээс гадна хамгийн дээд хэмжээ нь бусад хязгаарлалттай байдаг.

Ийм хязгаарлалтуудын нэг бол хуваалтын хүснэгт юм. Салбарын стандартууд нь хуваалтын хүснэгтийн хэмжээг 2-оос 32 салбараар хязгаарладаг. Өөр нэг хязгаарлалт бол салбарын хэмжээ бөгөөд энэ нь ихэвчлэн 512 байт байдаг. Салбарын хэмжээ ирээдүйд өөрчлөгдөж болзошгүй тул одоогийн хэмжээ нь нэг эзлэхүүний хэмжээг 2 TB (2 32 x 512 байт = 2 41) хүртэл хязгаарладаг. Тиймээс 2 TB нь NTFS-ийн физик болон логик эзлэхүүний практик хязгаар юм.

Хүснэгтэнд Зураг 11-д NTFS-ийн үндсэн хязгаарлалтуудыг харуулав.

Файл, лавлах руу хандах хандалтыг хянах

NTFS боть ашиглах үед та файлууд болон директоруудад хандах эрхийг тохируулах боломжтой. Эдгээр зөвшөөрөл нь ямар хэрэглэгчид болон бүлгүүдэд хандах эрхтэй, ямар түвшний хандалт зөвшөөрөгдөж байгааг харуулдаг. Ийм хандалтын эрх нь тухайн файлууд байрлаж байгаа компьютер дээр ажиллаж байгаа хэрэглэгчид болон алсаас хандалт хийх боломжтой директор дотор байгаа үед сүлжээгээр файлд хандах хэрэглэгчдэд хоёуланд нь хамаарна.

NTFS-ийн дагуу та зайнаас хандах зөвшөөрлийг файл болон лавлах зөвшөөрөлтэй хослуулан тохируулах боломжтой. Үүнээс гадна файлын шинж чанарууд (зөвхөн уншигдах, далд, систем) файлд хандах хандалтыг хязгаарладаг.

FAT16 болон FAT32-ын дагуу файлын шинж чанаруудыг тохируулах боломжтой боловч тэдгээр нь файлд хандах эрхийг өгдөггүй.

Windows 2000-д ашигласан NTFS хувилбар нь шинэ төрлийн хандалтын зөвшөөрлийг нэвтрүүлсэн - өвлөн авсан зөвшөөрлүүд. Аюулгүй байдлын таб нь сонголтыг агуулдаг Энэ файлын объект руу үржүүлэхийн тулд эцэг эхээс удамшдаг зөвшөөрлийг зөвшөөрнө үү, энэ нь анхдагчаар идэвхтэй байдаг. Энэ сонголт нь файлууд болон дэд директоруудад хандах эрхийг өөрчлөхөд шаардагдах хугацааг эрс багасгадаг. Жишээлбэл, хэдэн зуун дэд лавлах болон файлуудыг агуулсан мод руу хандах эрхийг өөрчлөхийн тулд энэ сонголтыг идэвхжүүлэхэд л хангалттай - Windows NT 4 дээр та тусдаа файл болон дэд директор бүрийн шинж чанаруудыг өөрчлөх хэрэгтэй.

Зураг дээр. Зураг 5-д Properties харилцах цонх болон Аюулгүй байдлын таб (Нарийвчилсан хэсэг) - файлд нэвтрэх өргөтгөсөн эрхийг жагсаасан болно.

FAT эзлэхүүний хувьд та хандалтыг зөвхөн дууны түвшний түвшинд хянах боломжтой бөгөөд ийм хяналтыг зөвхөн алсаас хандах боломжтой гэдгийг сануулъя.

Файл болон лавлахуудыг шахаж байна

Windows 2000 нь NTFS боть дээр байрлах файлууд болон лавлахуудыг шахахыг дэмждэг. Шахсан файлуудыг ямар ч Windows программ уншиж, бичиж болно. Үүний тулд тэдгээрийг урьдчилан задлах шаардлагагүй. Ашигласан шахалтын алгоритм нь DoubleSpace (MS-DOS 6.0) болон DriveSpace (MS-DOS 6.22)-д ашигладагтай төстэй боловч нэг чухал ялгаа байдаг - MS-DOS-д үндсэн хуваалт эсвэл логик төхөөрөмжийг бүхэлд нь шахдаг бол NTFS-д та бие даасан файлууд болон сангуудыг багцалж болно.

NTFS шахалтын алгоритм нь 4 КБ хүртэлх хэмжээтэй кластеруудыг дэмжихэд зориулагдсан. Хэрэв кластерын хэмжээ 4 КБ-аас их байвал NTFS шахалтын функцууд боломжгүй болно.

Өөрийгөө эдгээдэг NTFS

NTFS файлын систем нь өөрөө өөрийгөө эдгээх чадвартай бөгөөд гүйцэтгэсэн үйлдлийн бүртгэл болон бусад олон механизмын тусламжтайгаар бүрэн бүтэн байдлаа хадгалж чаддаг.

NTFS нь NTFS боть дээрх системийн файлуудыг өөрчилдөг үйлдэл бүрийг гүйлгээ гэж үзэж, ийм гүйлгээний талаарх мэдээллийг бүртгэлд хадгалдаг. Эхэлсэн гүйлгээг бүрэн дуусгах (амжилт хийх) эсвэл буцаах (буцах) боломжтой. Сүүлчийн тохиолдолд NTFS-ийн хэмжээ нь гүйлгээ эхлэхээс өмнөх төлөв рүү буцдаг. Гүйлгээг удирдахын тулд NTFS нь диск рүү бичихээс өмнө гүйлгээнд орсон бүх үйлдлийг бүртгэлийн файлд бичдэг. Гүйлгээ дууссаны дараа бүх үйл ажиллагаа дуусна. Тиймээс NTFS-ийн хяналтан дор хүлээгдэж буй үйлдлүүд байж болохгүй. Дискний эвдрэл гарсан тохиолдолд хүлээгдэж буй үйлдлүүдийг зүгээр л зогсооно.

NTFS нь мөн алдаатай кластеруудыг шууд илрүүлж, файлын үйл ажиллагаанд шинэ кластеруудыг хуваарилах боломжийг олгодог үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг. Энэ механизмыг кластерийн дахин зураглал гэж нэрлэдэг.

Энэхүү тоймд бид Microsoft Windows 2000-д дэмжигдсэн төрөл бүрийн файлын системүүдийг авч үзэн, тэдгээрийн дизайны талаар ярилцаж, тэдгээрийн давуу болон сул талуудыг тэмдэглэв. Хамгийн ирээдүйтэй нь NTFS файлын систем бөгөөд бусад файлын системд байдаггүй олон тооны функцуудтай. Microsoft Windows 2000-д дэмжигдсэн NTFS-ийн шинэ хувилбар нь илүү их ажиллагаатай тул Win 2000 үйлдлийн системийг суулгахдаа ашиглахыг зөвлөж байна.

ComputerPress 7"2000

ХЯНАЛТЫН РОБОТ

-ийн салбарууд

" Мэдээлэл зүй ба компьютерийн технологи" сэдвээр:

"ҮС"

"Файлын системүүд"

1. Үйлдлийн системүүд

2. Файлын системүүд

3. Файлын систем ба файлын нэр

Лавлагаа

1. Үйлдлийн системүүд

Үйлдлийн систем, үйлдлийн систем (Англи) үйл ажиллагаа явуулж байнасистем) - компьютерийн техник хангамжийг хянах, файлуудтай ажиллах, өгөгдөл оруулах, гаргах, түүнчлэн хэрэглээний програмууд болон хэрэгслүүдийг гүйцэтгэх үндсэн компьютерийн програмуудын багц.

Таныг компьютераа асаахад үйлдлийн систем нь бусад программуудын өмнө санах ойд ачаалагдаж, улмаар тэдгээрийн ажиллах платформ, орчин болж үйлчилдэг. Дээрх функцүүдээс гадна үйлдлийн систем нь хэрэглэгчийн интерфэйс, сүлжээний харилцан үйлчлэл гэх мэт бусад функцийг гүйцэтгэх боломжтой. 1990-ээд оноос хойш персонал компьютер, серверт зориулсан хамгийн түгээмэл үйлдлийн системүүд нь Microsoft Windows болон Windows NT үйлдлийн системүүд, Mac OS болон Mac OS X, UNIX ангиллын системүүд, Unix-тэй төстэй системүүд (ялангуяа GNU/Linux) юм. .

Үйлдлийн системийг үндсэн технологи ([Unix]-тэй төстэй эсвэл Windows-тэй төстэй), лицензийн төрлөөр ([өмчийн] эсвэл [нээлттэй эх сурвалж]), одоо хөгжүүлж байгаа эсэх (хуучин DOS эсвэл NextStep эсвэл орчин үеийн GNU/Linux болон Windows) зэргээр ангилж болно. , ажлын станцуудад (DOS, Apple), эсвэл серверүүдэд (), [бодит цагийн үйлдлийн систем|бодит цагийн үйлдлийн систем] болон [суулгасан үйлдлийн систем|суулгасан үйлдлийн систем] (, ), , эсвэл тусгайлсан (үйлдвэрлэлийн удирдлага, сургалт гэх мэт) .). MS EXCEL программын зорилго, үндсэн шинж чанарууд. Програмын интерфейс. Интерфейсийн үндсэн элементүүд. Хүснэгт, нүд, мөр, багана, хаягийн системийн тухай ойлголт. Ширээний талбайн дагуух хөдөлгөөн. Өгөгдлийн оролт. Өгөгдлийн төрлүүд. Нүдний агуулгыг засах. Нүдний өргөн ба өндрийг өөрчлөх. Нүдний шинж чанар (Үүрэн форматлах команд).

2. Файлын системүүд

Орчин үеийн бүх үйлдлийн системүүд нь өгөгдлийг дискэн дээр хадгалах, тэдгээрт хандах боломжийг олгодог файлын системийг бий болгодог.

Файлын системийн үндсэн функцуудыг хоёр бүлэгт хувааж болно.

Файлтай ажиллах функцууд (файл үүсгэх, устгах, нэрийг өөрчлөх гэх мэт)

Файлд хадгалагдсан өгөгдөлтэй ажиллах функцууд (бичих, унших, өгөгдөл хайх гэх мэт).

Файлууд нь компьютерийн зөөвөрлөгч дээрх өгөгдлийг зохион байгуулах, хадгалахад ашиглагддаг гэдгийг мэддэг. Файл гэдэг нь өөрийн гэсэн өвөрмөц нэртэй эсвэл машин зөөгч дээрх нэртэй хэсэгтэй, дурын тооны байтуудын дараалал юм.

Компьютерийн зөөвөрлөгч дээрх олон файлын бүтцийг файлын шинж чанарууд (параметр ба дэлгэрэнгүй мэдээлэл) хадгалдаг сангууд ашиглан гүйцэтгэдэг. Лавлах нь олон дэд санг агуулж болох тул дискэн дээр салаалсан файлын бүтцийг бий болгодог. Модны бүтэц дэх файлуудыг зохион байгуулахыг файлын систем гэж нэрлэдэг.

Файлын системийг зохион байгуулах зарчим нь хүснэгт юм. Файлыг дискний хаана бичсэн тухай мэдээллийг Файл хуваарилах хүснэгтэд (FAT) хадгалдаг.

Энэ хүснэгт нь эзлэхүүний эхэнд байрладаг. Эзлэхүүнийг хамгаалахын тулд FAT-ийн хоёр хувийг эзлэхүүн дээр хадгалдаг. Хэрэв эхний FAT хуулбар гэмтсэн бол дискний хэрэгслүүд хоёр дахь хуулбарыг ашиглан дууны хэмжээг засах боломжтой.

FAT нь дизайны хувьд номын агуулгын хүснэгттэй төстэй, учир нь үйлдлийн систем нь файлын байршлыг тогтоох, файлын хатуу дискэн дээр байрлах кластеруудыг тодорхойлоход ашигладаг.

Мэдээлэл хадгалах хамгийн жижиг физик нэгж бол салбар юм. Салбарын хэмжээ 512 байт байна. FAT хүснэгтийн хэмжээ хязгаарлагдмал тул 32 МБ-аас их хэмжээтэй дискний хувьд салбар тус бүрт хаяг өгөх боломжгүй.

Үүнтэй холбогдуулан салбаруудын бүлгийг нөхцөлт байдлаар кластер болгон нэгтгэдэг. Кластер нь өгөгдөл хаяглах хамгийн жижиг нэгж юм. Кластерын хэмжээ нь секторын хэмжээнээс ялгаатай нь тогтмол биш бөгөөд дискний багтаамжаас хамаарна.

Эхлээд FAT-ийн 12 битийн хувилбарыг (FAT12 гэж нэрлэдэг) уян диск болон жижиг хатуу дискэнд (16 МБ-аас бага) ашигладаг байсан. Дараа нь MS-DOS нь том хөтчүүдэд зориулсан FAT-ийн 16 бит хувилбарыг нэвтрүүлсэн.

MS DOS, Win 95, Win NT үйлдлийн системүүд нь файлын хуваарилалтын хүснэгтэд 16 битийн талбаруудыг хэрэгжүүлдэг. FAT32 файлын системийг Windows 95 OSR2 дээр нэвтрүүлсэн бөгөөд Windows 98 болон Windows 2000 дээр дэмжигддэг.

FAT32 нь 2 ГБ-аас их хэмжээтэй файлуудад ашиглахад зориулагдсан FAT-ийн сайжруулсан хувилбар юм.

FAT32 нь 2 TB хүртэлх хэмжээтэй дискийг дэмжиж, дискний зайг илүү үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгодог. FAT32 нь жижиг кластеруудыг ашигладаг бөгөөд энэ нь дискний зайг илүү үр дүнтэй ашиглах боломжийг олгодог.

Windows XP нь FAT32 болон NTFS ашигладаг. Файлын системийг хөгжүүлэх илүү ирээдүйтэй чиглэл бол урт файлын нэр, найдвартай хамгаалалтын систем бүхий NTFS (Шинэ технологийн файлын систем) рүү шилжих явдал байв.

NTFS хуваалтын хэмжээ хязгаарлагдахгүй. NTFS нь жижиг файлуудыг том кластерт бичих замаар дискний хоосон зайг багасгадаг. Нэмж дурдахад NTFS нь дискийг өөрөө, тусдаа хавтас, файлуудыг шахах замаар дискний зайг хэмнэх боломжийг олгодог.

Файлуудыг нэрлэх аргын дагуу "богино" ба "урт" нэрийг ялгадаг.

MS-DOS-д батлагдсан конвенцийн дагуу IBM PC компьютер дээрх файлуудыг нэрлэх арга нь 8.3 конвенц байсан. Файлын нэр нь жинхэнэ нэр болон нэрийн өргөтгөл гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Файлын нэрэнд 8 тэмдэгт, өргөтгөл нь 3 тэмдэгтээс бүрдэнэ.

Нэрийг өргөтгөлөөс цэгээр тусгаарлана. Нэр болон өргөтгөл нь зөвхөн Латин цагаан толгойн үсэг, тоон тэмдэгтүүдийг агуулж болно. 8.3-т заасны дагуу бичигдсэн файлын нэрийг "богино" гэж үзнэ.

Windows 95 үйлдлийн систем гарч ирснээр "урт" нэрний тухай ойлголт бий болсон. Ийм нэр нь 256 хүртэлх тэмдэгт агуулж болно. Энэ нь утга учиртай файлын нэр үүсгэхэд хангалттай юм. "Урт" нэр нь ямар ч тэмдэгт агуулж болно. есөн тусгай тэмдэгтээс бусад нь: /: *? "< > |.

Нэрэнд зай болон олон цэг оруулахыг зөвшөөрнө. Файлын нэр гурван тэмдэгтийн өргөтгөлөөр төгсдөг. Өргөтгөл нь файлуудыг төрлөөр нь ангилахад хэрэглэгддэг.

Файлын бүтэн нэрийг файлын өөрийнх нь нэр, түүнд хандах замын хамт авч үзсэнээр файлын нэрийн өвөрмөц байдлыг баталгаажуулдаг. Файлын замтөхөөрөмжийн нэрээр эхэлж, дамжуулж буй бүх лавлах (хавтас) нэрийг багтаана. "" тэмдэгтийг (буцах налуу зураас - урвуу налуу зураас) тусгаарлагч болгон ашигладаг. Жишээ нь: D: Documents and SettingsTVAMy баримт бичгийн хичээл-tva роботууд. txt Файлуудын байршлын талаархи мэдээллийг хүснэгтийн бүтцэд хадгалдаг хэдий ч хэрэглэгчдэд шаталсан бүтэц хэлбэрээр танилцуулагддаг - энэ нь хүмүүст илүү тохиромжтой бөгөөд үйлдлийн систем нь шаардлагатай бүх өөрчлөлтийг хариуцдаг. .

Энгийн файл нь байтуудын массив бөгөөд файлын дурын байтаас эхлэн уншиж, бичиж болно. Цөм нь ердийн файлууд дахь бичлэгийн хил хязгаарыг хүлээн зөвшөөрдөггүй, гэхдээ олон програмууд мөрийн тэжээлийг мөрийн тасалдал гэж үздэг ч бусад программууд өөр бүтэцтэй байж магадгүй. Файл нь өөрөө файлын талаар ямар ч системийн мэдээллийг хадгалдаггүй боловч файлын систем нь файл бүрийн эзэмшигч, зөвшөөрөл, ашиглалтын талаарх зарим мэдээллийг хадгалдаг.

Бүрэлдэхүүн хэсэг дуудагдсан файлын нэрнь 255 тэмдэгт хүртэл урттай мөр юм. Эдгээр нэрс нь тусгай төрлийн файлд хадгалагддаг каталог. Сан дахь файлын талаарх мэдээллийг дуудна лавлах оруулгамөн файлын нэрээс гадна файлын заагчийг агуулдаг. Лавлах оруулгууд нь бусад лавлахаас гадна ердийн файлуудыг лавлаж болно. Энэ нь лавлах ба файлуудын шатлалыг үүсгэдэг бөгөөд үүнийг файлын систем гэж нэрлэдэг. Файлын систем;

Зураг 2-2. Жижиг файлын систем

Нэг жижиг файлын системийг Зураг 2-2-т үзүүлэв. Лавлах сангууд нь дэд сангуудыг агуулж болох ба нэг лавлахыг нөгөөд нь хэр гүн оруулахад хязгаарлалт байхгүй. Файлын системийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахын тулд цөм нь процессуудыг лавлах руу шууд бичихийг зөвшөөрдөггүй. Файлын систем нь ердийн файл, лавлахаас гадна төхөөрөмж, залгуур гэх мэт бусад объектуудын лавлагааг хадгалах боломжтой.

Файлын систем нь модыг үүсгэдэг бөгөөд түүний эхлэл нь дотор байдаг үндсэн директор, заримдаа нэрээр нь дууддаг налуу зураас, энэ нь нэг налуу зураастай (/) тэмдэгттэй таарч байна. Үндсэн директор нь файлуудыг агуулдаг; Зураг 2.2-т үзүүлсэн бидний жишээнд энэ нь цөмийн гүйцэтгэгдэх объект файлын хуулбар болох vmunix-г агуулж байна. Энэ нь мөн сангуудыг агуулдаг; Энэ жишээнд энэ нь usr лавлахыг агуулж байна. usr лавлах дотор ls, vi зэрэг программуудын гүйцэтгэх объектын кодыг голчлон агуулсан bin лавлах байдаг.

Процесс нь зааж өгснөөр файлд ханддаг замтүүний өмнө, энэ нь ташуу зураасаар (/) тусгаарлагдсан цөөхөн эсвэл огт байхгүй файлын нэрээс бүрдэх мөр юм. Цөм нь процесс бүртэй хоёр санг холбодог бөгөөд үүгээр дамжуулан файл руу хүрэх замыг тайлбарлах боломжтой. Үндсэн лавлахпроцесс нь процессын хүрч болох файлын системийн хамгийн өндөр цэг юм; Энэ нь ихэвчлэн бүх файлын системийн үндсэн директортой тохирдог. Ташуу зураасаар эхэлсэн маршрутыг дуудна үнэмлэхүй зам, мөн процессын үндсэн лавлахаас эхлэн цөмөөр тайлбарлагддаг.

Ташуу зураасаар эхлээгүй замын нэрийг дуудна харьцангуй зам, -тэй харьцангуйгаар тайлбарлагдана одоогийн ажлын лавлахүйл явц. (Энэ лавлахыг бас товчоор нэрлэдэг одоогийн лавлахэсвэл ажлын лавлах) Одоогийн лавлахыг шууд нэрээр нь тодорхойлж болно цэг, энэ нь нэг цэгтэй тохирч байна (). Файлын нэр цэг цэг(.) нь одоогийн лавлахын эх лавлахыг заана. Үндсэн лавлах нь өөрөө өвөг дээдэс юм.