Операционные системы. Файловая система. Операционные системы. Файловая система.. Оглавление Введение 2 Понятие и дерево файловой системы компьютера 3 Виды файловых систем и их различия 5 Возможности операционной системы по управлению файловой системой 8 Заключение 9 Список использованной литературы 11 Введение
 Скачать 54.26 Kb.
|
ОглавлениеВведение 2 Понятие и дерево файловой системы компьютера 3 Виды файловых систем и их различия 5 Возможности операционной системы по управлению файловой системой 8 Заключение 9 Список использованной литературы 11 Введение Файловая система представляет собой модель данных, хранящихся на компьютере, в виде иерархической структуры, состоящей из дисков, каталогов и файлов. Файловая система скрывает от пользователя картину фактического размещения данных во внешней памяти, предоставляя ему возможность идентификации файла путем описания его имени и местоположения в файловой системе, и для указания операции над файлом. Основными задачами управления файловых систем являются создание, монтирование и демонтирование физических файловых систем, а также проверка их целостности. Существует большое количество файловых систем, созданных для разных устройств внешней памяти и разных операционных систем. В них используются, соответственно, разные принципы размещения данных на носителе. Система управления файлами является основной подсистемой в абсолютном большинстве современных операционных систем. Во-первых, через систему управления файлами связываются по данным все системные обрабатывающие программы. Во-вторых, с помощью этой системы решаются проблемы централизованного распределения дискового пространства и управления данными. В-третьих, благодаря использованию той или иной системы управления файлами пользователям предоставляются ряд возможностей по работе с файловой системой. Целью работы является изучение файловой системы в современных операционных системах. Понятие и дерево файловой системы компьютера Файловая система – порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах. Данные на диске хранятся в виде файлов. Файл – это именованная часть диска. Для управления файлами предназначены системы управления файлами. Возможность иметь дело с данными, хранящимися в файлах, на логическом уровне предоставляет файловая система. Именно файловая система определяет способ организации данных на каком-либо носителе данных. Система управления файлами является основной подсистемой в абсолютном большинстве современных операционные системы. С помощью системы управления файлами: связываются по данным все системные обрабатывающие программы; решаются проблемы централизованного распределения дискового пространства и управления данными; предоставляются возможности пользователю по выполнению операций над файлами (создание и т.п.), по обмену данными между файлами и различными устройствами, по защите файлов от несанкционированного доступа. На рисунке 1 изображено дерево файловой системы /root, показана структура каталогов, начинающаяся с файловой системы /(root), и включающая каталоги и файловые системы. В число каталогов входят /bin , /dev, /etc и /lib. К числу файловых систем относятся /usr, /tmp, /var и /home [8].  Рис. 1 – Дерево файловой системы В таблице 1 представлены файловые системы, которые по умолчанию располагаются на компьютере. Таблица 1 Файловые системы, которые по умолчанию располагаются на связанном устройстве автономного компьютера
У дерева файлов есть следующие особенности: файлы, с аппаратной архитектурой, находятся в файловой системе /usr; файлы отдельных клиентов, например, буферные файлы или файлы почты, расположены в файловой системе /var; корневая файловая система содержит файлы и каталоги, необходимые для работы системы; Корневая файловая система содержит: каталог устройств /dev; файловая система /home это точка монтирования домашних каталогов пользователей; на серверах каталог /export содержит корневые файловые системы клиентов, каталог дампа, домашний каталог и каталог /usr/share для бездисковых клиентов, а также экспортированные каталоги /usr; файловая система /proc в ней находиться информацию о состоянии процессов и нитей в системе; файловая система /opt содержит дополнительное программное обеспечение, в частности, приложения; Поскольку файловые системы и каталоги имеют разную структуру, их данными можно управлять независимо. Виды файловых систем и их различия Для разных носителей существуют различные типы файловых систем. Носитель не обязательно должен быть физическим: существуют, к примеру, виртуальные и сетевые файловые системы. Очень часто в первую очередь пользователь сталкивается с файловыми системами, предназначенными для носителей с произвольным доступом. К ним относятся жесткие диски. В операционной системе Windows в основном встречается файловая система NTFS. В старых версиях операционной системы использовали файловую систему, которая до сих пор используется на флешках. По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории: для носителей с произвольным доступом: FAT32, HPFS, ext2 и другие; для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и другие; для оптических носителей – CD и DVD: ISO9660, HFS, UDF и другие; виртуальные файловые системы: AEFS и другие; сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и другие; для флэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT; специализированные файловые системы: ZFS , VMware VMFS[en] и другие; Файловых систем огромное количество и все они используются в разных устройствах. У каждой системы свои особенности и отрицательные качества. Рассмотрим сравнительную характеристику файловых систем FAT32 и NTFS (таблица 2). Таблица 2 Сравнительная таблица файловых систем FAT32 и NTFS
От файловой системы так же зависят атрибуты файла. Системы FAT32 и NTFS позволяют присваивать файлам атрибуты «только для чтения», «системный», «скрытый», «архивный». А система ext2 предлагает такие атрибуты, как «установка пользовательского ID», «установка группового ID» и так называемый «липкий бит». Есть еще различия и между FAT32 и NTFS. Система NTFS пришла на смену FAT32 и используется в последних версиях ОС. Также в NTFS больше максимальное количество файлов. FAT32 обеспечивает более высокую скорость записи, чтения и копирования данных, поэтому до сих пор используются при создании флеш-памяти. Таким образом, проведенный анализ файловой системы компьютера показал, что файловая система – это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе. Дерево файловой системы – это упорядоченная система файлов. Файловых систем достаточно много, они используются в разных устройствах, наиболее распространенные FAT32 и NTFS. Сравнение файловых систем FAT32 и NTFS показало, что NTFS быстрее, практичней, обеспечивает широкий диапазон разрешений, сжатие папок и файлов. Возможности операционной системы по управлению файловой системой Для организации доступа программ к данным, размещенным на внешних носителях, операционная система Ms Windows использует сложную файловую систему. Файлом называется набор данных, представляющий собой программу или данные для некоторой программы, хранящийся в виде единого логического объекта на внешнем носителе. Для операций операционной системы файл представляет собой структурную единицу, с которой пользователи или программы могут совершать типовые действия. К числу этих действий с файлами следует отнести: создание, удаление, чтение в оперативную память, перезапись измененных данных; доступ к файлам по символьным именам; возможность доступа к файлам других пользователей; управление доступом к собственным файлам; восстановление файлов в случае повреждения. Систему управления файлами составляет программное обеспечение для работы с файлами. Их применение позволяет прикладным программам переложить на операционную систему типовые операции с файлами. Можно выделить следующие задачи системы управления файлами: обеспечения всех вышеперечисленных типовых действий с файлами; гарантирование корректности данных, размещенных в файле; оптимизация временных характеристик работы с файлами; поддержка различных внешних носителей; исключение или минимизация потерь данных; обеспечение стандартного набора подпрограмм ввода-вывода; обеспечение коллективного использования файлов в многопользовательской системе. Файловая система представляет собой модель данных, хранящихся на компьютере, в виде иерархической структуры, состоящей из дисков, каталогов и файлов. Файловая система скрывает от пользователя картину фактического размещения данных во внешней памяти, предоставляя ему возможность идентификации файла путем описания его имени и местоположения в файловой системе, и для указания операции над файлом. Все остальные проблемы, связанные с определением физического расположения файла на диске и использования данных файла заданном образом, возлагаются на систему управления файлами. Файловые системы различных операционных систем устроены принципиально одинаково. Все пространство внешней памяти разбито на диски файловой системы. Как правило, диск файловой системы соответствует физическому диску, но часто пространство одного физического диска разбивается на несколько логических дисков. Отдельный диск содержит список файлов и каталогов (в некоторых системах они называются директориями или папками). Это – верхний корневой уровень файловой системы. Каталоги верхнего уровня в свою очередь содержат файлы и каталоги второго уровня. Каталоги второго уровня содержат файлы и каталоги третьего уровня и т.д. В результате, чтобы точно идентифицировать файл, необходимо указать имя диска, последовательность имен всех вложенных каталогов, последний из которых содержит файл, а затем полное имя самого файла (которое обычно состоит из имени и расширения). Имеются отдельные особенности написания полного имени файлов и каталогов в разных операционных системах. Файловая система способна на многие операции с файлами. Основные операции – это создание, удаление, чтение в оперативную память, перезапись измененных данных. Так же много различных задач, такие как защита, управление, доступ к файлам и восстановление. Многие файловые системы различных операционных систем устроены похоже. Заключение Файловая система, это одна из главных частей операционной системы. Очень важно знать строение и функции файловой системы. Зная особенности и возможности файловой системой – упрощается работа с операционной системой, что подчеркивает актуальность темы данной работы. Рассмотрев в работе понятия, дерево, а также виды и различие файловых систем. Выявили, что файловая система – порядок работы с файлами. Дерево файлов – структура каталогов, подкаталогов и файлов на диске. Так же есть множество различных файловых систем, такие как FAT, FAT32, ехFАТ, NTFS. Рассмотрели различие между FAT32 и NTFS, выявили, что NTFS куда практичней и новее FAT32. NTFS больше по размеру имя файла и объём диска. Зато у FAT32 больше скорость передачи данных На развитие файловых систем влияет появлением новых стандартов на носители информации и ростом требований к характеристикам файловой системы со стороны прикладных программ. Первоначально, для файловых систем первостепенное значение имело увеличение скорости доступа к данным и минимизация объема хранимой служебной информации. Впоследствии с появлением более быстрых жестких дисков и увеличением их объемов, на первый план вышло требование надежности хранения информации, которое привело к необходимости избыточного хранения данных. Список использованной литературы Девянин П.Н. Теоретичеcкие оcновы компьютерной безопасности. – М: Радио и cвязь. 2014. – 192 с. Гудыно Л.П., Рудаков А.В. Операционные системы и среды. – М.: ИНФРА-М, 2018. – 560 с. Зимин В.П. Информатика. Лабораторный практикум. Часть 1. М.: Издательство Юрайт,2017 – 110 с. Кириченко А.А., Назаров С.В. Операционные системы. Практикум (для бакалавров). – М.: КноРус, 2016. – 376 с. Партыка Т.Л. Попов И. И. Операционные системы, среды и оболочки. М: Форум 2017. – 560 с. |