Задание 7. Использование точек монтирования томов для создания монтированных дисков.

Монтированный том - это том, привязанный к папке на томе NTFS (точка монтирования). В проводнике можно переходить на этот том через диск или папку, к которой он привязан, вместо обращения к нему по букве диска. Сам том, который монтируется, может быть отформатирован с помощью любой файловой системы: NTFS, FAT, CDFS и т.д. За счет использования монтированных томов можно не ограничиваться использованием 26 букв латинского алфавита для обозначения томов.

ВАЖНО! Монтировать том можно только в пустой папке!

Создайте монтированный том из дисковода CD-ROM.

1.Используя сеанс администратора, вызовите консоль Управление компьютером, выберите Управление дисками и в соответствующем окне выделите поле Компакт-диск.

2. Выполните команду: Действие|Все задачи|Изменение буквы диска и пути диска. В одноименном окне щелкните Добавить.

3. В окне Добавление новой буквы диска или пути диска для... в поле Подключить как следующую папку NTFS нужно ввести путь к точке монтирования. Используя кнопку Обзор, создайте папку на нужном диске и дайте ей имя «CD-Монтаж». Нажмите ОК.

4. Проверьте появление новой папки на диске и ее связь с CD-ROM. Какой значок имеет папка? - Она должна иметь значок CD-диска.

Удалите точку монтирования CD-ROM

Билет 15

1). Физическая организация файловой системы. Схемы размещения файлов. Физическая организация файловой системы – это принципы размещения файлов каталогов на реальном устройстве.

Магнитные диски представляют собой пакеты магнитных пластин или поверхностей, между которыми, на рычаге двигается пакет магнитных головок. Шаг движения пакета головок является дискретным, и каждому положению пакета головок логически соответствует цилиндр.

Цилиндром называется совокупность дорожек одного радиуса на всех поверхностях пластин пакета. Каждая дорожка разбивается на сектор, таким образом, что все дорожки имеют равное число секторов, на которые можно записать одно и то же число байтов.

Сектор имеет фиксированный для данный системы размер, выражающийся степенью двойки. Чаще всего его размер 512 байт.

Непосредственно с устройствами взаимодействует часть операционной системы, называемой системой ввода\ввывода. Она предоставляет файловой системе дисковое пространство в виде непрерывной последовательность блоков фиксированного размера. Система ввода\вывода имеет дело с физическими блоками диска, которые характеризуется адресом диск-цилиндр-сектор. Файловая система имеет дело с логическими блоками, каждый из которых имеет номер от 0 до некоторого n.

В файловой системе различают базовую подсистему, которая отвечает за выделение дискового пространства конкретным файлам, и высокоуровневую логическую подсистему, которая на основании структуры дерева каталогов представляет модулю базовой подсистемы информацию исходя из символьного имени файла.

Используется следующие схема размещения файлов:

1). Непрерывное размещение в наборе соседних кластеров. Простейший вариант физической организации. Имеет преимущества: высокая скорость доступа, минимальный объем адресной информации, неограниченный размер файла. Недостатки: фрагментация, возрастающая по мере удаления файлов. Неизвестно заранее какого размера область нужно выделить файлу, если при каждой модификации он может увеличить свой размер. На магнитных дисках этот способ не используется. Непрерывное размещение в наборе соседних кластеров применяется на компакт-дисках, так как известны все размеры файлов, и они не могут меняться 2). Связный список кластеров файла. При представлении файла в виде связного списка файлов первое слово каждого кластера используется как указатель на следующий кластер. Преимущества: адресная информация минимальна, отсутствует фрагментация на уровне кластеров, размер файлов легко изменить наращиванием или удалением цепочки кластеров. Недостатки: доступ к файлу медленнее, так как для получение доступа к n-ому кластеру, файловая система должна прочитать предыдущие n-1 кластеры, размер кластера уменьшается, так как требуется несколько файлов для хранения указателя. 3). Связный список индексов кластеров файла. Указатели, наследующие кластеры, хранятся в отдельной таблице, загружаемые в память в виде связных списков индексов, указывающих эти кластеры. Такая таблица называется FAT-таблицей. 4). Перечень номеров кластеров файлов в таблицах, называемых i-узлами. С каждым файлов связывается небольшая таблица, называемая индексным узлом. Она перечисляет атрибуты и дисковые адреса кластеров файла. Для маленьких файлов используется, обеспечивается только прямая адресация, так как она обеспечивает максимальную производительность. Преимущества: конкретный i-узел должен находится в памяти только тогда, когда открыт соответствующий ему файл. Если каждый узел занимает n байт, а одновременно может быть открыто m файлов, то массивов узлов может быть открыта n x m, что значительно меньше, чем объем, занимаемый FAT-таблицей. Высокая скорость доступа к произвольному кластеру файла. Отсутствует фрагментация на уровне кластеров.

5). Журналирование файловой системы. Особенностью данного типа файловой системы является журналирование всех намерений файловой системой перед их осуществлением. Поэтому, если система терпит крах, то после перезагрузки она может посмотреть в журнал, определить что она собиралась делать до аварии и завершить свою работу. Журналируемой является файловая система NTFS Microsoft’a. Ее структура редко повреждается в результате системных отказов.

Каталоги Современные файловые системы поддерживают многоуровневые наименование файлов за счет файловой структуры, называемой каталогами. Возможна организация иерархии каталогов различного вида, вплоть до произвольных графов.

Обычно граф, описывающий иерархию каталогов, может быть деревом или сетью. Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входить только в один каталог, или сеть, тогда файл может входить в несколько каталогов.

Наиболее общий способ изображения структуры дерева, так называемое, обращенное дерево. Вершина, которая находится сверху, называется корнем. Если элемент дерева не имеет потомков, такой подкаталог называется листом

Каждый диск может быть поделен на разделы или логические диски. Это смежные области дисковой памяти, имеющие логические имена, обычно, это первые буквы латинского алфавита.

Наоборот, возможна организация раздела, занимающего несколько дисков. Каждый раздел имеет корневой каталог, у которого могут быть созданы подкаталоги, на которые он ссылается.

Деление диска на разделы может производиться при помощи средств операционной системы, либо утилит сторонних производителей. В разных разделах могут быть установлены различные операционные системы, использующие разное форматирование и разные файловые системы.

Чтобы организовать пользователям возможность доступа к различным файловым системам на различных внешних устройствах и логических дисках есть возможность объединить файловые системы в единую файловую систему, описываемую единым деревом каталога. Такая операция называется монтированием. Монтирование осуществляется созданием в корневом каталоге специального пустого каталога, к которому подключается корневой каталог указанного файла архива. После монтирования файловой системы именование файлов производится так, как если бы с самого начала она была централизованной.

Для работы с каталогами в каждой операционной системе есть системные операции, которые, по сути, не отличаются. Их можно выполнять в графическом интерфейсе, или в командной строке.

2). Общий доступ и безопасность: назначение, использование

Честно говоря, вообще задания не понял.

Билет 16

1). Подсистема ввода-вывода: физическая организация, способы выполнения операций.

Система ввода-вывода. Выполняет обмен данными между пользователями , приложениями и периферийными устройствами компьютера.

Функции системы ввода-вывода: -Организация параллельной работы устройств ввода—вывода и процессора. -Согласование скоростей обмена и кэширование данных -Разделение устройства данных между процессами -Обеспечение удобного логического интерфейса между УВВ и остальной частью системы. -Поддержка широкого спектра драйверов с возможностью простого включения в систему нового драйвера. -Динамическая загрузка и выгрузка драйверов без дополнительных действий с операционной системой. -Поддержка нескольких различных файловых систем -Поддержка синхронных и асинхронных операций ввода-вывода.

Физическая организация ввода-вывода Устройства ввода-вывода обычно состоят из механической и электронной компонент. Механическая компонента представлена своим устройством. Электронная компонента называется контроллером устройства или адаптером. На персональных компьютерах контроллер выполнен в виде микросхемы на системной плате или отдельной печатной платы вставляемый в слот расширения. Задача контролера состоит в преобразовании последовательного потока битов в блок байтов и осуществлении коррекции ошибок в случае необходимости.

Блок байтов проходит первоначальную побитовую сборку в буфере, входящем в состав контролера. После проверки контрольной суммы, если не содержит ошибок, может быть скопирован в оперативную память. У каждого контролера для связи с центральным процессором есть несколько регистров. Путем записи в эти регистры операционная система может давать команды устройству ввода-вывода на включение или выключение, прием данных и тому подобное. Считывая данные регистров, операционная система узнает о текущем состоянии устройства. Центральный процесс осуществляет прием информации с помощью шин: шин данных, адресная шина и шина управления.

Операция управления информацией устройства ввода-вывода осуществляется при одновременном участии всех трех шин. Для персональных компьютеров операции ввода-вывода могут выполняться тремя способами: -Программируемый ввод-вывод. Если процессору встречается команда ввода-вывода, он посылает ее соответствующему контролеру ввода-вывода, который выполняет требуемое действие. Контроллер устанавливает соответствующие биты в регистрах состояния ввода-вывода. Центральный процессор периодически проверяет состояние устройства ввода-вывода с целью прекращения операций ввода-вывода. Недостаток – большие потери процессорного времени, связанного с управлениями.

-Ввод-ввывод, управляемый по прерывании. Процессор посылает необходимые команды контролеру ввода-вывода и продолжает выполнять текущий процесс. Линия запросов на прерывание переключается устройством ввода-вывода и сигнализирует о начале или окончании ввода-вывода. Этот сигнал называется запросом на прерывание. Это делается путем выставления специального сигнала на выделенную линию шины управления. Сигнал обнаруживается контроллером прерывания, а процессор, при этом, сохраняет на стеке текущее значение счетчика команд и рабочих регистров для последующего возврата из прерывания. Сигнал может быть замаскирован, чтобы игнорировать или задержать прерывание. Такая организация эффективнее, так как при этом исключается ожидание с бесполезном простоем процесса, но при этом ввод-вывод потребляет значительное количество процессорного времени, потому что каждое слово, передаваемое из памяти в контроллер, должно пройти через процессор.

-Прямой доступ к памяти(DMA). В данный случае специальный модуль прямого доступа к памяти управляет обменом данных между основной памятью и контроллером ввода-вывода. Процессор посылает запрос на передачу блока данных модулю прямого доступа к памяти, а прерывание происходит только после передачи всего блока данных. DMA-контроллер имеет доступ к системной шине независимо от центрального процессора. Контроллер содержит наесколько регистров, доступных центральному процессору для чтения и записи. Управляющие задают порт ввода-вывода, который должен быть использован направления переноса данных, единицу переноса и число байтов, которых нужно перевести за одну операцию. Перед выполнением операции обмена центральный процессор программирует DMA-контроллер, устанавливая его регистры. Затем центральный процессор дает команду дисковому контроллеру прочитать и внести данные во внутренний буфер, а так же проверить контрольную сумму, после чего процессор продолжает свою работу. Когда данные получены и проверены контроллером диска, DMA-контроллер начинает перенос данных: он посылает дисковому контролеру по управляющей шине запрос чтения. Адрес памяти уже находится на адресной шине, поэтому контроллер знает, куда пересылать слово из своего буфера. Запись в память является следующем стандартным цикла шины. Когда запись закончена, контроллер диска посылает сигнал подтверждения контроллеру DMA. Контроллер DMA увеличивает используемый адрес памяти и уменьшает значение счетчиков байтов. После завершения копирования контроллер DMA инициирует прерывание процессора, сообщая ему о завершении операции ввода вывода.

Интерфейс между устройством ввода-вывода и операционной системой. Современные операционные системы поддерживают файловую модель периферийных устройств, когда любое устройство ввода-вывода выглядит для прикладного программиста, как псевдофайл. Сетевые устройства и их драйверы поддерживают стандартные или специфические сетевые протоколы и способы передачи информации через сеть. В частности операционные системы UNIX поддерживает сокетный интерфейс. Здесь имеет смысл программы интерфейса для обеспечения обмена данными между процессами. Процессы при таком обмене могут выполнятся на одном компьютере, или на нескольких, связанных между собой сетью.

Сокет – это абстрактный объект, представляющий конечную точку соединения. Пара комбинаций IP-адресов и номеров портов однозначно определяет канал связи между двумя процессами в ЭВМ. Номера потов могут совпадать, так как относятся к разным машинам, но IP адреса должны быть обязательно разными. Прежде чем воспользоваться сокетом, его нужно сформировать.