29) Типы файловых систем. Их особенности.

Файловая система упорядочивает файлы, чтобы операционной системе было легче с ними работать: драйвера файловой системы передают ОС данные об именах файлов, их размере, атрибутах, местах расположения. Файловая система определяет максимально возможную длину имени файла, его максимальный размер и другие параметры.

Для разных носителей существуют различные типы файловых систем. Кстати, носитель не обязательно должен быть физическим: существуют, к примеру, виртуальные и сетевые файловые системы. Какие бывают типы файловых систем в зависимости от их предназначения, то есть носителя?

В первую очередь пользователь сталкивается с файловыми системами, предназначенными для носителей с произвольным доступом. К таким носителям относятся, к примеру, жесткие диски. Если вы пользуетесь операционной системой Windows, то, скорее всего, вы имеете дело с файловой системойNTFS. Старые версии операционной системы использовали файловую систему FAT32, которая до сих пор используется на флешках.

Во многих дистрибутивах операционных систем, основанных на ядре Linux, в качестве файловой системы по умолчанию обычно используется ext (Extended File System – расширенная файловая система). Есть несколько версий этой файловой системы — ext2, ext3, ext4. В свежих версиях дистрибутивов, основанных на ядре Linux (в том числе и Google Android), файловой системой является ext4.

Свои файловые системы есть и у оптических носителей — CD и DVD дисков. Универсальным считается стандарт ISO 9660, такие диски читают компьютеры с любой операционной системой — Windows, Mac OS Х, Unix. Есть также формат файловой системы UDF, который больше подходит для дисков большого объема (DVD, Blu-ray). Существуют и другие файловые системы для оптических дисков, менее распространенные.

С жесткими дисками, флешками и оптическими дисками мы сталкиваемся чаще, чем с другими носителями, поэтому их файловые системы и интересуют нас больше всего. Но все же стоит знать, какие еще бывают типы файловых систем:

• виртуальные файловые системы;

• сетевые файловые системы;

• файловые системы для носителей с последовательным доступом (к ним относятся, скажем, магнитные ленты);

• файловые системы для флэш-памяти;

• специализированные файловые системы.

Давайте немного подробнее поговорим про типы файловых систем, предназначенных для носителей с произвольным доступом, к примеру, жестких дисков и флешек. Тип конкретной файловой системы влияет на параметры файлов, к примеру, размер имени файла. В системе FAT32 максимальная длина имени файла — 255 символов. В NTFS по спецификации — 32 768 символов, но некоторые ОС накладывают ограничение, поэтому в реальности максимальной длиной будут все те же 255 символов Unicode. В ext2/ext3 длина имени ограничена 255 байтами.

Также от файловой системы зависят возможные атрибуты файла. Так, системы FAT32 и NTFS позволяют присваивать файлам атрибуты «только для чтения», «системный», «скрытый», «архивный». А система ext2 предлагает такие атрибуты, как «установка пользовательского ID», «установка группового ID» и так называемый «липкий бит».

Есть свои различия и между файловыми системами FAT32 и NTFS. Обе эти файловые системы используются ОС Windows, система NTFS пришла на смену FAT32 и используется в последних версиях ОС. В системе FAT32 размер диска ограничен примерно 8 терабайтами, в NTFS он может составлять 264 байт. Максимальный размер файла в FAT32 – 4 Гб, в NTFS – 264 байт минус 1 килобайт (теоретически), а фактически — 244 байт минус 64 килобайта. Также в NTFS больше максимальное количество файлов, есть и некоторые другие отличия.

Но при этом система FAT32 все еще используется на USB флеш-накопителях (флешках), потому что обеспечивает более высокую скорость записи, чтения и копирования данных. Поэтому чаще всего флешки форматируются именно в FAT32, а не в NTFS. Форматировать флешку в NTFS есть смысл лишь в том случае, если вам нужно записать на нее файл размером больше 4 Гб.

30) Базовая система ввода\вывода(BIOS): назначение, функции, расположение, основные настройки.

Назначение и функции BIOS

BIOS (Basic Input/Output System — базовая система ввода/вывода) — это программа, предназначенная для первоначального запуска компьютера, настройки оборудования и обеспечения функций ввода/вывода. BIOS записывается в микро записывается в микросхему flash памяти, которая расположена на системной плате.

Изначально основным назначением BIOS было обслуживание устройств ввода/вывода (клавиатуры, экрана и дисковых накопителей), поэтому ее и назвали «базовая система ввода/вывода». В современных компьютерах BIOS выполняет не BIOS выполняет несколько функций.

• Запуск компьютера и процедура самотестирования (Power-On Self Test — POST). Программа, расположенная в микросхеме BIOS, загружается первой после включения питания компьютера. Она определяет и проверяет установленное оборудование, настраивает устройства и готовит их к работе. Если во время самотестирования будет обнаружена неисправность оборудования, то процедура POST будет остановлена с выводом соответствующего сообщения или звукового сигнала. Если же все проверки прошли успешно, самотестирование завершается вызовом встроенной подпрограммы для загрузки операционной системы. Процедура POST далее будет рассмотрена более подробно.

• Настройка параметров системы с помощью программы BIOSSetup. Во время процедуры POST оборудование настраивается в соответствии с параметрами BIOS, хранящимися в специальной CMOS памяти. Изменяя эти параметры, пользователи могут настраивать работу отдельных устройств и системы в целом по своему усмотрению.

• Поддержка функций ввода/вывода с помощью программных прерываний BIOS. В составе системной BIOS есть встроенные функции для работы с клавиатурой, видеоадаптером, дисководами, жесткими дисками, портами ввода/вывода и др. Эти функции использовались в операционных системах, подобных MS-DOS, и почти не применяются в современных версиях Windows.

Микросхемы BIOS и их расположение на системной плате

В первых персональных компьютерах код BIOS записывался в микросхему по BIOS записывался в микросхему по записывался в микросхему постоянной памяти ПЗУ, или ROM (Read-Only Memory), которая создавалась на заводе. Позже для хранения кода BIOS стали применяться микросхемы с возмож BIOS стали применяться микросхемы с возможностью перезаписи.

• EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory) — стираемая программируемая память. Информация удалялась ультрафиолетовым излучением, которое проходило через специально предусмотренное стеклянное окошко.

• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) — электрически стираемая программируемая память.

Эти типы микросхем BIOS представляют чисто исторический интерес, поскольку во всех современных компьютерах для хранения BIOS используются микросхемы на основе flash-памяти (Flash Memory). Такая микросхема может быть перезаписана с помощью специальных программ прямо на компьютере. Запись новой версии BIOS обычно называется перепрошивкой. Эта операция может понадобиться,

чтобы добавить в код BIOS новые функции, исправить ошибки или заменить по BIOS новые функции, исправить ошибки или заменить поврежденный код BIOS.

31) Управление вводом\выводом.

Архитектура ЭВМ включает в себя аппаратуру ввода-вывода, состоящую из иерархической структуры каналов, устройств управления и периферийных устройств (ПУ). ПУ делятся на устройства ввода-вывода и запоминающие устройства. И те, и другие могут осуществлять ввод и/или вывод.

Ввод – это считывание данных с носителей информации в оперативную память. Вывод – перенос данных из ОП на носители информации.

Основные задачи:

• Организация параллельной работы проца и устройств в\в при обеспечении приемлимого уровня реакции каждого драйвера и минимизации общей загрузки проца.

• Согласование скоростей работы проца, оперативки и устройств в\в.

• Разделение устройств в\в между процессами.

• Обеспечение удобного логического интерфейса устройств в\в.

Подсистема в\в имеет многослойную структуру которая помогает объеденить большое кол. Разнотипных драйверов в систему с общим интерфейсом.

• Драйверы делятся на низкоуровневые непосредственно управляющие работой внешних устройств.

• Высокоуровневые обеспечивающие логический интерфейс к устройству.

1) Блочно – ориентированные обеспечивающие доступ к устройствам с поблочной непосредственной адресации.

2) Байт – ориентированный, управляющие устройствами поддерживающие побайтовый не адресуемой обл.