96. Создание каталогов и папок:

Каталоги (папки) — важные элементы иерархической структуры, необходимые для обеспечения удобного доступа к файлам, если файлов на носителе слишком много. Файлы объединяются в каталоги по любому общему признаку, заданному их создателем (по типу, по принадлежности, по назначению, по времени создания и т. п.). Каталоги низких уровней вкладываются в каталоги более высоких уровней и являются для них вложенными. Верхним уровнем вложенности иерархической структуры является корневой каталог диска.

Все современные операционные системы позволяют создавать каталоги. Правила присвоения имени каталогу ничем не отличаются от правил присвоения имени файлу, хотя негласно для каталогов не принято задавать расширения имен.

Мы знаем, что в иерархических структурах данных адрес объекта задается маршрутом (путем доступа), ведущим от вершины структуры к объекту. При записи пути доступа к файлу, проходящего через систему вложенных каталогов, все промежуточные каталоги разделяются между собой определенным символом. Во многих операционных системах в качестве такого символа используется «\» (обратная косая черта).

97. Удаление каталогов и файлов, режимы удаления файлов: Средства удаления данных не менее важны для операционной системы, чем средства их создания, поскольку ни один носитель данных не обладает бесконечной емкостью. Существует как минимум три режима удаления данных: удаление, уничтожение и стирание, хотя операционные системы обеспечивают только два первых режима (режим надежного стирания данных можно обеспечить лишь специальными программными средствами).

Удаление файлов является временным. В операционных системах семейства Windows оно организовано с помощью специальной папки, которая называется Корзина. При удалении файлов и папок они перемещаются в Корзину. Эта операция происходит на уровне файловой структуры операционной системы (изменяется только путь доступа к файлам). На уровне файловой системы жесткого диска ничего не происходит — файлы остаются в тех же секторах, где и были записаны.

Уничтожение файлов происходит при их удалении в операционной системе MS-DOS или при очистке Корзины в операционных системах семейства Windows, В этом случае файл полностью удаляется из файловой структуры операционной системы, но на уровне файловой системы диска с ним происходят лишь незначительные изменения. В таблице размещения файлов он помечается как удаленный, хотя физически остается там же, где и был. Это сделано для минимизации времени операции. При этом открывается возможность записи новых файлов в кластеры, помеченные как «свободные».

Для справки укажем, что операция стирания файлов, выполняемая специальными служебными программами, состоит именно в том, чтобы заполнить якобы свободные кластеры, оставшиеся после уничтоженного файла, случайными данными. Поскольку даже после перезаписи данных их еще можно восстановить специальными аппаратными средствами (путем анализа остаточного магнитного гистерезиса), для надежного стирания файлов требуется провести не менее пяти актов случайной перезаписи в одни и те же сектора. Эта операция весьма продолжительна, и, поскольку массовому потребителю она не нужна, ее не включают в стандартные функции операционных систем.

98. Атрибуты файлов, управление атрибутами файлов: Атрибуты — это дополнительные параметры, определяющие свойства файлов. Операционная система позволяет их контролировать и изменять; состояние атрибутов учитывается при проведении автоматических операций с файлами.

Основных атрибутов четыре:

• Только для чтения (Read only);

• Скрытый (Hidden);

• Системный (System);

• Архивный (Archive).

Атрибут Только для чтения ограничивает возможности работы с файлом. Его установка означает, что файл не предназначен для внесения изменений.

Атрибут Скрытый сигнализирует операционной системе о том, что данный файл не следует отображать на экране при проведении файловых операций. Это мера защиты против случайного (умышленного или неумышленного) повреждения файла.

Атрибутом Системный помечаются файлы, обладающие важными функциями для работы самой операционной системы. Его отличительная особенность в том, что средствами операционной системы его изменить нельзя. Как правило, большинство файлов, имеющих установленный атрибут Системный, имеют также и установленный атрибут Скрытый.

Атрибут Архивный в прошлом использовался для работы программ резервного копирования. Предполагалось, что любая программа, изменяющая файл, должна автоматически устанавливать этот атрибут, а средство резервного копирования должно его сбрасывать. Таким образом, очередному резервному копированию подлежали только те файлы, у которых этот атрибут был установлен. Современные программы резервного копирования используют другие средства для установления факта изменения файла, и данный атрибут во внимание не принимается, а его изменение вручную средствами операционной системы не имеет практического значения.

99. Понятие многозадачности: возможность работы сразу нескольких программ, действует по принципу карусели – процессор по очереди отводит для каждой программы квант времени. Если программы равнозначны, квант выделяется каждой по очереди. В первую очередь обрабатываются программы с большим приоритетом. Высший приоритет – реального времени. Им обладает диспетчер задач.

100. Установка и удаление приложений:

Приложение – любая программа, предназначенная для работы с данной ОС.

Реестр ОС – БД, в которой содержится информация об установленных приложениях и файловых ассоциаций, а так же перечень настроек.

Установка:

1) сохранение данных об этом приложении в реестре

2) копирование файлов на жёсткий диск

Удаление:

1) удаляются файлы

2) удаление информации о файлах из реестра

101. Взаимодействие ОС с аппаратным обеспечением: Каждый разработчик прикладывает к своему устройству драйверы предназначенных для основных операционных систем. В системах MS-DOS драйвера работают на прямую с процессором, с помощью операционной системы драйвера только устанавливаются, вручную или автоматически. При ручной загрузке после первоначальной загрузки компьютера пользователь сам выдает команды на загрузку Драйверов. В автоматическом режиме команды на загрузку и настройку драйверов включаются в состав файлов, автоматически читаемых при загрузке компьютера. В линейке Windows операционная система берет на себя все функции по установке драйверов, более того чаще всего драйвера ей не нужны, они уже содержаться в её базе данных.

102

Проверка диска:

1 – проверка целостности файловой системы, ищутся логические ошибки:

А) потерянные кластеры – данные физически занесены, но сведения в файловой таблице отсутствуют

Б) общие кластеры (ошибка общих кластеров возникает, когда два или более файлов претендуют на одно и то же место на диске)

Физические ошибки – нарушение функциональности отдельных секторов жесткого диска.

Механизм форматирования с поиском битых файлов:

Спец программы для проверки битых секторов идут по всем секторам, записывая и удаляя файлы. Если кластер не функционирует, он выносится из таблицы. В любых ОС есть резервное копирование – копия реестра (слепок файловой системы) и основные файлы ядра. Момент последнего копирования – бэкпойнт, т.е. при необходимости можно сделать откат.

NTFS не предусматривает логических ошибок. В FAT есть потерянные и общие кластеры. Потерянные кластеры возникают при аварийном завершении работы компьютера. Механизм образования потерянных кластеров выглядит так:

во время работы с файлом приложение манипулирует с кластерами, занимая или освобождая их, и регистрирует сведения об этом в FAT-таблице, но не записывает полные сведения о файле в каталог;

если при завершении работы с приложением происходит сохранение результатов деятельности, оно вносит окончательные изменения в FAT-таблицы и регистрирует данные, записанные в кластерах, как файл в каталоге;

если при завершении работы с приложением файл уничтожается, информация не фиксируется в каталоге, а использованные кластеры освобождаются;

если компьютер выключается до завершения работы с приложением, кластеры остаются помеченными как «занятые», но ссылки на них в каталоге не создается, так что согласно данным FAT-таблицы этим кластерам не соответствует ни один файл.

103. Средства управления виртуальной памятью, кэширования и резервного копирования: Ранние операционные системы позволяли использовать всего 640 Кбайт оперативной памяти. Сейчас операционная система позволяет не только пользоваться всей оперативной памятью, но и создает виртуальную память на жестком диске, так называемый файл подкачки. В случае, когда приложению недостает оперативной памяти, операционная система создает файл подкачки. В процессе работы приложения происходит многократный обмен между оперативной памятью и файлом подкачки. Поскольку электронные операции в оперативной памяти протекают намного быстрее чем механические операции взаимодействия с диском, создание файла подкачки всегда благоприятно сказывается на повышении производительности вычислительной системы. В случае если по ходу работы процессору вновь понадобятся данные считанные с диска, то он их может найти в специальной области ОЗУ, называемой дисковым КЭШем. В ранних операционных системах эта функция возлагалась на внешнее программное средство, подключаемое через файлы конфигурации. В современных она встроена в ядро. Защитой данных является резервное копирование на внешний носитель, операционные системы содержат базовые средства для ее выполнения.

104. Прочие функции ОС:

Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.). Загрузка программ в оперативную память и их выполнение. Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода). Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти). Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе. Обеспечение пользовательского интерфейса. Сохранение информации об ошибках системы. Дополнительные функции: Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность). Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами. Разграничение доступа различных процессов к ресурсам. Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам. Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация. Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений. Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см.: аутентификация, авторизация). Компоненты операционной системы: Загрузчик Ядро Командный процессор (интерпретатор) Драйверы устройств Интерфейс

105. Основное назначение компьютерных сетей:

Создание компьютерный сетей вызвано потребностью совместного использования информации на удаленных друг от друга компьютерах. Основное назначение компьютерных сетей - совместное использование ресурсов и осуществление связи как внутри одной организации, так и за ее пределами. Ресурсы - это данные, приложения, периферийные устройства, такие, как cd-rom, принтер.

106. Основные различия между глобальными и локальными сетями:

Локальной сетью обычно называют несколько независимых компьютеров, которые соединены между собой какими-то проводами. Если говорить более грамотным техническим языком, — снабжены коммуникационным оборудованием и подключены к единому каналу передачи данных. Понятие «локальная вычислительная сеть» — ЛВС (LAN — Local Area Network) больше относится к географически ограниченным понятиям. Компьютеры такой сети обычно расположены на небольшом расстоянии друг от друга (порядка 1 километра). Это обеспечивает «локальность» сети. Типичная локальная сеть — это сеть масштаба офиса.

Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров. ГКС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети.

Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом, у них в принципе не может быть гарантировано скорым. В глобальных сетях намного более важно не качество связи, а сам факт ее существования. Правда, в настоящий момент уже нельзя провести четкий и однозначный предел между локальными и глобальными сетями. Большинство локальных сетей имеют выход в глобальную сеть, но характер переданной информации, принципы организации обмена, режимы доступа к ресурсам внутри локальной сети, как правило, сильно отличаются от тех, что приняты в глобальной сети.