Операційні системи файлові системи

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

КОНТРОЛЬНА РОБОТА
з дисципліни
"Інформатика та комп'ютерна техніка" на тему:
"Операційні системи"
"Файлові системи"

План
  1. Операційні системи
2. Файлові системи
3. Файлові системи та імена файлів
Список літератури

1. Операційні системи

Операційна система, ОС (англ. operating system) - базовий комплекс комп'ютерних програм, що забезпечує управління апаратними засобами комп'ютера, роботу з файлами, введення і виведення даних, а також виконання прикладних програм і утиліт.
При включенні комп'ютера операційна система завантажується в пам'ять раніше інших програм і потім служить платформою і середовищем для їх роботи. Крім вищевказаних функцій ОС може здійснювати й інші, наприклад, надання користувальницького інтерфейсу, мережна взаємодія і т.п. З 1990-х найпоширенішими операційними системами для персональних комп'ютерів і серверів є ОС сімейства Microsoft Windows і Windows NT, Mac OS і Mac OS X, системи класу UNIX, і Unix подібні (особливо GNU / Linux).
Операційні системи можуть бути класифіковані за базовою технології ([Юнікс]-подібні або подібні Windows), типу ліцензії ([власницьке програмне забезпечення | пропріетарна] або [відкрите програмне забезпечення | відкрита]), чи розвивається в даний час (застарілі DOS чи NextStep або сучасні GNU / Linux та Windows), для робочих станцій (DOS, Apple), або для серверів ([AIX]), [операційна система реального часу | ОС реального часу] і [вбудована операційна система | вбудовані ОС] ([VxWorks], [QNX]), [PDA], або спеціалізовані (управління виробництвом, навчання, і т. п). Призначення і основні можливості програми MS EXCEL. Інтерфейс програми. Основні елементи інтерфейсу. Поняття електронної таблиці, комірки, рядка, стовпця, система адресації. Рух по табличному полю. Введення даних. Типи даних. Редагування вмісту клітинки. Зміна ширини і висоти комірки. Властивості комірки (команда "Формат ячеек").

2. Файлові системи

Всі сучасні ОС забезпечують створення файлової системи, яка призначена для зберігання даних на дисках і забезпечення доступу до них.
Основні функції файлової системи можна розділити на дві групи:
Функції для роботи з файлами (створення, видалення, перейменування файлів і т.д.)
Функції для роботи з даними, які зберігаються у файлах (запис, читання, пошук даних і т.д.)
Відомо, що файли використовуються для організації та зберігання даних на машинних носіях. Файл - це послідовність довільного числа байтів, що володіє унікальним власним ім'ям або пойменована область на машинних носіях.
Структурування безлічі файлів на машинних носіях здійснюється за допомогою каталогів, в яких зберігаються атрибути (параметри і реквізити) файлів. Каталог може включати безліч підкаталогів, в результаті чого на дисках утворюються розгалужені файлові структури. Організація файлів у вигляді деревовидної структури називається файловою системою.
Принцип організації файлової системи - табличний. Дані про те, в якому місці на диску записано файл, зберігається в таблиці розміщення файлів (File Allocation Table, FAT).
Ця таблиця розміщується на початку томи. З метою захисту томи на ньому зберігаються дві копії FAT. У разі пошкодження першої копії FAT дискові утиліти можуть скористатися другою копією для відновлення томи.
За принципом побудови FAT схожа на зміст книги, тому що операційна система використовує її для пошуку файлу та визначення кластерів, які цей файл займає на жорсткому диску.
Найменшою фізичної одиницею зберігання даних є сектор. Розмір сектора 512 байт. Оскільки розмір FAT - таблиці обмежений, то для дисків, розмір яких перевищує 32 Мбайт, забезпечити адресацію до кожного окремого сектору не представляється можливим.
У зв'язку з цим групи секторів умовно об'єднуються в кластери. Кластер є найменшою одиницею адресації до даних. Розмір кластера, на відміну від розміру сектора, не фіксований і залежить від ємності диска.
Спочатку для дискет і невеликих жорстких дисків (менше 16 Мбайт) використовувалася 12-розрядна версія FAT (так звана FAT12). Потім в MS-DOS була введена 16-розрядна версія FAT для більших дисків.
Операційні системи MS DOS, Win 95, Win NT реалізують 16 - розрядні поля в таблицях розміщення файлів. Файлова система FAT32 була введена в Windows 95 OSR2 і підтримується в Windows 98 і Windows 2000.
FAT32 являє собою вдосконалену версію FAT, призначену для використання на томах, обсяг яких перевищує 2 Гбайт.
FAT32 забезпечує підтримку дисків розміром до 2 Тбайт і більш ефективне витрачання дискового простору. FAT32 використовує більш дрібні кластери, що дозволяє підвищити ефективність використання дискового простору.
У Windows XP застосовується FAT32 і NTFS. Більш перспективним напрямком у розвитку файлових систем став перехід до NTFS (New Technology File System - файлова система нової технології) з довгими іменами файлів і надійною системою безпеки.
Обсяг розділу NTFS не обмежений. В NTFS мінімізується обсяг дискового простору, втрачається внаслідок запису невеликих файлів у великі кластери. Крім того, NTFS дозволяє економити місце на диску, стискаючи сам диск, окремі папки та файли.
За способами іменування файлів розрізняють "короткий" і "довге" ім'я.
Згідно з угодою, прийнятому в MS-DOS, способом іменування файлів на комп'ютерах IBM PC була угода 8.3., Тобто ім'я файлу складається з двох частин: власне імені та розширення імені. На ім'я файлу відводиться 8 символів, а на його розширення - 3 символи.
Ім'я від розширення відокремлюється крапкою. Як ім'я, так і розширення можуть включати тільки алфавітно-цифрові символи латинського алфавіту. Імена файлів, записані відповідно до угоди 8.3, вважаються "короткими".
З появою операційної системи Windows 95 було введено поняття "довгого" імені. Таке ім'я може містити до 256 символів. Цього цілком достатньо для створення змістовних імен файлів. "Довге" ім'я може містити будь-які символи, крім дев'яти спеціальних: \ /: *? " <> |.
В імені дозволяється використовувати пробіли й кілька точок. Ім'я файлу закінчується розширенням, що складається з трьох символів. Розширення використовується для класифікації файлів за типом.
Унікальність імені файлу забезпечується тим, що повним ім'ям файлу вважається власне ім'я файлу разом зі шляхом доступу до нього. Шлях доступу до файлу починається з імені пристрої і включає всі імена каталогів (папок), через які проходить. Як роздільник використовується символ "\" (зворотний слеш - зворотна коса риска). Наприклад: D: \ Documents and Settings \ ТВА \ Мої документи \ lessons-tva \ robots. txt Незважаючи на те, що дані про місцезнаходження файлів зберігаються в табличній структурі, користувачеві вони представляються у вигляді ієрархічної структури - людям так зручніше, а всі необхідні перетворення бере на себе операційна система.
Звичайний файл являє собою масив байтів, і може читатися і записуватися, починаючи з довільного байти файлу. Ядро не розрізняє в звичайних файлах кордонів записів, хоча багато програм сприймають символи переведення рядка в якості ознак кінця рядків, але інші програми можуть припускати наявність інших структур. У самому файлі не зберігається ніякої системної інформації про фото, але у файловій системі розміщується деяка інформація про власника, права доступу та про використання кожного файлу.
Компонент під назвою ім'я файлу є рядком завдовжки до 255 символів. Ці імена зберігаються у файлі особливого типу, який називається каталогом. Інформація про фото в каталозі називається записом каталогу і включає, крім імені файлу, покажчик на сам файл. Записи каталогу можуть посилатися як на інші каталоги, так і на звичайні файли. Таким чином формується ієрархія каталогів і файлів, яка і називається файловою системою filesystem;
Малюнок 2-2. Невелика файлова система

Одна невелика файлова система показана на Рис.2-2. Каталоги можуть містити підкаталоги, і немає обмежень вкладеності одного каталогу в інший по глибині. Для дотримання цілісності файлової системи, ядро ​​не дозволяє процесу робити запис безпосередньо в каталоги. Файлова система може зберігати не тільки звичайні файли та каталоги, але також посилання на інші об'єкти, такі, як пристрої і сокети.
Файлова система утворює дерево, початок якого знаходиться в кореневому каталозі, іноді званого по імені слеш, яке відповідає символу одинарної похилої риски (/). Кореневий каталог містить файли; в нашому прикладі на Малюнку 2.2, він містить vmunix, копію здійсненного об'єктного файлу ядра. У ньому також розташовані каталоги; в цьому прикладі він містить каталог usr. Всередині каталогу usr розташовується каталог bin, який в основному містить здійсненний об'єктний код програм, таких, як ls і vi.
Процес звертається до файлу, вказуючи шлях до нього, який є рядком, що складається з кількох чи ні одного імен файлів, розділених символами слеша (/). З кожним процесом ядро пов'язує два каталоги, за допомогою яких можна інтерпретувати маршрути до файлів. Кореневий каталог процесу є самої верхньої точкою файлової системи, яку може досягти процес; зазвичай він відповідає кореневого каталогу всієї файлової системи. Маршрут, що починається з символу слеша, називається абсолютним маршрутом, і інтерпретується ядром, починаючи з кореневого каталогу процесу.
Ім'я шляху, яке не починається зі слеша, називається відносним маршрутом, і інтерпретується щодо поточного робочого каталогу процесу. (Цей каталог коротко також називають поточним каталогом або робочим каталогом) Поточний каталог сам по собі можна позначити безпосередньо на ім'я dot, що відповідає одній точці (). Ім'я файлу dot-dot (.) Позначає батьківський каталог поточного каталогу. Кореневий каталог є предком самому собі.
Процес може задати власний кореневий каталог за допомогою системного виклику chroot, і встановити поточний каталог системним викликом chdir. Кожен процес може в будь-який момент виконати виклик chdir, але chroot дозволено виконувати тільки процесу з адміністративними привілеями. Chroot зазвичай використовується для обмеження доступу до системи.
Взявши файлову систему, зображену на рисунку 2.2, і вважаючи, що процес має в якості кореневого каталогу кореневий каталог файлової системи, і в якості поточного каталогу / usr, він може звернутися до файлу vi або від кореня за абсолютним імені / usr / bin / vi , або з поточного каталогу з відносним ім'ям bin / vi.
Системні утиліти і бази даних розташовуються в кількох усім відомих каталогах. Частиною визначеної ієрархії є каталог, що містить домашній каталог для кожного користувача - наприклад, / usr / staff / mckusick і / usr / staff / karels на Малюнку 2.2 Коли користувачі реєструються в системі, то робочий каталог їх командного процесора встановлюється в домашній каталог. У своїх домашніх каталогах користувачі можуть створювати каталоги так само легко, як і звичайні файли. Таким чином, користувач може будувати ієрархії каталогів довільної складності.
Користувач звичайно знає тільки про одну файлової системи, але система може знати, що одна віртуальна файлова система насправді складається з декількох фізичних файлових систем, кожна з яких розташована на окремому пристрої. Фізична файлова система не може розташовуватися на декількох фізичних пристроях. Так як більшість фізичних дискових пристроїв розбиваються на кілька логічних пристроїв, то на одному фізичному пристрої може розташовуватися більше однієї файлової системи, але не більше однієї для кожного логічного пристрою. Одна з файлових систем - та, з якої починаються всі абсолютні імена - називається кореневою файловою системою, і вона завжди доступна. Інші файлові системи можуть монтуватися, це значить, що вони можуть інтегруватися в ієрархію каталогів кореневої файлової системи. Посилання на каталог, в якому знаходиться змонтована в нього файлова системі, прозоро перетворюються ядром в посилання на кореневий каталог змонтованої файлової системи.
Файли організовані ієрархічно в каталоги. Каталог є типом файлу, але, на відміну від звичайних файлів, каталог має структуру, яка визначається системою. Процес може читати каталог, як ніби це звичайний файл, але тільки ядру дозволено змінювати каталог. Каталоги створюються системним викликом mkdir і видаляються системним викликом rmdir. До 4.2BSD системні виклики mkdir і rmdir були реалізовані як послідовність системних викликів link і unlink. Малося три причини для додавання системних викликів спеціально для створення і видалення каталогів:
Операція може бути зроблена атомарної. Якщо система завершила роботу аварійно, то каталог не може залишатися в проміжному стані, що може трапитися при послідовному виклику серії операцій.
При роботі мережевої файлової системи створення і видалення файлів і каталогів повинні виконуватися атомарне, щоб могли виконуватися послідовно.
При реалізації підтримки не-UNIX файлових систем, таких, як файлова система MS-DOS, на іншому розділі диска, може виявитися, що ця файлова система не підтримує стандартних операцій. Хоча інші файлові системи можуть підтримувати концепцію каталогів, швидше за все, вони не будуть створювати і видаляти каталоги з посиланнями, як це робиться у файловій системі UNIX. Відповідно вони можуть створювати і і видаляти каталоги тільки при наявності явних запитів на видалення або створення каталогів.

3. Файлові системи та імена файлів

Не всі CD можуть бути прочитані у всіх операційних системах, дуже багато чого залежить від файлової системи і способу іменування файлів при створенні диска. Якщо Вам потрібна максимальна сумісність, перевірте це за таблицею:
Файлова система / імена файлів
Операційна система
DOS / Windows 3.1
Windows
Mac
Unix
95
NT 3.51
NT 4.0
ISO 9660 Level 1
+
+
+
+
+
+
Joliet
+ *
+
-
+
+ *
+ *
Romeo
-
+
+
+
+ ***
+ / -
HFS (Mac)
-
-
-
-
+
+****
UDF (DirectCD)
-
+ **
-
+ **
+ **

ISO 9660 Level 3 (DirectCD for Windows)
-
+

+
-

* Короткі імена FILENA ~ 1. TXT або довгі з патчем для Linux ** якщо встановлений драйвер UDF *** якщо ім'я коротше 31 символу **** Linux зі спеціальним патчем.
ISO 9660 (8 +3 characters set) (або ISO 9660 Level 1)
MS-DOS 8 +3 filenames (необмежений набір символів)
Joliet
Інші файлові системи
ISO-9660 Level 2
ISO-9660 Level 3
Rock Ridge
HFS

Список літератури

1. Автоматизовані інформаційні технології в економіці. Під. ред. Г.А. Титоренко - М. Комп'ютер ЮНИТИ, 1998, - 336 с.
2. Бердтіс А. Структури даних. - М.: Статистика, 1974, - 408 с.
3. Блек Ю. Мережі ЕОМ: протоколи, стандарти, інтерфейси. - М.: Світ, 1980.
4. Бойко В.В., Савінков В.М. Проектування баз даних інформаційних систем. - М.: Фінанси і статистика, 1992.
5. Бойків В., Савінков В.М. Проектування баз даних інформаційних систем. М. Світ 1997.
6. Боемі б.у. Інженерне програмування для проектування програмного забезпечення. - М.: Радіо І зв'язок, 1985, - 512с.
7. Брябрін В.М. Програмне забезпечення персональних ЕОМ. - М.: Наука, 1988.
8. Васильєв В.М. Організація, управління та економіка гнучкого інтегрованого виробництва у машинобудуванні. - М.: Машинобудування, 1986. -312 С.
9. Вершинін О.В. Комп'ютер для менеджера. - М.: Вища школа, 1990.
10. Обчислювальні машини, системи та мережі / Под ред. А.П. Пятібратова. - М.: Фінанси і статистика, 1991.
11. Герасименко В.А. Захист інформації в автоматизованих системах обробки даних. - У 2-х кн. - М.: Вища школа, 1994.
12. Гершгорін Л.Г. Що таке АРМ бухгалтера. - М.: Фінанси і статистика, 1988.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Програмування, комп'ютери, інформатика і кібернетика | Контрольна робота
48.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Файлові системи
Системи програмування та операційні системи
Бази даних і файлові системи
Типові файлові системи та їх особливості
Файлові системи і бази даних Потреби інформаційних систем
Операційні системи 2
Операційні системи
Операційні системи Microsoft
Дискові операційні системи
© Усі права захищені
написати до нас