13. Дать общее описание файловой системы ntfs

Начиная с Windows2000 данная файловая система входит в состав ОС Microsoft. Она обеспечивает средства защиты информации, контроль над доступом и ряд других функций. Как и при использовании FAT, основной информационной единицей является кластер. При формировании файловой системы NTFS программа форматирования создает файл Master File Table (MTF) и другие области для хранения метаданных. Метаданные используются для реализации файловой структуры. (Сравнение с другими ФС) Файловая система NTFS – предоставляет возможность восстановления данных, сжатие информации, защита файлов и каталогов, поддерживает резервную копию загрузочного сектора. Поддерживает систему шифрования, обеспечивающую защиту от неавторизованного доступа к содержимому файлов. Недостатки – тома не доступны в MS-DOS, Win95, Win98. Для томов, содержащих много файлов небольшого размера, возможно снижение производительности по сравнению с FAT.

Впервые представляет файловую систему FAT32 в операционной системе Windows 95 OSR2. В этой ФС, как следует из названия, разрядность указателя на кластер увеличивается до 32 бит, что значительно увеличивает количество поддерживаемых кластеров, и, следовательно, позволяет уменьшить их размер, а чем меньше кластер, тем Диск становится реже фрагментированным. Но при этом увеличивается количество записей в FAT таблице и соответственно тем дольше будет происходить считывание информации о расположении файла при доступе к нему. Компромиссный размер минимального кластера для FAT32 был выбран 4 Кб. Для FAT16 c 2-Гб диском требовался кластер размером 32 Кб, для FAT32 кластер размером 4 Кб подходит для дисков с объемом от 512 Мб до 8 Гб. В Windows XP/2000 максимальный размер раздела, который можно отформатировать с помощью FAT32, равен 32 Гбайт, не смотря на теоретический предел в 4 Тбайт.Максимальное число вхождений в корневой каталог для FAT32 65535.NTFS.Как и при использовании FAT, основной информационной единицей в данной ФС является кластер. При формировании файловой системы NTFS программа форматирования создает файл Master File Table (MTF) и другие области для хранения метаданных. Метаданные используются для реализации файловой структуры.

14. Сравнение ntfs и fat 32.

NTFS. Достоинства:1. Быстрая скорость доступа к файлам малого размера;2. Размер дискового пространства на сегодняшний день практически не ограничен;3. Фрагментация файлов не влияет на саму файловую систему;4. Высокая надежность сохранения данных и собственно самой файловой структуры;5. Высокая производительность при работе с файлами большого размера;

Недостатки:1. Более высокие требования к объему оперативной памяти по сравнению с FAT 32;2. Работа с каталогами средних размеров затруднена из-за их фрагментации;3. Более низкая скорость работы по сравнению с FAT 32

FAT 32. Достоинства:1. Высокая скорость работы;2. Низкое требование к объему оперативной памяти;3. Эффективная работа с файлами средних и малых размеров;4. Более низкий износ дисков, вследствие меньшего количества передвижений головок чтения/записи.

Недостатки:1. Низкая защита от сбоев системы;2. Не эффективная работа с файлами больших размеров;3. Ограничение по максимальному объему раздела и файла;4. Снижение быстродействия при фрагментации;5. Снижение быстродействия при работе с каталогами, содержащими большое количество файлов;

Итак, некоторые соображения. Обе файловые системы хранят данные в кластерах минимальный размер которого равен 512 b. Как правило обычный размер кластера равен 4 Kb. На этом сходства пожалуй и заканчиваются. Кое-что о фрагментации: скорость работы NTFS резко снижается при заполнении диска на 80 - 90 %. Это связано с фрагментацией служебных и рабочих файлов. Чем больше Вы работаете с таким загруженным диском, тем сильнее фрагментация и тем ниже производительность. В FAT 32 фрагментация рабочей области диска происходит и на более ранних этапах. Дело тут зависит от того, насколько часто Вы записываете/стираете данные. Как и в NTFS, фрагментация сильно снижает производительность. Теперь об оперативной памяти. Объем самой электронной таблицы FAT 32 может занимать в ОЗУ порядка нескольких мегабайт. Но на помощь приходит кэширование. Что записывается в кэш:

1. Наиболее используемые каталоги;

2. Данные о всех используемых в данный момент времени файлах;

3. Данные о свободном пространстве диска

FAT 32-16

FAT 16:  максимальный размер раздела - два гигабайта;  при размере раздела свыше 512 мегабайт неэкономно расходует место на диске (из-за большого размера кластера);  распознается и может использоваться практически всеми операционными системами, используемыми на ПК;  позволяет уплотнять диск программой сжатия данных Drivespace;  имеет корневой каталог фиксированного размера (512 записей).  FAT 32: работает чуть медленнее, чем FAT 16, но в большинстве случаев разница в скорости незаметна;  позволяет создавать разделы размером до двух терабайт (один терабайт - 1024 гигабайта);  диски почти любого размера может разбить на кластеры размером 4 КБ, уменьшая тем самым бесполезную трату места на диске;  разделы с форматом FAT 32 нельзя уплотнить с помощью программы сжатия данных;  старые версии ДОС и многие другие ОС не "видят" разделы с форматом FAT 32;  корневой каталог является обычным каталогом, расширяемым по мере необходимости.  Замечание Хотя FAT 32 может разбить на четырехкилобайтные кластеры диски размером до одного терабайта, при превышении разделом размера 4-8 ГБ размер кластера увеличивают из соображений эффективности. 

15 Понятие и группы служебных программ. Служебные программы. Служебные программы (утилиты) – это программы, используемые при работе или техническом обслуживании компьютера для выполнения вспомогательных функций, т.е. расширяют функции ОС. Такие программы делят на три группы:

- операционные оболочки – представляют собой программы надстройки к ОС, которые обеспечивают доступ пользователя к ресурсам ЭВМ и командам ОС посредствам более удобного и интуитивно понятного интерфейса. Примерами подобных программ являются Windows 3.11 и часто используемые файловые менеджеры Total Commander и FAR;

- системные утилиты – расширяют возможности операционных систем в части управления ресурсами компьютера и подключения новых периферийных устройств, проверяют работоспособность отдельных узлов и исправляют обнаруженные ошибки в процессе работы вычислительной системы. Средства диагностики обеспечивают автоматический поиск и исправления найденных ошибок в работе оборудования и программ;- сервисные утилиты- совокупность программ, выполняющих различные служебные операции по обработке информации. К таковым относят, например, программы оптимизации дисков (дефрагментаторы), программы русификаторы, антивирусные программы, программы архивации.

16. Программы архивации данных. Описать алгоритм сжатия Хаффмана. Архиваторы – это программы (комплекс программ) выполняющие сжатие и восстановление сжатых файлов в первоначальном виде. Процесс сжатия файлов называется архивированием. Процесс восстановления сжатых файлов – разархивированием. Современные архиваторы отличаются используемыми алгоритмами, скоростью работы, степенью сжатия (WinZip 9.0, WinAce 2.5, PowerArchiver 2003 v.8.70, 7Zip 3.13, WinRAR 3.30, WinRAR 3.70 RU). Другие названия архиваторов: утилиты - упаковщики, программы - упаковщики, служебные программы, позволяющие помещать копии файлов в сжатом виде в архивный файл. Алгоритм Хаффмана. Все содержащиеся в файле символы записываются в список по возрастанию числа повторов. Два последних объединяются в новый составной узел, число повторов которого равно сумме повторов исходных символов. Формируется новый список, и вновь два последних значения повторов объединяются в новый узел. Данные манипуляции повторяются до тех пор, пока не останется единственное значение. И оно будет равно числу повторов всех символов, из которых состоит файл. В результате мы построим дерево, каждый узел которого имеет суммарное значение числа повторов всех узлов, находящихся ниже. Процесс эффективного кодирования Haffman'a отображен в таблице 1. Чтобы сформировать код для любого символа, проследите его "путь" по колонкам и строкам от начала до конца.

В созданном дереве от ячейки, в которой указана сумма всех повторов (в данном случае она равна 100), мы ведем две ветки. Ветке с большим значением повторов мы азначаем код длиной 1, а ветке с меньшим - 2. Двигаясь по дереву сверху вниз, присваиваем каждому символу собственный уникальный код: Именно алгоритм Хаффмана применяется для создания таких типов архивов, как PKZIP, LHA, ZOO, ARJ. следующего кода.