№30. Организация файлов. Функции файловой системы. Распределение внешней памяти.
Файл – поименованная совокупность данных.
Файловая система – часть ОС, отвечающая за работу с файлами.
Функции:
Создание, удаление, модификация файлов
Разделение файлов друг от друга, поддержание целостности
Совместная работа нескольких процессов с файлами
Изменение структуры файла
Восстановление после стирания
Обеспечение разных методов доступа и режима секретности
Обращение к файлу по символическому имени
Дружественный интерфейс.
Физическая запись или блок – единица информации, которую можно считать с носителя или записать на него.
Организация файлов:
- Последовательная – записи в файле располагаются в физическом порядке. Магнитные ленты, перфоленты, перфокарты. Возможно и на дисках.
- Индексно-последовательная – записи в файле располагаются в логическом порядке в соответствии со значением ключей, содержащихся в каждой записи. Имеется специальный файл – индексный, где расположены адреса записей, упорядоченные по значению ключа. Диски.
- Прямая – доступ к записям осуществляется прямо по их адресам. ЗУ прямого доступа.
- Библиотечная – файл представляется суммой последовательных подфайлов.
Распределение памяти:
Связное – каждому файлу выделяется непрерывная область памяти.
Достоинства: высокая скорость доступа, простая директория.
Недостатки: файл можно записать на диск только при наличии подходящей по размеру непрерывной области. Необходимо использовать трудоемкую операцию «сжатие» (sque, а не defrag).
Несвязное – носитель разбивается на области (сектора). Файл представляется. Последовательностью секторов, может быть и не связанных.
Достоинства: не требует операции сжатия.
Недостатки: сложная директория, необходимость в операции defrag.
* Указатели на предыдущий и последующий секторы
№31.Файловая система. Методы поблочного отображения.
Диск разбивается на блоки. Блок объединяет несколько последовательных секторов. Файл состоит из блоков (в общем случае несмежных).
Цепочка блоков.
AAA= K+1+5
Достоинства: не требует операции сжатия.
Недостатки: долго, но можно ускорить
Цепочка индексов.
AAA= 5+3+25+100+88+32+103+71
Достоинства: быстрее цепочки блоков.
Недостатки: фиксированное число файлов, сложность вставки блоков.
Таблица поблочного распределения – FAT (File Allocation Table)
Достоинства: быстрее цепочки блоков.
Недостатки: фиксированное число файлов, сложность вставки блоков.
№32. Hpfs, ntfs и cdfs. Управление доступом к файлам.
HPFS
Структура раздела HPFS
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
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
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