|
|
Файловые системы UFS and S5Операционные Системы. Конспект лекций – 1 бал, 10 лекций = 10 балов Защита Лабораторных работ – 4 бала, 5 лабораторных = 20 балов Тестирование = 20 балов Контрольная работа = 10 балов Конференция = 10 балов Литература: Олифер, таненбаун – операционные системы Лекция 1. Классификация ПО. Любое ПО делиться: 1) Систм ПО: ОС, Драйвера 2) Служебное ПО: Антивирусы, Архиваторы, Файловые менеджеры и т.д. 3) Прикладное ПО – это програм обеспеч ктр помаг реш кргу проф задач(текст редктр, эл табл, граф редктр, систм автоматизир проектир САПР, атоматизр систем управ, мат пакеты). 4) Инструментальное ПО – котр помаг или позвол разраб нев програм продукты (СУБД (mysql, acess), среда разработки(rad studio, visual studio)). ОС – это комплекс управ и обрабат програм ктр с одной стрны выступ как интрейфейс м/у аппаратурой ПК и пользователем а с др стороны предназнач для наибол эфектив испл вычислит ситсем и организации надеж вычислений. Функции ОС: 1) Предоставляет пользователю вместо реал машины расширенную виртуальную машину с которой удобно работать. 2) Обеспечивает макс эффект использование ресурса вычислительной машины. MSDOS – ОС Обладает командным интерфейсом все команд делятся: 1) Директивы выполняются один раз при загрузке ОС. 2) Непосредственно команды выполняются произвол кол-во раз. Команды: 1) Внешние – исполняемые файлы с расширением com exe. 2) Внутренние – располагаются в командном процессоре command.com (постоянно загруженные в оперативку).
Команды MS-DOS: 1) По работе с дисками: 1.1) Format (имя диска): [ /s ( – позволяет перенести системные файлы)] разбивает сектора. 1.2) Дефрагментация диска – defrag (диск): 1.3) Sys (имя диска): - перенос системных файлов 1.4) Установка текущего диска – (имя диска): 1.5) Просмотри содержимого диска – dir (имя диска): 1.6) Dir – (имя диска): >(куда поместить информацию имя файла его расширение) – перенос информации в файл /w – краткий вывод 1.7) > - создание нового файла 1.8) >> - перезаписать существующий файл 1.9) Con – системное устройство ввода вывода, изменяет направ ввывода
2) Операции с директориями – каталог – папка 2.1) Создание директории - md (имя диска):\ (путь)\(имя директории) Пр: md c: \ab – создает директорию в диске «с» 2.2) Xcopy (имя диска): \путь \имя источника директории (имя диска):\путь\( имя результирующие директории) 2.3) Переименование – ren (имя диска):\путь\(имя директории) (новое имя) 2.4) Удаление директории с информацией – deltree (имя диска):\(путь)\(имя диска) 2.5) Установка текущей директории – cd (имя диска): (путь)\(имя директории) 2.6) Cd.. – переход на выше стоящею директорию 2.7) Cd\ - переход в корневой каталог 2.8) Просмотр содержимого каталога – dir_(имя диска): \(путь)\(имя директории) т.ж. возможно перенос в файл, /w – краткий формат для dir_ (имя диска): (путь)\(имя директории)_/w 3) Операции с файлами 3.1) Edit.com – текстовый редактор 3.2) Copy – копирование, copy_ (имя диска): \(путь)\(имя файла расширение – из чего)_(имя диска): (путь)\(имя файла расширение - результат) 3.3) Слияние нескольких файлов – copy_ (имя диска):\ (путь)\(имя файла1 расширение) +(имя диска): (путь) \(имя файла2 расширение)+… +_ (имя диска): \(путь)\(имя файла расширение - результат) 3.4) Ren_(имя диска):\путь\(имя файла расширение)_(новое имя) 3.5) Rd – удаление директории без инфрмц; RD_[D:][path] 3.6) Del_(имя диска):\ (путь)\(имя файла расширение) 3.7) Про смотрение содержимого файла – type_(имя диска): (путь)\(имя файла расширение) 3.8) Изменение и установка атрибутов файла – attrib_[атрибут]_(имя диска): (путь)\(имя файла расширение) r – чтение, а – архивный, s – системный, h – скрытый, + добавляет атрибут, «-» - убирает атрибут. Пример: attrib_+s_c:\ab\x.txt – файл стал системным 4) Системные и служебные команды 4.1) Вывод сообщения Echo on – выводит на экран все последующие команды а так же результаты их работы Echo off – результаты команд выводятся на экран а сама команда не выводится @echo off – вывод результата 4.2) Приостановка выполнения операции – pause_(сообщение) 4.3) Переход на метку goto_метка – испл в файлах расширения «bat» 4.4) Условия - проверка ошибок - if_ [not]_errorlevel – число команд - if_[not]_str1 == str2_ком - проверка существования файлов – if_[not]_exist_имя файла расширение_команда 4.5) Указание путей поиска – path_[путь1]:[путь2] Лекция 2. 13.02.12 Создание системной переменной Данная переменная созд в мс дос и может быть испл в любой программе, она указ пути доступ к файлу в рамках заданной переменной, работа с ней выпся ч/з Set_имя переменной = значение Пример: Set_lib = c:\bc – создает доступ к файлу Отображ или ввод систем данных Осущ ч/з Data – if указ без параметров то месяц день год(4 цифр) Вывод и изменение системного времени – time Ver – версия ОС Сервисные и служебные комнд Передача параметров в комнд файл bat f.bat on/off if_”%1” == “on”_goto_m1 goto_m2 :m1 Echo_on Echo_просто текст Goto_m3 :m2 @echo_off Echo_ввывод отключен :m3 Проверка сущестоввания файла If_exist_a:\kt\ab.txt_goto_l1 Echo_файл отсутствует Goto_l2 :l1 Echo_файл существует :l2 Указание путей поиска исполняемый и командных файлов Path_[path1];[path2];…без параметров Path_c:;\dos;c:\sys Прерывание – процесс возник в резте события внешнего по отношению к вып команде или не предусмотренного программой которой порождает выполнение процедур не содерж в составе программы а имеющиеся в составе ОС Т.О.- MS DOS – содержит спец программ для обработк прерываний(обработчик прерываний). Состав ОС MS DOS 1) BIOS – базовая система ввода вывода, содержит 32 низкоуровневых обработчика прерывания (0 - 31) находящихся в ПЗУ 2) BR – начальный загрузчик, предназначен для нахождения загрузочных файлов(системных файлов ОС), находящихся в 0-секторе системного диска 3) IO.sys – системный файл, для организации связи с внешними устройствами, дополнительные обработчики прерываний, находящихся в корневом каталоге системного диска 4) MSDOS.sys – системный файл, содержит все остальные обработчики прерываний, находится в корневом каталоге системного диска (256 возможных). 5) COMMAND.COM – командный процессор, находится в любом месте системного диска
Функции: 1) Выполнение внутренних команд 2) Загрузка внешних команд и выгрузка исполнительных файлов 6) Внешние команды 7) Драйверы устройств – некоторые программы предназначенные для работы с внешними устройствами
Порядок загрузки ОС MS DOS 1) BIOS – тестирование аппаратных компонентов ПК 2) BR – начальный загрузчик – поиск системных фалов 2.1) IO.sys 2.2) CONFIG.SYS 2.3) Драйверы 3) MSDOS.SYS 4) COMMAND.COM 5) AUTOEXEC.BAT
Структура памяти Max размер = 4гб 0 – 4 гб – fat 32 or fat 16 0 – 1088 – доступное пространство MS DOS 640 кб – 1 мб – верхняя память UMA 1 мб – 1088 кб – старшая память HMA 1088 кб – 4 гб – дополнительная память EMS Файловые системы – - совокупность компонентов спецификации и соответств им ПО которое отвечает за создание уничтожение, запись, чтение, модификацию, перемещение, управление доступа к файлам а тж за управ ресурсами которые испл данный файл. Основ задачей ОС явл представ пользователю удобства при работе с данными на диске. Следовательно, в место реал устройств ОС представ удобную логическую виртуальную модель представ в виде файловой системы. Файл – именованная область на диске имеющая начало и конец. Файловые системы: 1) FAT 2) NTFS 3) S5 4) UFS 5) EXT2(3) Файловая система явл частью ОС которая включает в себя: 1) Совокупность всех файлов на диске 2) Набор и структур данных испл для управ файлами(каталоги, дескрипторы, таблицы распред свобод и занятого пространства) 3) Комплекс системных программных средств которые реализуют операции над файлами
Цели испл файлов: 1) Долговременность и надёжность хранения вне зависимости от источника питания 2) Совмест испл инф файл может быть создан одним пользователем прочитан другим, а удалён др в любое время Файловая система позволяет пользователю обходиться простым набором команд скрывая при этом сложности физического устройства и раскрывая логические возможности. Основные задачи файловой системы являются: А) Однопользовательская ОС: 1) Именование файлов 2) Программный интерфейс приложений 3) Отображение логической модели файловой системы на физическую организацию конкретного устройства 4) Устойчивость файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и програмных компонентов 5) Совместный доступ к фалам из нескольких приложений (однопользовательская мульти программная ОС) 6) Защита фалов одного пользователя от не законного доступа одного пользователя (многопользовательская мульти программная ОС сетевой доступ)
Типы файлов: 1) Обычные – инф произвол характера содержимое данных файлов ОС не контролирует 2) Каталоги – содержит системно справочную инф о наборе файлов и под каталогов с этими файлами ОС взаимодействует 3) Спец файлы – ктре представ собой фиктивные файлы которые ассоциированы для унификации механизма доступа к устройствам ввода вывода, а тж для работы с логич и физич устройствами ввода и вывода.
Файловые системы бывают двух видов:
1) Иерархическая структура – образ дерево в котором один потомок всегда имеет лишь одного родителя.(путь от корневого каталога к фалу определяется однозначно). 2) Сетевая – один файл, может принадлежать нескольким каталогам, образуя при этом сеть.(линукс системы)
Все типы фалов имеют символические имена, в иерархических файлах существуют три типа имён: 1) Простое или короткое – которое определяется в рамках одного каталога, кроме того в зависимости от файловой системы существуют различные ограничения на длину имени. Fat32 – 8(имя).3(расширение) Ntfs – 255(имя).3(расширение) S5 - 14
2) Полное имя - это цепочка простых символьных имён всех каталогов, через которое проходит путь от корня, до конкретного файла. 3) Относительное имя – часть имени относительно, какого либо текущего каталога.
Лекция 3 Файловая система FAT: 1) Fat12 2) Fat16 3) Fat32
Д/З – в чем их отличия рассмотреть самостоятельно.
Дорожка – это часть поверхности ограниченная двумя концентрическими окружностями. Цилиндр – это совокупность дорожек одного радиуса. Сектор – это часть дорожки размером 512 байт наименьшая адресуемая 1-ца обмена данными дискового устройства с оперативкой. Сектора нумеруются, начиная с нулевого. Часть секторов объединяются в кластеры. Кластер – совокупность смежных секторов, наим область на диске предназначенная для размещения одного файла (минимальная область на диске) все кластеры пронумерованные. Области файловой системы Fat: 1) BR(Boot Record) – представ собой область начального загрузчика которая содержит 1.1) Сведения о носители данных. 1.2) Начальный загрузчик конкретной ОС. 2) FAT(File Allocated Table) – область таблицы распределённых данных. 3) RD(Root Directory) – область корневого каталога 4) DA(Data Area) – область данных
Область FAT – разделена на две копии за идентичностью которых следит ОС. Каждая копия разделена на два блока размера блока определяет тип файловой системы. В блоке имеются пронумерованные части которые соответствуют номеру кластера. В каждой части содержится информация о кластере, с теми же номерами информация о кластере может быть : 1) Кластер свободен. 2) Кластер зарезервирован. 3) Кластер испорчен. 4) Номер следующего кластера в котором продолжается файл. 5) Признак конца файла. Область корневого каталога разбита, на дескрипторы, каждый дескриптор содержит 32 байта и разбит на 8 полей. Каждый дескриптор содержит информацию о параметрах файла или директории.
Атрибут представляет собой – набор характеристик файла или каталога. Структура Атрибута
Резерв редко используется 1-ая 1-ка указывает, что файл архивный 2-ая 1-ка указывает на каталог Последняя 1-ка указывает, что файл создан только для чтения Предпоследняя указывает, что файл является скрытым 3 – я с конца указывает, является ли файл системным Посередине указывает на метку тома 1-ца носителя информации в многотомных файлах. Логика работы ОС по поиску файлов в файловой системе FAT:
Пусть необходимо найти файл расположенный на диске А:\ab.txt 1) ОС обращается к диску(обращение к нулевому сектору области начально загрузчика BR) и чтение информации о диске. 2) ОС обращается к области корневого каталога, которая разбита на дескрипторы и происходит просмотр всех дескрипторов, начиная с 1-го.
Всего 128 полей После того как ОС просмотрела все лишнее и дошла до совпадения: 3) ОС обращается в область данных где она находит 4-ый кластер, а после нахождения 4-го кластера ей необходимо обратится в область FAT, что бы узнать следующий кластер и т.д. if файл закончен то в области Fat будет стоять EOF.
Удаление файлов в файловой системе FAT: 1) При удалении в дескрипторе файлов первый символ имени файла замещается на Х в кодировке аски e5h - X. 2) В области фат адреса последующих кластеров заменяются на нули. При этом в области данных никакого реального удаления ни происходит все данных сохранены и их можно восстановить. Он при этом если происходит операции сохранения нового файла то возможно что кластер будет замещён.
Пусть необходимо найти файл A:\T\ab.txt 1) ОС обращается к BR 2) В область корневого каталога просматриваются дескрипторы и ищется каталог
3) 60-дескрипторе будет располагаться файл ab.txt
Лекция 4 вторник, 6 марта 2012 г. Файловая система NTFS: Особенность: 1) Надёжность – обеспечивается двумя механизмами: 1.1) Механизм целостности – он обеспечивается путём использования такой операции как транзакция( операция которая выполняется либо полностью либо не выполняется вообще) все операции протоколируются в журнал транзакции с пометками о выполнении. Если операции прошла, успешна, то отметка о выполнении снимается иначе, устанавливается отметка о переходе в первоначальное состояние. 1.2) Механизм аварийной замены дефектных кластеров(представ собой системные проверки постоянно действующей в системе). 2) NTFS Обеспечивает безопасность на уровне файлов, путём ограничения доступа к файлам зависит от учётной записи пользователи или от его группы. 3) Поддержка диска 2^64 байта. 4) Поддержка длинных символьных имён 5) Высокая скорость поиска файлов 6) Возможность сжатия данных 7) Возможность шифрования данных
Структура файловой системы NTFS: 1) В основе лежит Том – логический раздел диска, при форматировании том разбивается на последовательность пронумерованных кластеров (каждому кластеру соответствует логический номер – Logic Number Cluster - LNC). Все файлы на диске могут содержатся в нескольких кластерах которым присваивается свой виртуальный порядковый номер(Virtual Cluster Number - VCN). Всё пространство разбивается на логические сектора
Базовая 1-ца для распределения файлов представляет собой непрерывную последовательность кластеров . (отрезка – адрес отрезка состоит из двух координат 1 – логический номер начального кластера 2 – количество кластеров в отрезке, в отрезке может быть часть фалов которые определяются 3-мя координатами 1 – виртуальный номер кластера 2 – логический 3 – количество кластеров в отрезке)
Структура тома представлена 3-мя частями: 1) Загрузочный кластер или блок - BR 2) Зона главной файловой таблицы - Master File Table – MFT 3) Зона данных в ней содержится копия загрузочного кластера, копия части MFT, а тж. Данных файлов размещённые в кластерах. Блок содержит – сведения о томе (количество кластеров, размер MFT, адрес, где находится копия части MFT). MFT – состоит из записей, запись содержит информацию о любом файле тома.
В записи от 0 до 15-ти содержится сведения о некоторых системных файлах, которые для интерфейса ОС не доступны.
Д/З., Найти пятнадцать системных записей и пояснить, для чего они нужны.
В файловой системе NTFS каждый файл или каталог состоит из набора атрибутов при этом имя и данные файла так же являются атрибутами, каждый атрибут состоит из => полей: 1) Тип атрибута 2) Длина атрибута 3) Значение атрибута 4) Имя атрибута Типы атрибутов бывают: 1) Системными – все имена фиксированный, тж. Фиксированы все значения полей. 2) Пользовательскими – имена и значения полей определены пользователем.
Каждый файл расположен полностью в MTF, если он туда помещается, если не помещается, то в каждую запись помещается только часть атрибутов, остальные будут размещены в других атрибутах.
Системные атрибуты: 1) Attribute List – AL – представляет собой список атрибутов из которых состоит файл, данный атрибут используется если все атрибуты файлов не помещаются в MFT. 2) File Name – FN – имя файла в кодировке UNICODE длинное имя файла 3) MSDOS Name – короткое имя файла 4) Security Descriptor – SD – содержит информацию о защите файла(список прав доступа и поле аудита – определяет какие операции необходимо регистрировать). 5) Data – представляет собой данных файла 6) Index Root – IR – корень индекса бинарного дерева, используемого при поиске файлов. 7) Index Allocation – IA – представляет собой индекс размещение не резидентной(то что вне MFT) части индекса списка бинарного дерева. 8) Standard Information – SI – содержит значения которые в файловой системе фат называются атрибутами – расширение, дата обращение, имя и тд.
Типы файлов NTFS: 1) Small - малые файлы целиком размещены в MFT SI, FN, MSDOS Name, Data, SD
2) Large – больше файлы
3) Huge - Гигантские файлы не могут поместиться в атрибут дата и поэтому помещается в списки отрезков
4) Extremely - сверх длинные
И тд…
Каталоги: Сведения о каталоге содержится в записи MFT, который содержит атрибут IR, каждый элемент состоит из двух значений это имя файла и номер записи в MFT, выделяются две категории каталогов: 1) Small Index – малые, если количество файлов не велико то список файлов содержащихся в атрибуте IR может находится в одной записи MFT.
2) Large Index – Больше, представляют собой резидентную и не резидентную часть
Логика поиска файлов в файловой системе NTFS:
Ищем D:\t\abc
Лекция 5 вторник, 20 марта 2012 г. Файловые системы UFS and S5 Данные системы относятся к сетевой структуре в которые всегда существует только один корень за которым следуют все логические устройства. S5 Имена файлов всегда не превышают 14 символов, а раздел любого диска всегда делиться на четыре области : 1) Загрузочный кластер - который содержит общую информацию о системе 2) Супер блок – который содержит общею информацию о данной файловой системе установленной на конкретной системе, за организацию супер блока отвечает индексный дескриптор – imode_list в котором содержится информация о всех файлах и каталогах (размер области индексных дескрипторов, число индексных дескрипторов, список свободных блоков и список свободных индексных дескрипторов). 3) Область индексных дескрипторов, в которых содержится имя дескрипторов. 4) Область данных – содержимое файлов. Особенностью файловой системы S5 является отделение имени файла от его характеристик которые хранятся в соответствующем данному файлу индексном дескрипторе.
Любой индексный дескриптор содержит: 1) Идентификатор владельца файла 2) Тип файла 3) Права доступа к файлу 4) Временные характеристики - дата время создания дата и время изменения 5) Число ссылок на данный дескриптор 6) Адрес файла 7) Размер файла
Под адрес любого файла выделяется структура:
Данная структура: 1 – 12 непосредственный адрес файла (№ кластеров) в случае если файлу не достаточно 12, то обращается к 13 в котором указан номер косвенной операции, если и его мало то резервируется 14 в котором указан номер кластера с двойной косвенной операцией, если не хватает, то обращение к 15-ой в которой 3 ступени. Данная файловая система может хранить файлы размером 7^10^13 байт (7 на 10 в 13). Каждый каталог содержит записи, в которых находится номер № ОИД и имя каталога. № ОИД = 1 – соответствует корневому каталогу и содержит о нем сведения. 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2023 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
