- •Введение. Цели и задачи дисциплины "Операционные системы".
- •Раздел 1. Основные сведения об операционных системах. Тема 1.1. Понятие операционной системы
- •Понятие операционной системы
- •Пользовательский интерфейс
- •Тема 1.2. Классификация операционных систем. Структура операционной системы.
- •Классификация операционных систем.
- •Структура операционной системы.
- •Тема 1.3. Функции, выполняемые операционной системой.
- •Функции утилит
- •Раздел 2. Операционная система ms-dos. Тема 2.1. Состав ms dos. Основные функции. Основные команды ms dos.
- •Состав ms dos. Основные функции.
- •Загрузка ms dos.
- •Работа с файлами
- •Работа с каталогами
- •Тема 2.2. Конфигурирование и настройка системы.
- •Файл config.Sys
- •Интерактивный файл config.Sys (с многовариантной настройкой)
- •Команды файла config.Sys с многовариантной настройкой
- •Раздел 3. Операционная система Windows. Тема 3.1. Установка и загрузка ос Windows.
- •Тема 3.2. Конфигурирование системы.
- •Тема 3.3. Общие сведения о файловых системах в ос Windows. Файловая система ntfs.
- •Общие сведения
- •Устройство ntfs. Главная таблица файлов mft
- •Конвертирование разделов fat32 в ntfs без потери данных. Утилита convert
- •Тема 3.4. Средства управления ресурсами ос Windows.
- •Тема 3.5. Средства мониторинга и оптимизации системы.
- •Тема 3.6. Типовые задачи администрирования в Windows.
- •Тема 3.7. Назначение и структура реестра Windows.
- •Тема 3.8. Сетевая архитектура ос.
- •Тема 3.9. Работа с Internet и электронной почтой.
- •Поиск информации в сети Интернет
- •Программы для работы в Интернете
- •Icq клиенты
- •Тема 3.10. Перспективы развития ос семейства Windows.
- •Раздел 4. Операционная система Linux. Тема 4.1. Основные понятия. Установка и загрузка Linux.
- •Тема 4.2. Файловая система. Работа с файловой системой.
- •Тема 4.3. Администрирование и конфигурирование Linux.
- •Тема 4.4. Перспективы развития ос семейства Linux.
- •Направления развития ос семейства Linux.
- •Связь приложений с операционной системой семейства Windows.
- •Список литературы
Общие сведения
Ни одна из версий FAT не обеспечивает хоть сколько-нибудь приемли-мого уровня безопасности. Это, а также необходимость в добавочных файловых механизмах (сжатия, шифрования), привело к необходимости создания принципиально новой файловой системы. И ею стала файловая система NT (NTFS).
Как уже упоминалось, основным ее достоинством является защищенность: для файлов и папок NTFS могут быть назначены права доступа (на чтение, на запись и т.д.). Благодаря этому существенно повысилась безопасность данных и устойчивость работы системы.
Назначение прав доступа позволяет запретить/разрешить каким-либо пользователям и программам проделывать какие-либо операции над файлами. Например, не обладая достаточными правами, посторонний пользователь не сможет изменить какой-либо файл. Или, опять же не обладая достаточными правами, вирус не сможет испортить файл.
Кроме того, NTFS, как было сказано выше, обеспечивает лучшую производительность и возможность работы с большими объемами данных.
Начиная с Windows 2000 используется версия NTFS 5.0, которая помимо стандартных позволяет реализовывать следующие возможности:
Шифрование данных — эта возможность реализуется специальной надстройкой NTFS, которая называется Encrypting File System (EFS) — шифрующая файловая система. Благодаря этому механизму шифрованные данные могут быть прочитаны только на компьютере, на котором произошла шифровка. В Windows ХР этот механизм был существенно доработан, были устранены недостатки.
Дисковые квоты — стало возможно назначать пользователям определенный (ограниченный) размер на диске, который они могут использовать.
Эффективное хранение разреженных файлов. Встречаются файлы, в которых содержится большое количество последовательных пустых байтов. Файловая систем NTFS позволяет оптимизировать их хранение.
Использование журнала изменений — позволяет регистрировать все операции доступа к файлам и томам.
И еще одно нововведение NTFS — точки монтирования. С помощью точек монтирования вы можете определить различные не связанные между собой папки и даже диски в системе как один диск или папка. Это имеет большую важность для сбора в одном месте разнородной информации, находящейся в системе.
Вот такая она, NTFS. На всякий случай повторю, что Windows ХР сможет реализовать свои основные преимущества только в том случае, если она будет установлена на NTFS. Также необходимо иметь в виду, что если для файла под NTFS были установлены определенные права доступа, а потом вы его скопировали на раздел FAT, то все его права доступа и другие уникальные атрибуты, присущие NTFS, будут утеряны. Так что будьте бдительны.
Устройство ntfs. Главная таблица файлов mft
Как и любая другая файловая система. NTFS делит все полезное место на кластеры — минимальные блоки данных, на которые разбиваются файлы. NTFS поддерживает почти любые размеры кластеров — от 512 байт до 64 Кбайт. Однако общепринятым стандартом считается кластер размером 4 Кбайт. Именно он используется по умолчанию. Принцип существования кластеров можно проиллюстрировать следующим примером.
Если у вас размер кластера составляет 4 Кб (что скорее всего), а вам нужно сохранить файл, размером 5 Кб. то реально под него будет выделено 8 Кб, так как в один кластер он не помещается, а под файл дисковое пространство выделяется только кластерами.
Для каждого NTFS-диска имеется специальный файл — MFT (Master Allocation Table — главная таблица файлов). В этом файле содержится централизованный каталог всех имеющихся на диске файлов. При создании файла NTFS создает и заполняет в MFT соответствующую запись, в которой содержится информация об атрибутах файла, содержимом файла, имя файла и т.п.
Помимо MFT имеется еще 15 специальных файлов (вместе с MFT — 16), которые недоступны операционной системе и называются метафайлами. Имена всех метафайлов начинаются с символа $, но стандартными средствами операционной системы просмотреть их и вообще увидеть не представляется возможным. Далее, для примера представлены основные метафайлы:
$MFT — сам МFT.
$MFTmirr — копия первых 16 записей MFT, размещенная посередине диска.
$LogFile — файл поддержки журналирования.
$Volume — служебная информация: метка тома, версия файловой системы, и т.д.
SAttrDef — список стандартных атрибутов файлов на томе.
$. — корневой каталог.
$Bitmap — карта свободного места тома.
$Boot — загрузочный сектор (если раздел загрузочный).
SQuota — файл, в котором записаны права пользователей на использование дискового пространства .
$Upcase — файл-таблица соответствия заглавных и прописных букв в именах файлов на текущем томе. Нужен в основном потому, что в NTFS имена файлов записываются в кодировке Unicode, которую составляют 65 тысяч различных символов, искать большие и малые эквиваленты которых очень нетривиально.
Что касается принципа организации данных на диске NTFS, то он условно делится на две части. Первые 12% диска отводятся под так называемую MFT зону — пространство, в которое растет метафайл MFT.
Запись каких-либо пользовательских данных в эту область невозможна. MFT-зона всегда держится пустой. Это делается для того, чтобы самый главный, служебный файл (MFT) не фрагментировался при своем росте. Остатьные 88% диска представляют собой обычное пространство для хранения файлов.
Однако при нехватке дискового пространства MFT-зона может сама уменьшаться (если это возможно), так что никакого дискомфорта вы замечать не будете. При этом новые данные уже будут записываться в бывшую MFT-зону.
В случае последующего высвобождения дискового пространства MFT-зона снова будет увеличиваться, однако в дефрагментированном виде (то есть не единым блоком, а несколькими частями на диске). В этом нет ничего страшного, просто считается, что система более надежна, когда MFT-файл не дефрагментирован. Кроме того, при недефрагменгированном MFT-файле вся файловая система работает быстрее. Соответственно, чем более дефрагменгированным является MFT-файл, тем медленней работает файловая система.
Точно узнать размер и степень фрагментации MFT-файла можно с помощью стандартной утилиты Дефрагментация диска (Disk Defragmenter), входящей в состав Windows ХР. Вызывается эта утилита следующим образом: Пуск -> Все программы -> Стандартные -> Служебные -> Дефрагментация диска.
Далее, в появившемся окне программы выберите NTFS-диск и нажмите на кнопку Анализ (Analyze), а по прошествии некоторого времени — Вывести отчет (View Report). Прокрутив полученную информацию чуть вниз, вы получите исчерпывающие сведения о вашем MFT-файле (рис. 3.3.1).
Рис. 3.3.1. Узнаем размер и степень дефрагментации MFT-файла