32. Файловая подсистема в ос семейства Windows.

Файловая система NTFS.  Файловая система NTFS - наиболее надежная система, специально разработанная для Windows NT и усовершенствованная в более поздних версиях Windows.  NTFS использует 64-разрядные индексы кластеров. Это позволяет NTFS адресовать тома размером до 1б экзабайт (1б миллиардов Гб). Однако Windows XP ограничивает размеры томов NTFS до значений, при которых возможна адресация 32-разрядными кластерами, т. е. до 128 Тб (с использованием кластеров по 64 Кб).  Размер кластеров на томах NTFS:

Размер раздела	Размер кластера
512 Мб и менее	512 байт
513 - 1024 Мб	1 Кб
1025 -2048 Мб	2 Кб
более 2048 Мб (2 Гб)	4 Кб

Одно из важнейших свойств NTFS - восстанавливаемость. При неожиданном сбое системы информация о структуре папок и файлов на томе FAT может быть утеряна. NTFS протоколирует все вносимые изменения. Это позволяет избежать разрушения данных о структуре тома (Однако при этом данные файлов в некоторых случаях могут быть утеряны). Благодаря возможности шифровать файлы и папки, и устанавливать запрет на доступ к ним использование файловой системы NTFS повышает безопасность компьютера. NTFS поддерживает ряд дополнительных, по сравнению с FAT возможностей. Основные из них перечислены ниже: 

• защита файлов и каталогов

• сжатие файлов

• поддержка многопоточных файлов

• отслеживание связей

• дисковые квоты

• шифрование 

• точки повторной обработки 

• точки соединения

• теневые копии

______________________________________________________________________________________

33. Сетевая ОС UNIX: история создания, основные черты, области применения. Генеалогия ОС UNIX. Структура ОС UNIX .Архитектура ядра ОС UNIX.

Первоначально UNIX была разработана в конце 1960-х годов сотрудниками Bell Labs, в первую очередь Кеном Томпсоном, Деннисом Ритчи и Дугласом Макилроем.

В 1969 году Кен Томпсон, стремясь реализовать идеи, которые были положены в основу MULTICS, но на более скромном аппаратном обеспечении (DEC PDP-7), написал первую версию новой операционной системы

Основные черты:

• 1. ОС UNIX-система с открытым кодом.

• 2. ОС UNIX- многозадачная и многопользовательская ОС.

• 3. Использование единой, легко обслуживаемой файловой системы.

• 4. Имеется очень большое число приложений, работающих из-под ОС UNIX.

Операционная система UNIX обладает классическим монолитным ядром

_________________________________________________________________________________________

34. Файлы и файловая система в ОС UNIX: функции файлов, метаданные, виды файлов.

В ОС Unix все файловые подсистемы произрастают из файловой системы s5fs.

Файловая система s5fs.

• Каждый жесткий диск состоит из одной или нескольких логических частей, называемых разделами.

• Файловая система s5fs занимает раздел диска и состоит из трех составных частей:

• СУПЕРБЛОК, МАССИВ ИНДЕКСНЫХ ДЕСКРИПТОРОВ,БЛОКИ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ

• Суперблок располагается в начале раздела диска.

• В каждой файловой системе существует только один суперблок.

• Суперблок содержит общую информацию о файловой системе:

• тип файловой системы ;

• размер файловой системы в логических блоках, включая сам суперблок, массив индексных дескрипторов и блоки хранения данных;

• размер массива индексных дескрипторов;

• число свободных блоков, доступных для размещения;

• размер логического блока (512, 1024, 2048 Б);

• список номеров свободных блоков.

• Область индексных дескрипторов содержит индексные дескрипторы, порядок расположения которых соответствует их номерам.

• Индексный дескриптор называют еще inode.

• Основной особенностью физической организации файловой системы в UNIX является отделение имени файла от его характеристик, хранящихся в inode.

• Таким образом, индексный дескриптор inode содержит информацию о файле, или метаданные.

• Как правило, inode имеет размер 64 байта.

• Каждый файл ассоциирован с одним inode, хотя может иметь несколько имен в файловой системе.

• Если файл имеет несколько имен, то каждое из них указывает на один и тот же inode.

• Индексный дескриптор, или inode,

• не содержит:

• 1) имени файла(имя файла содержится в блоках хранения данных каталога);

• 2) содержимого файла, которое размещено в блоках хранения данных.

Данные обычных файлов и каталогов хранятся в блоках. Обработка файла осуществляется через индексный дескриптор inode. Inode содержит ссылки на блоки данных. Размер блока кратен 512 байтам.

• 1. Все данные хранятся в виде файлов.

• 2. Файлы в ОС UNIX определяют привилегии пользователей, т.к. права пользователя контролируются с помощью прав доступа к файлам.

• 3. Файлы обеспечивают доступ к периферийным устройствам компьютера: дискам. НМЛ, принтерам и даже ОП.

• 4. Все программы, которые выполняются под управлением ОС UNIX, включая прикладные задачи пользователей, системные процессы пользователей и даже ядро ОС UNIX, являются исполняемыми файлами.

Файловая система UNIX s5 поддерживает логическую организацию файла в виде последовательности байтов. По функциональному назначению различаются обычные файлы, каталоги и специальные файлы.

Обычные файлы содержат ту информацию, которую заносит в них пользователь или которая образуется в результате работы системных и пользовательских программ, то есть ОС не накладывает никаких ограничений на структуру и характер информации, хранимой в обычных файлах.

Каталог - файл, содержащий служебную информацию файловой системы о группе файлов, входящих в данный каталог. В каталог могут входить обычные, специальные файлы и каталоги более низкого уровня.

Специальный файл - фиктивный файл, ассоциируемый с каким-либо устройством ввода-вывода, используется для унификации механизма доступа к файлам и внешним устройствам.

_________________________________________________________________________________________

35. Планирование процессов в ОС UNIX.

• Выполнение процесса может происходить в двух режимах - режиме ядра и режиме задачи.

• В режиме задачи процесс выполняет инструкции прикладной программы

• При этом процессу недоступны системные структуры данных.

• Когда процессу требуются услуги ядра, он делает системный вызов.

• Существуют три события, при которых выполнение процесса переходит в режим ядра:

• аппаратные прерывания;

• особые ситуации;

• системные вызовы.

• 1. Планирование процессов основано на приоритетном принципе: планировщик всегда выбирает процесс с наивысшим приоритетом.

• 2) Приоритет процесса не является постоянным и динамически изменяется системой.

• 3)Если процесс выполняется в режиме ядра, то он считается непрерываемым.

• 4) При планировании процессов в ОС UNIX используется несколько очередей. С каждой очередью связан непересекающийся диапазон приоритетов.

• 5)У процессов, выполняющихся в режиме ядра, значения приоритетов отрицательные.

• 6) При выборе процесса для выполнения планировщик ищет очередь, начиная с самого высокого приоритета, и находит очередь, в которой есть хотя бы один процесс.

• После этого в этой очереди выбирается один процесс, и затем планировщик его запускает.

• Ему разрешается работать в течение некоего кванта времени (как правило, 100мс).

• 7) Раз в секунду приоритет каждого процесса пересчитывается по формуле:

• Priority=CPU_usage+nice+base

• 8) На основе посчитанного приоритета любой процесс прикрепляется к соответствующей очереди.

• 9)

• а)CPU_usage=среднему значению прерываний таймера в секунду.

• При каждом прерывании таймера счетчик использования центрального процессора в таблице процессов увеличивается на 1.

• б) nice (внимательный, тактичный)

• -20<=nice<=20; по умолчанию nice=0

• в)base<0

• base прибавляется к приоритету, когда происходит событие, которое ждал процесс.

______________________________________________________________________________________

36. Понятие «темного» каталога в ОС UNIX. Пример работы с «темным» каталогом.