Совместное использование файлов и принтеров

• Файлы
• Принтеры

Файлы и принтеры - ресурсы компьютера, которые совместно используется в сетевой среде, позволяя многим пользователям обращаться к одному устройству, файлу или принтеру дистанционно.

Файлы

Файлы могут совместно использоваться приложениями, например, когда график, созданный в Excel, связан с документом Word. Файлы могут также совместно использоваться пользователями в сети. Но, некоторые файлы нужно держать закрытыми, чтобы другие пользователи не могли обратиться к ним. Для этого операционная система определяет набор прав доступа (permissions)для файла или каталога. Эти права доступа, также называемые Списки контроля доступа (Access Control Lists - ACL), определяют, кто может читать, записывать или исполнять файл. Доступ для чтения (Read access)позволяет пользователю читать файл. Доступ для записи (Write access)позволяет пользователю изменять или удалять файл. Доступ для выполнения (Execute access)позволяет пользователю выполнять специальную систему операций, таких как просмотр содержимого каталога или выполнение программы. В Windows NT, вы можете посмотреть права доступа к файлу, щелкая правой кнопкой мыши на значке файла, выбирая Свойстваиз меню быстрого вызова команд, которое появляется при нажатии вкладки Безопасность (Security).

Принтеры

Принтеры совместно используются приложениями, пользователями и компьютерами. Когда нужно напечатать файл, он передается части операционной системы, называемой сервер печати (print server),который поддерживает очередь запросов на печать. Сервер обрабатывает запросы по одному. Как только запросы приходят, они сохраняются на диске процессом, известном, как спулинг (spooling) ("Спулинг" обеспечивает одновременно операцию с периферийным устройством (принтером) и подкачку данных). Спулинг позволяет процессу, давшему запрос печати, перейти к другим задачам; ему не придется дожидаться завершения печати документа. Если принт-сервер допускает связь по сети, то запросы печати могут быть приняты от других машин. Типичный пример - компьютерная лаборатория, где все компьютеры совместно используют единственный принт-сервер. Это эффективнее, чем установка отдельного принтера для каждой машины.

Файловые системы

Файловая система– абстракция, обеспечивающая организацию данных на накопителе, например, на жестком диске или оптическом диске. Файловыми системами управляет операционная система компьютера. В этом разделе рассказано о том, как организованы файлы в операционной системе Windows, а также как работают файловые системы.

Организация файлов

• Файлы
• Папки
• Устройства
• Пути
• Ярлыки
• Имена и типы файлов

Одна из главных функций компьютера - запоминание и поиск информации. Информация запоминается в одном или более "файлах", которые в свою очередь организованы в "папки". Файловая система Microsoft Windows поддерживает четыре вида объектов: файлы, папки, устройства и ярлыки. Рисунок ниже иллюстрирует, как организованы файлы пользователя операционной системы Windows.

Рисунок 1 Организация файлов в операционной системе Windows.

Файлы

Каждый файл содержит некоторые данные. Когда файл связан с определенным приложением, например Microsoft Word, Word, Excel или Power Point, его часто называют документом. Каждый файл имеет имя. В Windows, имена файла могут быть длиной до 255 символов и могут содержать буквы, цифры и определенные специальные символы, в том числе интервалы. Хотя Windows позволяет использование как верхнего так и нижнего регистра в имени файла, различие игнорируется файловой системой. Поэтому, если вы создаете файл, названный Friends, вы можете также обратиться к нему как friends или FRIENDS или даже fRiEnDs. Другие операционные системы, например Unix/Linux, чувствительны к регистру. В этих операционных системах, файлы Friends.txt и friends.txt это разные файлы.

Каждый файл также имеет набор свойств, связанных с ним. Самое главное свойство - тип файл а(file type) которое указывает операционной системе, какое приложение необходимо использовать для работы с данным файлом. Другие свойства включают размер (size) файла, дату и время создания (created) файла и время, когда файл был в последний раз изменен (modified). Вы можете посмотреть свойства файла, щелкнув правой кнопкой мыши на значке файла и выбрав Свойства (Properties) во всплывающем меню. Если вы имеете доступ к Windows, попробуйте это сделать. Другой способ увидеть типы файла и размеры - зайти в меню Просмотр (View)в окне Папка (Folder)и нажать Детали (Details).

Примечание. В Windows XP следует для этих же целей выбрать – Таблица. Кроме того, используя пункт меню Выбор столбцов в таблице, можно настроить систему на отображение дополнительной информации (автор документа, атрибуты и т.п.)

Папки

Файлы постоянно находятся в папках, которые иногда называются каталогами и директориями (directories). Папки имеют имена и свойства. И, подобно файлам, каждая папка имеет собственное место расположения: располагается в другой папке, называемой ее родителем. Это обеспечивает файловой системе иерархическую структуру (hierarchical structure), подобно родословному дереву. Собственно поэтому применяется термин "родитель". Другая хорошая аналогия - диаграмма организации компании, где каждый работник имеет руководителя над ним, за исключением президента на самом верху. Вершина иерархии папок называется корнем (root).

Файловая система не разрешит двум элементам в папке иметь одно и то же имя. Вы можете проверить это, создав два файла в вашей рабочей папке с названиями file1 и file2. Если вы затем попробуете изменить имя file2 на file1, то получите сообщение об ошибке, и изменение не будет сделано. На рисунке выше, есть два файла с названиями sales.axles, но они находятся в различных папках.

Устройства

Папки размещаются в компьютере. Компьютер может иметь много накопителей - дисковод A, дисковод C, дисковод D, устройство E и т.п. Единственный путь обратиться к накопителям – двойное нажатие на иконке "Мой Компьютер" ("My Computer") на вашем рабочем столе (Desktop). Этот значок обычно расположен в левом верхнем углу рабочего стола. После двойного щелчка на значке Мой Компьютер, вы увидите, что каждое устройство помечено значком, который указывает на вид средства, которое использует устройство. Например, иконка жесткого диска - изображение жесткого диска, а иконка оптического устройства - изображение CD-ROM. Щелчок на иконке накопителя переведет вас в корневой каталог этого устройства.

Пути

Также как элементы в различных папках могут иметь одно и то же имя и папки могут быть вложены в другие папки, нам нужно дать указание операционной системе или приложению - на какой объект (то есть, файл или папку) мы ссылаемся. Мы можем указать полный путьк объекту, от корневого каталога. Первый файл продажи (sale) на рисунке выше можно найти, пройдя путь C:\Dave\1998\sales.axles. Как вы видите, путь содержит название накопителя (диска) и последовательность имен папок, разделенных обратный косой чертой (\), а затем, если мы ссылаемся на файл, указывается его имя. Путь к корневому каталогу на этом устройстве - C:\ . Вы можете указать Windows, отобразить полный путь в заголовке окна папки в меню Просмотр (View), выбрав Настройки (Options). Затем на вкладке Просмотр выберете окно флажка. Показать полные пути в заголовок окна (Display full paths in the title bar).

Ярлыки

Ярлык- альтернативный путь к файлу. Ярлыки имеют имена и «живут» в папках также как и файлы. Но, ярлык фактически не содержит никаких данных. Вместо этого, он имеет свойство указывать путь к файлу, где можно найти данные. Этот файл называется адресатом (target)ярлыка. Адресат может быть где угодно, даже на другом устройстве. Ярлык только ссылается (refers)на него; он не является копией адресата. Однако когда вы открываете ярлык и редактируете то, что там находится, вы фактически редактируете тот файл, на который ссылается ярлык.

На верхнем рисунке иерархии папок, Карэн установила ярлык к данным о 1999 продажах Дэйва. Адресат этого ярлыка - C:\Dave\1999\sales.xls. Ярлык Карэн называется 99sales. Поэтому, другим способом, можно достичь файла Дейва через C:\Karen\99sales. Если Карэн удалит ее ярлык, то адресат не удаляется; Файл Дейва остается там, где он и находиться. Перемещение или переименование ярлыка также не воздействует на адресат. Но, если Дейв переместит или переименует его файл продажи, ярлык Карэн не сможет отыскать файл Дейва.

Ярлыки могут указывать на папки также как и на файлы. Чтобы создать ярлык, нажмите на правую клавишу мышки (right-click) на иконке файла или папки, которая является адресатом, и выберите "Создать ярлык"из появившегося меню (часто называется всплывающее меню(pop-up menu)). Заметьте, что вы не можете создать ярлык к другому ярлыку. Если вы попробуете сделать это, то получите ярлык к адресу первого ярлыка - такой же эффект, как при копировании первого ярлыка. Пробуйте создать собственный ярлык и посмотрите его свойства.

Имена файлов и типы

В оригинальной файловой системе DOS, используемой в ранних версиях Windows, имена файлов были ограничены восемью символами верхнего регистра плюс трехсимвольное расширение, отделенное "точкой". (Иногда такой стиль обозначения файлов именуется стиль 8.3) Расширение определяет тип файла. Например, список покупок, сохраняемый как текстовый файл, можно назвать SHOPPING.TXT, в то время как аннотация, созданная как документ Microsoft Word, возможно имела бы имя RESUME.DOC. Ниже список расширений для основных типов файлов:

Таблица 1 Расширения файлов (File extensions)

В последних версиях Windows информация о типе файла автоматически определяется его расширением. Если вы дважды щелкаете на файле с расширением .doc, его откроет Microsoft Word, файл с расширением .htmоткроет браузер (например, Internet Explorer или Mozilla Firefox). Более новые версии Windows, обычно прячут расширения от пользователя. Например, если вы создаете документ Word под названием Wedding_Invitation под Windows NT, фактическое имя файла будет Wedding_Invitation.doc, но значок для файла будет под названием Wedding_Invitation. Однако вы можете настроить Windows так, чтобы показывать расширения файлов. Из ниспадающего меню Просмотр (View)выберите Параметры (Options), вкладку Просмотр, и снимите галочку в пункте "Спрятать расширения для известных типов файлов" (Hide extensions for known file types.). Теперь на иконке будет Wedding_Invitation.doc.

Если вы пробуете открыть файл, расширение которого Windows не распознает, Windows отобразит диалоговое окно с рядом приложений и позволит вам выбрать одно из них для открытия файла. Не все эти приложения будут работать с данным файлом, вам требуется указать подходящее приложение. Если вы не знаете, что находится в файле, то открытие его простым текстовым редактором подобно Notepad (блокнот) позволит вам увидеть, является ли файл удобочитаемым.

Таблица размещения файлов (File Allocation Table) и файловая система NT

• Кластеры и таблицы размещения файлов
• FAT16
• FAT32
• Файловая система NT

Кластеры и таблицы размещения файлов

Диски делятся на дорожки и сектора, как показано на рисунке ниже.

Рисунок 1 Дорожки и сектора диска.

Сектора содержат фиксированное число байтов, обычно это 512 байтов. Для сохранения файла используются один или более секторов. Если файл содержит только одну или две строки текста, она будет помещаться в сегменте одного сектора. В таком случае, остаток сектора слева не будет использован. Неиспользованная часть называется потерянным местом (slack space). Если файл большой, возможно десяток миллионов байтов длиной, он не поместится даже на одной дорожке. Потребуются тысячи секторов, разнесенных по множеству дорожек (не нужны непрерывные дорожки). Так как на диске могут быть сотни или даже тысячи файлов и каждому нужны один или более секторов, необходима некоторая регистрация использования системных ресурсов. Файловые системы отличаются в том, как они решают задачу регистрации, но основные принципы похожи.

Поскольку сектора - малы, современные компьютерные системы группируют их в кластеры и читают или записывают весь кластер за один раз. Кластер– наименьший размер, который файл может занять на диске. Кластер содержит 4, 8, 16, 32 или 64 соседних сектора (число должно делиться на 2). Выбор размера кластера зависит от объема устройства, чем больше устройство, тем больше размер кластера. Небольшая часть диска резервируется под Таблицу размещения файлов(FAT). Для каждого кластера, являющегося частью файла, FAT предоставляет номер следующего кластера для этого файла. Таким образом, кластеры, которые составляют файл, связаны, так, если вы знаете адрес первого кластера файла в FAT, вы можете найти все другие, следуя по цепочке. Вход FAT для последнего кластера в цепочке содержит специальный маркер для указания конца цепочки.

FAT16

В ранних версиях Windows и в MS-DOS, который предшествовал Windows, FAT использовал 16 битов (два байта) на каждый кластер, которые допускали в итоге 2¹⁶ или 65,536 кластеров. Сейчас эта схема относится к FAT16. Так как устройства на жестких дисках стали большими, появилась проблема - FAT был слишком маленьким, для того чтобы содержать все доступные кластеры и позволял разделы только до 2GB. Следующее вычисление показывает, как был получен предел раздела в 2GB: 512 (2⁹) байтов в секторе * 64 (2⁶) секторов в кластере * 2¹⁶ кластеров в FAT 16 = 2³¹ байт = 2GB. Кроме того, маленькие файлы в кластерной файловой системе с большими кластерами содержат больше неиспользованных пробелов, неэкономно используя место на диске, которое могло бы использоваться для дополнительных файлов. Например, есть много файлов, размером 1000 байтов или меньше, но раздел в 2GB в FAT16 зарезервирует 32KB дискового пространства для каждого из таких файлов: 512 (2⁹) байта в секторе * 64 (2⁶) сектора в кластере = 32768 (2¹⁵) байтов = 32KB.

Одно решение при использовании FAT16 на жестких дисках, которые содержат более чем 2GB, - делить диск на несколько логических дисков, таких как C, D, и E - каждый с его собственным FAT. Это работает, но вынуждает пользователей разносить файлы по нескольким логическим устройствам, даже если им это не нравится. Также, если один логический диск полностью заполнен, никакой файл на этом логическом диске не может увеличиться, даже если есть достаточное количество места где-нибудь в другом месте диска. Наконец, некоторым приложениям, таким, например, как базы данных, требуются огромные файлы, и возможно им будет недостаточно даже полного раздела FAT16, хотя в целом диск может иметь достаточно памяти.

Примечание. В настоящее время FAT16 представляет только исторический интерес и практически не используется.

FAT32

Чтобы решить эти проблемы, Windows 9x/2000/XP поддерживает файловую систему FAT32. В этой системе, 32 бита (4 байта) для идентификации каждого кластера, но первые 4 бита зарезервированы. Поэтому, в итоге возможно 2^(32-4)= 2²⁸ = 268435456 кластеров. В файловой системе FAT32, могут использоваться меньшие кластеры вместо больших кластеров FAT16. Это приводит к более эффективному размещению файлов на диске с FAT32. FAT32 может поддерживать диски размером вплоть до двух терабайтов.

Примечание. В настоящее время FAT32 также как FAT16 практически не используется.

Файловая система NT (NTFS)

Современная файловая система NTFS (New Technology File System), используется в Windows 2000/NT/XP/7. В NTFS, размер кластера меняется в зависимости от размера логического диска. Размер кластера автоматически определяется формат-утилитой NTFS, таким образом, обеспечивая необходимую гибкость. Эта гибкость не возможна в FAT16 или FAT32. Эти особенности NTFS позволяют более эффективно распределять дисковое пространство.

Одна важная особенность NTFS - восстанавливаемость. NTFS поддерживают последовательность данных, используя журналирование (journaling), сохраняя запись каждой операции ввода/вывода (I/O), которая изменяет системный файл на логическом диске. Если появляется сбой в системе, файловая структура может быть восстановлена на основе истории операций I/O, выполняющихся в файловой системе. Другая особенность NTFS на Windows 2000/XP - кодируемая система файлов (EFS). EFS позволяет кодировать данные при сохранении на диске. NTFS также поддерживает контроль доступа к данным и права монопольного использования, чтобы ограничить несанкционированный доступ к данным в многопользовательской среде.

The chart below compares NTFS and FAT files systems.

* Значения относятся к ограничениям размера в период внедрения.

Примечание. FAT32 поддерживает тома объемом от 2 ГБ до 2 ТБ. Работая под управлением Windows XP, для FAT32 можно отформатировать тома, размер которых не превышает 32 ГБ

Таблица 1 NTFS против FAT

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: