39. Устройства хранения данных.

1) Жесткие диски – основные устройства для долговременного хранения больших объемов данных и программ. Представляют собой группу соосных дисков, имеющих магнитное покрытия и вращающихся с высокой скоростью.

2) Устройства CD-ROM(RW). Принцип действия – считывание числовых данных с помощью луча, отражающегося от поверхности диска.

3) сменные устройства типа ZIP

4) Сменные Flash-накопители или жесткие диски с USB-интерфейсом.

5) Флоппи-дисководы

40. Функции операционных систем ПК.

Обмен данными между компьютером и различными периферийными устройствами -"ввод/вывод данных". Программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, принтера и др.).

- Обеспечение системы организации и хранения файлов.

- Загрузка программ в память и обеспечение их выполнения (запуск программ на выполнение)

- осуществление диалога с пользователем;

- планирование и организация процесса обработки программ;

- распределение ресурсов (оперативной памяти, процессора, внешних устройств);

- всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

- передача информации между различными внутренними устройствами.

42. Организация файловой системы. Наименьшая единица хранения данных. Наименьшая единица адресации к данным. Системы fat32 и ntfs. Сравнение эффективности их работы.

1)Организация файловой системы.

Принцип организации файловой системы — табличный. Поверхность жесткого диска рассматривается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Под цилиндром понимается совокупность всех дорожек, принадлежащих разным поверхностям и находящихся на равном удалении от оси вращения. Данные о том, в каком месте диска записан тот или иной файл, хранятся в системной области диска. Формат служебных данных определяется конкретной файловой системой. Целостность, непротиворечивость и надежность служебных данных регулярно контролируется средствами операционной системы.

2)Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Размер сектора равен 512 байт. Теоретически возможна самостоятельная адресация для каждого сектора. Но для дисков большого объема такой подход неэффективен, а для некоторых файловых систем — и просто невозможен. В связи с этим группы секторов объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей единицей адресации при обращении к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, строго не фиксирован. Обычно он зависит от емкости диска.

3)Начиная с Windows 98 операционные системы семейства Windows {Windows 98,Windows Me, Windows 2000, Windows XP) поддерживают более совершенную версию файловой системы на основе FAГ-таблиц — FAT32 с 32-разрядными полями в таблице размещения файлов. Для дисков размером до 8 Гбайт эта система обеспечивает размер кластера 4 Кбайт (8 секторов).

Операционные системы Windows NT и Windows XP способны поддерживать совершенно другую файловую систему — JV7JF5. В ней хранение файлов организовано иначе — служебная информация хранится в Главной таблице файлов (MFT).

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

45. Обеспечение взаимодействия с аппаратным обеспечением. Принцип динамического распределения ресурсов ОС.

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. Имя диска состоит из одного символа – буквы латинского алфавита. После имени диска ставится двоеточие. Диски именуются в алфавитном порядке (для ОС Windows NT 4.0, 2000, XP дискам можно назначать буквы не в алфавитном порядке). Буквы А: и В: соответствуют дисководам гибких дисков (5,25" и 3,5"). Если дисковод один, буква В: как правило не используется. С:, D:, E: и т.д. – логические диски жестких дисков, дисководы лазерных дисков, оптических дисков, сетевые диски и другие устройства. Все современные ОС 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 ОС в качестве такого символа используется «\» (обратная косая черта), например: С:\Мои документы\Информатика\Пособие.doc

Копировать, перемещать и удалять файлы можно несколькими способами: с помощью комбинаций клавиш, контекстного меню и различными вариантами перетаскивания мышью. Выбор того или иного способа зависит от ситуации и ваших предпочтений.

Каталоги копируются, перемещаются и удаляются в графическом режиме так же, как и файлы. Навигация по файловой структуре является одной из наиболее используемых функций ОС. Удобство этой операции часто воспринимают как удобство работы с ОС. В ОС, имеющих интерфейс командной строки, навигацию осуществляют путем ввода команд перехода с диска на диск или из каталога в каталог. В связи с крайним неудобством такой навигации, широкое применение нашли специальные служебные программы, называемые файловыми оболочками.

Кроме имени и расширения имени файла ОС хранит для каждого файла даты его создания, изменения, последнего открытия и несколько флаговых величин, называемых атрибутами файла. Атрибуты – это дополнительные параметры, определяющие свойства файлов. ОС 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 ОС о том, что данный файл не следует отображать на экране при проведении файловых операций (просмотр скрытых файлов возможен при изменении соответствующих настроек). Это мера защиты против случайного (умышленного или неумышленного) повреждения файла. Атрибутом Системный помечаются файлы, обладающие важными функциями в работе самой ОС. Его отличительная особенность в том, что средствами ОС 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 ОС не имеет практического значения.