Fails- nosaukta datu kopa, kas parādīta datora datu nesējā. Faila jēdziens galvenokārt attiecas uz datiem, kas glabājas diskos, un tāpēc faili parasti tiek identificēti ar diska krātuves apgabaliem šajos datu nesējos.

Failu sistēma ietver noteikumus failu nosaukumu veidošanai un tiem piekļuves veidiem, failu satura sistēmu un struktūru failu glabāšanai diskos.

Failam ir nosaukums un atribūti(arhivēts, tikai lasāms, slēpts, sistēma), ko raksturo izmērs baitos, izveides datums un laiks vai pēdējās izmaiņas.

Faila nosaukums sastāv no divām daļām: faktiskā nosaukuma un paplašinājuma (tipa). Tips var pietrūkt. Nosaukums ir atdalīts no veida ar punkta rakstzīmi. Operētājsistēmā Windows varat nosaukt failus, kuru garums nepārsniedz 255 rakstzīmes. Tips norāda faila veidu un mērķi, daži no tiem ir standarta, piemēram:

· .COM un .EXE - izpildāmie faili;

· .BAT - komandu pakešfails;

· .TXT - jebkura veida teksta fails;

· .MDB — Access datu bāzes fails;

· .XLS — Excel izklājlapa;

· .DOC - Microsoft Word redaktora teksta fails;

· .ZIP — iepakots Winzip/PkZip arhivēšanas fails.

Standarta paplašinājumu izmantošana ļauj tos nenorādīt, izpildot sistēmas programmas un lietojumprogrammu pakotnes, un tiek izmantots noklusējuma princips.

Katalogs (mape, direktorijs) - nosaukta failu kopa, kas apvienota, pamatojoties uz piederību vienam un tam pašam programmatūras produktam vai citu iemeslu dēļ. Izteiciens “fails ir iekļauts direktorijā” vai “fails atrodas direktorijā” nozīmē, ka informācija par šo failu tiek ierakstīta diska apgabalā, kas saistīts ar šo direktoriju. Direktoriju nosaukumi atbilst tiem pašiem noteikumiem kā failu nosaukumi. Katalogiem parasti nav paplašinājuma, lai gan to var piešķirt.

Katrā fiziskajā vai loģiskajā diskā ir sakne(galva) direktorijs, kuru nevar izveidot, dzēst vai pārdēvēt ar lietotāja līdzekļiem. To apzīmē ar rakstzīmi "\" (dažās operētājsistēmās varat izmantot arī "/"). Galvenajā direktorijā var reģistrēt citus direktorijus un failus. Apakšdirektoriji savukārt var saturēt zemāka līmeņa direktorijus. Šo struktūru sauc hierarhiskā sistēma vai koks direktoriji, kuros galvenais direktorijs veido koka sakni, bet pārējie direktoriji ir kā zari.

Failu grupēšana direktorijās nenozīmē, ka tie ir kaut kādā veidā sagrupēti vienā diska vietā. Turklāt to pašu failu var “izkaisīt” (sadrumstalot) visā diskā. Faili ar vienādiem nosaukumiem var atrasties vairākos diska direktorijos, bet vairāki faili ar tādu pašu nosaukumu nevar atrasties vienā direktorijā.

Lai OS varētu piekļūt failam, jums jānorāda:

· ceļš pa direktoriju koku;

· pilns faila nosaukums.

Šī informācija ir norādīta faila specifikācijas, kam ir šāds formāts:

[disks:][ceļš]faila nosaukums[.tips]

Kvadrātiekavas norāda, ka atbilstošo specifikācijas daļu var izlaist. Šajā gadījumā tiek izmantota vērtība noklusējuma.

Ja disks nav norādīts, tiek izmantots pašreizējais disks. Pašreizējais disks ir disks, kurā pašlaik darbojas operētājsistēma.

Ceļš-mapju secība, kas jāpārvieto uz vajadzīgo failu. Vārdi ceļā ir rakstīti dilstošā prioritātes secībā un ir atdalīti ar rakstzīmi "\". Tiek izsaukts direktorijs, kurā ir pašreizējais direktorijs vecāku.

Diezgan bieži ir nepieciešams apstrādāt vairākus failus vienlaikus ar vienu komandu. Piemēram, izdzēsiet visus dublējuma failus ar paplašinājumu BAK vai pārrakstiet vairākus dokumentu failus ar nosaukumiem doc1.txt, doc2.txt utt. Šādos gadījumos izmantojiet speciālās rakstzīmes - maskas, kas ļauj aprakstīt failu grupu ar vienu nosaukumu. Ir tikai divas maskas:

· simbols * faila nosaukumā vai paplašinājumā aizstāj jebkuru atļauto rakstzīmju skaitu;

· simbols? aizstāj jebkuru rakstzīmi vai rakstzīmju trūkumu faila nosaukumā vai paplašinājumā.

Mūsu piemēri atbildīs maskām *.bak (visi faili ar paplašinājumu bak) un doc?.txt (visi faili ar paplašinājumu txt un 4 rakstzīmju nosaukumu, kas sākas ar doc).

Testēšanai iesniegtie jautājumi par tēmu:

1. OS definīcija. Windows OS pamatjēdzieni (daudzuzdevumu veikšana, grafiskais lietotāja interfeiss, iegulšana un datu saistīšana).

2. Grafiskais lietotāja interfeiss, tā galvenās sastāvdaļas (logi, dialoga rīki, logu standarta pārvaldība un dialoga rīki).

3. Darbs ar tastatūru un peli operētājsistēmā Windows. Standarta taustiņu kombinācijas un peles darbības.

4. Darbs ar failiem un mapēm sistēmā Windows – pamatdarbības un iespējas. Programmas “Mans dators” un “Explorer”.

5. Informācijas meklēšana sistēmā Windows.

6. Izveidojiet lietojumprogrammu un dokumentu saīsnes.

7. Vadības panelis un tā galvenās sastāvdaļas.

8. Windows kļūmju apstrāde.

9. DOS lietojumprogrammu iestatīšana operētājsistēmai Windows.

un banera izvietošana OBLIGĀTA!!!

Nodarbību plāns Nr.5

Disciplīnā DATORZINĀTNE

2. sadaļa. Informācijas tehnoloģija Personālā datora failu sistēma. Norton Commander failu pārvaldnieks

Mērķi:

didaktiski: atkārtojiet personālā datora failu sistēmas jēdzienu, iemāciet studentiem lietot failu pārvaldnieku Norton Commander.

izstrādājot: attīstīt skolēnu informatīvo domāšanu.

izglītojošs: audzināt studentus kā mūsdienīgus speciālistus, kas praktiskajā darbībā var pielietot jaunas progresīvas tehnoloģijas.

Nodarbību veids (nodarbības veids): lekcija

Organizatoriskās apmācības formas: lekcija-saruna

Mācību metodes: saruna

Izglītības līdzekļi

Zināšanu kontroles veidi un formas: frontālā aptauja

Vadības ierīces

Intrasubjekta savienojumi

Starpdisciplināras saiknes

Studentu patstāvīgā darba veidi

Mājasdarbs: atkārtojiet lekciju piezīmes

Nodarbības gaita

Personālā datora failu sistēma

Mapes un faili (faila tips, faila nosaukums). Failu sistēma. Pamatdarbības ar failiem operētājsistēmā

Fails. Visas programmas un dati tiek saglabāti datora ilgtermiņa (ārējā) atmiņā failu veidā. Fails ir noteikts informācijas apjoms (programma vai dati), kam ir nosaukums un kas tiek saglabāts ilgtermiņa (ārējā) atmiņā.

Faila nosaukums sastāv no divām daļām, kas atdalītas ar punktu: faktiskā faila nosaukums Un pagarinājumu, nosakot tā veidu (programma, dati utt.). Faila faktisko nosaukumu piešķir lietotājs, un faila tipu parasti automātiski iestata programma, kad tas tiek izveidots.

Dažādām operētājsistēmām ir dažādi failu nosaukumu formāti. Operētājsistēmā MS-DOS faila nosaukumā nedrīkst būt vairāk par astoņiem latīņu alfabēta burtiem un cipariem, un paplašinājums sastāv no trim latīņu burtiem, piemēram: proba.txt

Operētājsistēmā Windows faila nosaukumā var būt līdz 255 rakstzīmēm, un var izmantot krievu alfabētu, piemēram: Informācijas vienības.doc

Failu sistēma. Katrs datu nesējs (disketes, cietais vai lāzerdisks) var saglabāt lielu skaitu failu. Kārtību, kādā faili tiek saglabāti diskā, nosaka instalētā failu sistēma.

Diskiem ar nelielu failu skaitu (līdz vairākiem desmitiem) ir ērti izmantot viena līmeņa failu sistēmu, kad direktorijs (diska satura rādītājs) ir lineāra failu nosaukumu secība.

Ja diskā tiek glabāti simtiem un tūkstošiem failu, tad, lai atvieglotu meklēšanu, faili tiek sakārtoti daudzlīmeņu hierarhiskā failu sistēmā, kurai ir “koka” struktūra.

pamatskolas, sakne, direktorijā ir ligzdots 1. līmeņa direktoriji, savukārt, katrs no tiem satur ligzdotu 2. līmeņa direktoriji utt. Jāņem vērā, ka failus var glabāt visu līmeņu direktorijās.

Failu operācijas. Strādājot ar failiem datorā, visbiežāk tiek veiktas šādas darbības:

* kopēšana– faila kopija tiek ievietota citā direktorijā;

* pārvietojas– pats fails tiek pārvietots uz citu direktoriju;

* dzēšana– faila ieraksts tiek izdzēsts no direktorijas;

* pārdēvēšana– faila nosaukums ir mainīts.

Faila grafiskais attēlojums sistēmas. Hierarhiskā failu sistēma MS-DOS, kas satur direktorijus un failus, tiek parādīts operētājsistēmā Windows, izmantojot grafisko interfeisu un hierarhiskas mapju un dokumentu sistēmas formu. Mape iekšā Windows ir analogs MS-DOS direktorijam.

Tomēr šo sistēmu hierarhiskās struktūras ir nedaudz atšķirīgas. MS-DOS hierarhiskajā failu sistēmā objektu hierarhijas augšgalā atrodas diska saknes direktorijs, ko var salīdzināt ar koka stumbru - uz tā aug zari (apakšdirektorijas), bet lapas (faili) atrodas zari.

Operētājsistēmā Windows mapju hierarhijas augšpusē ir mape Desktop (1. attēls).

Darbvirsma

Mana datora atkritnes tīkla apkārtne

A B C B E PC1 PC2 PC3 PC4

Rīsi. 1. Hierarhiskā mapju struktūra

Nākamo līmeni attēlo mapes Mans dators, Atkritne un Network Neighborhood (ja dators ir savienots ar lokālo tīklu).

Norton Commander failu pārvaldnieks

Ievads

Norton Commander (NC) operētājsistēmas apvalks ir paredzēts, lai atvieglotu personālā datora lietošanu ikdienas darbā MS-DOS un Windows operētājsistēmās. Norton Commander ļauj vienkāršā un ērtā veidā veikt bieži lietotas darbības ar failiem, direktorijiem un diskiem, piemēram, failu kopēšanu un dzēšanu, direktoriju pārlūkošanu, failu meklēšanu un daudzas citas.

Galvenā faila nosaukums ir nc.exe. Parasti Norton tiek instalēts C: diskdzinī NC direktorijā. Tāpēc, lai to palaistu komandrindā, jums jāievada:

C:\>C:\NC\NC

C:\>NC\NC

Palaižot Norton Commander, ekrānā parādās divi zili logi, ko sauc par paneļiem, līdzīgi tiem, kas parādīti attēlā.

NC ekrāns var iedalīt četrās daļās. Uzskaitīsim tos no augšas uz leju:

* Nolaižamās izvēlnes;

* Informācijas paneļi – pa kreisi un pa labi;

* Komandrinda;

* Funkciju taustiņu taustiņi.

Nolaižamās izvēlnes ļauj veikt gandrīz visas NC funkcijas. Tam var piekļūt no tastatūras, izmantojot taustiņu.

Paneļi- šie ir galvenie logi informācijas parādīšanai par datora failu sistēmas struktūru, t.i. par failu un direktoriju atrašanās vietu. Katrā panelī var būt šāda informācija:

* failu nosaukumi pilnā (norādot pēdējās modifikācijas lielumu, datumu un laiku) un īsajā (tikai nosaukums) formā, dažādās šķirošanas metodēs;

* hierarhisks failu koks (failu un apakšdirektoriju ievietošana direktorijās);

* informācija par šo direktoriju vai disku.

Komandrinda- vieta lietotājam, lai tieši ierakstītu MS DOS komandas un izdotu ziņojumus. Šeit atrodas DOS komandrindas kursors.

Funkciju taustiņi tiek īpaši izmantoti, lai ātri izpildītu vēlamo komandu. Peles manipulatoram ir atļauta piekļuve šīm pogām.

Ja paskatās uzmanīgi, vienā no paneļiem varat atrast pelēkzaļu taisnstūri, kas izceļ noteiktu pozīciju. Šis ir Norton Commander paneļa kursors. Tas tiek pārvietots, izmantojot tos pašus taustiņus, ko parasti, proti, kursora taustiņus. Kursoru var pārvietot starp paneļiem, nospiežot taustiņu vai. Šīs darbības var veikt arī, izmantojot peli. Izdarīsim atrunu, ka ar vārdu “kursors” mums ir jāsaprot tieši šī izvēlētās pozīcijas fona atlase. Ar tās palīdzību mēs varam pārvietoties pa failiem, direktorijiem un datora diskdziņiem. Ņemiet vērā, ka atvērtā (pašreizējā, nevis saknes) direktorija paneļa augšējā kreisajā stūrī ir simboli “..” (divi punkti, ko nedrīkst sajaukt ar kolu “:”). Šī pozīcija ir paredzēta, lai izietu no šī direktorija uz augstāka līmeņa direktoriju. Paneli, kurā atrodas kursors, sauc par aktīvo paneli.

Darbības ar atlasīto failu var veikt, nospiežot taustiņu. Ja atlasītajam failam ir paplašinājums “com”, “exe” vai “sikspārnis”, tad tas sāks izpildīt. Citādi nekas nesanāks.

Dažas darbības (kopēšana, pārvietošana, dzēšana u.c.) var veikt nevis ar vienu objektu, bet gan ar atlasīto failu grupām uzreiz. Lai atlasītu failus, pārvietojiet kursoru uz vajadzīgo failu un nospiediet taustiņu, faila nosaukums tiks iezīmēts dzeltenā krāsā, pēc tam atlasiet nākamo failu tādā pašā veidā un tā tālāk. Failus var atlasīt arī, nospiežot taustiņu [+]. Pēc tam parādītajā panelī ierakstiet to failu modeli, kurus vēlaties atlasīt (piemēram, “*. com” — visi faili ar paplašinājumu “com”) un noklikšķiniet uz. Jūs varat izslēgt dažus failus no atlasīto failu grupas, nospiežot vai nospiežot [-], ierakstot faila veidni un nospiežot .

Funkciju taustiņi

Kā jau minēts, pašā ekrāna apakšējā rindā ir norādītas funkciju taustiņiem pieejamās komandas. Apskatīsim tos tuvāk.

Taustiņš — “Palīdzība” – “Palīdzība”

Nospiežot šo taustiņu, ekrānā tiek parādīta sadaļa “Palīdzība”, kas apraksta taustiņu un veiktās darbības komandu mērķi. Ja pašlaik nenotiek nekādas darbības, taustiņš izsauks visu palīdzības sistēmas sadaļu saturu.

Palīdzībā varat pārvietoties, nospiežot atbilstošos taustiņus.

Taustiņš — “Zvanīt” – “Lietotājs”

Izmantojot taustiņu, lietotājs var izsaukt viņa izveidoto papildu komandu izvēlni (ja tāda ir izveidota), kas tiek izpildīta, nospiežot jebkuru taustiņu. Šajā izvēlnē var būt komandas un programmas, kuras visbiežāk tiek izmantotas darba laikā.

Taustiņš — “Lasīšana” – “Skatīt”

Šī komanda ļauj ekrānā skatīt failu saturu, tos nemainot. Failu skatīšanas komandas priekšrocība salīdzinājumā ar teksta redaktoriem ir tāda, ka tā ļauj skatīt jebkura garuma failus un darīt to ļoti ātri.

Taustiņš – “Rediģēt” – “Rediģēt”

Izmantojot šo komandu, atlasītais fails tiek ielādēts iebūvētajā redaktorā Norton Commander (starp citu, jūs varat pievienot jebkuru citu ārējo redaktoru).

Izvēlieties failu un noklikšķiniet uz .

Taustiņš - "Kopēt" - "Kopēt"

Šī komanda ļauj kopēt.

Taustiņš - "Jauns nosaukums" - "RenMov"

Izmantojot šo komandu, varat pārdēvēt un pārvietot failus vai direktorijus.

Taustiņš — “NovKat” – “Mkdir”

Taustiņš ļauj aktīvajā panelī izveidot jaunu direktoriju, kas būs pašreizējā apakšdirektorija.

Atcerieties, ka direktoriju nosaukumos var būt ne vairāk kā astoņas rakstzīmes, un to paplašinājums var būt līdz trim rakstzīmēm, kas principā nav obligāts.

Taustiņš - "Dzēst" - "Dzēst"

Izmantojot komandu, kas pieejama ar šo taustiņu, varat izdzēst failus un direktorijus.

Pirms failu grupas dzēšanas jums tiek jautāts, vai esat pārliecināts par šo darbību (sarkans rāmis ar vārdiem "Ok" un "Cancel"), ja esat pārliecināts, noklikšķiniet uz , ja nē, noklikšķiniet uz .

Taustiņš – “Izvēlne” – “Izvēlne”

Šī komanda atver piekļuvi nolaižamajai izvēlnei pašā ekrāna augšējā rindā. Tās komandas un to funkcijas tiks aprakstītas attiecīgajā šīs rokasgrāmatas sadaļā.

Taustiņš - "Iziet" - "Iziet"

Nospiežot taustiņu, tiek aizvērta Norton Commander. Tas arī jautā, vai esat pārliecināts par šo darbību (pelēks rāmis ar vārdiem “Jā” un “Nē”), ja esat pārliecināts, nospiediet , ja neesat pārliecināts, nospiediet .

Mainīt disku - disku

Šis izvēlnes vienums ļauj ātri mainīt darba disku kreisajā un labajā panelī. Izvēloties šo komandu, tiek parādīts pievienoto atmiņas ierīču (disku) saraksts, no kura atlasiet vajadzīgo un nospiediet . Šī komanda tiek izpildīta arī tad, kad nospiežat taustiņu kombināciju - kreisajam panelim un - labajam panelim.

Darbs ar peli

Peles manipulators ievērojami atvieglo darbu ar Norton Commander. Izmantojot to, jūs varat brīvi pārvietot sarkano “peles” kursoru pa ekrānu un veikt dažādas darbības.

* Lai atlasītu failu, pārvietojiet sarkano peles kursoru virs faila un nospiediet peles kreiso pogu.

* Lai palaistu failu izpildei, ātri veiciet dubultklikšķi uz tā ar kreiso pogu - programma tiks startēta.

* Lai iekļautu failu grupā, nospiediet peles labo pogu (līdzīgi kā nospiežot taustiņu).

* Lai izvēlētos pozīciju no jebkuras izvēlnes, pārvietojiet kursoru uz vēlamo pozīciju, izmantojot peli, un nospiediet peles kreiso pogu.

Piemēram, lai kopētu atlasīto failu, pārvietojiet sarkano peles kursoru virs faila, nospiediet peles kreiso pogu, pēc tam apakšējā rindā atlasiet vārdu “Kopēt” un vēlreiz nospiediet peles kreiso pogu. Ja esat apmierināts ar kopēšanas mērķi, nospiediet labo taustiņu - tiks veikta kopēšana, atceliet kopēšanu - tastatūras taustiņu.

Peles lietošana neizslēdz iespēju rakstīt komandas no tastatūras.

DOS komandu izpilde

Komandas var ierakstīt tieši DOS komandrindā. Lai to izdarītu, vienkārši ierakstiet komandu uz tastatūras un nospiediet. Ja komandai ir nepieciešams faila nosaukums un tā paplašinājums, atlasiet failu, ierakstiet komandas nosaukumu un pēc tam (nospiediet un turiet).

Nodarbību plāns Nr.5

Personālā datora failu sistēma. Norton Commander failu pārvaldnieks

Patika? Lūdzu, paldies mums! Tas jums ir bez maksas, un tas mums ir liels palīgs! Pievienojiet mūsu vietni savam sociālajam tīklam:

Ģenerālis. Datorzinātņu teorijā tiek definēti šādi trīs galvenie datu struktūru veidi: lineārā, tabulas, hierarhiskā. Piemēru grāmata: lokšņu secība - lineāra struktūra. Daļas, sadaļas, nodaļas, rindkopas - hierarhija. Satura rādītājs – tabula – savieno – hierarhiski ar lineāru. Strukturētajiem datiem ir jauns atribūts - Adrese. Tātad:

Lineāras struktūras (saraksti, vektori). Regulāri saraksti. Katra elementa adresi unikāli nosaka tā numurs. Ja visiem saraksta elementiem ir vienāds garums – datu vektori.

Tabulas struktūras (tabulas, matricas). Atšķirību starp tabulu un sarakstu – katru elementu – nosaka adrese, kas sastāv nevis no viena, bet vairākiem parametriem. Visizplatītākais piemērs ir matrica - adrese - divi parametri - rindas numurs un kolonnas numurs. Daudzdimensiju tabulas.

Hierarhiskās struktūras. Izmanto neregulāru datu uzrādīšanai. Adrese tiek noteikta pēc maršruta – no koka galotnes. Failu sistēma - dators. (Maršruts var pārsniegt – datu apjoms, dihotomija – vienmēr ir divi atzari – pa kreisi un pa labi).

Datu struktūru sakārtošana. Galvenā metode ir šķirošana. ! Pievienojot jaunu elementu pasūtītai struktūrai, ir iespējams mainīt esošo adresi. Hierarhiskām struktūrām – indeksācijai – katram elementam ir unikāls numurs – kas pēc tam tiek izmantots kārtošanā un meklēšanā.

Failu sistēmas pamatelementi

Vēsturiski pirmais solis datu glabāšanā un pārvaldībā bija failu pārvaldības sistēmu izmantošana.

Fails ir nosaukts ārējās atmiņas apgabals, kurā var ierakstīt un no kura var lasīt. Trīs parametri:

patvaļīga baitu skaita secība,

unikāls īpašvārds (faktiski adrese).

tāda paša veida dati – faila tips.

Failu nosaukumu piešķiršanas noteikumi, kā tiek piekļūts failā saglabātajiem datiem un šo datu struktūra ir atkarīgi no konkrētās failu pārvaldības sistēmas un, iespējams, no faila veida.

Pirmo, mūsdienu izpratnē, izstrādāto failu sistēmu izstrādāja IBM savai 360 sērijai (1965-1966). Bet pašreizējās sistēmās to praktiski neizmanto. Izmantotās sarakstu datu struktūras (EC-sējums, sadaļa, fails).

Lielākā daļa no jums ir pazīstami ar mūsdienu operētājsistēmu failu sistēmām. Tas galvenokārt ir MS DOS, Windows un dažas ar failu sistēmas uzbūvi dažādiem UNIX variantiem.

Failu struktūra. Fails ir datu bloku kolekcija, kas atrodas ārējā datu nesējā. Lai apmainītos ar magnētisko disku aparatūras līmenī, jums jānorāda cilindra numurs, virsmas numurs, bloka numurs attiecīgajā celiņā un baitu skaits, kas jāraksta vai jālasa no šī bloka sākuma. Tāpēc visas failu sistēmas tieši vai netieši piešķir kādu pamata līmeni, kas nodrošina darbu ar failiem, kas pārstāv tieši adresējamu bloku kopu adrešu telpā.

Failu nosaukumu piešķiršana. Visas mūsdienu failu sistēmas atbalsta daudzlīmeņu failu nosaukumu piešķiršanu, ārējā atmiņā uzturot papildu failus ar īpašu struktūru - direktorijus. Katrā direktorijā ir šajā direktorijā esošo direktoriju un/vai failu nosaukumi. Tādējādi faila pilns nosaukums sastāv no direktoriju nosaukumu saraksta un faila nosaukuma direktorijā, kurā tieši atrodas fails. Atšķirība starp veidu, kā faili tiek nosaukti dažādās failu sistēmās, ir vieta, kur sākas nosaukumu ķēde. (Unix, DOS-Windows)

Failu aizsardzība. Failu pārvaldības sistēmām ir jānodrošina atļauja piekļūt failiem. Kopumā pieeja ir tāda, ka attiecībā uz katru konkrētās datorsistēmas reģistrēto lietotāju katram esošajam failam tiek norādītas darbības, kas ir atļautas vai aizliegtas šim lietotājam. Ir bijuši mēģinājumi šo pieeju īstenot pilnībā. Taču tas radīja pārāk lielas izmaksas gan liekās informācijas glabāšanai, gan šīs informācijas izmantošanai, lai kontrolētu piekļuves tiesības. Tāpēc lielākā daļa mūsdienu failu pārvaldības sistēmu izmanto failu aizsardzības pieeju, kas pirmo reizi tika ieviesta UNIX (1974). Šajā sistēmā katrs reģistrētais lietotājs ir saistīts ar veselu skaitļu identifikatoru pāri: tās grupas identifikatoru, kurai šis lietotājs pieder, un viņa paša identifikatoru grupā. Attiecīgi katram failam tiek saglabāts pilns tā lietotāja identifikators, kurš izveidoja šo failu, un tiek atzīmēts, kādas darbības viņš pats var veikt ar failu, kādas darbības ar failu ir pieejamas citiem tās pašas grupas lietotājiem un kādas citu grupu lietotāji var rīkoties ar failu. Šī informācija ir ļoti kompakta, verifikācijas laikā ir jāveic dažas darbības, un šī piekļuves kontroles metode vairumā gadījumu ir apmierinoša.

Vairāku lietotāju piekļuves režīms. Ja operētājsistēma atbalsta vairāku lietotāju režīmu, divi vai vairāki lietotāji vienlaikus var mēģināt strādāt ar vienu un to pašu failu. Ja visi šie lietotāji tikai lasīs failu, nekas slikts nenotiks. Bet, ja vismaz viens no tiem maina failu, ir nepieciešama savstarpēja sinhronizācija, lai šī grupa darbotos pareizi. Vēsturiski failu sistēmas ir izmantojušas šādu pieeju. Faila atvēršanas darbībā (pirmā un obligātā darbība, ar kuru jāsāk sesija darbam ar failu), starp citiem parametriem tika norādīts darbības režīms (lasīšana vai mainīšana). + ir īpašas procedūras lietotāja darbību sinhronizēšanai. Ar ierakstiem nav atļauts!

Žurnālu veidošana failu sistēmās. Visparīgie principi.

Sistēmas pārbaudes (fsck) palaišana lielās failu sistēmās var aizņemt ilgu laiku, kas ir žēl, ņemot vērā mūsdienu ātrgaitas sistēmas. Iemesls, kāpēc failu sistēmā nav integritātes, var būt nepareiza atvienošana, piemēram, diska pārtraukšanas brīdī tika rakstīts. Lietojumprogrammas varētu atjaunināt failos ietvertos datus, un sistēma varētu atjaunināt failu sistēmas metadatus, kas ir “dati par failu sistēmas datiem”, citiem vārdiem sakot, informāciju par to, kuri bloki ir saistīti ar kuriem failiem, kuri faili atrodas kādos direktorijos, un tamlīdzīgi. . Kļūdas (integritātes trūkums) datu failos ir sliktas, bet daudz sliktākas ir kļūdas failu sistēmas metadatos, kas var izraisīt failu zudumu un citas nopietnas problēmas.

Lai samazinātu integritātes problēmas un samazinātu sistēmas restartēšanas laiku, žurnālā ierakstītā failu sistēma uztur to izmaiņu sarakstu, kuras tā veiks failu sistēmā pirms izmaiņu faktiskās rakstīšanas. Šie ieraksti tiek glabāti atsevišķā failu sistēmas daļā, ko sauc par "žurnālu" vai "žurnālu". Kad šie žurnāla (žurnāla) ieraksti ir droši ierakstīti, žurnālu failu sistēma veic šīs izmaiņas failu sistēmā un pēc tam izdzēš šos ierakstus no žurnāla (žurnāla). Žurnāla ieraksti tiek sakārtoti saistīto failu sistēmas izmaiņu kopās, līdzīgi kā datu bāzei pievienotās izmaiņas tiek organizētas darījumos.

Žurnālā ierakstīta failu sistēma palielina integritātes iespējamību, jo žurnālfaila ieraksti tiek veikti pirms izmaiņu veikšanas failu sistēmā, un tāpēc, ka failu sistēma saglabā šos ierakstus, līdz tie tiek pilnībā un droši lietoti failu sistēmā. Atsāknējot datoru, kurā tiek izmantota žurnālu failu sistēma, montāžas programma var nodrošināt failu sistēmas integritāti, vienkārši pārbaudot žurnāla failā gaidāmās, bet neveiktās izmaiņas un ierakstot tās failu sistēmā. Vairumā gadījumu sistēmai nav jāpārbauda failu sistēmas integritāte, kas nozīmē, ka dators, kas izmanto žurnālu failu sistēmu, būs pieejams lietošanai gandrīz uzreiz pēc pārstartēšanas. Attiecīgi ir ievērojami samazināta datu zuduma iespēja failu sistēmas problēmu dēļ.

Klasiskā žurnālu failu sistēmas forma ir failu sistēmas metadatu izmaiņu saglabāšana žurnālā (žurnālā) un visu failu sistēmas datu izmaiņas, tostarp pašu failu izmaiņas.

Failu sistēma MS-DOS (FAT)

MS-DOS failu sistēma ir uz koku balstīta failu sistēma maziem diskiem un vienkāršām direktoriju struktūrām, kur sakne ir saknes direktorijs un lapas ir faili un citi direktoriji, iespējams, tukši. Šīs failu sistēmas pārvaldītie faili tiek ievietoti klasteros, kuru lielums var svārstīties no 4 KB līdz 64 KB, reizināts ar 4, neizmantojot blakus rekvizītu jauktā veidā, lai piešķirtu diska atmiņu. Piemēram, attēlā parādīti trīs faili. Fails File1.txt ir diezgan liels: tas ietver trīs secīgus blokus. Nelielais fails File3.txt izmanto tikai viena piešķirtā bloka vietu. Trešais fails ir File2.txt. ir liels sadrumstalots fails. Katrā gadījumā ievades punkts norāda uz pirmo failam piederošo piešķiramo bloku. Ja failā tiek izmantoti vairāki piešķirtie bloki, iepriekšējais bloks norāda uz nākamo ķēdē. Vērtība FFF tiek identificēta ar secības beigām.

FAT diska nodalījums

Lai efektīvi piekļūtu failiem, izmantojiet failu sadales tabula– Failu piešķiršanas tabula, kas atrodas nodalījuma (vai loģiskā diskdziņa) sākumā. No piešķiršanas tabulas nosaukuma ir cēlies šīs failu sistēmas nosaukums FAT. Lai aizsargātu nodalījumu, tajā tiek saglabātas divas FAT kopijas gadījumam, ja viena no tām tiek bojāta. Turklāt failu piešķiršanas tabulas ir jānovieto stingri fiksētās adresēs, lai sistēmas palaišanai nepieciešamie faili atrastos pareizi.

Failu piešķiršanas tabula sastāv no 16 bitu elementiem un satur šādu informāciju par katru loģisko disku kopu:

klasteris netiek izmantots;

klasteru izmanto fails;

slikta klasteris;

pēdējā failu klasteris;.

Tā kā katrai klasterim ir jāpiešķir unikāls 16 bitu numurs, FAT atbalsta ne vairāk kā 216 jeb 65 536 klasterus vienā loģiskajā diskā (un arī rezervē dažus klasterus savām vajadzībām). Tādējādi mēs iegūstam maksimālo MS-DOS apkalpoto diska izmēru 4 GB. Klastera lielumu var palielināt vai samazināt atkarībā no diska lieluma. Tomēr, ja diska izmērs pārsniedz noteiktu vērtību, kopas kļūst pārāk lielas, izraisot iekšējo diska defragmentēšanu. Papildus informācijai par failiem failu piešķiršanas tabulā var būt arī informācija par direktorijiem. Tas apstrādā direktorijus kā īpašus failus ar 32 baitu ierakstiem katram failam, kas atrodas šajā direktorijā. Saknes direktorijā cietajam diskam ir fiksēts 512 ierakstu lielums, un disketēm šo izmēru nosaka disketes lielums. Turklāt saknes direktorijs atrodas tūlīt pēc otrās FAT kopijas, jo tajā ir faili, kas nepieciešami MS-DOS sāknēšanas ielādētājam.

Meklējot failu diskā, MS-DOS ir spiests meklēt direktoriju struktūru, lai to atrastu. Piemēram, lai palaistu izpildāmo failu C:\Program\NC4\nc.exe atrod izpildāmo failu, rīkojoties šādi:

nolasa C: diska saknes direktoriju un meklē tajā programmas direktoriju;

nolasa sākotnējo klastera programmu un meklē šajā direktorijā ierakstu par NC4 apakšdirektoriju;

nolasa NC4 apakšdirektorijas sākotnējo kopu un meklē tajā nc.exe faila ierakstu;

nolasa visas nc.exe faila kopas.

Šī meklēšanas metode nav ātrākā starp pašreizējām failu sistēmām. Turklāt, jo lielāks ir direktoriju dziļums, jo lēnāka būs meklēšana. Lai paātrinātu meklēšanas darbību, jums jāsaglabā līdzsvarota failu struktūra.

FAT priekšrocības

Tā ir labākā izvēle maziem loģiskiem diskdziņiem, jo... sākas ar minimālām pieskaitāmām izmaksām. Diskos, kuru izmērs nepārsniedz 500 MB, tas darbojas ar pieņemamu veiktspēju.

FAT trūkumi

Tā kā faila ieraksta lielums ir ierobežots līdz 32 baitiem un informācijā jāiekļauj faila lielums, datums, atribūti utt., arī faila nosaukuma lielums ir ierobežots un nedrīkst pārsniegt 8+3 rakstzīmes katram failam. Tā saukto īso failu nosaukumu izmantošana padara FAT mazāk pievilcīgu lietošanai nekā citas failu sistēmas.

FAT izmantošana diskos, kas lielāki par 500 MB, ir neracionāli diska defragmentēšanas dēļ.

FAT failu sistēmai nav nekādu drošības līdzekļu, un tā atbalsta minimālas informācijas drošības iespējas.

Darbību ātrums FAT ir apgriezti proporcionāls direktoriju ligzdošanas dziļumam un diska vietai.

UNIX failu sistēma — sistēmas (ext3)

Modernā, jaudīgā un bezmaksas operētājsistēma Linux nodrošina plašu jomu modernu sistēmu un pielāgotas programmatūras izstrādei. Daži no aizraujošākajiem jaunākajiem Linux kodoliem ir jaunas, augstas veiktspējas tehnoloģijas diskā esošo datu uzglabāšanas, izvietošanas un atjaunināšanas pārvaldībai. Viens no interesantākajiem mehānismiem ir ext3 failu sistēma, kas ir integrēta Linux kodolā kopš versijas 2.4.16, un jau pēc noklusējuma ir pieejama Linux izplatījumos no Red Hat un SuSE.

Ext3 failu sistēma ir žurnālu failu sistēma, kas ir 100% saderīga ar visām utilītprogrammām, kas izveidotas, lai izveidotu, pārvaldītu un precizētu ext2 failu sistēmu, kas pēdējos vairākus gadus ir izmantota Linux sistēmās. Pirms detalizēti aprakstam atšķirības starp ext2 un ext3 failu sistēmām, ļaujiet mums precizēt failu sistēmu un failu glabāšanas terminoloģiju.

Sistēmas līmenī visi datorā esošie dati pastāv kā datu bloki kādā datu glabāšanas ierīcē, kas, izmantojot īpašas datu struktūras, sakārtoti nodalījumos (loģiskās kopas krātuves ierīcē), kuras savukārt tiek sakārtotas failos, direktorijos un neizmantotos (bezmaksas) telpa.

Failu sistēmas tiek izveidotas diska nodalījumos, lai vienkāršotu datu uzglabāšanu un organizēšanu failu un direktoriju veidā. Linux, tāpat kā Unix sistēma, izmanto hierarhisku failu sistēmu, kas sastāv no failiem un direktorijiem, kas attiecīgi satur vai nu failus, vai direktorijus. Faili un direktoriji Linux failu sistēmā ir pieejami lietotājam, tos uzstādot ("mount" komanda), kas parasti ir daļa no sistēmas sāknēšanas procesa. Lietošanai pieejamo failu sistēmu saraksts tiek saglabāts failā /etc/fstab (FileSystem TABle). To failu sistēmu saraksts, kuras sistēma pašlaik nav montējusi, tiek saglabāts failā /etc/mtab (Mount TABle).

Ja failu sistēma tiek uzstādīta sāknēšanas laikā, galvenē esošais bits ("tīrais bits") tiek notīrīts, norādot, ka failu sistēma tiek izmantota un ka datu struktūras tiek izmantotas, lai kontrolētu failu un direktoriju izvietojumu un organizēšanu šajā failu sistēmā. var mainīt.

Failu sistēma tiek uzskatīta par pabeigtu, ja visi tajā esošie datu bloki tiek lietoti vai brīvi; katru piešķirto datu bloku aizņem viens un tikai viens fails vai direktorija; visiem failiem un direktorijiem var piekļūt pēc vairāku citu direktoriju apstrādes failu sistēmā. Ja Linux sistēma tiek apzināti izslēgta, izmantojot operatora komandas, visas failu sistēmas tiek atvienotas. Atvienojot failu sistēmu izslēgšanas laikā, failu sistēmas galvenē tiek iestatīts "tīrs bits", kas norāda, ka failu sistēma ir pareizi atmontēta un tāpēc to var uzskatīt par neskartu.

Gadiem ilgā failu sistēmas atkļūdošana un pārprojektēšana, kā arī uzlabotu algoritmu izmantošana datu ierakstīšanai diskā ir ievērojami samazinājusi datu bojājumus, ko izraisa lietojumprogrammas vai pats Linux kodols, taču korupcijas un datu zuduma novēršana strāvas padeves pārtraukumu un citu sistēmas problēmu dēļ joprojām ir izaicinājums. . Linux sistēmas avārijas vai vienkāršas izslēgšanas gadījumā, neizmantojot standarta izslēgšanas procedūras, failu sistēmas galvenē netiek iestatīts “tīrais bits”. Nākamajā sistēmas sāknēšanas reizē montāžas process nosaka, ka sistēma nav atzīmēta kā "tīra", un fiziski pārbauda tās integritāti, izmantojot Linux/Unix failu sistēmas pārbaudes utilītu "fsck" (File System CheckK).

Operētājsistēmai Linux ir pieejamas vairākas žurnālu failu sistēmas. Slavenākie no tiem ir: XFS, žurnālu failu sistēma, ko izstrādājusi Silicon Graphics, bet tagad izlaista kā atvērtā koda; RaiserFS, žurnālu failu sistēma, kas īpaši izstrādāta operētājsistēmai Linux; JFS, žurnālu failu sistēma, kuru sākotnēji izstrādāja IBM, bet tagad tiek izlaista kā atvērtā koda sistēma; ext3 ir failu sistēma, ko izstrādājis Dr. Stephan Tweedie uzņēmumā Red Hat, un vairākas citas sistēmas.

Ext3 failu sistēma ir ext2 failu sistēmas žurnāla Linux versija. Ext3 failu sistēmai ir viena būtiska priekšrocība salīdzinājumā ar citām žurnālu failu sistēmām – tā ir pilnībā savietojama ar ext2 failu sistēmu. Tas ļauj izmantot visas esošās lietojumprogrammas, kas paredzētas, lai manipulētu ar ext2 failu sistēmu un pielāgotu to.

Ext3 failu sistēmu atbalsta Linux kodolu versija 2.4.16 un jaunāka versija, un tā ir jāiespējo, izmantojot dialoglodziņu Failu sistēmu konfigurācija, veidojot kodolu. Linux izplatījumos, piemēram, Red Hat 7.2 un SuSE 7.3, jau ir iekļauts ext3 failu sistēmas atbalsts. Jūs varat izmantot ext3 failu sistēmu tikai tad, ja jūsu kodolā ir iebūvēts ext3 atbalsts un jums ir jaunākās utilītu "mount" un "e2fsprogs" versijas.

Vairumā gadījumu failu sistēmu konvertēšana no viena formāta citā ietver visu ietverto datu dublēšanu, nodalījumu vai loģisko sējumu pārformatēšanu, kas satur failu sistēmu, un pēc tam visu datu atjaunošanu šajā failu sistēmā. Ext2 un ext3 failu sistēmu savietojamības dēļ visas šīs darbības nav jāveic, un tulkošanu var veikt, izmantojot vienu komandu (palaist ar root tiesībām):

# /sbin/tune2fs -j<имя-раздела >

Piemēram, ext2 failu sistēmas, kas atrodas /dev/hda5 nodalījumā, konvertēšanu uz ext3 failu sistēmu var veikt, izmantojot šādu komandu:

# /sbin/tune2fs -j /dev/hda5

Komandas "tune2fs" opcija "-j" izveido ext3 žurnālu esošā ext2 failu sistēmā. Pēc ext2 failu sistēmas konvertēšanas uz ext3, jums ir arī jāveic izmaiņas /etc/fstab faila ierakstos, lai norādītu, ka nodalījums tagad ir "ext3" failu sistēma. Varat arī izmantot nodalījuma tipa automātisko noteikšanu (opcija “auto”), taču joprojām ir ieteicams skaidri norādīt failu sistēmas veidu. Šis faila /etc/fstab piemērs parāda izmaiņas pirms un pēc failu sistēmas pārsūtīšanas /dev/hda5 nodalījumā:

/dev/ hda5 /opt ext2 noklusējuma iestatījumi 1 2

/dev/ hda5 /opt ext3 noklusējuma vērtība 1 0

Pēdējais lauks failā /etc/fstab norāda sāknēšanas procesa darbību, kuras laikā ir jāpārbauda failu sistēmas integritāte, izmantojot utilītu "fsck". Izmantojot ext3 failu sistēmu, varat iestatīt šo vērtību uz "0", kā parādīts iepriekšējā piemērā. Tas nozīmē, ka "fsck" programma nekad nepārbaudīs failu sistēmas integritāti, jo failu sistēmas integritāte tiek garantēta, atgriežot žurnālu.

Saknes failu sistēmas konvertēšanai uz ext3 ir nepieciešama īpaša pieeja, un to vislabāk var izdarīt viena lietotāja režīmā pēc tam, kad ir izveidots RAM disks, kas atbalsta ext3 failu sistēmu.

Papildus saderībai ar ext2 failu sistēmas utilītprogrammām un vienkāršai failu sistēmas tulkošanai no ext2 uz ext3, ext3 failu sistēma piedāvā arī vairākus dažādus žurnālu veidošanas veidus.

Ext3 failu sistēma atbalsta trīs dažādus žurnālu režīmus, kurus var aktivizēt no faila /etc/fstab. Šie reģistrēšanas režīmi ir šādi:

Žurnāls/žurnāls – ieraksta visas izmaiņas failu sistēmas datos un metadatos. Lēnākais no visiem trim reģistrēšanas režīmiem. Šis režīms samazina iespēju zaudēt failu sistēmā veiktās izmaiņas.

Secīgi/sakārtoti — ieraksta izmaiņas tikai failu sistēmas metadatos, bet ieraksta failu datu atjauninājumus diskā, pirms tiek mainīti saistītie failu sistēmas metadati. Šis ext3 reģistrēšanas režīms ir instalēts pēc noklusējuma.

Atpakaļrakstīšana - tiek rakstītas tikai izmaiņas failu sistēmas metadatos, pamatojoties uz standarta procesu failu datu izmaiņu rakstīšanai. Šī ir ātrākā reģistrēšanas metode.

Atšķirības starp šiem reģistrēšanas režīmiem ir gan smalkas, gan dziļas. Žurnāla režīma izmantošanai ext3 failu sistēmai ir jāraksta visas izmaiņas failu sistēmā divreiz — vispirms žurnālā un pēc tam pašā failu sistēmā. Tas var samazināt jūsu failu sistēmas kopējo veiktspēju, taču šis režīms visvairāk patīk lietotājiem, jo ​​tas samazina iespēju zaudēt datu izmaiņas jūsu failos, jo gan metadatu izmaiņas, gan failu datu izmaiņas tiek ierakstītas ext3 žurnālā un var tikt atkārtojas, kad sistēma tiek atsāknēta.

Izmantojot "secīgo" režīmu, tiek ierakstītas tikai izmaiņas failu sistēmas metadatos, kas samazina dublēšanos starp ierakstīšanu failu sistēmā un žurnālā, tāpēc šī metode ir ātrāka. Lai gan izmaiņas faila datos netiek ierakstītas žurnālā, tās ir jāveic, pirms ext3 žurnālu dēmons veic izmaiņas saistītajos failu sistēmas metadatos, kas var nedaudz samazināt jūsu sistēmas veiktspēju. Izmantojot šo žurnālēšanas metodi, tiek nodrošināts, ka faili failu sistēmā nekad nav sinhronizēti ar saistīto failu sistēmas metadatiem.

Atpakaļrakstīšanas metode ir ātrāka nekā abas pārējās žurnālu veidošanas metodes, jo tā saglabā tikai failu sistēmas metadatu izmaiņas un negaida, līdz ar failu saistītie dati mainīsies rakstīšanas laikā (pirms atjaunināšanas, piemēram, faila lieluma un direktorija informācijas). Tā kā failu dati tiek atjaunināti asinhroni attiecībā uz žurnālā reģistrētajām failu sistēmas metadatu izmaiņām, failu sistēmas failos var būt metadatu kļūdas, piemēram, kļūda, norādot datu bloku īpašnieku (kuru atjaunināšana netika pabeigta plkst. laiks, kad sistēma tika pārstartēta). Tas nav nāvējošs, taču var traucēt lietotāja pieredzi.

Ext3 failu sistēmā izmantotā žurnāla režīma norādīšana tiek veikta šīs failu sistēmas failā /etc/fstab. "Secīgais" režīms ir noklusējuma režīms, taču varat norādīt dažādus reģistrēšanas režīmus, mainot vajadzīgā nodalījuma opcijas failā /etc/fstab. Piemēram, ieraksts mapē /etc/fstab, kas norāda atpakaļrakstīšanas reģistrēšanas režīma izmantošanu, izskatās šādi:

/dev/hda5 /opt ext3 data=writeback 1 0

Windows NT ģimenes failu sistēma (NTFS)

NTFS fiziskā struktūra

Sāksim ar vispārīgiem faktiem. Teorētiski NTFS nodalījums var būt gandrīz jebkura izmēra. Protams, ir robeža, bet es to pat nenorādīšu, jo ar to pietiks nākamajiem simts gadiem datortehnoloģiju attīstībai - pie jebkura pieauguma tempa. Kā tas darbojas praksē? Gandrīz tas pats. NTFS nodalījuma maksimālo izmēru pašlaik ierobežo tikai cieto disku lielums. Tomēr NT4 radīsies problēmas, mēģinot instalēt nodalījumā, ja kāda tā daļa ir lielāka par 8 GB no diska fiziskā sākuma, taču šī problēma skar tikai sāknēšanas nodalījumu.

Liriska atkāpe. NT4.0 instalēšanas metode tukšā diskā ir diezgan oriģināla un var radīt nepareizas domas par NTFS iespējām. Ja jūs sakāt instalētājam, ka vēlaties formatēt disku uz NTFS, maksimālais izmērs, ko tas jums piedāvās, ir tikai 4 GB. Kāpēc tik mazs, ja NTFS nodalījuma izmērs faktiski ir praktiski neierobežots? Fakts ir tāds, ka instalācijas sadaļa vienkārši nezina šo failu sistēmu :) Instalācijas programma formatē šo disku parastā FAT formātā, kura maksimālais izmērs NT ir 4 GB (izmantojot ne visai standarta milzīgu 64 KB klasteru), un NT instalē uz šī FAT. Bet jau pašas operētājsistēmas pirmās sāknēšanas laikā (joprojām instalēšanas fāzē) nodalījums tiek ātri pārveidots par NTFS; tāpēc lietotājs instalēšanas laikā neko nepamana, izņemot dīvaino NTFS izmēra “ierobežojumu”. :)

Sadaļas struktūra - kopskats

Tāpat kā jebkura cita sistēma, NTFS sadala visu noderīgo vietu klasteros - vienlaikus izmantoto datu blokos. NTFS atbalsta gandrīz jebkuru klastera izmēru - no 512 baitiem līdz 64 KB, savukārt 4 KB klasteris tiek uzskatīts par noteiktu standartu. NTFS klasteru struktūrā nav nekādu anomāliju, tāpēc par šo kopumā diezgan banālo tēmu nav daudz ko teikt.

NTFS disks parasti ir sadalīts divās daļās. Pirmie 12% diska tiek piešķirti tā sauktajai MFT zonai - vietai, kurā aug MFT metafails (vairāk par to tālāk). Šajā apgabalā nav iespējams ierakstīt nekādus datus. MFT zona vienmēr tiek turēta tukša – tas tiek darīts, lai svarīgākais servisa fails (MFT) augot nekļūtu sadrumstalots. Atlikušie 88% diska ir parasta failu uzglabāšanas vieta.

Brīvā diska vieta tomēr ietver visu fiziski brīvo vietu - tur ir iekļauti arī neaizpildītie MFT zonas gabali. MFT zonas izmantošanas mehānisms ir šāds: kad failus vairs nevar ierakstīt parastajā telpā, MFT zona tiek vienkārši samazināta (pašreizējās operētājsistēmu versijās tieši uz pusi), tādējādi atbrīvojot vietu failu rakstīšanai. Kad parastajā MFT apgabalā tiek atbrīvota vieta, apgabals var atkal paplašināties. Tajā pašā laikā nevar izslēgt situāciju, kad šajā zonā paliek regulāri faili: šeit nav anomāliju. Sistēma mēģināja viņu atstāt brīvu, bet nekas nedarbojās. Dzīve turpinās... MFT metafails joprojām var kļūt sadrumstalots, lai gan tas nebūtu vēlams.

MFT un tā struktūra

NTFS failu sistēma ir izcils strukturēšanas sasniegums: katrs sistēmas elements ir fails – pat pakalpojuma informācija. Vissvarīgākais NTFS fails tiek saukts par MFT vai galveno failu tabulu - vispārīgu failu tabulu. Tas atrodas MFT zonā un ir visu pārējo diska failu un, paradoksālā kārtā, arī pati centralizēta direktorija. MFT ir sadalīts fiksēta izmēra ierakstos (parasti 1 KB), un katrs ieraksts atbilst failam (šā vārda vispārīgajā nozīmē). Pirmie 16 faili ir pakalpojumu raksturs un nav pieejami operētājsistēmai — tos sauc par metafailiem, un pats pirmais metafails ir pats MFT. Šie pirmie 16 MFT elementi ir vienīgā diska daļa, kurai ir fiksēta pozīcija. Interesanti, ka pirmo trīs ierakstu otrā kopija uzticamības labad (tie ir ļoti svarīgi) tiek glabāta tieši diska vidū. Pārējais MFT fails, tāpat kā jebkurš cits fails, var atrasties patvaļīgās diska vietās - jūs varat atjaunot tā pozīciju, izmantojot pašu failu, “pieķerot” pēc paša pamata - pirmā MFT elementa.

Metafaili

Pirmie 16 NTFS faili (metafaili) ir pakalpojumu raksturs. Katrs no tiem ir atbildīgs par kādu sistēmas darbības aspektu. Šādas modulāras pieejas priekšrocība ir tās apbrīnojamā elastība - piemēram, izmantojot FAT, fiziski bojājumi pašā FAT apgabalā ir nāvējoši visa diska darbībai, un NTFS var novirzīt, pat fragmentēt diskā, visu tā pakalpojumu. zonās, apejot jebkādus virsmas defektus - izņemot pirmos 16 MFT elementus.

Metafaili atrodas NTFS diska saknes direktorijā - tie sākas ar nosaukuma simbolu "$", lai gan ar standarta līdzekļiem par tiem ir grūti iegūt jebkādu informāciju. Interesanti, ka šiem failiem ir norādīts arī ļoti reāls lielums - jūs varat uzzināt, piemēram, cik operētājsistēma tērē visa diska kataloģizēšanai, apskatot $MFT faila izmēru. Nākamajā tabulā parādīti pašlaik izmantotie metafaili un to mērķis.

	pirmo 16 MFT ierakstu kopija, kas ievietota diska vidū
	reģistrēšanas atbalsta fails (skatiet zemāk)
	pakalpojuma informācija - sējuma etiķete, failu sistēmas versija utt.
	standarta faila atribūtu saraksts sējumā
	saknes direktoriju
	tilpuma brīvas vietas karte
	sāknēšanas sektors (ja nodalījums ir sāknējams)
	fails, kas reģistrē lietotāja tiesības izmantot diska vietu (sāka darboties tikai NT5)
	fails - atbilstības tabula starp lielajiem un mazajiem burtiem failu nosaukumos pašreizējā sējumā. Tas ir nepieciešams galvenokārt tāpēc, ka NTFS failu nosaukumi tiek rakstīti Unicode, kas veido 65 tūkstošus dažādu rakstzīmju, kuru lielu un mazu ekvivalentu meklēšana ir ļoti nenozīmīga.

Faili un straumes

Tātad sistēmā ir faili — un nekas cits kā faili. Ko šis jēdziens ietver NTFS?

Pirmkārt, obligāts elements ir ierakstīšana MFT, jo, kā jau minēts iepriekš, visi diska faili ir minēti MFT. Visa informācija par failu tiek glabāta šajā vietā, izņemot pašus datus. Faila nosaukums, lielums, atsevišķu fragmentu atrašanās vieta diskā utt. Ja informācijai nepietiek ar vienu MFT ierakstu, tad tiek izmantoti vairāki, turklāt ne obligāti pēc kārtas.

Izvēles elements - failu datu straumes. Jēdziena “izvēles” definīcija var šķist dīvaina, taču, neskatoties uz to, šeit nav nekā dīvaina. Pirmkārt, failā var nebūt datu - šajā gadījumā tas nepatērē brīvo vietu diskā. Otrkārt, fails var nebūt ļoti liels. Tad tiek izmantots diezgan veiksmīgs risinājums: faila dati tiek glabāti tieši MFT, vietā, kas paliek no galvenajiem datiem viena MFT ieraksta ietvaros. Failiem, kas aizņem simtiem baitu, galvenajā faila apgabalā parasti nav sava “fiziskā” iemiesojuma - visi šāda faila dati tiek glabāti vienuviet - MFT.

Situācija ar faila datiem ir diezgan interesanta. Katram failam NTFS kopumā ir nedaudz abstrakta struktūra - tajā nav datu kā tādu, bet ir straumes. Vienai no straumēm ir mums zināmā nozīme - faila dati. Bet lielākā daļa failu atribūtu ir arī straumes! Tādējādi izrādās, ka failam ir tikai viena pamata entītija - numurs MFT, un viss pārējais nav obligāts. Šo abstrakciju var izmantot, lai izveidotu diezgan ērtas lietas - piemēram, failam var “pievienot” citu straumi, ierakstot tajā jebkādus datus - piemēram, informāciju par faila autoru un saturu, kā tas tiek darīts operētājsistēmā Windows 2000. (labākā cilne faila rekvizītos, skatīta programmā Explorer). Interesanti, ka šīs papildu straumes nav redzamas ar standarta līdzekļiem: novērotais faila lielums ir tikai galvenās straumes lielums, kurā ir tradicionālie dati. Var būt, piemēram, nulles garuma fails, kuru izdzēšot, tiks atbrīvots 1 GB brīvas vietas – tikai tāpēc, ka kāda viltīga programma vai tehnoloģija tajā iestrēgusi papildu gigabaita lieluma straumi (alternatīvie dati). Bet patiesībā šobrīd diegi praktiski netiek izmantoti, tāpēc no šādām situācijām nevajadzētu baidīties, lai gan hipotētiski tās ir iespējamas. Vienkārši paturiet prātā, ka fails NTFS ir dziļāks un globālāks jēdziens, nekā varētu iedomāties, vienkārši pārlūkojot diska direktorijus. Un visbeidzot: faila nosaukumā var būt jebkuras rakstzīmes, ieskaitot visu nacionālo alfabētu kopu, jo dati tiek parādīti Unicode — 16 bitu attēlojumā, kas nodrošina 65 535 dažādas rakstzīmes. Maksimālais faila nosaukuma garums ir 255 rakstzīmes.

Katalogi

NTFS direktorijs ir īpašs fails, kurā tiek glabātas saites uz citiem failiem un direktorijiem, izveidojot diskā esošo datu hierarhisku struktūru. Kataloga fails ir sadalīts blokos, no kuriem katrs satur faila nosaukumu, pamata atribūti un saiti uz MFT elementu, kas jau sniedz pilnīgu informāciju par kataloga elementu. Iekšējā direktorija struktūra ir binārs koks. Lūk, ko tas nozīmē: lai lineārā direktorijā, piemēram, FAT, atrastu failu ar noteiktu nosaukumu, operētājsistēmai ir jāpārbauda visi direktorija elementi, līdz tā atrod pareizo. Binārais koks failu nosaukumus sakārto tā, lai faila meklēšana tiktu veikta ātrāk – iegūstot divciparu atbildes uz jautājumiem par faila atrašanās vietu. Jautājums, uz kuru var atbildēt binārais koks, ir šāds: kurā grupā, attiecībā pret konkrēto elementu, atrodas jūsu meklētais nosaukums — virs vai zem? Mēs sākam ar šādu jautājumu līdz vidējam elementam, un katra atbilde sašaurina meklēšanas apgabalu vidēji divas reizes. Faili tiek, teiksim, vienkārši sakārtoti alfabēta secībā, un uz jautājumu tiek atbildēts pašsaprotamā veidā – salīdzinot sākuma burtus. Meklēšanas apgabals, kas sašaurināts uz pusi, tiek izpētīts līdzīgi, sākot no vidējā elementa.

Secinājums - lai meklētu vienu failu no 1000, piemēram, FAT būs jāveic vidēji 500 salīdzinājumi (visticamāk, ka fails tiks atrasts meklēšanas vidū), un koku sistēmai būs lai izveidotu tikai aptuveni 10 (2^10 = 1024). Meklēšanas laika ietaupījums ir acīmredzams. Tomēr nevajadzētu domāt, ka tradicionālajās sistēmās (FAT) viss ir tik novārtā: pirmkārt, failu saraksta uzturēšana binārā koka formā ir diezgan darbietilpīga, un, otrkārt, pat FAT, ko veic moderna sistēma (Windows2000). vai Windows98) izmanto līdzīgu optimizācijas meklēšanu. Tas ir tikai vēl viens fakts, kas jāpapildina jūsu zināšanu bāzē. Vēlos arī kliedēt izplatīto nepareizo priekšstatu (kurā es pats nesen dalījos), ka faila pievienošana direktorijam koka formā ir grūtāk nekā lineāram direktorijam: tās ir diezgan salīdzināmas darbības laikā - fakts ir ka, lai pievienotu failu direktorijam, vispirms ir jāpārliecinās, ka fails ar tādu nosaukumu tur vēl nav :) - un šeit lineārajā sistēmā mums būs grūtības atrast failu, kas aprakstīts iepriekš, kas vairāk nekā kompensē vienkāršību, kas saistīta ar faila pievienošanu direktorijam.

Kādu informāciju var iegūt, vienkārši izlasot kataloga failu? Tieši to, ko rada komanda dir. Lai veiktu vienkāršu diska navigāciju, jums nav jāiedziļinās MFT katram failam, jums vienkārši jāizlasa vispārīgākā informācija par failiem no direktoriju failiem. Diska galvenais direktorijs - sakne - neatšķiras no parastajiem direktorijiem, izņemot īpašu saiti uz to no MFT metafaila sākuma.

Mežizstrāde

NTFS ir pret kļūmēm izturīga sistēma, kas var atjaunoties pareizā stāvoklī gandrīz jebkuras reālas kļūmes gadījumā. Jebkuras mūsdienu failu sistēmas pamatā ir darījuma jēdziens - darbība, kas tiek veikta pilnībā un pareizi vai netiek veikta vispār. NTFS vienkārši nav starpstāvokļu (kļūdainu vai nepareizu) - datu izmaiņu kvantu nevar sadalīt pirms un pēc neveiksmes, kas nes iznīcināšanu un apjukumu - tas ir vai nu izdarīts, vai atcelts.

1. piemērs: dati tiek ierakstīti diskā. Pēkšņi izrādās, ka nebija iespējams uzrakstīt uz vietu, kur tikko bijām nolēmuši rakstīt nākamo datu porciju - fiziski bojājumi virsmai. NTFS darbība šajā gadījumā ir diezgan loģiska: rakstīšanas transakcija tiek pilnībā atcelta - sistēma saprot, ka rakstīšana netika veikta. Atrašanās vieta tiek atzīmēta kā neizdevusies, un dati tiek ierakstīti citā vietā - sākas jauns darījums.

2. piemērs: sarežģītāks gadījums – dati tiek ierakstīti diskā. Pēkšņi, sprādziens - strāva tiek izslēgta un sistēma tiek restartēta. Kurā fāzē ierakstīšana tika pārtraukta, kur ir dati un kur ir muļķības? Vēl viens sistēmas mehānisms nāk palīgā - darījumu žurnāls. Fakts ir tāds, ka sistēma, saprotot savu vēlmi rakstīt diskā, atzīmēja šo stāvokli $LogFile metafailā. Pārstartējot, šis fails tiek pārbaudīts, vai nav nepabeigtu darījumu, kurus pārtrauca avārija un kuru rezultāts ir neparedzams - visi šie darījumi tiek atcelti: vieta, kur tika veikta rakstīšana, atkal tiek atzīmēta kā brīva, indeksi un MFT elementi tiek atgriezti stāvoklī, kādā tie bija pirms atteices, un sistēma kopumā paliek stabila. Nu, ja, rakstot žurnālā, radās kļūda? Tas ir arī labi: darījums vai nu vēl nav sācies (ir tikai mēģinājums fiksēt nodomus to veikt), vai arī tas jau ir beidzies - tas ir, notiek mēģinājums fiksēt, ka darījums faktiski jau ir noticis pabeigts. Pēdējā gadījumā nākamajā palaišanas reizē pati sistēma pilnībā sapratīs, ka patiesībā viss tik un tā tika uzrakstīts pareizi, un nepievērsīs uzmanību “nepabeigtajam” darījumam.

Tomēr atcerieties, ka reģistrēšana nav absolūta panaceja, bet tikai līdzeklis, lai ievērojami samazinātu kļūdu un sistēmas kļūmju skaitu. Diez vai parasts NTFS lietotājs kādreiz pamanīs sistēmas kļūdu vai būs spiests palaist chkdsk - pieredze rāda, ka NTFS tiek atjaunots pilnīgi pareizā stāvoklī pat kļūmju gadījumā brīžos, kad ir ļoti noslogota ar diska darbību. Jūs pat varat optimizēt disku un nospiest atiestatīšanu šī procesa vidū - datu zuduma iespējamība pat šajā gadījumā būs ļoti zema. Tomēr ir svarīgi saprast, ka NTFS atkopšanas sistēma garantē failu sistēmas, nevis jūsu datu pareizību. Ja rakstījāt uz diska un radās avārija, jūsu dati var netikt ierakstīti. Brīnumu nav.

NTFS failiem ir viens diezgan noderīgs atribūts - "saspiests". Fakts ir tāds, ka NTFS ir iebūvēts diska saspiešanas atbalsts - kaut kas tam, kam iepriekš bija jāizmanto Stacker vai DoubleSpace. Jebkuru failu vai direktoriju var atsevišķi saglabāt diskā saspiestā veidā - šis process ir pilnībā caurspīdīgs lietojumprogrammām. Failu saspiešanai ir ļoti liels ātrums un tikai viena liela negatīvā īpašība – milzīgā saspiesto failu virtuālā sadrumstalotība, kas tomēr nevienu īsti netraucē. Saspiešana tiek veikta 16 klasteru blokos un izmanto tā sauktos "virtuālos klasterus" - atkal ārkārtīgi elastīgu risinājumu, kas ļauj sasniegt interesantus efektus - piemēram, pusi faila var saspiest, bet pusi nevar. Tas tiek panākts tāpēc, ka informācijas glabāšana par noteiktu fragmentu saspiešanu ir ļoti līdzīga parastai failu fragmentācijai: piemēram, tipisks reāla, nesaspiesta faila fiziskā izkārtojuma ieraksts:

failu kopas no 1 līdz 43 tiek glabātas disku klasteros, sākot no 400, failu kopas no 44 līdz 52 tiek glabātas disku klasteros, sākot no 8530...

Tipiska saspiesta faila fiziskais izkārtojums:

failu kopas no 1 līdz 9 tiek glabātas disku klasteros sākot no 400 failu kopas no 10 līdz 16 nekur netiek glabātas failu kopas no 17 līdz 18 tiek glabātas diska klasteros sākot no 409 failu kopas no 19 līdz 36. nekur netiek glabātas. ...

Var redzēt, ka saspiestajā failā ir “virtuālie” klasteri, kuros nav reālas informācijas. Tiklīdz sistēma redz šādus virtuālos klasterus, tā uzreiz saprot, ka dati no iepriekšējā bloka, kas ir reizināts ar 16, ir jāsaspiež, un iegūtie dati tikai aizpildīs virtuālās kopas - tas patiesībā ir viss algoritms. .

Drošība

NTFS satur daudz līdzekļu, lai noteiktu objektu tiesības - tiek uzskatīts, ka šī ir vismodernākā failu sistēma no visām pašlaik esošajām. Teorētiski tas neapšaubāmi ir taisnība, taču pašreizējās realizācijās, diemžēl, tiesību sistēma ir diezgan tālu no ideāla un, lai arī stingra, ne vienmēr ir loģisks raksturlielumu kopums. Jebkuram objektam piešķirtās un sistēmas nepārprotami ievērotās tiesības attīstās - jau vairākas reizes ir veiktas lielas tiesību izmaiņas un papildinājumi, un līdz ar Windows 2000 tās beidzot ir sasniegušas diezgan saprātīgu komplektu.

NTFS failu sistēmas tiesības ir nesaraujami saistītas ar pašu sistēmu - tas ir, vispārīgi runājot, citai sistēmai tās nav jāievēro, ja tai tiek piešķirta fiziska piekļuve diskam. Lai novērstu fizisku piekļuvi, operētājsistēmā Windows 2000 (NT5) joprojām tika ieviesta standarta funkcija — plašāku informāciju par to skatiet tālāk. Tiesību sistēma savā pašreizējā stāvoklī ir diezgan sarežģīta, un es šaubos, vai es varu pastāstīt plašam lasītājam kaut ko interesantu un noderīgu ikdienas dzīvē. Ja jūs interesē šī tēma, jūs atradīsiet daudzas grāmatas par NT tīkla arhitektūru, kas to apraksta sīkāk.

Šajā brīdī var pabeigt failu sistēmas struktūras aprakstu, atliek aprakstīt tikai dažas vienkārši praktiskas vai oriģinālas lietas.

Šī lieta ir bijusi NTFS kopš neatminamiem laikiem, taču tika izmantota ļoti reti - un tomēr: cietā saite ir tad, kad vienam failam ir divi nosaukumi (vairākas failu direktoriju norādes vai dažādi direktoriji norāda uz vienu un to pašu MFT ierakstu). Pieņemsim, ka vienam un tam pašam failam ir nosaukumi 1.txt un 2.txt: ja lietotājs izdzēš 1. failu, tad 2. fails paliks, t.i., abi nosaukumi no izveides brīža. ir pilnīgi vienādi. Fails tiek fiziski izdzēsts tikai tad, kad tiek izdzēsts tā uzvārds.

Simboliskās saites (NT5)

Daudz praktiskāka iespēja, kas ļauj izveidot virtuālos direktorijus – tieši tāpat kā virtuālajos diskos, izmantojot subst komandu DOS. Lietojumprogrammas ir diezgan dažādas: pirmkārt, katalogu sistēmas vienkāršošana. Ja jums nepatīk direktorijs Dokumenti un iestatījumi\Administrators\Dokumenti, varat to saistīt ar saknes direktoriju - sistēma joprojām sazināsies ar direktoriju, izmantojot savvaļas ceļu, un jums būs daudz īsāks nosaukums, kas ir pilnīgi līdzvērtīgs. uz to. Lai izveidotu šādus savienojumus, varat izmantot savienojuma programmu (junction.zip(15 Kb), 36 kb), ko sarakstījis slavenais speciālists Marks Russinovičs (http://www.sysinternals.com). Programma darbojas tikai operētājsistēmā NT5 (Windows 2000), tāpat kā pati funkcija. Lai noņemtu savienojumu, varat izmantot standarta komandu rd. BRĪDINĀJUMS: Mēģinot dzēst saiti, izmantojot Explorer vai citus failu pārvaldniekus, kas nesaprot direktorija virtuālo būtību (piemēram, FAR), tiks dzēsti dati, uz kuriem atsaucas saite! Esi uzmanīgs.

Šifrēšana (NT5)

Noderīga funkcija cilvēkiem, kuri uztraucas par saviem noslēpumiem – katru failu vai direktoriju var arī šifrēt, padarot to neiespējamu citai NT instalācijai to nolasīt. Apvienojumā ar standarta un praktiski nesalaužamu paroli pašas sistēmas palaišanai, šī funkcija nodrošina pietiekamu drošību lielākajai daļai lietojumprogrammu jūsu atlasītajiem svarīgajiem datiem.

Tipisks mapes logs ir parādīts attēlā.

Logā ir šādi nepieciešamie elementi.

Virsraksta josla- tajā ir ierakstīts mapes nosaukums. Izmanto, lai vilktu logu.

Sistēmas ikona. Atver servisa izvēlni, kas ļauj kontrolēt loga izmēru un atrašanās vietu.

Izmēru kontroles pogas: atlocīšana (atjaunošana), locīšana, aizvēršana.

Ēdienkarte(nolaižamā izvēlne). Tiek garantēta piekļuve visām komandām noteiktā logā.

Rīkjosla. Satur komandu pogas visbiežāk sastopamo darbību veikšanai. Bieži vien lietotājs var pielāgot šo paneli, ievietojot tajā nepieciešamās pogas.

Adreses josla. Tas norāda piekļuves ceļu pašreizējai mapei. Ļauj ātri pārvietoties uz citām faila struktūras sadaļām.

Darbvieta. Parāda mapē saglabāto vienumu ikonas, un jūs varat kontrolēt, kā tie tiek parādīti.

Ritjoslas– ļauj ritināt loga saturu horizontāli vai vertikāli, ja informācija logā neietilpst.

Statusa josla. Parāda papildu informāciju par objektiem logā.

Personālā datora failu sistēma

Failu sistēma nodrošina uzglabāšanu un piekļuvi diskā esošajiem failiem. Failu sistēmas organizēšanas princips ir tabula. Diska virsma tiek uzskatīta par trīsdimensiju matricu, kuras izmēri ir virsmas, cilindra un sektora numuri. Zem cilindrs nozīmē visu sliežu ceļu kopumu, kas pieder dažādām virsmām un atrodas vienādā attālumā no rotācijas ass. Dati par to, kur ir ierakstīts konkrēts fails, tiek saglabāti diska sistēmas apgabalā īpašā failu piešķiršanas tabulā ( FAT tabula). FAT tabula tiek glabāta divos eksemplāros, kuru identitāti kontrolē operētājsistēma.

OS MS-DOS, OS/2, Windows-95/NT ievieš 16 bitu laukus FAT tabulās. Šo sistēmu sauca par FAT-16. Šāda sistēma ļauj izvietot ne vairāk kā 65536 ierakstus par datu glabāšanas vienību atrašanās vietu. Mazākā datu uzglabāšanas vienība ir nozarē. Sektora izmērs ir 512 baiti. Nozaru grupas tiek nosacīti apvienotas kopas, kas ir mazākā datu adresācijas vienība. Klastera lielums ir atkarīgs no diska ietilpības: Fat-16 diskiem no 1 līdz 2 GB 1 klasteris aizņem 64 sektorus vai 32 KB. Tas ir neracionāli, jo pat neliels fails aizņem 1 kopu. Lieli faili, kas aptver vairākas klasterus, beigās iegūst tukšu kopu. Tāpēc FAT-16 sistēmas disku ietilpības zudums var būt ļoti liels. Ja diski pārsniedz 2,1 GB, FAT-16 nedarbojas vispār.

Windows 98 un vecākām versijām ir uzlabota failu sistēma - FAT-32 ar 32 bitu laukiem failu piešķiršanas tabulā. Tas nodrošina nelielu klastera izmēru lielas ietilpības diskiem. Piemēram, diskam līdz 8 GB 1 klasteris aizņem 8 sektorus (4 KB).

Fails ir nosaukta patvaļīga garuma baitu secība. Pirms Windows 95 parādīšanās vispārpieņemtā failu nosaukumu shēma bija 8.3 (īsais nosaukums) - 8 rakstzīmes faktiskajam faila nosaukumam, 3 rakstzīmes tā nosaukuma paplašinājumam. Īso nosaukumu trūkums ir to zemais saturs. Sākot ar Windows 95, tika ieviests garā nosaukuma jēdziens (līdz 256 rakstzīmēm). Tajā var būt jebkuras rakstzīmes, izņemot deviņas īpašās: \ / : * ? "< > |.

Vārda paplašinājums Visas rakstzīmes pēc pēdējā punkta tiek skaitītas. Mūsdienu operētājsistēmās nosaukuma paplašinājums sistēmai sniedz svarīgu informāciju par faila tipu. Failu tipi tiek reģistrēti un saista failu ar programmu (lietojumprogrammu), kas to atver. Piemēram, failu MyText.doc atvērs MS Word tekstapstrādes programma, jo .doc paplašinājums parasti ir saistīts ar šo lietojumprogrammu. Parasti, ja fails nav saistīts ar nevienu atvēršanas programmu, tad uz tā ikonas tiek norādīts karodziņš - Microsoft Windows logotips, un lietotājs var norādīt atvēršanas programmu, izvēloties to no piedāvātā saraksta.

Loģiski, ka failu struktūra ir sakārtota pēc hierarhijas principa: zemāka līmeņa mapes tiek ligzdotas augstāka līmeņa mapēs. Augšējais ligzdošanas līmenis ir diska saknes direktorijs. Termini "mape" un "direktorijs" ir līdzvērtīgi. Katrs diska failu direktorijs atbilst operētājsistēmas mapei ar tādu pašu nosaukumu. Tomēr mapes jēdziens ir nedaudz plašāks. Tātad operētājsistēmā Windows 95 ir īpašas mapes, kas nodrošina ērtu piekļuvi programmām, bet kuras neatbilst nevienam diska direktorijam.

Faila atribūti- tie ir parametri, kas nosaka dažas failu īpašības. Lai piekļūtu faila atribūtiem, ar peles labo pogu noklikšķiniet uz tā ikonas un atlasiet izvēlni Rekvizīti. Ir 4 galvenie atribūti: "Tikai lasāms", "Slēpts", "Sistēma", arhīvs". Atribūts "Tikai lasāms" norāda, ka failu nav paredzēts modificēt. Atribūts "Slēpts" norāda, ka šis fails Nedrīkst parādīties ekrānā, veicot darbības ar failiem. Atribūts “Sistēma” apzīmē svarīgākos OS failus (parasti tiem ir arī atribūts “Arhīvs” ir saistīts ar faila dublēšanu). nav īpašas nozīmes.

Viens no galvenajiem OS uzdevumiem ir nodrošināt datu apmaiņu starp aplikācijām un datoru perifērijas ierīcēm. Mūsdienu operētājsistēmās datu apmaiņas funkcijas ar perifērijas ierīcēm veic ievades/izvades apakšsistēmas. Ievades/izvades apakšsistēmā ir draiveri ārējo ierīču un failu sistēmas vadīšanai.

Lai nodrošinātu lietotāja ērtības ar diskos saglabātajiem datiem, OS aizvieto datu fizisko organizāciju ar savu loģisko modeli. Loģiskā struktūra - direktoriju koks, ko ekrānā parāda programma Explorer utt.

Fails– nosaukts ārējās atmiņas apgabals, kurā var ierakstīt un nolasīt datus. Faili tiek glabāti no strāvas neatkarīgā atmiņā, parasti magnētiskajos diskos. Dati tiek sakārtoti failos ilgstošas ​​un uzticamas informācijas uzglabāšanas un informācijas koplietošanas nolūkos. Var iestatīt atribūtus failam datortīklos, var iestatīt piekļuves tiesības.

Failu sistēma ietver:

Visu failu kolekcija loģiskā diskā;

Datu struktūras, kas tiek izmantotas failu pārvaldīšanai - brīvās un izmantotās diska vietas tabulas, failu atrašanās vietu tabulas utt.

Sistēmas programmatūras rīki, kas ļauj veikt darbības ar failiem, piemēram, izveidot, dzēst, kopēt, pārvietot, pārdēvēt, meklēt.

Katrai OS ir sava failu sistēma.

Failu sistēmas funkcijas:

Diska atmiņas piešķiršana;

Faila nosaukuma piešķiršana;

Faila nosaukuma kartēšana ar atbilstošo fizisko adresi ārējā atmiņā;

Piekļuves nodrošināšana datiem;

Datu aizsardzība un atjaunošana;

Failu veidi

Failu sistēmas atbalsta vairākus funkcionāli atšķirīgus failu tipus, kas parasti ietver:

Regulāri faili, vai vienkārši faili, kas satur patvaļīgu informāciju, ko lietotājs tajos ievada vai kas ir izveidota sistēmas vai lietotāja programmu darbības rezultātā. Parasta faila saturu nosaka lietojumprogramma, kas ar to darbojas. Parastie faili ir sadalīti divās plašās klasēs: izpildāmie un neizpildāmie. OS jāspēj atpazīt savs izpildāmais fails.

Katalogi– īpašs failu veids, kas satur sistēmas palīdzības informāciju par failu kopu, kas atrodas šajā direktorijā (satur nosaukumus un informāciju par failiem). No lietotāja viedokļa direktoriji ļauj organizēt datu glabāšanu diskā. No OS viedokļa direktorijus izmanto failu pārvaldībai.

Īpaši faili ir fiktīvi faili, kas atbilst I/O ierīcēm un ir paredzēti I/O komandu izpildei.

Parasti failu sistēmai ir hierarhiska struktūra, kuras augšpusē ir viens saknes direktorijs, kura nosaukums ir tāds pats kā loģiskā diska nosaukumam, un līmeņus veido fakts, ka zemāks līmeņa direktorijs ir iekļauts augstāka līmeņa direktorijā.

Katram jebkura veida failam ir savs simbolisks nosaukums, simbolisko nosaukumu veidošanas noteikumi katrā OS ir atšķirīgi. Hierarhiski organizētās failu sistēmas izmanto trīs veidu nosaukumus: vienkāršus vai simboliskus, pilnu nosaukumu vai saliktu un relatīvu.

Vienkāršs nosaukums definē failu tajā pašā direktorijā. Failiem var būt vienādi simboliskie nosaukumi, ja tie atrodas dažādos direktorijos. "Daudzi faili — viens vienkāršs nosaukums."

Pilnais vārds ir vienkāršu simbolisku nosaukumu secība visiem direktorijiem, caur kuriem iet ceļš no saknes uz doto failu, un pats faila nosaukums. Pilnībā kvalificētais faila nosaukums unikāli identificē failu failu sistēmā. "Viens fails - viens pilns nosaukums"

Relatīvs vārds fails tiek definēts, izmantojot pašreizējā direktorija jēdzienu, tas ir, direktoriju, kurā lietotājs pašlaik atrodas. Failu sistēma tver pašreizējā direktorija nosaukumu, lai pēc tam to varētu izmantot kā papildinājumu relatīvajam nosaukumam, lai izveidotu pilnībā kvalificētu nosaukumu. Lietotājs raksta faila nosaukumu, sākot no pašreizējā direktorija.

Ja OS atbalsta vairākas ārējās atmiņas ierīces (cietais disks, diskešu diskdzinis, CD ROM), failu glabāšanu var organizēt divos veidos:

1. Katra ierīce mitina autonomu (savu) failu sistēmu, tas ir, faili, kas atrodas šajā ierīcē, ir aprakstīti to direktoriju kokā kā nesaistīti ar citas ierīces direktoriju koku;

2. Failu sistēmu montāža (UNIX OS). Lietotājam ir iespēja apvienot dažādās ierīcēs izvietotās failu sistēmas vienā failu sistēmā, kurai būs vienots direktoriju koks.

Faila atribūti– failam piešķirtie rekvizīti. Galvenie atribūti – tikai lasāms, sistēma, slēpts, arhīvs.

OS failu sistēmai ir jānodrošina lietotājam darbību kopums darbam ar failiem formā sistēmas zvani.Šajā komplektā ietilpst sistēmas izsaukumi: izveidot (izveidot failu), lasīt (lasīt), rakstīt (rakstīt), aizvērt (aizvērt) un dažus citus. Strādājot ar vienu failu, parasti tiek veikta nevis viena darbība, bet gan secība. Piemēram, strādājot teksta redaktorā. Neatkarīgi no tā, kāda darbība tiek veikta ar failu, OS ir jāveic vairākas darbības, kas ir universālas visām darbībām:

1. Izmantojot faila simbolisko nosaukumu, atrodiet tā raksturlielumus, kas tiek saglabāti failu sistēmā diskā;

2. Kopēt faila raksturlielumus uz OP;

3. Pamatojoties uz faila raksturlielumiem, pārbaudiet piekļuves tiesības pieprasītās darbības veikšanai (lasīt, rakstīt, dzēst);

4. Pēc darbības veikšanas ar failu notīriet atmiņas apgabalu, kas piešķirts faila raksturlielumu pagaidu glabāšanai.

Darbs ar failu sākas ar sistēmas izsaukumu ATVĒRTS, kas kopē faila raksturlielumus un pārbauda atļaujas un beidzas ar sistēmas izsaukumu AIZVĒRT, kas atbrīvo buferi ar īpašībām un padara neiespējamu turpināt darbu ar failu, to neatverot atkārtoti.

Datu failu organizēšana sauc par failu sadali pa direktorijiem, direktoriju sadali pa loģiskajiem diskdziņiem. Loģiskais disks - direktorijs - fails. Lietotājam ir iespēja iegūt informāciju par datu failu organizēšanu.

Tiek izsaukti principi failu, direktoriju un sistēmas informācijas ievietošanai noteiktā ārējā atmiņas ierīcē Failu sistēmas fiziskā organizācija.