Karaktärisering och syftet med filsystemet. Beskrivning av filsystemets allmänna egenskaper
Filsystem. Typer av filsystem. Filoperationer. Kataloger. Katalogverksamhet.
fil är ett namngivet område i externt minne som kan skrivas till och från vilket data kan läsas.
Huvudsyftet med att använda filen.
Långsiktig och pålitlig informationslagring . Hållbarhet uppnås genom användning av minnesenheter som är oberoende av ström, och hög tillförlitlighet bestäms genom att skydda åtkomst till filer och den allmänna organisationen av programkoden för operativsystemet, där hårdvarufel oftast inte förstör information som lagras i filer.
Informationsdelning . Filer tillhandahåller ett naturligt och enkelt sätt att dela information mellan applikationer och användare på grund av förekomsten av ett mänskligt läsbart symbolnamn och konstansen för lagrad information och filplats. Användaren ska ha praktiska sätt att arbeta med filer, inklusive kataloger-kataloger som kombinerar filer i grupper, sökverktyg efter filer efter egenskaper, en uppsättning kommandon för att skapa, ändra och radera filer. En fil kan skapas av en användare och sedan användas av en helt annan användare, medan skaparen av filen eller administratören kan bestämma andra användares åtkomsträttigheter till den. Dessa mål implementeras i filsystemets operativsystem.
Filsystem (FS) är en del av operativsystemet, inklusive:
uppsättningen av alla filer på disken;
uppsättningar av datastrukturer som används för filhantering, till exempel filkataloger, filbeskrivningar, tabeller över fördelning av fritt och ockuperat diskutrymme;
en uppsättning systemprogramverktyg som implementerar olika filoperationer, såsom att skapa, radera, läsa, skriva, namnge och söka filer.
Således spelar filsystemet rollen som ett mellanlager som skyddar alla komplexiteter i den fysiska organisationen av en långsiktig datalagring, och skapar en enklare logisk modell för denna lagring för program, samt ger dem en uppsättning lättanvända kommandon för att manipulera filer.
Följande filsystem är allmänt kända:
filsystem operativsystem MS - DOS baserat på filallokeringstabell - FETT ( Arkiv tilldelning bord ).
Tabellen innehåller information om platsen för alla filer (varje fil är indelad i kluster i enlighet med tillgängligheten av ledigt diskutrymme finns kluster av en fil inte nödvändigtvis i närheten). MS-DOS-filsystemet har betydande begränsningar och nackdelar, till exempel under förnamn filen tilldelas 12 byte, arbete med en stor hårddisk leder till betydande fragmentering av filer;
Huvudfunktionerna i en sådan FS syftar till att lösa följande problem:
filnamn;
applikationsprogrammeringsgränssnitt;
kartlägga den logiska modellen för filsystemet till den fysiska organisationen av datalageret;
filsystemets motståndskraft mot strömavbrott, maskinvarufel och programvarufel.
OS /2 kallas HPFS ( hög - Performance Arkiv System - höghastighets filsystem).
Ger möjlighet att ha ett filnamn på upp till 254 tecken. Filer skrivna på disken har minimal fragmentering. Det kan fungera med filer inspelade i MS DOS;
En ny uppgift läggs till ovanstående uppgifter. fildelning från flera processer. Filen i det här fallet är en delad resurs, vilket innebär att filsystemet måste lösa hela komplexet av problem associerade med sådana resurser. I synnerhet bör FS tillhandahålla medel för att blockera filen och dess delar, förhindra raser, eliminera dödlås, matchande kopior etc.
I fleranvändarsystem uppstår en annan uppgift: att skydda en användares filer från obehörig åtkomst av en annan användare.
operativsystem filsystem Windows 95
Den har en nivåstruktur som gör att du kan stödja flera filsystem samtidigt. Det gamla MS-DOS-filsystemet stöds direkt och filsystem utvecklas inte av företaget Microsoftstöds med special moduler. Det är möjligt att använda långa (upp till 254 tecken) filnamn.
operativsystem filsystem Unix
De ger ett enhetligt sätt att komma åt fil I / O-system.
Åtkomsträttigheter till filen bestämmer praktiskt taget åtkomsträttigheter till systemet (filens ägare är användaren som skapade den).
Filtyper
Filsystem stöder flera funktionellt olika typer av filer, som i regel inkluderar vanliga filer, katalogfiler, specialfiler, namngivna pipelines, minneskartade filer och andra.
Vanliga filer , eller helt enkelt filer, innehåller information av godtycklig karaktär som användaren skriver in i dem eller som bildas som ett resultat av arbetet i system och användarprogram. De flesta moderna operativsystem (till exempel UNIX, Windows, OS / 2) begränsar eller kontrollerar inte innehållet och strukturen i en vanlig fil. Innehållet i en vanlig fil bestäms av applikationen som fungerar med den. Till exempel skapar en textredigerare textfiler som består av strängar med tecken representerade i valfri kod. Det kan vara dokument, programkällor osv. Textfiler kan läsas på skärmen och skrivas ut på en skrivare. Binära filer använder inte teckenkoder, de har ofta en komplex intern struktur, t.ex. körbar programkod eller en arkivfil. Alla operativsystem måste kunna identifiera minst en filtyp - sina egna körbara filer.
kataloger - detta är en speciell typ av filer som innehåller systemhjälpinformation om en uppsättning filer grupperade av användare enligt något informellt attribut (till exempel filer som innehåller dokument från ett kontrakt eller filer som utgör ett programvarupaket kombineras till en grupp). På många operativsystem kan en katalog innehålla alla typer av filer, inklusive andra kataloger, vilket skapar en trädstruktur som är bekväm att söka. Kataloger fastställer korrespondensen mellan filnamn och deras egenskaper som används av filsystemet för att hantera filer. Sådana egenskaper inkluderar i synnerhet information (eller en pekare till en annan struktur som innehåller dessa data) om filtypen och dess plats på disken, åtkomsträttigheter till filen och datum för dess skapande och modifiering. I alla andra avseenden behandlas kataloger av filsystemet som vanliga filer.
Specialfiler - Det här är dummy-filer associerade med input / output-enheter, som används för att förena mekanismen för åtkomst till filer och externa enheter. Specialfiler tillåter användaren att utföra I / O genom de vanliga kommandona att skriva till en fil eller läsa från en fil. Dessa kommandon behandlas först av filsystemprogrammen, och sedan konverteras de i ett skede av frågeteknik av operativsystemet till kontrollkommandon för motsvarande enhet.
Moderna filsystem stöder andra typer av filer, till exempel symboliska länkar, namngivna pipelines, minneskartade filer.
Filsystemets hierarkiska struktur
Användare får åtkomst till filer med symboliskt namn. Mänskliga minnesfunktioner begränsar emellertid antalet objektnamn som en användare kan komma åt med namn. Den hierarkiska organisationen av namnområdet kan utvidga dessa gränser avsevärt. Det är därför de flesta filsystem har en hierarkisk struktur där nivåer skapas på grund av att en katalog på lägre nivå kan inkluderas i en katalog på högre nivå (Fig. 7.3).
En graf som beskriver en kataloghierarki kan vara ett träd eller ett nätverk. Kataloger bildar ett träd om filen bara får gå in i en katalog (Fig. 7.3, b) och ett nätverk om filen kan gå till flera kataloger samtidigt (Fig. 7.3, c). På MS-DOS och Windows bildar till exempel kataloger en trädstruktur, medan de på UNIX bildar ett nätverk. I en trädstruktur är varje fil ett blad. Den högsta katalogen heter rotkatalog eller root ( rot ).
Med en sådan organisation är användaren befriad från att komma ihåg namnen på alla filer, det räcker för honom att grovt föreställa sig vilken grupp en viss fil kan tilldelas, genom att titta på katalogerna i ordning, hitta den. Den hierarkiska strukturen är bekväm för fleranvändararbete: varje användare med sina filer är lokaliserad i sin egen katalog eller katalogundertree, och samtidigt är alla filer i systemet logiskt anslutna.
Ett speciellt fall med en hierarkisk struktur är en organisation på en nivå när alla filer finns i samma katalog (fig. 7.3, a).
Filnamn
Alla filtyper har symboliska namn. Hierarkiskt organiserade filsystem använder vanligtvis tre typer av filnamn: enkla, sammansatta och relativa.
Ett enkelt, eller kort, symboliskt namn identifierar filen i samma katalog. Enkla namn tilldelas filer av användare och programmerare, medan de måste ta hänsyn till OS: s begränsningar både på teckenens namn och längden på namnet. Fram till relativt nyligen var dessa gränser mycket smala. Så i det populära FAT-filsystemet begränsades namnen till 8,3 (8 tecken - själva namnet, 3 tecken - namnförlängningen), och i s5-filsystemet, som stöds av många versioner av UNIX OS, kunde ett enkelt symboliskt namn inte innehålla mer än 14 tecken. Det är dock mycket bekvämare för användaren att arbeta med långa namn, eftersom de låter dig ge filer lätt att komma ihåg namn som tydligt anger vad som finns i den här filen. Därför stöder moderna filsystem, såväl som avancerade versioner av befintliga filsystem, vanligtvis långa, enkla, symboliska filnamn. På filsystemen NTFS och FAT32 som ingår i operativsystemet Windows NT kan till exempel ett filnamn innehålla upp till 255 tecken.
I hierarkiska filsystem tillåts olika filer att ha samma enkla symboliska namn, förutsatt att de tillhör olika kataloger. Det vill säga "många filer - ett enkelt namn" -schema fungerar här. För entydig identifiering av en fil i sådana system används det så kallade fulla namnet.
Det fullständiga namnet är en kedja av enkla symboliska namn på alla kataloger genom vilka sökvägen från roten till den givna filen passerar. Således är det fullständiga namnet sammansatt, där enkla namn separeras från varandra av den separator som accepteras i OS. Ofta används en framåt- eller bakstreck som separator, och det är vanligt att inte ange rotkatalognamnet. I fig. 7.3, b två filer har det enkla namnet main.exe, men deras sammansatta namn /depart/main.exe och /user/anna/main.exe är olika.
I ett trädbaserat filsystem finns det en-mot-en-korrespondens mellan en fil och dess fulla namn "en fil - ett fullständigt namn". I filsystem med en nätverksstruktur kan en fil gå in i flera kataloger, vilket innebär att den har flera fulla namn; här är korrespondensen "en fil - många fullständiga namn" sant. I båda fallen identifieras filen unikt med dess fulla namn.
En fil kan också identifieras med dess relativa namn. Det relativa filnamnet definieras genom begreppet "aktuell katalog". För varje användare vid varje tidpunkt är ett av filsystemets kataloger aktuellt, och denna katalog väljs av användaren själv på kommandot för OS. Filsystemet fångar upp namnet på den aktuella katalogen och använder det sedan som ett tillägg till relativa namn för att bilda det fulla filnamnet. När man använder relativa namn identifierar användaren filen med en kedja med katalognamn genom vilken rutten från den aktuella katalogen till den givna filen passerar. Om till exempel katalogen är / användare, ser det relativa filnamnet /user/anna/main.exe så ut: anna / main.exe.
På vissa operativsystem är det tillåtet att ge samma fil flera enkla namn som kan tolkas som alias. I detta fall, precis som i ett system med en nätverksstruktur, upprättas korrespondensen "en fil - många fullständiga namn", eftersom minst ett fullt namn motsvarar varje enkelt filnamn.
Även om det fullständiga namnet identifierar filen är det lättare för operativsystemet att arbeta med filen om det finns en en-till-en-korrespondens mellan filerna och deras namn. För detta ändamål tilldelar den ett unikt namn till filen så att förhållandet "en fil - ett unikt namn" är sant. Ett unikt namn finns tillsammans med ett eller flera symboliska namn som tilldelats filen av användare eller applikationer. Det unika namnet är en numerisk identifierare och är endast avsedd för operativsystemet. Ett exempel på ett sådant unikt filnamn är inodnumret på ett UNIX-system.
Filattribut
Begreppet "fil" inkluderar inte bara data och namn som den lagrar utan också attribut. attribut är information som beskriver egenskaperna hos en fil. Exempel på möjliga filattribut:
filtyp (vanlig fil, katalog, specialfil, etc.);
filägare
filskapare;
lösenord för att komma åt filen;
information om tillåtna filåtkomstoperationer;
skapelsetider, senaste åtkomst och senaste ändring;
nuvarande filstorlek;
maximal filstorlek;
underteckna "endast läst";
signera "dold fil";
signera "systemfil";
signera "arkivfil";
signera "binär / karaktär";
underteckna "tillfälligt" (radera efter att processen är klar);
tecken på blockering;
filrekordslängd;
pekaren till nyckelfältet i posten;
nyckellängd.
Uppsättningen av filattribut bestäms av filsystemets detaljer: i filsystem av olika typer kan olika uppsättningar attribut användas för att karakterisera filer. Till exempel i filsystem som stöder ostrukturerade filer behöver du inte använda de tre sista attributen i listan som är relaterade till filstrukturering. I ett operativsystem med en användare kommer det i attributuppsättningen inte att finnas några egenskaper relaterade till användare och skydd, som filägaren, filskaparen, lösenord för åtkomst till filen, information om tillåten åtkomst till filen.
Användaren kan komma åt attributen med hjälp av de verktyg som tillhandahålls för detta ändamål av filsystemet. Vanligtvis är det tillåtet att läsa värdena på alla attribut, och endast ett fåtal kan ändras. Till exempel kan användaren ändra åtkomsträttigheterna till filen (förutsatt att han har nödvändiga behörigheter för detta), men han får inte ändra skapningsdatumet eller den aktuella filstorleken.
Värdena på filattribut kan direkt ingå i kataloger, vilket görs i MS-DOS-filsystemet (Fig. 7.6, a). Figuren visar strukturen för en katalogpost som innehåller ett enkelt symboliskt namn och filattribut. Här anger bokstäverna tecken på en fil: R - skrivskyddad, A - arkiverad, H - dold, S - system.
Fig. 7,6. Katalogstruktur: a - MS-DOS katalogpoststruktur (32 byte), b - UNIX OS katalogpoststruktur
Ett annat alternativ är att placera attribut i specialtabeller när kataloger endast innehåller länkar till dessa tabeller. Denna strategi implementeras till exempel i ufs-filsystemet i UNIX OS. I detta filsystem är katalogstrukturen väldigt enkel. En post för varje fil innehåller ett kort symboliskt filnamn och en pekare till filens kod, som tabellen i ufs kallas, där värdena för filattributen är koncentrerade (fig. 7.6, b).
I båda fallen tillhandahåller kataloger en länk mellan filnamn och de verkliga filerna. Men tillvägagångssättet när filnamnet separeras från dess attribut gör systemet mer flexibelt. Till exempel kan en fil enkelt inkluderas i flera kataloger samtidigt. Inlägg om denna fil i olika kataloger kan innehålla olika enkla namn, men länknumret kommer att innehålla samma indexnummer.
Filoperationer
De flesta moderna operativsystem ser en fil som en ostrukturerad sekvens av byte med variabel längd. I standard POSIX följande operationer definieras i filen:
int öppen ( char * fname , int flaggor , läge _ t läge )
Denna operation `` öppnar '' filen, upprättar en anslutning mellan programmet och filen. På så sätt får programmet filbeskrivning - ett heltal som identifierar den givna föreningen. I själva verket är detta ett index i systemtabellen över öppna filer för den här uppgiften. Alla andra funktioner använder detta index för att hänvisa till filen.
Parameteren char * fname anger filens namn. Flaggor är en bitmask som bestämmer läget för att öppna filen. Filen kan endast öppnas för läsning, endast för att skriva och läsa och skriva; Dessutom kan du öppna en befintlig fil, eller du kan försöka skapa en ny fil med noll längd. Det tredje parametraläget som tillval används endast när du skapar filen och ställer in filens attribut.
off _ t lseek ( int handtag , off _ t offset , int whence )
Denna operation flyttar läs / skrivpekaren i filen. Offsetparametern ställer in antalet byte som pekaren ska flyttas och varifrån parametern bestämmer var offset ska räknas från. Det antas att offset kan räknas från filens början (SEEK_SET), från dess slut (SEEK_END) och från aktuell pekarposition (SEEK_CUR). Åtgärden returnerar pekarens position, räknat från början av filen. Således ringer lseek (handtag, 0, SEEK_CUR) tillbaka pekarens nuvarande position utan att flytta den.
int read (int handtag, char * var, size_t how_much)
Funktionen att läsa från en fil. Pekaren där bufferten ställer in var läsningsdata ska placeras; den tredje parametern anger hur mycket data som ska läsas. Systemet läser det nödvändiga antalet byte från filen, börjar med läs / skrivpekaren i den här filen och flyttar pekaren till slutet av läsesekvensen. Om filen slutade tidigare läses så mycket data som det fanns tills dess slut. Åtgärden returnerar antalet räknade byte. Om filen bara öppnades för skrivning kommer det lästa samtalet att returnera ett fel.
int skriva (int handtag, char * what, size_t how_much)
Skriv operation till en fil. Vad-pekaren anger början av databufferten; den tredje parametern anger hur mycket data som ska skrivas. Systemet skriver det nödvändiga antalet byte till filen, börjar från läs / skrivpekaren i den här filen, ersätter data lagrade på denna plats och flyttar pekaren till slutet av det inspelade blocket. Om filen slutade tidigare ökar dess längd. Åtgärden returnerar antalet skrivna byte.
Om filen öppnades för endast läsning kommer ett skrivsamtal att returnera ett fel.
int ioctl (int handtag, int cmd, ...) ; int fcntl ( int handtag , int cmd , ...)
Ytterligare filoperationer. Ursprungligen antogs det uppenbarligen att ioctl är operationer i själva filen, och fcntl är operationer på den öppna filbeskrivaren, men sedan blandade den historiska utvecklingen något i dessa systemsamtal. standard POSIX definierar vissa operationer som en deskriptor, till exempel duplicering (som en följd av denna operation får vi två deskriptorer associerade med samma fil), och på själva filen, till exempel, den trunkera operationen - klippa filen till en viss längd. Unix trunkering kan också användas för att klippa data från mitten av filen. När du läser data från ett sådant utskuret område läses nollor, och detta område upptar inte fysiskt diskutrymme.
En viktig åtgärd är att blockera delar av filen. POSIX erbjuder en biblioteksfunktion för detta ändamål, men i familjesystem Unix Denna funktion implementeras genom ett fcntl-samtal.
De flesta implementeringar av standarden POSIX erbjudanden och ytterligare operationer. Så in Unix SVR4 Med dessa operationer kan du ställa in synkron eller försenad inspelning, etc.
caddr_t mmap (caddr_t addr, size_t len, int prot, int flaggor, int handtag, off_t offset)
Kartlägga ett filavsnitt till processens virtuella adressutrymme Prot-parametern sätter åtkomsträttigheterna till det visade avsnittet: för läsning, skrivning och körning. Kartläggning kan ske på en given virtuell adress, eller systemet kan välja vilken adress som ska visas.
Ytterligare två operationer utförs inte längre på filen utan på dess namn: det här är operationerna för att byta namn på och radera filen. På vissa system, till exempel familjesystem Unix, kan filen ha flera namn, och det finns bara ett systemsamtal för att radera namnet. Filen raderas när efternamnet tas bort.
Det kan ses att uppsättningen av operationer på en fil i denna standard är mycket lik den uppsättningen av operationer på en extern enhet. Båda betraktas som ostrukturerade byte-strömmar. För fullständighet bör det sägas att de viktigaste medlen för interprocesskommunikation i familjesystem Unix (pipa) är också en ostrukturerad dataström. Tanken att de flesta dataöverföringsåtgärder kan reduceras till en byte-ström är ganska gammal, men Unix var ett av de första systemen där denna idé fördes närmare den logiska slutsatsen.
Ungefär samma modell för att arbeta med filer accepteras i CP/ M, och en uppsättning filsystemssamtal Ms dos faktiskt kopierade från samtal Unix v7 . I sin tur OS/2 och Windows NT ärvde principerna för att arbeta med filen direkt från Ms dos.
Däremot i system utan Unix i stamtavlan kan en något annorlunda tolkning av begreppet fil användas. Oftast behandlas en fil som en uppsättning poster. Typiskt stöder ett system inspelningar av både konstant längd och variabel. Till exempel tolkas en textfiltolk som en fil med poster med variabel längd, och varje rad med text motsvarar en post. Detta är modellen för att arbeta med filer i VMSoch i OS-linjen OS/360 -MVS IBM-företag.
FEDERAL UTVECKLINGSBYGG
STATS UTBILDNINGSINSTITUTION
HÖGER professionell utbildning
ST PETERSBURG STAT UNIVERSITET
EKONOMI OCH FINANS »
AVDELNING AV INFORMATIK
Sammanfattning av datavetenskap
om ämnet:
Filsystem
Tillverkad av: student 110 grupp O110
E.V. Andreeva
Head: prof. E.A. Osipova
Sankt Petersburg
2009 år
Inledning …………………………………………………………… 3
1. FAT-filsystem ...................................... 4
2. FAT32-filsystem ...................................... 5
3. HPFS-filsystem ...
4. NTFS-filsystem .............................................. 8
Slutsats ………………………………………………… 9
Lista över begagnad litteratur …………………………… ..10
introduktion
Filsystemet är det som långt ifrån idealisk, men småskalig ordning på våra hårddiskar vilar på. Lagringsmedier kan bara lagra, skriva eller läsa bitar av data från vissa sektorer, och filsystemet ansvarar för tillgång till information. Denna term kan ges flera definitioner, som var och en är sant. Ett filsystem är ett system för att organisera och lagra information på en hårddisk eller andra medier, programvarealgoritmer för operativsystemet för att hantera detta informationsorganisationssystem, och slutligen, på hushållsnivå, är det totaliteten för alla filer och mappar på en disk.
Filsystemet bestämmer:
Hur filer och kataloger lagras på disken;
Vilken information lagras om filer och kataloger;
Hur kan jag ta reda på vilka delar av disken som är gratis och vilka inte;
Formatet för kataloger och annan serviceinformation på disken.
Vi kommer att överväga fyra filsystem - FAT, FAT 32, HPFS, NTFS.
1. Filsystem FETT
FAT är det enklaste av de Windows NT-filsystemen som stöds. Grunden för FAT-filsystemet är filtilldelningstabellen, som ligger i början av volymen.
En skiva formaterad i FAT-filsystemet är indelad i kluster, vars storlek beror på volymen. Samtidigt som filen skapas skapas en post i katalogen och numret på det första klustret som innehåller data ställs in.
Att uppdatera filallokeringstabellen är viktigt och tidskrävande. Om filtilldelningstabellen inte uppdateras regelbundet kan detta leda till dataförlust.
FAT-katalogen har inte en specifik struktur och filerna skrivs till det första detekterade lediga utrymmet på disken. Dessutom stöder FAT-filsystemet bara fyra filattribut: System, Dold, Endast läs och Arkiv.
Fördelar med FAT-filsystemet
På en Windows NT-baserad dator kan raderingen inte ångras på något av de stöds filsystemen. FAT-filsystemet är bäst lämpat för användning på diskar och partitioner upp till 200 MB i storlek eftersom det körs med minimal overhead.
FAT-filsystemets nackdelar
Du bör inte använda FAT-filsystemet för diskar och partitioner vars storlek är mer än 200 MB. Detta beror på att när volymstorleken ökar, sjunker FAT-filsystemets prestanda snabbt. Det är inte möjligt att ställa in behörigheter för filer som finns i FAT-partitioner.
FAT-partitioner är begränsade i storlek: 4 GB under Windows NT och 2 GB under MS-DOS.
2. FAT32-filsystem
FAT 32 är en datakedja som sammanlänker grupper av diskutrymme och filer. Det finns bara ett objekt i klusterdatabasen. Av dessa representerar de två första elementen information om FAT-32-systemet, och de tredje och efterföljande elementen placeras i enlighet med diskutrymme-kluster.
Det största antalet kluster i detta filsystem är 268.435.445 kluster. Detta system låter dig använda hårddiskar upp till 32 GB i storlek. FAT kan dock stödja upp till 2 terabyte hårddiskutrymme! Ursprungligen användes detta filsystem som en del av Windows 95 OSR 2. Det var i detta filsystem att filattributen utvidgades, vilket gjorde det möjligt att lagra tid och datum för skapandet och ändringen av den senaste åtkomsten till filen eller katalogen.
Operativsystemet FAT - 32 låter dig också arbeta med någon av FAT 32-kopiorna.
FETT 32:
1. Hög hastighet;
2. Lågt krav på RAM;
3. Effektivt arbete med filer i medelstora och små storlekar;
4. Lägre skivslitage på grund av färre läs- / skrivhuvudrörelser.
Fel i filsystemet FETT 32:
1. Lågt skydd mot systemfel;
2. Ej effektivt arbete med stora filer;
3. Begränsa den maximala volymen för sektionen och filen;
4. Minskad prestanda under fragmentering;
5. Minskad prestanda när du arbetar med kataloger som innehåller ett stort antal filer
3. Filsystem HPFS
HPFS-filsystemet användes först för operativsystemet OS / 2 1.2 för att ge åtkomst till stora diskar som dök upp på marknaden vid den tiden
HPFS-filsystemet stöder FAT-katalogstrukturen och lägger till filsortering efter namn. Ett filnamn kan innehålla upp till 254 dubbelbyte-tecken. Dessutom är den minsta enheten för lagring av data nu lika stor som den fysiska sektorn (512 byte), vilket minskar skivförlusten.
I HPFS-filsystemets katalog, tillsammans med filattribut, lagras information om att skapa och göra ändringar, såväl som datum och tid för åtkomst. Uppgifter i HPFS-filsystemets katalog indikerar inte det första klustret för filen, utan FNODE. FNODE kan innehålla fildata, pekare på fildata eller andra strukturer som pekar på fildata.
HPFS försöker hitta fildata i närliggande sektorer när det är möjligt. Detta leder till en ökning av hastigheten för sekventiell filbehandling.
HPFS delar upp en disk i block på 8 MB vardera och försöker alltid skriva en fil inom ett block. Blockering resulterar i förbättrad prestanda.
Dessutom innehåller HPFS-filsystemet två unika dataobjekt:
· Super block
Superblocket finns i logisk sektor 16 och innehåller en pekare till rotkatalogen FNODE. Detta är den största faran med att använda HPFS: om superblocksektorn är markerad som skadad, kommer detta att leda till förlust av alla partitionsdata även på oskadade delar av disken. För att återställa data måste du kopiera den till en annan disk med oskadad sektor 16 och återskapa superblocket.
· Reservenhet
Reservblocket är beläget i den logiska sektorn 17 och innehåller en tabell över nödkorrigeringar samt en blockkatalog för block. I HPFS-filsystemet används en post för nödkorrigeringstabeller när en dålig sektor upptäcks, för att logiskt ange en befintlig oskadad sektor. Denna teknik för hantering av skrivfel kallas en nödfix.
Fördelarna med HPFS-filsystemet
HPFS är det optimala filsystemet för användning med 200–400 MB skivor.
HPFS-filsystemets nackdelar
Ytterligare omkostnader förknippade med användning av HPFS minskar effektiviteten i dess användning på diskar mindre än 200 MB. Dessutom reduceras prestandan också när du använder diskar större än 400 MB. När du använder HPFS under Windows NT kan säkerhetsinställningar inte ställas in.
HPFS-filsystemet stöds endast av operativsystemet Windows NT version 3.1, 3.5 och 3.51. Du kan inte komma åt HPFS-partitionen med Windows NT 4.0.
4. Filsystem NTFS
Windows NT File System (NTFS) ger prestanda, tillförlitlighet och kompatibilitet. NTFS var utformad för att tillhandahålla snabb körning av standardfiloperationer (inklusive läsning, skrivning, sökning) och tillhandahållande avancerade funktioner.
NTFS har dessutom de säkerhetsfunktioner som krävs på kraftfulla filservrar och högpresterande datorer i företagsmiljöer. NTFS-filsystemet stöder datåtkomstkontroll och ägarbehörigheter. NTFS är det enda filsystemet i Windows NT som låter dig tilldela åtkomsträttigheter till enskilda filer.
NTFS-filsystemet är enkelt och extremt kraftfullt samtidigt. Nästan allt på volymen är en fil, och allt på filen är ett attribut, inklusive dataattribut, säkerhetsattribut, filnamnattribut. Varje upptagen sektor på en NTFS-volym tillhör en fil.
Fördelar med filsystem NTFS :
1. Snabb åtkomsthastighet till små filer;
2. Storleken på hårddiskutrymme idag är praktiskt taget obegränsad.
3. Filfragmentering påverkar inte själva filsystemet.
4. Hög tillförlitlighet för datalagring och själva filstrukturen;
5. Hög prestanda när du arbetar med stora filer;
Fel i filsystemet NTFS :
Filsystemets struktur är beroende av operativsystemet. En av de första datorerna använde filsystemet FAT (File Allocation Table), som användes i operativsystemet MS DOS.
FAT designades för att arbeta med disketter mindre än 1 MB i storlek͵ och gav ursprungligen inte stöd för hårddiskar. Därefter började FAT stödja filer och partitioner upp till 2 GB i storlek.
Följande konventioner för filnamn gäller i FAT: namnet måste börja med en bokstav eller siffror och kan innehålla alla ASCII-tecken, med undantag för utrymmet och tecknen "/ \\:; | \u003d, ^ *? Namnet överstiger inte 8 tecken, följt av en punkt och en valfri förlängning på upp till 3 tecken. Fallet på tecken i filnamn skiljer sig inte och bevaras inte.
FAT-filsystemet kan inte kontrollera varje sektor separat, därför kombinerar det angränsande sektorer i kluster. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, det totala antalet lagringsenheter som filsystemet ska övervaka reduceras. Klusterstorleken i FAT är en effekt på två och bestäms av storleken på volymen när du formaterar disken. Ett kluster är ett minimalt utrymme, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ kan uppta en fil. Detta leder till att en del av diskutrymmet slösas bort.
I operativsystem används begreppen katalog och mapp som objekt för lagring av filer och ger åtkomst till dem.
Åtkomst - proceduren för att upprätta kommunikation med minnet och filen som finns i den för att skriva och läsa data.
När du öppnar en fil är det oerhört viktigt att ange dess plats. Samtidigt, om filen nås från kommandoraden, ser posten på följande sätt:
c: \\ Papka1 \\ papka2 \\ uchebnik.doc
En sådan post kallas vanligtvis en rutt eller en stig.
Namnet på den logiska enheten som föregår filnamnet i specifikationen indikerar den logiska enheten som ska söka efter filen. På samma disk är en katalog organiserad där de fullständiga namnen på filer lagras, liksom deras egenskaper: datum och tid för skapandet; volym (i byte); specialattribut. I analogi med bibliotekssystemet för att organisera kataloger, kommer det fulla filnamnet som är registrerat i katalogen att fungera som den kodning för vilken operativsystemet hittar platsen för filen på disken.
Katalog - en katalog med filer som anger platsen på disken.
I operativsystemet WINDOWS motsvarar konceptet för en katalog begreppet en mapp.
Det finns två tillstånd i katalogen - nuvarande (aktiv) och passiv.
Den nuvarande (aktiva) katalogen är katalogen där användaren arbetar för närvarande.
Passiv katalog - en katalog som det för närvarande inte har någon anslutning till .
Operativsystemet antar en hierarkisk katalogorganisationsstruktur. Varje enhet har alltid en enda huvudkatalog (root). Det är beläget på nollnivån för den hierarkiska strukturen och indikeras med symbolen "\\" - motsnur. Rotkatalogen skapas under formatering (initialisering, partitionering) av disken, har en begränsad storlek. Huvudkatalogen kan innehålla andra kataloger och filer som skapas av operativsystemkommandon och raderas av motsvarande kommandon.
Föräldrakatalog - underkatalogkatalog .
Underkatalog - en katalog som ingår i en annan katalog .
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, alla kataloger som innehåller kataloger på lägre nivå kan å ena sidan vara förälder till dem, och å andra sidan underordna katalogen på övre nivå.
En katalogstruktur kan innehålla kataloger som inte innehåller en enda fil eller underkatalog. Sådana underkataloger kallas tomma. .
Reglerna för namngivning av underkataloger är desamma som reglerna för namngivning av filer. För formell distinktion från filer tilldelas vanligtvis bara namn till underkataloger, även om du kan lägga till en typ enligt samma regler som för filer.
FAT-filsystemet fyller alltid ledigt diskutrymme i följd från början till slut. När du skapar en ny fil eller ändrar en befintlig fil söker den efter det allra första fria klustret i filtilldelningstabellen. Om en del filer i processen raderades och andra ändrades i storlek, kommer de resulterande tomma klustren att spridas över disken. Om klustren som innehåller filinformationen inte är ordnade i rad, är filen fragmenterad. Kraftigt fragmenterade filer minskar prestandan betydligt. Operativsystem som stöder FAT inkluderar vanligtvis speciella diskdefragmenteringsverktyg som är utformade för att förbättra filoperationsprestanda.
FAT-filsystemet har en betydande begränsning för att stödja stora volymer diskutrymme, gränsen är 2 GB.
Nya generationer hårddiskar med stora mängder diskutrymme krävde ett mer avancerat filsystem.
Windows-operativsystemet innehåller FAT32-filsystemet, som stöder hårddiskar upp till två terabyte i storlek. I FAT32 utvidgades filattribut, vilket tillåter nu att lagra tid och datum för skapande, ändring och sista åtkomst till filen eller katalogen. Systemet tillåter långa filnamn och mellanslag i namnen. FAT32-filsystemet stöds i Windows XP och Windows Vista.
Det är värt att säga att ett annat filsystem har utvecklats för dessa operativsystem: NTFS (New Technology File System)
NTFS utökade avsevärt möjligheten att kontrollera åtkomst till enskilda filer och kataloger, införde ett stort antal attribut, implementerade feltolerans, medel för dynamisk filkomprimering. NTFS tillåter filnamn på upp till 255 tecken
NTFS har förmågan att självständigt återställa i händelse av ett operativsystem eller maskinvarufel, så att skivvolymen förblir tillgänglig och katalogstrukturen inte bryts.
Varje fil på en NTFS-volym representeras av en post i en speciell fil - huvudfiltabellen MFT (Master File Table). NTFS reserverar de första 16 tabellposterna på cirka 1 MB i storlek för speciell information. Poster ger säkerhetskopiering av huvudfiltabellen, filåterställning, övervakar tillståndet för kluster, bestämmer filattribut.
För att minska fragmenteringen försöker NTFS alltid spara filer i sammanhängande block. Det ger en effektiv sökning efter filer i en katalog.
NTFS utvecklades som ett återvinningsbart filsystem med en transaktionsbehandlingsmodell. Varje I / O-operation som modifierar en fil på en NTFS-volym betraktas av systemet som en transaktion och kan utföras som ett odelbart block. När en användare modifierar en fil, registrerar registret filtjänsten all information som krävs för att upprepa eller rulla tillbaka transaktionen.
En intressant funktion i filsystemet är den dynamiska krypteringen av filer och kataloger, vilket ökar tillförlitligheten för informationslagring.
Frågor för självtest.
1. Vad är ett filsystem?
2. Vad är en "fil"?
3. Huvudkomponenterna i filstrukturen.
4. Vad är ett kluster?
5. Vilka är de viktigaste parametrarna som karakteriserar filen.
6. Hur genereras filnamnet?
7. Regler för namngivning av filer i FAT-systemet.
8. Varför är den kritiska betydelsen av diskdefragmentering?
9. Vad är en katalog?
10. Förklara begreppen "rutt", "väg".
11. Vad används tillägget i filnamn?
12. Huvudsyftet med filsystemet.
13. Vilka filsystem stöds av operativsystemen Windows XP, Windows Vista?
1. En logiskt ansluten uppsättning data eller program för vilka ett namngivet område är tilldelat i externt minne
kluster
2. Minsta enhet för utrymme, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ kan allokeras till en fil
3. Det fullständiga filnamnet innehåller
Själva namnet
förlängning
4. Filer med tillägget .ZIP, ARJ, avser
systemet
grafiskt
arkiveras
preliminär
5. FAT-filsystem stöder hårddiskutrymme i volym
6. Filnamnsmallen, som tjänar till att ersätta ett tecken
7. Filnamnsmönster som ersätter alla teckensekvenser
8. Katalog över filer som anger deras plats på disken
katalog
Filallokeringstabell
kluster
chaufför
9. Förfarandet för att upprätta kommunikation med en fil i minnet
defragmentering
läsning
10. Filer med .COM, EXE-förlängning, relaterar till
systemet
grafiskt
uppfylla
preliminär
AVSNITT 3. Programvara för implementering av informationsprocesser
Tema 3.1. Programvaruklassificering
Filsystem lagras på diskar. De flesta diskar är indelade i ett antal partitioner med ett oberoende filsystem på varje partition. Sektorn "0" på disken kallas master boot record (MBR, Master Boot Record) och används för att starta datorn. I slutet av huvudstarten ... [läs mer]
[läs mer]
Övervägandet av metoder för att arbeta med diskutrymme ger en allmän uppfattning om den uppsättning hjälpdata som är nödvändiga för att beskriva filsystemet. Servicedatasstrukturen i ett typiskt filsystem, till exempel Unix, på en av diskspartitionerna kan alltså ...
[läs mer]
Implementering av filsystem I det här avsnittet kommer vi att börja undersöka principerna och metoderna för att implementera filsystem, som fortsätter i Virtual Filesystems (VFS). File System Implementations. NFS Network File System. I det här och nästa ...
Översikt över filsystem
Windows 8 operativsystem, stöder flera filsystem: NTFS, FAT och FAT32. Men det kan bara fungera NTFS, det vill säga, den kan bara installeras på en partition på en hårddisk formaterad i det här filsystemet. Detta beror på de funktioner och säkerhetsverktyg som finns i NTFS, men inte på föregående generations Windows-filsystem: FAT16 och FAT32. Därefter kommer vi att bo på hela raden av filsystem för Windows för att förstå vilken roll de spelar i driften av systemet och hur de utvecklats i processen att bli Windows kött till Windows 8.
Fördelarna NTFS berör nästan allt: prestanda, tillförlitlighet och effektivitet för att arbeta med data (filer) på disken. Så ett av de viktigaste målen med att skapa NTFS Det var att tillhandahålla höghastighetsprestanda för operationer på filer (kopiering, läsning, radering, skrivning) samt tillhandahållande av ytterligare kapacitet: datakomprimering, återställning av skadade systemfiler på stora diskar, etc.
Ett annat huvudmål att skapa NTFS det fanns en implementering av ökade säkerhetskrav sedan filsystem FETT, FAT32 i detta avseende var de inte bra. Det är i NTFS Du kan tillåta eller neka åtkomst till alla filer eller mappar (avgränsa åtkomsträttigheter).
Först överväger vi de komparativa egenskaperna hos filsystem, och sedan tänker vi mer på var och en av dem. Jämförelse, för större tydlighet, ges i tabellform.
Filsystem FETT för moderna hårddiskar passar det helt enkelt inte (på grund av dess begränsade kapacitet). När det gäller FAT32, då kan det fortfarande användas, men med en sträcka. Om du köper en hårddisk på 1000 GB måste du dela upp den i minst flera partitioner. Och om du ska göra videoredigering kommer du att bli mycket störd 4 GB-begränsning som maximal filstorlek.
Filsystemet berövas alla dessa brister NTFS. Så utan att ens gå in på detaljerna och specialfunktionerna i filsystemet NTFS, kan du göra ett val till hennes fördel.
| fil systemet |
parametrar | |
|---|---|---|
| Volymdimensioner | Max filstorlek | |
| FETT | 1,44 MB till 4 GB | 2GB |
| FAT32 | Teoretiskt sett är en volymstorlek från 512 MB till 2 TB möjlig. Komprimering stöds inte på filsystemnivå | 4GB |
| NTFS | Den rekommenderade minimistorleken är 1,44 MB och maximalt 2 TB. Komprimeringsstöd för filsystemnivå för filer, kataloger och volymer. | Den maximala storleken begränsas endast av volymen (teoretiskt - 264 byte minus 1 kilobyte. Praktiskt taget - 244 byte minus 64 kilobyte) |
Allmän användning FAT32 kan bara motiveras i de fall där du har flera operativsystem installerade på din dator, och ett av dem stöder inte NTFS. Men idag finns det praktiskt taget inga sådana. Om du inte vill installera antikviteter som Windows 98.
FAT-filsystem
Filsystem FETT (vanligtvis förstås som Fett 16) utvecklades för länge sedan och var avsett att arbeta med små skiv- och filvolymer, en enkel katalogstruktur. förkortning FETT står för Filallokeringstabell (från den engelska filtilldelningstabellen). Denna tabell placeras i början av volymen och två kopior av den lagras (för att säkerställa större stabilitet).
Denna tabell används av operativsystemet för att söka efter en fil och bestämma dess fysiska plats på hårddisken. Vid skador på tabellen (och dess kopia) blir det omöjligt att läsa filer av operativsystemet. Hon kan helt enkelt inte avgöra var filen är, var den börjar och var den slutar. I sådana fall sägs det att filsystemet "kraschade".
Filsystem FETT ursprungligen utvecklats av Microsoft för disketter. Först då började de använda den för hårddiskar. Först var det FAT12 (för disketter och hårddiskar upp till 16 MB) och sedan växte det till FAT16, som beställdes med operativsystemet MS-DOS 3.0.
FAT32-filsystem
Från och med Windows 95 OSR2 börjar Microsoft aktivt använda i sina operativsystem FAT32 - trettiotvå bitars version FETT. Vad man ska göra, tekniska framsteg står inte stilla och möjligheter Fett 16 blev uppenbarligen inte tillräckligt.
Jämfört med henne FAT32 började ge mer optimal åtkomst till diskar, en högre hastighet för I / O-operationer, liksom stöd för stora filvolymer (diskstorlek upp till 2 TB).
den FAT32 implementerat mer effektiv användning av diskutrymme (med mindre kluster). Fördelar jämfört med FAT16 gör cirka 10 ... 15%. Det vill säga när du använder FAT32 10 ... 15% mer information kan spelas in på samma skiva än när du använder FAT16.
Dessutom bör det noteras att FAT32 ger högre tillförlitlighet och snabbare startprogram.
Detta beror på två viktiga innovationer:
möjligheten att flytta rotkatalogen och säkerhetskopian FETT (om huvudkopian är skadad)
Möjligheten att lagra en säkerhetskopia av systemdata.
NTFS filsystem
Allmän informationIngen av FAT-versionerna ger åtminstone någon acceptabel säkerhetsnivå. Detta, liksom behovet av ytterligare filmekanismer (komprimering, kryptering) ledde till behovet av att skapa ett grundläggande nytt filsystem. Och det blev filsystemet NT (NTFS)
NTFS - från engelska Nytt teknikfilsystem - ny teknik filsystem
Som redan nämnts är dess största fördel säkerhet: för filer och mappar NTFS åtkomsträttigheter kan tilldelas (läsa, skriva osv.). Tack vare detta har datasäkerhet och systemstabilitet förbättrats avsevärt. Genom att tilldela åtkomsträttigheter kan du förbjuda / tillåta användare och program att utföra alla handlingar på filer. Till exempel, utan tillräckliga rättigheter, kan en obehörig användare inte kunna ändra någon fil. Eller, återigen, inte har tillräckliga rättigheter, kommer viruset inte att kunna skada filen.
Dessutom, NTFSsom nämnts ovan ger bättre prestanda och förmågan att arbeta med stora datamängder.
Från och med Windows 2000, den version som används NTFS 5.0, som förutom standard gör att du kan implementera följande funktioner:
Datakryptering - Denna funktion implementeras av ett speciellt NTFS-tillägg som heter Krypterande filsystem(EFS) - krypteringsfilsystem. Tack vare denna mekanism kan krypterad data bara läsas på datorn som krypteringen ägde rum på.Och en annan NTFS-innovation - montera punkter. Med hjälp av monteringspunkter kan du identifiera olika icke-relaterade mappar och till och med skivor i systemet som en enda skiva eller mapp. Detta är av stor vikt för att samla in en heterogen information i systemet på ett ställe.
Diskkvoter - Det blev möjligt att tilldela användare en specifik (begränsad) storlek på disken som de kan använda.
Effektiv lagring av glesa filer. Det finns filer som innehåller ett stort antal på varandra följande tomma byte. NTFS-filsystemet låter dig optimera lagring.Använd ändringslogg - låter dig registrera alla funktioner för åtkomst till filer och volymer.
■ Slutligen måste man komma ihåg att om vissa åtkomsträttigheter har ställts in för en fil under NTFS, och sedan kopierade den till FAT-partitionen, kommer alla dess åtkomsträttigheter och andra unika attribut som är inneboende i NTFS att försvinna. Så var försiktig.
NTFS-enhet. Huvudtabell över MFT-filer.Liksom alla andra filsystem delar NTFS upp allt nyttigt utrymme i kluster - Minsta datablock i vilka filer är uppdelade. NTFS stöder nästan alla klusterstorlekar - från 512 byte till 64 kB. En allmänt accepterad standard är dock ett 4 KB-kluster. Det är han som används som standard. Principen för att det finns kluster kan illustreras med följande exempel.
Om din klusterstorlek är 4 Kbytes (vilket troligen är) och du måste spara en fil på 5 Kbytes, kommer 8 Kbytes att tilldelas för den, eftersom den inte passar in i ett kluster, och endast kluster tilldelar diskutrymme för filen .
Det finns en speciell fil för varje NTFS-disk - MFT (Master Allocation Table). Den här filen innehåller en centraliserad katalog över alla filer på disken. När du skapar en NTFS-fil skapar och fyller den in MFT motsvarande post, som innehåller information om filattribut, filinnehåll, filnamn, etc.
förutom MFT, det finns ytterligare 15 specialfiler (tillsammans med MFT - 16) som inte är tillgängliga för operativsystemet och kallas metafiler. Namn på alla metafil börja med $ , men med hjälp av operativsystemets standardmedel är det inte möjligt att se dem och i allmänhet se dem. Följande är grundläggande metafiler till exempel:
SMFT - MFT själv.När det gäller principen om att organisera data på en NTFS-disk är den villkorat uppdelad i två delar. De första 12% av disken allokeras till den så kallade MFT-zon - Utrymmet där MFT-metafilen växer.
$ MFTmirr - En kopia av de första 16 MFT-posterna i mitten av disken (spegel).
$ Logfile - loggar supportfil.
$ Volym - serviceinformation: volymetikett, filsystemversion, etc.
$ AttrDef - En lista med standardfilattribut på volymen.
$. - rotkatalog.
$ Bitmap - karta över volymens fria utrymme.
$ Boot - boot sektor (om partitionen är startbar).
$ Kvot - en fil där användarrättigheterna för att använda diskutrymme registreras.
$ Upphus - en filtabell med korrespondens mellan stora och små bokstäver i filnamnen på den aktuella volymen.
Behövs främst eftersom NTFS kodade filnamn Unicode, som består av 65 tusen olika karaktärer, letar efter stora och små ekvivalenter vilket är mycket icke-trivialt.
Att skriva användardata till detta område är inte möjligt. MFT-zonen hålls alltid tom. Detta görs så att den viktigaste servicefilen (MFT) inte fragmenterar under dess tillväxt. De återstående 88% av enheten är det vanliga fillagringsutrymmet.
Men med brist på diskutrymme kan själva MFT-zonen minska (om möjligt), så att du inte märker något obehag. Dessutom kommer nya data redan att registreras i den tidigare MFT-zonen.
I händelse av en efterföljande frisättning av diskutrymme kommer MFT-zonen dock att öka, dock i en defragmenterad form (det vill säga inte i ett enda block, utan i flera delar på disken). Det finns inget fel med det, det antas helt enkelt att systemet är mer tillförlitligt när Mft-fil inte defragmenterad. Dessutom, med en icke-defragmenterad MFT-fil, är hela filsystemet snabbare. Följaktligen, desto mer defragmenterade MFT-filen är, desto långsammare fungerar filsystemet.
När det gäller storleken på MFT-filen beräknas den ungefär på 1 MB per 1000 filer.
Konvertera FAT32-partitioner till NTFS utan dataförlust. Konvertera verktyget
Du kan enkelt konvertera en befintlig FAT32-partition till NTFS utan för stora svårigheter. För att göra detta tillhandahåller Windows 8, Windows 8.1 ett kommandoradsverktyg konvertera
Parametrarna för dess drift visas på skärmdumpen.
För att konvertera D: enhet till NTFS bör följande kommando anges i kommandoraden:
Efter det blir du ombedd att ange volymetiketten, om någon (volymetiketten anges bredvid skivnamnet i fönstret Min dator. Det tjänar till mer detaljerad beteckning av diskar och kan användas och kan inte användas. Det kan till exempel vara Filer lagring (D:).
För att konvertera en flash-enhet ser kommandot ut så här:
konvertera e: / fs: ntfs / nosecurity / x
Filsystemets funktioner
Filsystem
Filspecifikationer
Åtkomstmetoder
Operativsystem implementerar som regel olika filåtkomstmetoder som kan grupperas i två kategorier:
· åtkomstmetoder med köer;
· grundläggande åtkomstmetoder.
Metoder i köanvänds i fall där sekvensen för bearbetning av poster kan förutses, till exempel med sekvensiella och indexsekvensiella organisationer. Dessa metoder tillhandahåller proaktiv buffring och I / O-schemaläggning. Samtidigt tillhandahåller dessa metoder automatisk blockering och släpp av poster.
Grundläggande åtkomstmetoderanvänds vanligtvis i fall där sekvensen för bearbetning av poster inte kan förutses, särskilt med direkt eller slumpmässig åtkomst. De grundläggande metoderna används för att läsa och skriva fysiska block, blockera och släppa, om det är oerhört viktigt, bestämmer användaren själv.
· variabilitet - anger frekvensen för att lägga till nya poster i filen och ta bort gamla. När frekvensen är liten anropas filen statiskoch när det är fantastiskt - dynamisk eller föränderlig fil.
· aktivitet- bestäms av procentandelen filposter som behandlats under den givna körningen.
· storlek- bestämmer mängden information som är lagrad i filen.
Filsystem - Detta är en del av det allmänna minneshanteringssystemet (se OS-kärnstruktur), vars syfte huvudsakligen är att hantera filer lagrade i externt minne, samt att kontrollera information mellan användare.
· Tillhandahålla förmågan att skapa, ändra, radera filer;
· Kontrollerad partitionering av filer av flera användare;
· Ge användaren möjlighet att specificera en annan filstruktur och förmågan att kontrollera överföring av information mellan filer;
· Systemet bör tillhandahålla medel för att säkerställa säkerhet och återställande av information i filer.
· Systemet måste säkerställa oberoende av filer från externa enheter, ᴛ.ᴇ. användare bör ges möjlighet att komma åt filer med symboliska namn;
· Systemet bör ge skydd för information i filer från obehörig åtkomst (möjligheten att kryptera och dekryptera data);
· Filsystemet ska ha ett "användarvänligt" gränssnitt med avseende på användaren.
Filsystemet som ingår i OS-kärnan innehåller vanligtvis följande verktyg:
· Åtkomstmetoder, som bestämmer den specifika organisationen för åtkomst till data lagrade i filer.
· Filhanteringsverktyg,tillhandahålla fillagring, åtkomst till dem, kollektiv användning och skydd.
· Externa minneskontroller,tillhandahålla tilldelning av externt minnesutrymme för filallokering.
· Filintegritetsverktyg,som garanterar säkerheten för filinformation.
UNIX-filsystem
Betrakta filsystemet som ett exempel UNIX.Som redan noterats är filsystemets huvudfunktion fördelningen av diskutrymme till namngivna platser - filer. Vissa system stöder heterogena filer med lämpliga åtkomstmetoder (direkt, index, indexsekvens osv.). i UNIXdet är det inte . Dess filsystem är extremt enkelt͵ och filer är bara sekvenser av byte. Ibland kallas de för text eller binär data, men de skiljer sig bara i innehåll och inte i strukturen och åtkomstmetoden. Under moderna förhållanden är detta inte alls en nackdel, eftersom systemet i det här fallet blir universellt - inga antaganden görs om den interna strukturen i fildata, och åtkomst till någon extern enhet, såväl som till en annan process, utförs som en vanlig fil.
För användaren som lyckades arbeta med Ms doseller Windowsfilsystem hierarki UNIX , som är byggd i form av ett nätverk, är inte förvånande, förutom att det borde vara så att alla begränsningar för filnamns längd har tagits bort. den UNIX Det finns tre typer av filer, åtkomst till vilken är identisk:
· vanliga diskfiler;
· kataloger;
· specialfiler
Vanliga filerplaceras på disken och innehåller information som användaren skriver in i dem. Filer är också färdiga att köra program, objektmoduler etc. Systemet sätter inga begränsningar för den interna strukturen för information lagrad i en fil. Informationsstrukturen styrs av användaren, inte systemet. I termer av UNIX en vanlig fil är en strukturlös byteuppsättning med direkt åtkomst. I detta fall textfiler i UNIX det är vanligt att formatera som strängar av godtycklig längd, separerade från varandra med radmatningstecken.
katalogerpå sunt sätt är det bara mappar där filer grupperas enligt vissa godtyckliga attribut, till exempel textdokument, körbara program, bibliotek och biblioteksmoduler, programkällor etc. I sin tur kan kataloggrupper bildas i logisk mening volym med den huvudsakliga rotkatalogen som det här eller det filsystemet ska monteras på. Kataloger innehåller information om filer. Inklusive deras namn, storlekar, åtkomstmetoder, lägen och typer.
Eftersom kataloger innehåller viktig information om filer, skyddas de av OS-mekanismer. Till skillnad från en vanlig fil krävs systemrättigheter för att skriva och läsa information från en katalogfil. I alla andra avseenden, från OS: s synvinkel, är detta samma vanliga fil.
Den interna strukturen i katalogen är mycket enkel: en post skapas för varje fil eller annan katalog på lägre nivå. Organiserad i en struktur enligt följande:
Struktur (
int inod; / * inode * /
Char namn; / *filnamn * /
här inod innehåller indexnumret där information om filtypen (katalog, ordinarie fil eller specialfil), dess skyddskod, längd, skapelsedatum och tid och platsdata för fildata på disken är koncentrerad. Det finns en deskriptor för varje fil, och filsystemet fungerar med dem.