Приложение d (обязательное) Перечень теоретических вопросов промежуточной аттестации для проведения экзамена

1. Указать назначение файловой системы. Пояснить содержание основных понятий, используемых при описании файловых систем.

Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы  организовать эффективную работу с данными, хранящимися во внешней памяти.

В широком смысле понятие "файловая система" включает:

• совокупность всех файлов на диске,

• наборы служебных структур данных для управления файлами

• комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами

2. Пояснить организацию файлов и доступа к ним. Перечислить типичные расширения файлов, указать возможные атрибуты.

Файл представляет собой набор однородных записей –наименьших элементов данных, которые могут быть обработаны как единое целое прикладной программой при обмене с внешним устройством. Операционные системы поддерживают несколько вариантов структуризации файлов:

1.Последовательный файл

2.Файл прямого доступа

Расширения бывают разных видов. Чаще всего мы сталкиваемся со следующими файлами и их расширениями:

• Видеофайлы, могут быть: avi, wmf, 3gp, mp4, mpg2.

• Фотографии и рисунки: jpg, bmp, gif, tiff, png.

• Тексты и документы: txt, doc, rtf, docx.

• Электронные таблицы: xls, xlsx, xlsm, ods.

• Для музыки характерно расширение: mp3, wma.

• Программы запускают файлы, имеющие расширение: exe, cmd, bat.

• Архивы:rar, zip, tg.

Атрибуты файлов:

• Только для чтения

• Скрытый

• Операционная система также состоит из файлов, файлам из которых она состоит так же присвоен атрибут, называется он – «системный».

• Архивный атрибут присваивается файлам, если система делала своё резервное копирование по вашей команде.

3. Пояснить физическую организацию файловой системы. Перечислить критерии эффективности физической организации файлов. Разъяснить физическую организацию FAT-системы. Пояснить порядок организации на примере размещения двух файлов.

Физическая организация выделяет способ размещения файлов на диске и учет соответствия блоков диска файлам. Основными критериями эффективности физической организации файлов являются:

• скорость доступа к данным;

• объем адресной информации файла;

• степень фрагментированности дискового пространства;

• максимально возможный размер файла.

Наиболее часто используются следующие схемы размещения файлов:

• непрерывное размещение (непрерывные файлы);

• сводный список блоков (кластеров) файла;

• сводный список индексов блоков (кластеров) файла;

• перечень номеров блоков (кластеров) файла в структурах, называемых i-узлами Файлу выделяется память на диске в виде связного списка кластеров. Номер первого кластера запоминается в записи каталога, где хранятся характеристики этого файла. С каждым кластером диска связывается индекс. Когда память свободна, все индексы равны нулю. Вообще индексы могут содержать следующую информацию о кластере диска:

• не используется (Unused) – 0000.0000;

• используется файлом (Clusterinuse by a file) – значение, отличное от 000.000, FFFF.FFFF и FFFF.FFF7;

• плохойкластер (Bad cluster) – FFFF.FFF7;

• последнийкластерфайла (Last cluster in a file) – FFFF.FFFF.

При такой организации сохраняются все достоинства второго метода организации файлов: отсутствие фрагментации, отсутствие проблем при изменении размера. Кроме того, данный способ обладает дополнительными преимуществами: для доступа к произвольному кластеру файла не требуется последовательно считывать его кластеры, достаточно прочитать FAT-таблицу, отсчитать нужное количество кластеров файла по цепочке и определить номера нужного кластера. Во-вторых, данные файла заполняют кластер целиком в объеме, кратном степени двойки.

4. Указать основной набор операций для работы с файлами, оформленный в виде системных вызовов. Пояснить технологию выполнения файловых операций в операционных системах семейства MS Windows и UNIX.

Файловая система ОС должна предоставлять пользователям набор операций работы с файлами, оформленный в виде системных вызовов. Этот набор обычно состоит из таких системных вызовов, как creat (создать файл), read (читать из файла), write (записать в файл) и некоторых других.

Чаще всего с одним и тем же файлом пользователь выполняет не одну операцию, а последовательность операций. После большого количества операций чтения и записи пользователь завершает работу с данным файлом и переходит к другому.

5. Разъяснить технологию контроля доступа к файлам. Указать основные подходы к определению прав доступа. Пояснить организацию системы безопасности в операционных системах MS Windows.

Для каждого типа объекта существует набор операций, которые можно с ним выполнять. Система контроля доступа ОС должна предоставлять средства для задания прав пользователей по отношению к объектам дифференцированно по операциям.

У каждого объекта доступа существует владелец. Владелец объекта имеет право выполнить с ним любые допустимые для данного объекта операции. Во многих ОС существует особый пользователь – администратор , который имеет все права по отношению к объектам системы, не обязательно являясь их владельцем. Эти права необходимы администратору для управления политикой доступа.

Различают два основных подхода к определению прав доступа.

1. Избирательный доступ

2. Мандатный доступ

Пользователи являются субъ­ектами доступа, а разделяемые ресурсы – объектами. Пользователь осуще­ствляет доступ к объек­там операционной системы не непосредственно, а с помощью прикладных про­цессов, которые запускаются от его имени. Для каждого типа объектов сущест­вует набор операций, которые с ними можно выполнять. Например, для файлов это операции чтения, записи, удаления, выполнения; для принтера – перезапуск, очистка очереди документов, приос­тановка печати документа и т. д.

Во многих операционных системах реализованы механизмы, которые позволяют управлять доступом к объектам различного типа с единых пози­ций.

Проверки прав доступа для объектов любого типа выполняются централизованно с помощью монитора безопасности, работающего в привилегированном режиме.

Для системы безопасности Windows характерно большое количество различных встроенных субъектов доступа – отдельных пользователей и групп. Они наделены определенными правами. Это облегчает работу администратора по созданию эффективной системы разграничения доступа.

Все объекты при создании снабжаются дескрипторами безопасности, содержащими список управления доступом и список пользователей и групп, имеющих доступ к данному объекту. Владелец объекта, обычно пользователь, который его создал, обладает возможностью изменять объект, чтобы позволить или не позволить другим осуществлять доступ к объекту. Он может выполнить требуемую операцию с объектом, став его владельцем, а затем как владелец получить полный набор разрешений. Однако вернуть владение предыдущему владельцу объекта администратор не может, поэтому пользователь всегда может узнать о том, что с его файлом работал администратор.