Презентации лекций в одном файле
.pdf
Поблочное распределение
Цепочка индексов.
|
Directory |
|
1 |
3 |
|
|
5 |
|
K |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Name |
Index block |
|
5 |
|
|
|
|
32 |
|
|
||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
103 |
|
|
AAA |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
25 |
|
|
|
|
71 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
Eof |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
88 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Next 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AAA= 5+3+25+100+88+32+103+71
Достоинства: быстрее цепочки блоков.
Недостатки: фиксированное число файлов, сложность вставки блоков.
Поблочное распределение
Таблица поблочного распределения – FAT
(File Allocation Table)
|
|
|
1 |
2 |
3 |
…. |
8 |
9 |
Directory |
0 |
|
|
|
|
|
98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Name |
Fisrts block |
1 |
|
|
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AAA |
13 |
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Eof |
|
|
|
|
|
|
AAA= 13+72+9+98+81 |
9 |
|
|
|
|
81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Достоинства: быстрее цепочки блоков.
Недостатки: фиксированное число файлов, сложность вставки блоков.
Попробуйте сами проделать операции chkdsk и defgag
Файловые системы
1. блоки информации
имя файла |
длина файла |
атрибуты файла |
данные |
имя файла |
длина файла |
атрибуты файла |
данные |
2. одноуровневые каталоги без фрагментов
заголовок ФС имя файла начало файла конец файла атрибуты файла свободен имя файла начало файла … |
данные |
каталог |
|
свободное
пространство
данные
3. многоуровневые каталоги с фрагментацией
заголовок ФС имя файла
узел1 имя файла узел2
каталог
|
имя файла |
|
|
атрибуты файла |
ссылка1 |
ссылка2 |
ссылка3 |
фрагмент данных |
|
фрагмент данных |
|
фрагмент данных |
|
узел3 |
… |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ext2fs, ext3fs
Структура раздела ext2fs
Загрузочная запись
Группа блоков 1 Группа блоков 2 Группа блоков 3
Структура группы блоков
Супер блок
Описание |
Битовая |
Битовая карта |
Таблица |
|
группы |
карта блоков |
индексных |
индексных |
Область |
блоков |
|
дескрипторов |
дескрипторов |
данных блока |
Group descriptors |
Block bitmap |
Inode bitmap |
Inode table |
|
|
|
|
|
|
Недостатки ext2fs: |
Достоинства ext2fs: |
• Низкая отказоустойчивость |
• большая скорость чтения данных |
• Низкая скорость поиска при большом |
• Встроенные механизмы кэширования |
количестве файлов и высокой |
|
вложенности |
|
Надстройка ext3fs
+ Добавление функций журналирования с возможностью журналирования данных - Снижение скорости дисковых операций
xfs
Структура раздела xfs
Группа |
|
Группа |
|
|
|
Группа |
|
|
Группа |
|
||
размещения 1 |
|
размещения 2 |
|
… |
размещения 7 |
|
размещения 8 |
|
||||
allocation group 1 |
|
allocation group 2 |
|
|
allocation group 7 |
|
allocation group 8 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Структура группы размещения |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Информация о |
Информация о |
|
Блоки выделенные |
|
|
||||||
Суперблок |
свободных |
выделенных и |
|
для расширения |
Данные |
|||||||
|
|
блоках |
свободных инф.узлах |
Би-деревьев |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Недостатки xfs: |
|
|
|
Достоинства xfs: |
|
|
||||||
• низкая скорость удаления файлов |
|
• Высокая скорость создания файлов |
||||||||||
• снижение производительности на большом |
• Высокая скорость поиска |
|||||||||||
числе маленьких файлов |
• Максимальный размер файла – до 9 тысяч |
|
|
|
петабайт |
|
• Высокая устойчивость к сбоям |
Главной особенностью xfs является использование для хранения данных структур B+Tree (Би-Деревьев), что позволяет увеличить скорость поиска свободного места для записи файла или быстро найти файл. Наличие журнала делает эту систему устойчивой к сбоям. А функция отложенной записи на диск позволяет оптимизировать размещение данных и сократить количество обращений к диску.
Схема nfs
NFS
Возможности NFSv4:
•Прозрачная работа с сетевыми каталогами как с каталогами локальной машины
•Возможность работы с Windows ресурсами
•Использования для передачи данных протокола TCP
Существует расширение WebNFS протокола NFS, которое позволяет корректно работать во всемирной сети
FAT 12 16 32
Структура раздела FAT 12 16 |
|
|
Раздел 2 |
|||||||||
|
|
|||||||||||
MBR |
|
Boot - |
FAT |
FAT |
Корневой |
Область данных |
MBR |
Boot - |
FAT |
|||
|
сектор |
копия 1 |
копия 2 |
каталог |
cектор |
копия 1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заголовок раздела FAT 32 отличается дублированием загрузочного сектора
Корневой каталог FAT
|
|
Имя файла |
… |
Номер первого кластера |
|
|
|
|
|
|
распределенного файла |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COMMAND.COM |
… |
12 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CONFIG.SYS |
… |
11 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
… |
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
… |
17 |
… |
|
13 |
… |
FFFF |
00 |
00 |
00 |
00 |
00 |
00 |
|
… |
|
18 |
… |
FFFF |
00 |
00 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кластер: |
11 |
|
12 |
|
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
18 |
19 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HPFS
Структура раздела HPFS
MBR |
Boot - |
Super |
Spare |
Полоса 1 |
Битовая |
Битовая |
Полоса 2 |
Полоса 3 |
Битовая |
Битовая |
… |
сектор |
блок |
блок |
8 Мбайт |
карта 1 |
карта 2 |
8 Мбайт |
8 Мбайт |
карта 3 |
карта 4 |
Основные особенности HPFS:
•Диск разбивается на блоки по 512 байт, а адрес кодируется 4 байтами, что позволяет адресовать диски до 2 ТБ и эффективно использовать дисковое пространство.
•Информация о местонахождении файлов хранится в B-деревьях, информация о каталогах хранится в центральной полосе диска.
•Информация в каталоге хранится в B-дереве, записи в котором отсортированы по алфавиту
•Имя файла не должно превышать 255 символов, а общая длина пути 260.
•Максимальный размер файла – до 7,68 Гбайт, но практически не более 2 Гбайт.
Позднее на основе HPFS была создана JFS – журналируемая файловая система, использующая транзакции. В настоящее время JFS - одна из самых быстрых файловых систем.
NTFS
Структура раздела NTFS
MFT |
Зона |
Область данных |
Копия первых |
Область данных |
|
MFT |
16 записей MFT |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Отличия NTFS от FAT
•служебная информация хранится в файлах, а жестко определенным является положение только первых 16 записей MFT и их копии.
•наличие журнала операций над файлами, позволяющее эффективно устранять ошибки
•возможность создания нескольких потоков данных для файла
•NTFS 5.0 и 5.1 динамически изменяет ярлык при перемещении или переименовании файла
•управление избирательным доступом, позволяющее управлять правами доступа
•возможность аудита действий пользователя и квотирования пространства диска
•создание жестких связей и точек перехода
•шифрование и сжатие средствами на уровне файловой системы
CDFS
Структура диска с несколькими сессиями
Заголовок |
Структура |
Таблица |
Данные |
Заголовок |
Структура |
Таблица |
Данные |
… |
|
сессии |
каталогов |
адресов |
сессии |
каталогов |
адресов |
||||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Существующие файловые системы для CD:
•ISO 9660 – стандартная файловая система для записи данных на CD.
•El Torito – расширение для возможности загрузки с диска.
•Joilet – расширение, разрешающее длинные имена файлов (до 128 символов), символы unicode в названия файлов и директорий, вложенность директорий больше 8.
•UDF (Universal Disk Format или ISO 13346 ) – файловая система, поддерживающая длинные имена файлов (до 255) и файлы большого размера (более 2 Гбайт), длину пути до 1024
символов
• HFS – файловая система используемая в MacOS