Какие функции выполняет файловая система выберите несколько из 8 вариантов
Обновлено: 06.07.2024
Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы организовать эффективную работу с данными, хранящимися во внешней памяти, и обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с такими данными. Организовать хранение информации на магнитном диске непросто. Это требует, например, хорошего знания устройства контроллера диска, особенностей работы с его регистрами. Непосредственное взаимодействие с диском - прерогатива компонента системы ввода-вывода ОС, называемого драйвером диска. Для того чтобы избавить пользователя компьютера от сложностей взаимодействия с аппаратурой, была придумана ясная абстрактная модель файловой системы. Операции записи или чтения файла концептуально проще, чем низкоуровневые операции работы с устройствами.
Перечислим основные функции файловой системы.
1. Идентификация файлов. Связывание имени файла с выделенным ему пространством внешней памяти.
2. Распределение внешней памяти между файлами. Для работы с конкретным файлом пользователю не требуется иметь информацию о местоположении этого файла на внешнем носителе информации. Например, для того чтобы загрузить документ в редактор с жесткого диска, нам не нужно знать, на какой стороне какого магнитного диска, на каком цилиндре и в каком секторе находится данный документ.
3. Обеспечение надежности и отказоустойчивости. Стоимость информации может во много раз превышать стоимость компьютера.
4. Обеспечение защиты от несанкционированного доступа.
5. Обеспечение совместного доступа к файлам, так чтобы пользователю не приходилось прилагать специальных усилий по обеспечению синхронизации доступа.
6. Обеспечение высокой производительности.
Иногда говорят, что файл - это поименованный набор связанной информации, записанной во вторичную память. Для большинства пользователей файловая система - наиболее видимая часть ОС. Она предоставляет механизм для онлайнового хранения и доступа как к данным, так и к программам для всех пользователей системы. С точки зрения пользователя, файл - единица внешней памяти, то есть данные, записанные на диск, должны быть в составе какого-нибудь файла.
37. Простейшая таблица оглавления тома и её элементы
Файловая система включает в себя таблицу содержания и область данных – совокупность блоков на диске, идентифицируемых своими номерами / адресами. Пример простейшей (абстрактной) таблицы содержания, оглавления тома (диска, пакета дисков), которая в разных ОС имеет различные наименования – VTOC – Volume Table of Content( Таблица Содержания Тома), FAT – File Allocation Table ( Таблица Размещения Файлов), FDT – File Definition Table ( Таблица Определения Файлов) и т. п., приведена на рис. 1.
Рис. 1. Простейшая таблица оглавления тома
| Имя файла (заглавная запись) | Номера блоков , выделенных для размещения файлов |
| File_1 | |
| File_2 | |
| File_3 | |
| File_4 | |
| Область переполнения | |
| File_1 | |
| Список свободных блоков | |
| Список сбойных блоков |
Она состоит из трех областей :
· область файлов. Это таблица , имеющая обычно ограниченное (в приведенном примере N=6) число строк N (в MS-DOS, например, N=500, т.е. число файлов не более 500). Количество столбцов M (в примере M=5)обычно выбирается из тех соображений, чтобы 85 -95%файлом, создаваемых пользователем содержало бы не более М блоков , что зависит как от размера блока и типа пользователя, так и от общего уровня развития информационного и программного обеспечения. Первый столбец таблицы в каждой строке (заглавная запись – Title Record) содержит данные о файле, в данном примере – имя файла;
· область переполнения — дополнительная таблица аналогичной структуры, в которую записываются номера блоков особо длинных файлов (в примере — File_l). Организация таблицы размещения в форме области файлов и области переполнения , очевидно, позволяет сэкономить на объеме таблицы в целом, не ограничивая в то же время вероятной длины файла;
· список свободных блоков — необходимая информация для размещения создаваемых или расширяемых файлов. Список создается при инициализации и включает все блоки , кроме поврежденных, а затем корректируется при создании, удалении, модификации файлов;
· список сбойных блоков . Это таблица , создаваемая при инициализации (разметке) тома (диска), пополняемая программами диагностики ( примером которых может служить хорошо известный пользователям NDD — Norton Disk Doctor) и предотвращающая распределение испорченных областей на магнитном носителе под файлы данных.
Перечислим особенности ситуации, зафиксированной на рис.1. в простейшей (искусственной) файловой системе.
File_l занимает 6 блоков , это число больше максимального, поэтому адрес блока № 6 (23) размещен в таблице переполнения ;
File_2 занимает 2 блока , что меньше ограничения, поэтому вся информация сосредоточена в области файлов.
Имеются следующие конфликтные ситуации:
· File_3 не содержит ни одного блока (следовательно, файл был удален, но заглавная запись сохранилась);
· File_4 и File_l ссылаются на блок № 3. Это ошибка, поскольку каждый блок должен быть закреплен за единственным файлом;
· File_l содержит ссылку на блок № 7, помеченный как сбойный (нечитаемый). Это приведет к невозможности корректно полностью прочитать данный файл — ситуация, знакомая каждому, работавшему с НГМД;
· в списке свободных блоков содержатся номера блоков № 12 (помеченный как сбойный ) и № 13 (распределенный под File_1).
38. Логическая структура разделов диска на примере IBM- и MS-совместимых файловых систем
Максимальное число первичных разделов- 4. Активный раздел тот, где находится системный загрузчик.
MBR- код и данные, необходимые для последующей загрузки операционной системы и расположенные в первых физических секторах (чаще всего в самом первом) на жёстком диске или другом устройстве хранения информации.
Запись расширенного раздела называют SMBR (Secondary Master Boot Record). Отличие этой записи заключается в том, что она не имеет загрузчика, а таблица разделов состоит из двух записей: основной раздел и расширенный раздел.
39. Файловая система FAT. Структура тома FAT
40. Файловая система NTFS. Структура тома NTFS
41. Реестр ОС Windows
42. Операционные системы семейства Windows NT
43. Некоторые архитектурные модули Windows NT
44. Управление жесткими дисками в Windows NT
45. Проективные операционные системы, их принципы, преимущества, недостатки
46. Процедурные операционные системы, их принципы, преимущества, недостатки
Ответы 3
Вариант 1
1. Поименованная информация, хранящаяся в долговременной памяти компьютера:
1) файл
2. Расширение файла указывает:
2) на тип данных, хранящихся в нем
З. Определите тип файла выход.ррt.
4) презентация
4. Какое расширение имеют текстовые файлы?
2) rtf, doc, docx, txt
5. Заполните пропуск в предложении
Полное имя файла включает в себя . и имя файла.
ответ: путь
6. Установите соответствие.
Расширение Тип файла
1) .wav В) звуковой
2) .bmp Б) графический
3) .zip А) архив
7. Файловая система — это:
3) структура для хранения файлов и каталогов
8. Объект, не являющийся элементом файловой системы:
3) корзина
9. Полное имя файла D:\8 класс\Иванов Иван\Контрольная pa6oтa\контрошa.doc. В какой папке хранится файл контрошa.doc?
3) Контрольная работа
10. В каталоге хранился файл Отметки.txt. После создания в этом каталоге подкаталога и перемещения в созданный подкаталог файла Oтметки.txt полное имя файла стало A:\SCHOOL\USER\TXT\MARCH\Oтметки.txt. Полное имя каталога, в котором хранился файл до перемещения:
2) A:\SCHOOL\USER\TXT
11. Что представляет собой каталог диска в одноуровневой файловой системе?
ответ:линейная последовательность
12. Что такое корневой каталог?
ответ:начальный каталог в структуре каталогов устройства внешней памяти, в котором могут храниться файлы и другие подкаталоги.
Вариант 2
1. Файл — это:
1) поименованная группа данных в долговременной памяти
2. Сколько символов может быть в расширении файла?
4) до 256
З. Определите тип файла выход.jpg.
2) графический
4. Видеофайлы имеют расширение:
4) avi, wmv, mpeg
5. Заполните пропуск в предложении.
Полное имя файла включает в себя путь и . файла.
ответ: имя
Расширение Тип файла
l).rtf А) текстовый
2) .bmp В) графический
3) .mp3 Б) звуковой
7. Функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций над файлами:
2) файловая система
8. Объект, не являющийся элементом файловой системы:
4) пуск
9. Полное имя файла С:\8 класс\Петров Петр\Самостоятельная работа\самраб.dос. В какой папке хранится файл самраб.dос?
3) Самостоятельная работа
10. В каталоге хранился файл Kaчecтвo.txt. После создания в этом каталоге подкаталога и перемещения в созданный подкаталог файла Kaчecтво.txt полное имя файла стало A:\SCHOOL\ADMIN\DOC\YEAR\Kaчecтво.txt. Полное имя каталога, в котором хранился файл до перемещения:
2) A:\SCHOOL\ADMIN\DOC
11. Что представляет собой каталог диска в многоуровневой файловой системе?
- Часть информационной системы, выделяемой при проектировании системной архитектуры.
56. Расширение файла, как правило, характеризует:
- Путь к папке, где хранятся данные
+ Тип данных, хранящихся в файле
57. Производительность работы компьютера зависит от:
+ От комплектующих системного блока
- От установленного ПО
- От скорости Интернет-соединения
58. Озу это память в которой хранится:
- Информация о файловой системе
+ Выполняемый машинный код
- Кэшированные данные процессора
59. Первая ЭВМ называлась:
60. Для выхода на поисковый сервер необходимо:
- Зайти в браузер
- Ввести запрос в поисковом меню
+ Вписать в адресную строку браузера адрес поискового сервиса
61. Дисковод это устройство для:
+ Чтения информации со съемного носителя
- Записи информации на запоминающее устройство
- Соединения с LAN
62. Процессор обрабатывает информацию:
- В текстовом формате
+ В двоичном коде
- На языке Pascal
63. При отключении компьютера информация:
- Удаляется с HDD
- Сохраняется в кэше графического процессора
+ Удаляется с памяти ОЗУ
64. Протокол маршрутизации ip обеспечивает:
+ Пересылку информации в компьютерных сетях
- Возможность связи нескольких компьютеров и их данных в одну общую сеть
- Кодировку и дешифровку данных
65. Во время исполнения прикладная программа хранится
- в кэш-памяти ядра
- в памяти винчестера (жесткого диска)
66. За минимальную единицу измерения количества информации принято считать:
67. При выключении компьютера вся информация стирается:
+ В памяти оперативного запоминающего устройства
68. Первая ЭВМ в нашей стране называлась:
69. Компьютер, подключенный к интернету, обязательно имеет:
- Связь с удаленным сервером
70. Прикладное программное обеспечение это:
+ Программа общего назначения, созданная для выполнения задач
- Каталог программ для функционирования компьютера
- База данных для хранения информации
71. Первые ЭВМ были созданы в:
72. Служба ftp в интернете предназначена:
+ Для распространения данных
- Для соединения с Интернетом
- Для сохранения данных в облаке
73. Массовое производство персональных компьютеров началось:
+ в начале 2000 года
74. Электронная почта позволяет передавать:
- Только приложенные файлы
75. База данных это:
+ модель в которой упорядоченно хранятся данные
- программа для сбора и хранения информации
- таблица с данными в формате Exсe
76. Среди архитектур ЭВМ выделяют:
- Стационарные, портативные, автономные
+ Массивно-параллельные, симметричные многопроцессорные, распределенные
- Выделенные, разделенные, параллельно-ответвленные
77. Энергонезависимыми устройствами памяти персонального компьютера являются:
78. Система программирования предоставляет программисту возможность:
- Проводить анализ существующих тематических модулей и подмодулей
+ Автоматически собирать разработанные модули в единый проект
- Автоматизировать математические модели тех или иных явлений
79. Сжатый файл представляет собой файл:
- Который давно не открывали
- Зараженный вредоносным вирусом
+ Упакованный при помощи программы-архиватора
80. Какую функцию выполняют периферийные устройства?
+ Ввод и вывод информации
- Долгосрочное хранение информации
- Обработка вновь поступившей информации и перевод ее на машинный язык
81. Что не характерно для локальной сети?
+ Обмен информацией и данными на больших расстояниях
- Наличие связующего звена между абонентами сети
82. Системная дискета необходима для:
- Первичного сохранения важных для пользователя файлов
- Удаления вредоносного программного обеспечения с компьютера
+ Первоначальной загрузки операционной системы
83. Электронные схемы для управления внешними устройствами - это:
- Клавиатура и мышь
- Транзисторы и системные коммутаторы
84. Привод гибких дисков – это устройство для:
- Связи компьютера и съемного носителя информации
- Обработки команд ввода/вывода данных с компьютера на бумагу
+ Чтения и/или записи данных с внешнего носителя
тест 85. Адресуемость оперативной памяти означает:
+ Наличие номера у каждой ячейки оперативной памяти
- Дискретное представление информации в пределах всех блоков оперативной памяти
- Свободный доступ к произвольно выбранной ячейке оперативной памяти
86. Разрешающей способностью монитора является:
- Количество четко передаваемых цветов
+ Количество точек (пикселей) изображения в горизонтальном и вертикальном направлениях
87. Первоначальный смысл слова «компьютер» - это:
+ Человек, выполняющий расчеты
- Потоки электромагнитных волн
- Способ передачи информации на большие расстояния
89. Модем – это устройство, предназначенное для:
- Преобразования текстовой и графической информации в аналоговую
+ Организации цифровой связи между двумя компьютерами посредством телефонной линии
- Обеспечения выхода в интернет для ЭВМ
90. Генеалогическое дерево семьи является … информационной моделью
91. Com порты компьютера обеспечивают:
+ Передачу данных между компьютером и телефонами, карманными компьютерами, периферийными устройствами
- Доступ в интернет
- Подключение внешнего жесткого диска
92. Почтовый ящик абонента электронной почты представляет собой:
- Участок оперативной памяти почтового сервера, отведенный конкретному пользователю
+ Участок памяти на жестком диске почтового сервера, отведенный конкретному пользователю
- Специальное устройство для передачи и хранения корреспонденции в электронной форме
93. Расширение файла как правило характеризует:
+ Тип информации, содержащейся в файле
94. Программное управление работой компьютера предполагает:
- Последовательность команд, выполнение которых приводит к активации определенной функции компьютера
+ Использование операционной системы, синхронизирующей работу аппаратных средств
- Преобразование аналогового информационного сигнала в цифровой
тест-95. К основным характеристикам процессора не относится:
+ Объем оперативной памяти
- Частота системной шины
96. Тип шрифта TrueType означает, что:
+ Набранный этим шрифтом текст будет выглядеть одинаково и на мониторе, и в распечатанном виде
- Набранный этим шрифтом текст подлежит редактированию в любом текстовом редакторе
- Данный шрифт был использован по умолчанию при первичном создании документам
97. Web-страницы имеют расширение:
98. Технология Ole обеспечивает объединение документов, созданных:
- В любом из приложений Microsoft Office
+ Любым приложением, удовлетворяющим стандарту CUA
- В виде графического потока информации
99. Текстовые данные можно обработать:
100. Виртуальное устройство – это:
+ Смоделированный функциональный эквивалент устройства
101. Файловая система – это:
+ Способ организации файлов на диске
- Объем памяти носителя информации
- Физическая организация носителя информации
102. Полный путь к файлу задан в виде адреса D:\Doc\Test.doc. Назовите полное имя файла:
103. Исходя из признака функциональности различают программное обеспечение следующих видов:
- Прикладное, программное, целевое
+ Прикладное, системное, инструментальное
- Офисное, системное, управляющее
105. Какую структуру образуют папки (каталоги)?
тест_106. К обязательным критериям качества программного обеспечения относится:
107. На физическом уровне сети единицей обмена служит:
108. Укажите различие между информационно-поисковой системой и системой управления базами данных:
- Запрещено редактировать данные
+ Отсутствуют инструменты сортировки и поиска
- Разный объем доступной информации
109. Процесс написания программы никогда не включает:
- Записи операторов на каком-либо языке программирования
+ Изменения физического окружения компьютера
110. Многократное исполнение одного и того же участка программы называют:
111. Что обеспечивает система электронного документооборота?
- Перевод документов, созданных рукописным способом, в электронный вид
+ Управление документами, созданными в электронном виде
- Автоматизацию деятельности компании
112. URL-адрес содержит сведения о:
+ Типе файла и его местонахождении
- Местонахождении файла и языке программирования, на котором он создан
- Типе файла и типе приложения
113. Главная функция сервера заключается в:
- Передаче информации от пользователя к пользователю
+ Выполнении специфических действий по запросам пользователей
114. Сетевая операционная система реализует:
- Связь компьютеров в единую компьютерную сеть
+ Управление ресурсами сети
- Управление протоколами и интерфейсами
115. Взаимодействие клиента с сервером при работе на WWW происходит по протоколу:
Каждый пользователь, форматируя флешку или накопитель замечал строку «файловая система» с возможностью выбора одного из предложенных вариантов. Современные системы самостоятельно определяют тип накопителя и выбирают оптимальный вариант. Но в некоторых случаях эти настройки приходится вносить вручную.
Чем отличаются файловые системы и для чего они нужны разберем в этой статье.
Что такое ФС?
Файловая система – это инструмент, позволяющий операционной системе и программам обращаться к нужным файлам и работать с ними. При этом программы оперируют только названием файла, его размером и датой созданий. Все остальные функции по поиску необходимого файла в хранилище и работе с ним берет на себя файловая система накопителя.
Основные функции файловой системы:
- Фрагментация файлов и их распределение на носителе.
- Поиск файла при запросе программ.
- Участие в создании, чтении и удалении файлов.
- Работа с атрибутами файлов: изменение названия, размера, времени последнего изменения, доступ к файлу и многое другое.
- Каталогизация и организация файлов.
- Защита файлов от несанкционированного доступа и сбоев системы.
- Определение права доступа к файлам.
- Восстановление информации в случае сбоев.
Таким образом, файловая система устанавливает правила эксплуатации и организацию данных на накопителе, и тем самым экономит ресурсы операционной системы и рабочих программ. К тому же наличие файловой системы позволяет использовать накопитель на разных компьютерах без каких-либо предварительных настроек и оптимизации.
Файловых систем довольно много. Но рядовым пользователям с операционной системой Windows на десктопном ПК знакомы только две. О них и поговорим подробнее.
FAT32
FAT – одна из старейших файловых систем, которая была разработана еще в 1977 году программистами компании Microsoft для гибких дисков.
За период эксплуатации выпускалось несколько версий, которые отличались от предыдущих объемами томов и файлов, которыми способны оперировать.
Современная версия FAT32 вышла в 1995 году. Она может работать с томами размером до 32 ГБ и файлами размером до 4 ГБ. При этом система не работает с накопителями объемом более 8 Тб. Поэтому сегодня FAT32 используется в основном только на флешках, картах памяти фотоаппаратов и музыкальных плееров.
Структура накопителя с FAT32 имеет три области:
- Служебный сектор, который зарезервирован системой.
- Таблица указателей для поиска файлов.
- Область записи данных.
Благодаря отсутствию шифрования, современных систем защиты информации и журнала данных, накопители с файловой системой FAT32 могут работать быстрее, но только с единичными файлами. Работа с массивом небольших файлов может затянуться надолго. Причиной является иерархическая структура, которая подразумевает многоуровневый доступ к файлам, в отличие от бинарного дерева, где доступ к файлам открывается напрямую, независимо от других.
Однако несмотря на очевидные недостатки, система все еще востребована, и даже предоставляет некоторые преимущества:
- Накопители меньше изнашиваются, благодаря отсутствию журнала.
- Флешки с FAT32 распространены в рабочей среде. На них удобно переносить документы, фотографии, небольшие видеоролики, презентации.
- Флешки с FAT32 используются в качестве установочных.
NTFS
NTFS, или новая технология файловой системы была создана, чтоб устранить недостатки FAT32.
Структура системы хранения данных имеет вид бинарного дерева. В отличие от иерархической, как у FAT32, доступ к информации осуществляется по запросу, а поиск ведется по названию файла. При этом система имеет каталог, отсортированный по названиям. Массив делится на 2 части и отсекается та, в которой данного файла не будет, оставшаяся часть также делиться на 2, и так далее до тех пор, пока не будет найден нужный файл.
Особенности файловой системы NTFS:
- Имена файлов размером до 255 символов.
- Журналирование – действия с файлами выполняются полностью, или не совершается вовсе. Например, если во время копирования файлов отключается питание, то при включении по журналу система проверит, какие файлы были скопированы полностью, а результаты незавершенных процессов удаляются.
- Использование шифрования для защиты данных.
В отличие от предыдущей файловой системы, NTFS может работать с томами объемом 8 ПБ (1 петабайт – 1015 байт), и оперировать более чем 4 миллиардами файлов.
Таким образом NTFS – современное решение для пользовательского сегмента, позволяющее работать с твердотельными накопителями и жесткими дисками большого объема, имеющими несколько разделов.
Какие еще бывают файловые системы?
На мобильных устройствах с ОС Android используется файловая система ext2/ext4, но только в установленном накопителе. Съемные карты памяти работают на системе FAT32.
Файловая система exFAT – модификация FAT32, отличающаяся возможностью работы с файлами размером более 4 ГБ и имеющая более динамичную систему поиска. Ее использование ограничено лицензионным соглашением.
ReFS – новейшая разработка Microsoft для ОС Windows 8 и Windows 10 Enterprise и Pro для рабочих станций. Возможность создания тома ReFS удалена в Windows 10 Fall Creators Update 2017. Файловая система ReFS отличается высокой степенью надежности хранения файлов и легким их восстановлением в случае сбоя.
ZFS – файловая система, разработанная для систем хранения данных. Главная ее черта – отказоустойчивость. Данные с которыми ведется работа копируются в служебный сектор. Его объем должен быть равен области хранения.
Компания Apple использует собственные файловые системы HFS+ и Apple Xsan.
В дистрибутивах Linux, в зависимости от назначения устройства, используется около десятка файловых систем. Самые распространенные в пользовательском сегменте: Ext2, Ext3, Ext4.
Читайте также: