Файловая система

Вся информация в компьютере хранится в файлах, с которыми и работает операционная система.

Файл (от англ. "file") — это место постоянного хранения различных видов информации.

Каждый файл на диске имеет обозначение, которое состоит из 2 частей: имени и расширения, которые разделены точкой. Расширение является не обязательным и используется в основном для описания содержимого файла.

Все файлы на дисках располагаются в каталогах или директориях.

Каталог(folder, directory) - место на диске, в которых хранятся файлы и информация о их свойствах(имя, размер, дата создания и т.д.).

На каждом носителе информации существует главный или корневой каталог, в котором располагаются все остальные каталоги, называемые подкаталогами и некоторые файлы. Таким образом, создается иерархическая структура. Каталог, с которым в настоящий момент работает пользователь называется текущим.

Файлы и каталоги являются самыми важными объектами файловой системы. Она необходима для того, чтобы ОС имела возможность работать с данными на жестком диске.

Файловая система - это методы и структуры данных, которые используются ОС для хранения файлов на диске или его разделе.

Существует множество файловых систем, которые используют различные операционные системы. Основными из них являются файловые системы FAT32 и NTFS, с которыми работают операционные системы класса Windows.

FAT32 (File Allocation Table) разработана компанией Microsoft в конце 1996 года и первой ОС, которая ее поддерживала, была Windows 95 OSR2. В отличие от используемой ранее FAT16 в данной файловой системе использовалась 32-битовая таблица размещения файлов, что позволило уменьшить размер кластера (кластер - минимальная единица данных, которая используется при работе с винчестером посредством ОС) и добиться больших по объему разделов, а также содержать в них большое количество файлов(свыше 65 тыс. файлов).

Основой FAT32 являются:

• загрузочная запись(Boot Record) - область хранения информации, необходимой для загрузки ОС(размер раздела, количество свободного места, размер кластера и т.д.)

• таблица размещения файлов(FAT - File Allocation Table) - область диска, в которой содержится информация о расположении файлов на разделах диска.

• корневой каталог(Root Directory)- главный каталог на логическом диске, в котором содержится информация о его файлах и папках.

В апреле 1987 года Microsoft и IBM начали совместную разработку новой ОС OS/2. Под эту систему специально была разработана файловая система, призванная обеспечить стабильную и быструю работу с диском и облегчить труд администраторов. Но затем ежду фирмами возникли разногласия, в результате чего свет увидели OS/2 с файловой системой HPFS от IBM и Windows NT с файловой системой NTFS (New Technology File System) от Microsoft.

Основой NTFS является главная таблица файлов (Master File Table, MFT). MFT резервирует под себя примерно 12% раздела. Если места на диске становится мало, MFT сокращается в 2 раза, после появления вновь восстанавливается и т.д. Файлы здесь состоят из двух частей: обязательной записи о них в MFT и опциональных параметров (свойств), называемых потоками.

 

Тема 3.  СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Вопрос 2. Классификация программного обеспечения ПК  

Программное обеспечение (англ. software) – это совокупность программ, обеспечивающих функционирование компьютеров и решение с их помощью задач предметных областей. Программное обеспечение (ПО) представляет собой неотъемлемую часть компьютерной системы, является логическим продолжением технических средств и определяет сферу применения компьютера.  

ПО современных компьютеров включает множество разнообразных программ, которое можно условно разделить на три группы (рис. 3.1):

1.     Системное программное обеспечение (системные программы);  

2.     Прикладное программное обеспечение (прикладные программы);  

3.    Инструментальное обеспечение (инструментальные системы).  

 

С истемное программное обеспечение (СПО) – это программы  управляющие работой компьютера и выполняющие различные вспомогательные функции, например, управление ресурсами компьютера, создание копий информации, проверка работоспособности устройств компьютера, выдача справочной информации о компьютере и др. Они предназначены для всех категорий пользователей, используются для эффективной работы компьютера и пользователя, а также эффективного выполнения прикладных программ.

Центральное место среди системных программ занимают операционные системы (англ. operating systems). Операционная система (ОС) – это комплекс программ, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами ЭВМ, т.е. управления работой ПЭВМ с момента включения до момента выключения питания. Она загружается автоматически при включении компьютера, ведет диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, дисковым пространством и т.д.), запускает другие программы на выполнение и обеспечивает пользователю и программам удобный способ общения – интерфейс – с устройствами компьютера. Другими словами, операционная система обеспечивает функционирование и взаимосвязь всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к его аппаратным возможностям.

ОС определяет производительность системы, степень защиты данных, выбор программ, с которыми можно работать на компьютере, требования к аппаратным средствам. Примерами ОС являются MS DOS, OS/2, Unix, Windows 9х, Windows XP.

Сервисные системы расширяют возможности ОС по обслуживанию системы, обеспечивают удобство работы пользователя. К этой категории относят системы технического обслуживания, программные оболочки и среды ОС, а также служебные программы.

Системы технического обслуживания – это совокупность программно-аппаратных средств ПК, которые выполняют контроль, тестирование и диагностику и используются для проверки функционирования устройств компьютера и обнаружения неисправностей в процессе работы компьютера. Они являются инструментом специалистов по эксплуатации и ремонту технических средств компьютера.

Для организации более удобного и наглядного интерфейса пользователя с компьютером используются программные оболочки операционных систем – программы, которые позволяют пользователю отличными от предоставляемых ОС средствами (более понятными и эффективными) осуществлять действия по управлению ресурсами компьютера. К числу наиболее популярных оболочек относятся пакеты Norton Commander (Symantec),FAR (File and Archive manageR) (Е.Рошаль).

Служебные программы (утилиты, лат. utilitas – польза) – это вспомогательные программы, предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг по реализации часто выполняемых работ или же повышающие удобство и комфортность работы. К ним относятся:

• программы-упаковщики (архиваторы), которые позволяют более плотно записывать информацию на дисках, а также объединять копии нескольких файлов в один, так называемый, архивный файл (архив);

• антивирусные программы, предназначенные для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения;

• программы оптимизации и контроля качества дискового пространства;

• программы восстановления информации, форматирования, защиты данных;

• программы для записи компакт-дисков;

• драйверы[1] – программы, расширяющие возможности операционной системы по управлению устройствами ввода/вывода, оперативной памятью и т.д. При подключении к компьютеру новых устройств необходимо установить соответствующие драйверы;

• коммуникационные программы, организующие обмен информацией между компьютерами и др.

Некоторые утилиты входят в состав операционной системы, а некоторые поставляются на рынок как самостоятельные программные продукты, например, многофункциональный пакет сервисных утилит Norton Utilities(Symantec).

Прикладное программное обеспечение (ППО) предназначено для решения задач пользователя. В его состав входят прикладные программы пользователей и пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения.

Прикладная программа пользователя – это любая программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области. Прикладные программы могут использоваться либо автономно, либо в составе программных комплексов или пакетов.

Пакеты прикладных программ (ППП) – это специальным образом организованные программные комплексы, рассчитанные на общее применение в определенной проблемной области и дополненные соответствующей технической документацией. Различают следующие типы ППП: