Классификация файловых систем[править | править исходный текст]

По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории.

• Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в несколько раз медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск. Для этого применяется либо журналирование, например в ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, либо механизм soft updates и др. Журналирование широко распространено в Linux, применяется в NTFS. Soft updates — в BSD системах.

• Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.

• Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, HFS, UDF и др.

• Виртуальные файловые системы: AEFS и др.

• Сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.

• Для флэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.

• Немного выпадают из общей классификации специализированные файловые системы: ZFS (собственно файловой системой является только часть ZFS), VMFS (т. н. кластерная файловая система, которая предназначена для хранения других файловых систем) и др.

Задачи файловой системы[править | править исходный текст]

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

• именование файлов;

• программный интерфейс работы с файлами для приложений;

• отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

• организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

• содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).

В многопользовательских системах появляется ещё одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

10. Принцип разграничения уровней данных. Концептуальный, логический и физический уровни данных. Понятие структуры данных.

Из рассмотренных ранее видов ИТ наиболее важным для данного курса является базовый, поскольку именно он определяет те ИТ, которые внедряются в производ-ства, а потому имеют практическое значение и формируют конкретные ИТ.

Базовая ИТ ориентирована на определенную область применения. Она задает модели, методы и средства решения конкретных типовых задач и создается на основе базовых (типовых) программно-аппаратных средств. Цель базовой ИТ – решение функциональных задач в той области, где используется эта технология (управление, обучение, проектирование, научный эксперимент и т.д.), независимо от того, на каком конкретном предприятии она будет внедрена и использована.

Также как и информационный процесс, базовая ИТ имеет три уровня описания – концептуальный, логический и физический.

Концептуальный уровень базовой информационной технологии

Концептуальный уровень соответствует жизненному циклу существования данных, обслуживающих те или иные функции и задачи управления. Жизненный цикл состоит из рассмотренных ранее фаз информационного процесса: формирования, передачи, обработки и хранения данных, а также формирования знаний. Пред-ставление этого уровня включает качественные и количественные характеристики, описывающие фазы и их составляющие, а также связи между фазами. Подобное опи-сание базовой ИТ выполнено ранее (см. главы «Структура информационного процес-са» и «Знания как вид информационного ресурса»).

Например, для функциональной задачи «Регулирование успеваемости по результатам сессии», которая решается в деканате, концептуальный уровень описания существующей технологии ее решения с указанием исполнителей отдельных фаз представлен схематично на рисунке 4.1.

По связи 1 ответы студентов на экзаменационные билеты поступают в фазу формирования данных, в которой преподаватель оценивает ответы и выставляет результаты в экзаме-национную ведомость (связь 2). Оценка ответов может рассматриваться как первичное вос-приятие информации, а заполнение экзаменационной ведомости – ее регистрация. Выполнение обоих этапов регламентируется определенным образом – этот вопрос рассматривался ранее в разделе «Формирование данных». Характеристика качества данной фазы – объективность в оценке знаний студентов, своевременность и правильность заполнения ведомости.

Передача ведомости в деканат (связь 3) осуществляется методистом кафедры; здесь важна своевременность передачи.

Полученные в деканате экзаменационные ведомости обрабатываются методистом деканата: данные переносятся в специальный журнал, с помощью которого осуществляют хра-нение данных (связь 4). По окончании сессии методистом формируются списки студентов, которые продолжат обучение в следующем семестре (включая перечень претендентов на обычную или персональные стипендии) и списки студентов к отчислению за неуспевае-мость. Эти действия также относятся к обработке данных. Качество данной фазы определя-ется корректностью переноса данных с одного носителя на другой, правильностью отбора студентов для формирования перечисленных списков, а также обеспечением защиты данных при хранении (журнал не должен исчезнуть или сгореть, а данные в нем не должны быть исправлены посторонним лицом).

Итоговые списки студентов передаются декану (связь 5) и используются им для под-готовки приказов по подчиненному контингенту студентов.

На данной схеме студенты являются ОУ, а преподаватель, методисты и декан – персонал СУ. В совокупности ОУ и СУ составляют систему управления. Целью ее функциони-рования является повышение успеваемости студентов, показатель степени достижения цели – средний балл за сессию.

Рассмотренные информационные потоки реализуют прямую связь от ОУ к СУ, а по обратной связи (связь 6) осуществляется воздействие на контингент студентов, т.е. на ОУ: часть студентов отчисляется, часть продолжает обучение. Кроме того, в качестве стимулирования учебной деятельности студентов используется назначение им стипендии различных размеров.

Пусть принято решение об автоматизации решения рассмотренной задачи. Разработаем концептуальную схему такой ИТ и сформулируем характеристики качества отдельных фаз (рисунок 4.2):

Формирование данных выполняется системой тестирования знаний. Такие системы позволяют преподавателю готовить тесты и проводить итоговое тестирование, т.е. экзамено-вать обучаемых. Они поддерживают клиент- или файл-серверную архитектуру и позволяют проводить сетевое тестирование с накоплением результатов в одном месте, например, на компьютере преподавателя (БД1). Включение в информационный процесс преподавателя объясняется необходимостью анализа «слабых» мест в знаниях студентов с целью после-дующей модификации учебного курса (эта задача не отражена на схеме). Характеристики качества, помимо прежних, дополняются требованием защиты данных в БД1, представляю-щих результаты тестирования.

Для передачи данных в деканат можно использовать Интернет или локальную сеть. Характеристикой качества являются своевременность получения данных и отсутствие иска-жений при передаче.

Обработка данных выполняется информационной системой (ИС). Характеристика ка-чества – своевременность получения результата и достоверность данных.

Для хранения данных они заносятся в БД2. Характеристика качества – обеспечение защиты данных.

Рассмотренная ИТ является базовой, т.к. регламентируется положениями высшей школы и может быть применена в любом деканате любого высшего учебного заведения. При разработке ее концептуальной схемы не потребовалось привлечения эксперта, поскольку и в роли эксперта, и в роли ИТ-специалиста выступало одно лицо – автор данного учебного по-собия. Приведенная задача относится к типу хорошо структурированных, поэтому привлече-ния знаний для ее решения средствами ИС не требуется.