Как называется процедура объединения файловые системы на разных устройствах в единую

Обновлено: 07.07.2024

Файл – это поименованная область внешней памяти.

Операции над файлами:

Копирование
Перемещение
Переименование
Удаление
Поиск

Маска представляет собой последовательность букв, цифр и прочих допустимых символов, среди которых также могут встречаться следующие символы:

? – означает ровно один произвольный символ

* – означает любую последовательность символов, в том числе, и пустую.

Каталог – это поименованная совокупность файлов и подкаталогов.

Файловая структура – это совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними.

Простые файловые структуры могут использоваться для дисков с небольшим (до нескольких десятков) количеством файлов.

Иерархические файловые структуры используются для хранения большого (сотни и тысячи) количества файлов.

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом.

Последовательно записанные: путь к файлу и имя файла, составляют полное имя файла.

Основная литература:

1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения.

Компьютер человеку даёт большие возможности: создавать, копировать, передавать, хранить информацию различного рода. Данные в компьютере могут быть разными, это и документы, и рисунки, и программы, и музыка и многое другое. Так вот, все данные и программы в компьютере хранятся в виде файлов. Сегодня на уроке мы и узнаем, что такое файл.

Вам уже известно, что все программы и данные хранятся во внешней памяти компьютера в виде файлов. Файл – это поименованная область внешней памяти.

Файл характеризуется набором параметров: именем, размером, датой создания, датой последней модификации и атрибутами, которые используются операционной системой для его обработки: является ли файл системным, скрытым или предназначен только для чтения. Размер файла выражается в байтах.

Файлы, которые содержат данные – графические, текстовые называются документами, а файлы, содержащие прикладные программы, – файлами-приложениями.

Причём, файлы-документы создаются и обрабатываются с помощью файлов-приложений.

Имя файла состоит из двух частей, разделённых точкой: собственно имени файла и расширения. Имя файлу даёт пользователь, делать это нужно осмысленно, отражая в имени содержание файла. Имя файла может содержать до 255 символов национальных алфавитов и пробелы. Но в имени файлов есть и запрещённые символы, например, знак вопроса, звёздочка. Расширение имени файла задаётся программой автоматически, оно содержит 3–4 символа, которые записываются после точки.

Над файлами можно выполнять следующие действия: копирование, перемещение, переименование, удаление, поиск.

Если имя файла указано неточно, то можно использовать маску имени файла. Маска представляет собой последовательность букв, цифр и прочих допустимых символов.

На каждом компьютерном носителе информации может храниться большое количество файлов. Для удобства поиска информации файлы объединяют в группы, называемые каталогами или папками. Каталогам, как и файлам, дают собственные имена. Каждый каталог может содержать множество файлов и вложенных каталогов, может входить в состав другого каталога, тем самым, образуя определённую структуру хранения файлов. Её называют файловой структурой. Файловая структура – это совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними.

Любой информационный носитель операционной системы Windowsимеет корневой каталог, который создаётся без участия человека. Корневые каталоги имеют специальное обозначение с указанием имени соответствующего устройства и знака «\» (обратный слэш).

Простые файловые структуры могут использоваться для дисков с небольшим количеством файлов. В этом случае оглавление диска представляет собой линейную последовательность имён файлов.

Иерархические файловые структуры используются для хранения большого количества файлов. Иерархия – это расположение частей целого в порядке от высшего к низшим. Корневой каталог содержит файлы и вложенные каталоги первого уровня.

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом, его можно изображать вертикально и горизонтально.

Чтобы обратиться к нужному файлу, который хранится, например, на жёстком диске, можно указать путь к файлу. То есть имена всех каталогов от корневого до того, в котором находится файл. Такую запись называют полным именем файла.

Учитель работал в каталоге Д:\Уроки\7 класс \Практические работы. Затем перешёл в дереве каталогов на уровень выше, спустился в подкаталог Презентации и удалил из него файл Введение.ppt. Каково полное имя файла, который удалил учитель?

Учитель работал с каталогом: Д:\Уроки\7 класс\Практические работы. Поднявшись на один уровень вверх, он оказался в каталоге Д:\Уроки\7 класс. После этого учитель спустился в каталог Презентации, путь к файлам которого имеет вид: D:\Уроки\7 класс \Презентации. В этом каталоге он удалил файл Введение.ppt, полное имя которого Д:\Уроки\7 класс \Презентации\ Введение.ppt.

Итак, сегодня мы узнали, что такое файл, какое имя он может иметь, какие операции можно выполнять над файлами. Также познакомились с понятиями каталог, файловая структура диска.

Материал для углубленного изучения темы.

Файловый менеджер Double Commander.

Double Commander‑ бесплатный файловый менеджер с двухоконным интерфейсом. Программа работает на разных операционных системах: Windows, Linux, MAC OS.

В программу встроены инструменты для группового переименования файлов и синхронизации, все операции выполняются в фоновом режиме, реализована поддержка вкладок, встроен просмотр файлов, эскизов, работа с архивами, расширенный поиск файлов, функция приостановки файловых операций, имеется поддержка некоторых плагинов для TotalCommander и т. д.

Внешний вид DoubleCommader является традиционным для программ подобного типа. Сверху расположены панели инструментов, список дисков, вкладки, собственно, список файлов, внизу находится командная строка и кнопки для тех, кто еще не запомнил наиболее часто используемые файловые операции, но можно скрыть эту панель,

DoubleCommander имеет огромное количество настроек. Настроить можно практически каждый элемент окна, главное найти нужные галочки или поля ввода.

Работа с избранными папками осуществляется с помощью меню, выпадающего при нажатии на кнопку «*». Выглядит оно следующим образом:

Сверху перечислены папки, добавленные в избранные, а снизу два пункта меню для добавления/удаления папки из выбранной панели в список.

Что касается группового переименования, то интерфейс для него выглядит следующим образом:

При переименовании можно использовать регулярные выражения и различные поля вроде счетчика (чтобы добавлять к каждому последующему файлу свой номер), даты, времени создания файла.

В DoubleCommander есть возможность с помощью горячих клавиш (или пункта меню) копировать в буфер обмена имя файла или полный путь до него, Правда, это решается двумя горячими клавишами: сначала переходим к «редактированию пути» в заголовке панели, затем выделенный путь можно скопировать с помощью стандартной комбинации Ctrl+C. Панель быстрого фильтра, позволяет искать файлы/папки в текущей папке, а при необходимости скрыть все файлы и папки, не удовлетворяющие критерию поиска.

Для поиска файлов в DoubleCommander довольно удобный интерфейс. Есть возможность вынесения результатов поиска на панель.

Программа DoubleCommander создана коллективом разработчиков из России, которые стремятся создать файловый менеджер, аналогичный по функциональности TotalCommander. Программа активно развивается.

Разбор решения заданий тренировочного модуля.

№1.Тип задания: выделение цветом.

Укажите, какое из указанных ниже имён файлов удовлетворяет маске ?ese*ie.?t*

Так как маска – это последовательность букв, цифр и других, допустимых в именах файлов символов, среди которых встречаются следующие: «?» – означает ровно один последовательный символ, «*» – означает любую (в том числе и пустую) последовательность символов произвольной длины. Рассмотрев маску?ese*ie.?t*, вопросительный знак – это один символ, т.е. s, * – это последовательность символов произвольной длины, т.е. может подойти ответ первый и последний, т.к. * – это ещё и пустой символ. Но, рассматривая расширение, и также рассуждая, последний вариант ответа не подходит, потому что на втором месте стоит буква t. Следовательно, выделяем цветом первый вариант ответа.

Ответ: seseie.ttx

№2.Тип задания: восстановление последовательности элементов.

Восстановите полное имя файла.

Файл Онегин.doc хранится на жёстком диске в каталоге ПОЭЗИЯ, который является подкаталогом каталога ЛИТЕРАТУРА. В таблице приведены фрагменты полного имени файла:

FAT поддерживает следующие типы файлов
Базовой единицей распределения дискового пространства для файловой системы NTFS является
Безопасная операционная система обладает свойствами
Битом доступа называется содержащийся в дескрипторе страницы признак
В вычислительных сетях выделяются типы умышленных угроз
В иерархически организованных файловых системах используют следующие типы имен файлов
В качестве адреса отрезка файловая система NTFS использует
В общем случае существуют права доступа к каталогам и файлам
В операционной системе UNIX для реализации доступа к сетевым устройствам с много-уровневыми протоколами используется драйвер
В операционной системе UNIX используется модель файла
В операционной системе UNIX простейшими являются драйверы
В операционной системе UNIX разделяемыми являются следующие сегменты процесса виртуального адресного пространства
В операционной системе UNIX различают драйверы
В операционной системе UNIX регистрационная запись средств аудита включает поля
В операционной системе Windows NT используется модель файла
В системах реального времени обычно используется метод распределения памяти
В таблице сегментов указывается
В файловых системах операционной системы UNIX права доступа к файлу определяются для
Вероятностная оценка величины возможного ущерба, который может понести владелец информационного ресурса в результате успешно проведенной атаки, - это
Виртуализация оперативной памяти включает решение следующих задач
Виртуализация оперативной памяти дисковой памятью позволяет
Виртуализация оперативной памяти осуществляется
Виртуализация оперативной памяти осуществляется на основе
Виртуальное адресное пространство в виде непрерывной линейной последовательности виртуальных адресов называют
Виртуальное адресное пространство процесса делится на части
Виртуальные адреса переменных и команд программы создает
Гарантия сохранности данными правильных значений, которая обеспечивается запретом для неавторизованных пользователей каким-либо образом изменять, модифицировать, разрушать или создавать данные, - это
Гарантия того, что авторизованные пользователи всегда получат доступ к данным, - это
Гарантия того, что секретные данные будут доступны только тем пользователям, которым этот доступ разрешен, - это
Гарантия того, что секретные данные будут доступны только тем пользователям, которым этот доступ разрешен, - это
Главными вопросами защиты информации в компьютерных системах являются
Главными заданиями защиты информации в компьютерных системах являются
Граф, описывающий иерархию каталогов, может быть
Двухуровневое деление использует виртуальная память
Дескриптор страницы включает следующую информацию
Для идентификации переменных и команд на разных этапах жизненного цикла программы используются следующие типы адресов
Для операционной системы MS-DOS характерна схема распределения памяти
Для управления доступом пользователей к ресурсам используются методы
Для управления доступом пользователей к ресурсам используются методы
Для хранения очереди заданий используется
Дорожки и сектора создаются
Достоинством модели файла-устройства является
Достоинством распределения памяти подвижными разделами являет(ют)ся
Достоинством распределения памяти разделами с динамическими границами является
Достоинством распределения памяти разделами с фиксированными границами является
Единицей дискового пространства используемой операционной системы является
Заголовок атрибута файла NTFS образуется из характеристик атрибута
Задача операционной системы, состоящая в том, чтобы не позволить выполняемому про-цессу записывать данные в память, назначенную другому процессу, называется
Запись о файле в каталоге файловой системы s5 состоит из полей
Запись таблицы виртуальной памяти называется
Идентифицирует файл в пределах одного каталога имя
Индексный дескриптор в файловой системе s5 содержит
Индексный указатель в FAT может принимать значения, характеризующие следующие со-стояния кластера
Каждая запись MFT в файловой системе NTFS имеет длину, зависящую от
Категории, для которых устанавливаются права доступа к каталогам и файлам, - это
Комплексное решение вопросов безопасности вычислительной системы, где выделяются угрозы безопасности, службы безопасности и механизмы обеспечения безопасности, - это
Корневым называется каталог
Криптографические методы являются средством защиты информации
Логический раздел FAT состоит из следующих областей
Любое действие, которое направлено на нарушение конфиденциальности, целостности и доступности информации, а также на нелегальное использование других ресурсов сети, - это
Максимальный размер виртуального адресного пространства ограничивается
Максимальный размер сегмента определяется
Математическими называют адреса
Механизм привилегий должен включать концепцию
Механизм привилегий должен включать концепцию
Моговходовой программный модуль со своими статическими данными, который умеет инициировать работу с устройством, выполнять заказываемые пользователем обмены, терминировать работу с устройством и обрабатывать прерывания от устройства, - это
Набор программ, управляющих частями системы, ответственными за безопасность, - это
Наименьшей адресуемой единицей обмена данными дискового устройства с оперативной памятью является
Наличие большого числа несмежных участков свободной памяти называется
Начальный адрес страницы называется
Недостатком модели файла-устройства является
Недостатком распределения памяти подвижными разделами являет(ют)ся
Недостатком распределения памяти разделами с динамическими границами являет(ют)ся
Недостатком распределения памяти разделами с фиксированными границами является
Непрерывная часть физического диска, которую операционная система представляет пользователю как логическое устройство, - это
Номерам ячеек оперативной памяти соответствуют адреса
Образ выгруженного процесса возвращается с диска в оперативную память в случае
Объединение файловых систем, находящихся на разных устройствах, называется
Ограничительный механизм ядра безопасности операционной системы состоит из огра-ничений
Ограничительный механизм ядра безопасности операционной системы состоит из огра-ничений
Операционная система создает таблицы страниц
Операция объединения файловых систем, находящихся на разных устройствах, в единую файловую систему, описываемую единым деревом каталогов, - это
Определение тождественности пользователя или пользовательского процесса, необходи-мое для управления доступом, - это
Организация перемещения данных между памятью и диском сегментами-частями вир-туального адресного пространства произвольного размера, полученными с учетом смыс-лового значения данных, - это
Организация перемещения данных между памятью и диском страницами - частями вир-туального адресного пространства, фиксированного и сравнительно небольшого размера, - это
Организация перемещения данных между памятью и диском, которая использует двух-уровневое деление: виртуальное адресное пространство делится на сегменты, а затем сег-менты делятся на страницы, - это
Основной особенностью организации файловой системы s5 является
Основным достоинством непрерывного размещения файла является
Основными критериями эффективности физической организации файлов являются
Основными отличительными свойствами файловой системы NTFS являются
Основными целями использования файла являются
Основой структуры тома в файловой системе NTFS является
Особый тип файлов, который содержит системную справочную информацию о наборе файлов, сгруппированных пользователями по какому-либо неформальному признаку, - это
Относительное имя файла определяется через понятие
Перемещение данных с учетом их смыслового значения организует виртуальная память
Перемещение данных фиксированного небольшого размера организует виртуальная память
Подсистема ввода-вывода предоставляет вид операций ввода-вывода в зависимости от
Подход к виртуализации памяти, при котором между оперативной памятью и диском пере-мещаются части (сегменты, страницы и т.п.) образов процессов, - это
Подход к виртуализации памяти, при котором образы процессов выгружаются на диск и возвращаются в оперативную память целиком, - это
Политика безопасности системы под объектами подразумевает
Политика безопасности системы под объектами подразумевает
Предоставление разрешения доступа к ресурсу системы - это
При входе в операционную систему Windows 2000 пользователь передает в LogonUser
При делении виртуального адресного пространства на сегменты, виртуальный адрес пред-ставляет собой
При одиночном непрерывном распределении память разделена на области
При плоской структуре адресного пространства виртуальный адрес представляет собой
При построении системы защиты информации используются подходы
При свопинге работу системы замедляет
При сегментно-страничном распределении памяти на втором этапе преобразования вир-туального адреса в физический работает механизм
При сегментно-страничном распределении памяти на первом этапе преобразования вир-туального адреса в физический работает механизм
При страничном прерывании
Программные средства, осуществляющие контроль за действиями пользователей, назы-ваются средствами
Программные средства, осуществляющие контроль за действиями пользователей, назы-ваются средствами
Программный модуль приостанавливает работу до завершения операций ввода-вывода при режиме
Программный модуль продолжает выполняться в мультипрограммном режиме одно-временно с операцией ввода-вывода при режиме
Раздел диска, где размещается файловая система s5, делится на области
Размер страничного файла в современных операционных системах является параметром
Разметка диска под конкретный тип файловой системы выполняется
Распределение памяти без использования внешней памяти производится разделами
Распределение памяти с использованием внешней памяти производится распределением
Реализация виртуальной памяти представлена классами
Регламентация доступа к информационным ресурсам является средством защиты
Резервная копия FAT синхронизируется с основной копией
Ресурс, который пользователю или пользовательской программе представляется обладаю-щим свойствами, которыми он в действительности не обладает, - это
Сегментами процесса виртуального адресного пространства в операционной системе UNIX являются
Символьные имена для идентификации переменных и команд программы создает
Совокупность организационных и технологических мер, программно-технических средств, правовых и морально-этических норм, направленных на противодействие нарушению конфиденциальности, целостности, доступности, в целях сведения до минимума возможного ущерба, - это
Совокупность виртуальных адресов процесса - это
Совокупность дорожек одного радиуса на всех поверхностях всех пластин жесткого диска называется
Совокупность организационных и технологических мер, программно-технических средств, правовых и морально-этических норм, направленных на противодействие угрозам нарушителей с целью сведения до минимума возможного ущерба пользователям и владельцам системы, - это
Создание архивных копий носителей является средством защиты информации
Создание контрольно-пропускного режима является средством защиты информации
Стандартная последовательность действий после возникновения сбоя в операционной сис-теме UNIX включает
Страничное прерывание происходит, если
Существуют следующие права доступа к каталогам и файлам
Существуют следующие типы интерфейсов для драйверов
Угрозы нарушения конфиденциальности, целостности и доступности информации класси-фицируются как
Установление подлинности пользователя - это
Файловая система включает
Файлу разрешено входить в несколько каталогов при структуре каталогов
Файлы NTFS, в зависимости от способа размещения, делятся на
Фиктивные файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, которые исполь-зуются для унификации механизма доступа к файлам и внешним устройствам, - это
Фрагменты дорожек жесткого диска называются
Функциями операционной системы по управлению памятью в мультипрограммной сис-теме являются
Цепочка простых символьных имен всех каталогов от корня до данного файла представ-ляет собой имя файла
Части файла, размещаемые вне записи MFT, называются
Часть операционной системы, включающая: совокупность всех файлов на диске; наборы структур данных, используемых для управления файлами; комплекс системных програм-мных средств, реализующих различные операции над файлами, - это
Часть файла, размещаемая в записи MFT, называется
Чаще всего вирусы поражают файлы
Экстент описывается с помощью следующих чисел
Этапами разработки архитектуры безопасности информации являются

Описание слайда:

1 Понятие файловой системы.

2 Логическая организация файловой системы.

3 Физическая организация файловой системы.
Тема 9
«Организация файловой системы»

Описание слайда:

1. Понятие файловой системы
Файловая система - это часть операционной системы, которая организует эффективную работу с данными, хранящимися во внешней памяти, и обеспечивает пользователю удобный интерфейс при работе с ними.

Описание слайда:

1. Понятие файловой системы
Основные функции ФС.
Идентификация файлов. Связывание имени файла с выделенным ему пространством внешней памяти.
Распределение внешней памяти между файлами.
Обеспечение надежности и отказоустойчивости. Стоимость информации может во много раз превышать стоимость компьютера.
Обеспечение защиты от несанкционированного доступа.
Обеспечение совместного доступа к файлам.
Обеспечение высокой производительности.

Описание слайда:

1. Понятие файловой системы
Файловая система (ФС) как часть операционной системы включает элементы:
совокупность всех файлов на диске;
наборы структур данных, используемых для управления файлами (каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске и т.д.)
комплекс системных программных средств, реализующих различные операции над файлами (создание, уничтожение, чтение, запись, именование и поиск).

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Для того чтобы предоставить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на дисках, ОС подменяет физическую структуру хранящихся данных некоторой удобной для пользователя логической моделью.
Структура данных материализуется в виде дерева каталогов, выводимого на экран утилитами Norton Commander или Windows Explorer.
назад

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Основные цели использования файла:

Долговременное и надежное хранение информации.
Совместное использование информации.

Эти цели реализуются в ОС файловой системой.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Основные функции ФС нацелены на решение следующих задач:
именование файлов;
программный интерфейс для приложений;
отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;
устойчивость файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств.
совместного доступа к файлу из нескольких процессов
защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя

Описание слайда:

Отдохнем: выпрямите спину, посмотрите вдаль, улыбнитесь …

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Типы файлов

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Обычные файлы, или просто файлы, содержат информацию произвольного характера, которую заносит в них пользователь или которая образуется в результате работы системных и пользовательских программ.
Содержание обычного файла определяется приложением, которое с ним работает.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Каталоги — это особый тип файлов, которые содержат системную справочную информацию о наборе файлов, сгруппированных пользователями по какому-либо неформальному признаку.
Во многих операционных системах в каталог могут входить файлы любых типов, в том числе другие каталоги, за счет чего образуется древовидная структура, удобная для поиска.
Каталоги устанавливают соответствие между именами файлов и их характеристиками, используемыми файловой системой для управления файлами.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
3 Специальные файлы — это фиктивные файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, которые используются для унификации механизма доступа к файлам и внешним устройствам.
Специальные файлы позволяют пользователю выполнять операции ввода-вывода посредством обычных команд записи в файл или чтения из файла.
Эти команды обрабатываются сначала программами ФС, а затем на некотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления каким-либо устройством.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Структура файловой системы
Большинство ФС имеет иерархическую структуру, в которой уровни создаются за счет того, что каталог более низкого уровня может входить в каталог более высокого уровня.
Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входить только в один каталог ( MS-DOS и Windows) и сеть — если файл может входить сразу в несколько каталогов (в UNIX ).
Каталог самого верхнего уровня называется корневым каталогом, или корнем (root).
Частным случаем иерархической структуры является одноуровневая организация, когда все файлы входят в один каталог.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Имена файлов
Все типы файлов имеют символьные имена. В иерархически организованных файловых системах обычно используются три типа имен - файлов:
простые,
составные
относительные.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Простое, или короткое, символьное имя идентифицирует файл в пределах одного каталога. Простые имена присваивают файлам пользователи и программисты, при этом они должны учитывать ограничения ОС как на номенклатуру символов, так и на длину имени.
( в ФС s5, поддерживаемой многими версиями ОС UNIX, простое символьное имя не могло содержать более 14 символов).

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Полное имя представляет собой цепочку простых символьных имен всех каталогов, через которые проходит путь от корня до данного файла.
Полное имя является составным, в нем простые имена отделены друг от друга принятым в ОС разделителем.
Например, два файла имеют простое имя main.exe, но их составные имена /depart/main.ехе и /user/anna/main.exe различаются.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Атрибуты файлов — это информация, описывающая его свойства:
тип файла (обычный файл, каталог, специальный файл и т. п.);
владелец файла;
создатель файла;
пароль для доступа к файлу;
информация о разрешенных операциях доступа к файлу;
времена создания, последнего доступа и последнего изменения;
текущий размер файла;
максимальный размер файла;
признак «только для чтения»;
признак «скрытый файл»;
признак «системный файл»;
признак «архивный файл»;

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Данные, содержащиеся в файле, имеют некую логическую структуру.
Неструктурированная модель файла позволяет легко организовать разделение файла между несколькими приложениями: разные приложения могут по-своему структурировать и интерпретировать данные, содержащиеся в файле (ОС UNIX, MS-DOS, Windows NT/2000, NetWare. ).

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
В структурированной модели поддержание структуры файла поручается файловой системе. ФС видит файл как упорядоченную последовательность логических записей.
ФС предоставляет приложению доступ к записи, а вся дальнейшая обработка данных, содержащихся в этой записи, выполняется приложением.
СУБД поддерживают как сложную структуру данных, так и взаимосвязи между ними.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Логическая запись является наименьшим элементом данных, которым может оперировать программист при организации обмена с внешним устройством.
Файловая система может использовать два способа доступа к логическим записям:
последовательный доступ - читать или записывать логические записи последовательно
прямой доступ - позиционировать файл на запись с указанным номером.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Файлы, доступ к записям которых осуществляется последовательно, по номерам позиций, называются неиндексированными, или последовательными.

Описание слайда:

2. Логическая организация файловой системы
Индексированные файлы допускают более быстрый прямой доступ к отдельной логической записи, которая имеет одно или более ключевых (индексных) полей и могут адресоваться путем указания значений этих полей.

Способы логической организации файлов

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Принципы размещения файлов, каталогов и системной информации на реальном устройстве описываются физической организацией файловой системы.
Файл, имеющий образ цельного набора байт, на самом деле разбросан «кусочками» по всему диску, отдельная логическая запись может быть расположена в несмежных секторах диска.
Разные файловые системы имеют разную физическую организацию.
назад

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Диски, разделы, секторы, кластеры

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Сектор — наименьшая адресуемая единица обмена данными дискового устройства с оперативной памятью (512 байт).
ОС при работе с диском использует собственную единицу дискового пространства, называемую кластером (cluster).
При создании файла место на диске ему выделяется кластерами. Если файл имеет размер 2560 байт, а размер кластера в файловой системе определен в 1024 байта, то файлу будет выделено на диске 3 кластера.

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Дорожки и секторы создаются в результате выполнения процедуры физического, или низкоуровневого, форматирования диска, предшествующей использованию диска.
Разметку диска под конкретный тип файловой системы выполняют процедуры высокоуровневого, или логического, форматирования.
Раздел — это непрерывная часть физического диска, которую операционная система представляет пользователю как логическое устройство

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Физическая организация и адресация файла
Основные критерии эффективности физической организации файлов:
скорость доступа к данным;
объем адресной информации файла;
степень фрагментированности дискового пространства;
максимально возможный размер файла.

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
1 Непрерывное размещение: файлу предоставляется последовательность кластеров диска, образующих непрерывный участок дисковой памяти.
Достоинства: высокая скорость доступа, минимальный объем адресной информации ( номер первого кластера и объем файла), не ограничивает максимально возможный размер файла.
Недостатки: нельзя определить размер выделяемой непрерывной области, т.к. файл может увеличить свой размер; фрагментация

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
2 Размещение файла в виде связанного списка кластеров дисковой памяти. В начале каждого кластера содержится указатель на следующий кластер.
Достоинства: адресная информация минимальна; фрагментация на уровне кластеров отсутствует.
Недостатки: сложность доступа к произвольно заданному месту файла; количество данных файла, содержащихся в одном кластере, не равно степени двойки.

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
3 Использование связанного списка индексов: выделяется память в виде связанного списка кластеров. Номер первого кластера запоминается в записи каталога, где хранятся характеристики этого файла. С каждым кластером диска связывается индекс.
Индексы располагаются в отдельной области диска (FAT ). Когда память свободна, все индексы имеют нулевое значение. Если некоторый кластер N назначен некоторому файлу, то индекс этого кластера становится равным либо номеру М следующего кластера данного файла, либо принимает специальное значение, означающее конец файла.

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Достоинства: минимальность адресной информации, отсутствие фрагментации,
отсутствие проблем при изменении размера,
для доступа к произвольному кластеру файла не требуется последовательно считывать его кластеры,
данные имеют объем, равный степени двойки

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
4 Перечислении номеров кластеров, занимаемых этим файлом.
Номера служат адресом файла.
Недостатки: длина адреса зависит от размера файла и для большого файла может составить значительную величину.
Достоинство: высокая скорость доступа к произвольному кластеру файла, фрагментация на уровне кластеров отсутствует.

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Файловые операции
Файловая система ОС должна предоставлять пользователям набор операций работы с файлами, оформленный в виде системных вызовов.
Каждая операция, выполняемая над файлом может содержать уникальные и универсальные действия.

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Универсальные для всех операций действия:
1. По символьному имени файла найти его характеристики на диске.
2. Скопировать характеристики файла в оперативную память, только так программный код может их использовать.
3. На основании характеристик файла проверить права пользователя на выполнение запрошенной операции (чтение, запись, удаление, просмотр атрибутов файла).
4. Очистить область памяти, отведенную под временное хранение характеристик файла.

Описание слайда:

3 Физическая организация файловой системы
Доступ к файлам - это частный случай доступа к разделяемым ресурсам.
Определить права доступа к ресурсу — значит определить для каждого пользователя набор операций, которые ему разрешено применять к данному ресурсу. В разных ОС для одних и тех же типов ресурсов может быть определен свой список дифференцируемых операций доступа.

Описание слайда:

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Файловая система обеспечивает работу пользователей и программ с файлами (чтение и запись информации на диске), а так же ведет учет свободных и занятых кластеров на диске.

Файловая система осуществляет работу с данными на диске, основываясь на адресах секторов.

Работа с программами основывается на именах файлов.

Цели, состав и функции

Цели использования файловой системы:

Экранирование физической организации долговременного хранилища данных.
Создание простой модели (логической) этого хранилища.
Предоставление программам и пользователям удобного набора команд для манипулирования файлами.

Состав файловой системы определяется следующими компонентами:

Все файлы на диске.
Наборы структур данных, которые используются для управления файлами.
Комплекс системных программных средств которые реализуют различные операции над файлами (создание, запись, чтение, поиск и другие).

Функции файловой системы:

Отображение логической модели данных на физическую организацию хранилища данных. То есть структура файлов и папок на компьютере переноситься на физический жесткий диск. А именно на конкретные сектора.
Обеспечение устойчивости файловой системы к сбоям и ошибкам.
Предоставление программного интерфейса для приложений. Что бы программы могли работать с файлами.
Обеспечение совместного доступа к файлу несколькими процессами. О процессах я рассказывал в основах операционных систем.
Защита файлов от несанкционированного доступа.

Какие бывают файловые системы

Для Windows используются два файловые системы:

FAT (File Allocation Table).
NTFS (New Technology File System).

Для UNIX систем это:

UFS (Unix File System).
S5 (применительно к System V).

Физическая организация файловых систем

Обычные HDD диски состоят из:

Дорожек. Концентрических колец предназначенных для хранения данных, размеченных на диске. Они состоят из одинакового числа секторов.
Секторов. Сектор является наименьшей адресуемой единицей дискового устройства для обмена данными. Размер сектора фиксирован.
При низкоуровневом форматировании создаются дорожки и сектора, на диск записывается информация для определения границ секторов.

Логические диски

При работе в операционной системы мы работаем с логическими дисками или разделами. Физический диск может быть разбит на один или несколько логических дисков.

Логический диск или раздел это часть (или весь) физического диска, которую операционная система представляет пользователю как логическое устройство.

На одном логическом диске может использоваться только одна файловая система.

На моем примере.

Возможные варианты организации логических дисков:

Один физический – один логический.
Один физический – несколько логических.
Несколько физических – один логический.

Вариант несколько физических = дин логический обычно используется в RAID массивах.

На картинке выше видно что один диск (диск C) помечен как загружаемый (системный) иконкой слева.

Высокоуровневое форматирование диска

Высокоуровневое форматирование диска необходимо для создания логического диска и файловой системы на нем.

При форматировании пространство логического диска разбивается на кластеры определенного размера.

Кластер (блок) является минимальной единицей хранения данных, используемой в файловой системе.

При форматировании на диск записывается следующая информация:

Загрузчик операционной системы.
Сведения о границах областей отведенных под файлы и каталоги.
Информация о поврежденных областях.
Информация о доступном и неиспользуемом пространстве.

Служебная область содержит общую информацию о файловой системе, свободных кластерах, о размещении файлов в кластерах.

Главная таблица файлов – MFT содержит как минимум одну запись для каждого файла и запись для себя. На кластеры делится весь раздел диска, а не только область данных.

В файловой системе NTFS данные организуются следующим образом.

Организация данных в NTFS

Возникает вопрос, а что же такое файл?

Файл это неструктурированная последовательность байтов, в которую можно записывать и из которой можно считывать информацию. Файл это логический объект, позволяющий обращаться к информации по имени.

За счет использования файлов в операционной системе появилась возможность простого доступа пользователей и приложений к информации по имени.

Наличие имени файла позволяет получать доступ к информации независимо от адресов кластеров, в которых располагается файл. Существует возможность определения прав доступа пользователей к файлу.

Типы файлов

Специальные файлы – фиктивные файлы, которые ассоциируются с устройствами ввода-вывода.

Каталоги – файлы, которые содержат системную справочную информацию о наборе файлов, сгруппированных пользователем по какому-либо признаку. Каталоги могут содержать файлы любых типов, включая каталоги.

Иерархическая структура файловой системы состоит из следующих элементов:

Дерево – файл может входить только в один каталог.
Сеть – файл может входить в несколько каталогов.

Корневым называют каталог верхнего уровня.

Иерархическая структура файловой системы

Монтирование логических дисков

Монтированием логических дисков называют встраивание логического диска в иерархическую структуру файлов операционной системы.

В качестве точки монтирования может выступать любой пустой каталог существующей файловой системы. При монтировании он становится корневым для файловой системы монтируемого диска.

Возможности файловой системы

Учет свободных кластеров

Использование связного списка номеров свободных кластеров. В каждом кластере, входящем в список, помещаются номера свободных кластеров и ссылка на следующий кластер из списка. При этом в оперативной памяти достаточно хранить один кластер из списка.

Использование битового массива. Свободные кластеры помечаются 1, а занятые 0 (или наоборот). В оперативной памяти достаточно хранить один кластер битового массива. Выделяемые файлу свободные кластеры располагаются близко друг к другу, что приводит к увеличению быстродействия.

Дисковые квоты

Дисковая квота – максимальное количество файлов и блоков (кластеров), назначаемое пользователю для хранения данных.

Гибкий лимит – при превышении гибкого лимита во время регистрации пользователю выдается предупреждение, и счетчик предупреждений уменьшается на 1. Если счетчик равен 0, то в регистрации отказывается.

Жесткий лимит – лимит который не может быть превышен.

Резервное копирование

Резервное копирование это процесс создания на носителе, предназначенном для восстановления данных в оригинальном месте их расположения в случае их повреждения или разрушения.

Существуют следующие способы повышения эффективности и удобства резервного копирования:

Сохранение не всей файловой системы, а только некоторых каталогов.
Инкрементное резервное копирование: сохраняются только файлы, изменявшиеся после последнего резервного копирования.
Хранение резервных копий на других носителях, а так же в удаленном месте.
Сжатие резервируемых данных.
Быстрое фиксирование состояния файловой системы путем копирования критических структур данных для решения проблемы изменения данных во время резервного копирования.
Возможность восстановления в исходное место размещения, в другое место с сохранением структуры каталогов и без сохранения структуры.

Физическое резервное копирование это последовательное копирование всех кластеров диска.

Логическое резервное копирование это проверка каталогов и сохранение содержащихся в них информации.

Преимущества физического копирования:

простота реализации;
высокая скорость.

резервирование свободных кластеров;
невозможность восстановления отдельных файлов;
невозможность инкрементного резервного копирования.

Логическое резервирование происходит следующим образом:

Резервируются файлы, которые были изменены. Резервируются каталоги, содержащиеся в пути к этому файлу.
Создается битовый массив, индексированный по номеру индексного дескриптора.
Рекурсивно исследуется каталоги, пометки снимаются с каталогов, в которых нет модифицированных файлов и каталогов.
Резервируются все помеченные каталоги, перед каталогом записывается его атрибуты.
Резервируются все помеченные файлы, перед файлом записываются его атрибуты.
Исследуются все элементы начального каталога и помечаются модифицированные файлы и все каталоги, в которых рекурсивно ищутся все модифицированные файлы.

Далее создается резервная копия.

Восстановление файловой системы из резервной копии происходит следующим образом:

Создается пустая файловая система.
Восстанавливаются данные последней полной архивации, сначала каталоги, а затем файлы.
Восстанавливаются данные из инкрементных резервных копий.
Восстанавливается список свободных кластеров.

Теперь вы знаете основы файловых систем.

Обучаю HTML, CSS, PHP. Создаю и продвигаю сайты, скрипты и программы. Занимаюсь информационной безопасностью. Рассмотрю различные виды сотрудничества.

Читайте также: