Sistem datoteka personalnog računara je najviše. Fajlovi i sistem datoteka

Objekt promjenljive dužine pod nazivom fajl.

Fajl - je imenovani niz bajtova proizvoljne dužine. Pošto datoteka može imati nultu dužinu, kreiranje datoteke uključuje davanje imena i registraciju u sistem datoteka - ovo je jedna od funkcija OS-a.

Podaci koji pripadaju istom tipu obično se pohranjuju u posebnu datoteku. U ovom slučaju, tip podataka određuje tip datoteke.

Pošto nema ograničenja veličine u definiciji datoteke, može se zamisliti datoteka koja ima 0 bajtova (prazan fajl) i fajl koji ima bilo koji broj bajtova.

Prilikom definiranja datoteke posebna pažnja se posvećuje imenu. On zapravo nosi podatke o adresi, bez kojih podaci pohranjeni u datoteci neće postati informacija zbog nedostatka metode za pristup. Pored funkcija vezanih za adresiranje, ime datoteke također može pohraniti informacije o vrsti podataka sadržanih u njemu. Ovo je važno za automatske alate za rad sa podacima, jer na osnovu naziva datoteke (ili bolje rečeno, njene ekstenzije) mogu automatski odrediti adekvatan metod za izdvajanje informacija iz datoteke.

Struktura fajla - hijerarhijska struktura u kojoj operativni sistem prikazuje fajlove i direktorijume (fascikle).

Služi kao vrh strukture naziv operatera, gdje se pohranjuju fajlovi. Zatim se fajlovi grupišu u direktorije (mape), u okviru kojih se može kreirati ugniježđeni direktoriji

Nazivi vanjskih medija za pohranu. Diskovi na kojima se pohranjuju podaci na računaru imaju svoja imena - svaki disk je nazvan slovom latiničnog alfabeta, nakon čega slijedi dvotačka. Dakle, disketama se uvijek dodjeljuju slova O: I U:. Logički diskovi čvrstog diska nazivaju se počevši od slova SA:. Nakon svih imena logičkih disk jedinica slijede nazivi CD pogona. Na primjer, instalirani su: floppy drajv, tvrdi disk podijeljen na 3 logička pogona i CD pogon. Identifikujte slova svih medija za skladištenje. O:- flopi disk drajv; SA:, D:, E:- logički pogoni tvrdog diska; F:- CD drajv.

Logički pogon ili volumen(engleski) volumen ili engleski particija) - dio dugoročne memorije računara, koji se smatra cjelinom radi lakšeg korištenja. Termin "logički disk" koristi se za razliku od "fizičkog diska", koji se odnosi na memoriju jednog specifičnog diska.

Za operativni sistem nije važno gdje se podaci nalaze - na laserskom disku, na particiji tvrdog diska ili na fleš disku. Da bi se objedinile predstavljene oblasti dugoročne memorije, uvodi se koncept logičkog diska.

Uz pohranjene informacije, volumen sadrži opis sistema datoteka - u pravilu je to tabela u kojoj su navedene sve datoteke i njihovi atributi (Tabela dodjele datoteka, FAT). Tabela posebno određuje u kojem direktoriju (mapu) se određena datoteka nalazi. Zahvaljujući tome, prilikom premeštanja datoteke iz jedne fascikle u drugu unutar istog volumena, podaci se ne prenose sa jednog dela fizičkog diska na drugi, već se jednostavno menja unos u tabeli alokacije datoteka. Ako se datoteka prenese s jednog logičkog pogona na drugi (čak i ako se oba logička diska nalaze na istom fizičkom disku), fizički prijenos podataka će se nužno dogoditi (kopiranje sa daljnjim brisanjem originala ako je uspješno).

Iz istog razloga, formatiranje i defragmentiranje svakog logičkog pogona ne utiče na ostale.

Katalog (folder) - prostor na disku (posebna sistemska datoteka) koja pohranjuje servisne informacije o datotekama (naziv, ekstenzija, datum kreiranja, veličina, itd.). Direktoriji na nižim razinama su ugniježđeni unutar direktorija na višim razinama i za njih su ugniježđen. Direktorij najviše razine (superdirektorij) u odnosu na direktorije niže razine naziva se roditeljski direktorij. Najviši nivo ugniježđenja hijerarhijske strukture je korijenski direktorij disk (slika 1). Poziva se direktorij s kojim korisnik trenutno radi struja.

Pravila za imenovanje direktorija se ne razlikuju od pravila za imenovanje datoteke, iako nije uobičajeno specificirati ekstenzije imena za direktorije. Prilikom pisanja putanje za pristup datoteci kroz sistem poddirektorija, svi međudirektoriji su odvojeni određenim simbolom. Mnogi operativni sistemi koriste "\" (obrnutu kosu crtu) kao ovaj znak.

Zahtjev za jedinstvenim imenom datoteke je očigledan - bez toga je nemoguće garantirati nedvosmislen pristup podacima. U računarskoj tehnologiji, zahtjev jedinstvenosti imena je osiguran automatski - ni korisnik ni automatika ne mogu kreirati datoteku s imenom identičnim postojećem.

Kada se koristi datoteka koja se ne nalazi u trenutnom direktoriju, program koji pristupa datoteci mora naznačiti gdje se tačno datoteka nalazi. Ovo se radi navođenjem putanje do datoteke.

Putanja do datoteke- ovo je naziv medija (diska) i niz imena direktorija, odvojenih znakom “\” u Windows OS-u (znak “/” se koristi u UNIX linijskom OS). Ova staza određuje rutu do direktorija u kojem se nalazi željena datoteka.

Postoje dvije različite metode koje se koriste za određivanje putanje datoteke. U prvom slučaju, svaki fajl je dat naziv apsolutne putanje (puno ime datoteke), koji se sastoji od imena svih direktorija od korijenskog do onog koji sadrži datoteku i imena same datoteke. Na primjer, staza C:\Abby\Doc\otchet.doc znači da je korijenski direktorij diska SA: sadrži direktorij Abby, koji zauzvrat sadrži poddirektorij Doc gdje se datoteka nalazi izvještaj.doc. Apsolutna imena staza uvijek počinju imenom medija i korijenskim direktorijem i jedinstvena su. Također se primjenjuje ime relativnog puta. Koristi se zajedno sa konceptom trenutni imenik. Korisnik može odrediti jedan od direktorija kao trenutni radni direktorij. U ovom slučaju, sva imena putanja koja ne počinju znakom za razdvajanje smatraju se relativnim i broje se u odnosu na trenutni direktorij. Na primjer, ako je trenutni direktorij C:\Abby, zatim do datoteke s apsolutnom putanjom C:\Abby\ može se kontaktirati kao Doc\otchet.doc.

Zbog činjenice da struktura datoteka računara može biti značajna, potražite potrebne dokumente jednostavno kretanje po strukturi datoteke nije uvijek zgodno. Obično se smatra da svaki korisnik računara treba da zna (i zapamti) strukturu fascikli u koje čuva dokumente. Međutim, postoje slučajevi kada se dokumenti pohranjuju izvan ove strukture. Na primjer, mnoge aplikacije spremaju dokumente u zadane mape ako je korisnik zaboravio eksplicitno navesti gdje dokument treba biti spremljen. Ovaj podrazumevani folder može biti folder koji je poslednji put sačuvan, folder u kome se nalazi sama aplikacija, neka vrsta servisne fascikle, na primer \ Moji dokumenti i tako dalje. U takvim slučajevima, datoteke dokumenata mogu biti „izgubljene“ u masi drugih podataka.

Potreba za traženjem datoteka posebno se često javlja tokom rada na postavljanju. Tipičan slučaj je kada, u potrazi za izvorom nekontrolisanih promjena u operativnom sistemu, morate pronaći sve datoteke koje su nedavno promijenjene. Alati za automatsko pretraživanje datoteka također se široko koriste od strane stručnjaka koji postavljaju računalne sisteme - teško im je kretati se strukturom datoteka "tuđeg" osobnog računala, a traženje potrebnih datoteka navigacijom nije uvijek produktivno za njih.

Primarni alat za pretraživanje Windows XP pokrenuti iz glavnog menija komandom Start > Find > Files and Folders. Druga opcija pokretanja nije ništa manje zgodna - iz bilo kojeg prozora mape (View > Explorer Bars > Search > Files and Folders ili ključ F3).

Kontrole koje se nalaze na panelu za pretraživanje omogućavaju vam da lokalizirate područje pretraživanja na osnovu dostupnih informacija o nazivu datoteke i adresi. Zamjenski znakovi su dozvoljeni prilikom unosa naziva datoteke «*» I «?» . Simbol «*» zamjenjuje bilo koji broj proizvoljnih znakova i znak «?» zamjenjuje bilo koji znak. Tako, na primjer, traženje datoteke pod nazivom *.porukaće se završiti sa svim datotekama koje imaju prikazanu ekstenziju imena. poruka, i rezultat traženja datoteka s imenom *.??tće biti lista svih datoteka sa ekstenzijama imena. txt, .bat, .dat i tako dalje.

Prilikom pretraživanja datoteka s „dugim“ imenima, treba imati na umu da ako „dugo“ ime sadrži razmake (a to je prihvatljivo), onda kada kreirate zadatak pretraživanja, takav naziv treba staviti u navodnike, na primjer: "Trenutni rad.doc".

Traka za pretraživanje ima dodatne skrivene kontrole. Pojavljuju se kada kliknete na strelicu koja se širi prema dolje.

· Pitanje Kada su izvršene posljednje promjene? omogućava vam da ograničite opseg pretraživanja datumom kreiranja, posljednje izmjene ili otvaranja datoteke.

· Pitanje Koja je veličina datoteke? omogućava vam da ograničite pretragu na datoteke određene veličine.

· Stav Dodatne opcije omogućava vam da odredite tip datoteke, omogućite pregled skrivenih datoteka i fascikli, kao i da postavite neke druge opcije pretraživanja.

U slučajevima kada se traži neformatirani tekstualni dokument, moguće je pretraživati ​​ne samo po atributima fajla, već i po njegovom sadržaju. U polje možete unijeti željeni tekst Riječ ili fraza u datoteci.

Pretraživanje dokumenta na osnovu fragmenta teksta ne daje rezultate ako se radi o dokumentu koji ima formatiranje, jer kodovi za formatiranje krše prirodni slijed kodova znakova teksta. U tim slučajevima ponekad možete koristiti alat za pretraživanje koji dolazi uz aplikaciju koja formatira dokumente.

19.Kompresija podataka i arhiviranje datoteka.

Karakteristična karakteristika većine "klasičnih" tipova podataka s kojima ljudi tradicionalno rade je određena redundantnost. Stepen redundantnosti zavisi od vrste podataka. Pored toga, stepen redundantnosti podataka zavisi od usvojenog sistema kodiranja. Tako, na primjer, možemo reći da kodiranje tekstualnih informacija na ruskom jeziku (pomoću ruskog alfabeta) daje u prosjeku 20-30% više redundancije nego kodiranje adekvatnih informacija korištenjem engleskog jezika.
Redundancija takođe igra važnu ulogu u obradi informacija. Međutim, kada je u pitanju ne obrada, već skladištenje gotovih dokumenata ili njihovo prenošenje, redundantnost se može smanjiti, što daje efekat kompresije podataka.
Ako se metode kompresije informacija primjenjuju na gotove dokumente, onda se termin kompresija podataka često zamjenjuje terminom arhiviranje podataka, a softverski alati koji izvode ove operacije nazivaju se arhivatori.
Ovisno o objektu u kojem se nalaze podaci koji se komprimiraju, razlikuju se sljedeće:
- sažimanje (arhiviranje) fajlova;
- sabijanje (arhiviranje) fascikli;
- sabijanje diska.
Ako se sadržaj podataka promijeni tokom kompresije podataka, metoda kompresije je nepovratna, a kada se podaci vrate iz komprimirane datoteke, originalni niz se ne vraća u potpunosti. Takve metode se nazivaju i metode kompresije kontrolirane gubitkom. Primjenjivi su samo za one vrste podataka za koje formalni gubitak dijela sadržaja ne dovodi do značajnog smanjenja potrošačkih svojstava. Prije svega, ovo se odnosi na multimedijalne podatke: video sekvence, muzičke snimke, zvučne zapise i crteže. Metode kompresije sa gubitkom obično daju mnogo veće stope kompresije od reverzibilnih metoda, ali se ne mogu primijeniti na tekstualne dokumente, baze podataka, pa čak ni programski kod. Tipični formati kompresije s gubicima su:
- JPG za grafičke podatke;
- .MPG za video podatke;
- . M RZ za audio podatke.
Ako kompresija podataka mijenja samo svoju strukturu, tada je metoda kompresije reverzibilna. Iz rezultirajućeg koda možete vratiti originalni niz primjenom obrnute metode. Reverzibilne metode se koriste za kompresiju bilo koje vrste podataka. Tipični formati kompresije bez gubitaka su:
- .GIF, TIP,. PCX i mnogi drugi za grafičke podatke;
- .AVI za video podatke;
- .ZIP, .ARJ, .BAR, .LZH, .LH, .CAB i mnogi drugi za bilo koju vrstu podataka.
„Klasični“ formati kompresije podataka, koji se široko koriste u svakodnevnom radu na računaru, su .ZIP i .ARJ formati. Nedavno im je dodat popularni .RAR format.
Osnovne funkcije koje obavlja većina savremenih arhivskih menadžera su:
- izdvajanje datoteka iz arhive;
- stvaranje novih arhiva;
- dodavanje datoteka u postojeću arhivu;
- stvaranje samoraspakujućih arhiva;
- stvaranje distribuiranih arhiva na medijima niskog kapaciteta;
- ispitivanje integriteta strukture arhive;
- potpuna ili djelimična restauracija oštećene arhivske građe;
- zaštita arhivske građe od pregleda i neovlaštenih modifikacija.
Samoraspakujuća arhiva se priprema na osnovu obične arhive tako što se na nju priključi mali softverski modul. Sama arhiva dobija naziv ekstenzije.EXE, što je tipično za izvršne datoteke.
Distribuirana arhiva. Neki menadžeri (na primjer WinZip) izvode cijepanje direktno na diskete, a neki (na primjer WinRAR i WinArj) vam omogućavaju da unaprijed podijelite arhivu na fragmente određene veličine na tvrdom disku. Nakon toga, mogu se kopiranjem prenijeti na vanjski medij.
Prilikom kreiranja distribuiranih arhiva, WinZip menadžer ima neugodnu osobinu: svaki volumen nosi datoteke s istim imenima. Kao rezultat toga, nije moguće odrediti brojeve volumena pohranjene na svakoj disketi prema nazivu datoteke WinArj i WinRAR arhivski menadžeri označavaju sve distribuirane arhivske datoteke različitim imenima i stoga ne stvaraju takve probleme.
Zaštita arhiva. U većini slučajeva, arhive su zaštićene lozinkom, koja se traži kada pokušate da pogledate, raspakujete ili promijenite arhivu.
Dodatne funkcije upravitelja arhiva uključuju servisne funkcije koje rad čine praktičnijim. Često se implementiraju vanjskim povezivanjem dodatnih komunalnih usluga i pružaju:
- pregled datoteka različitih formata bez vađenja iz arhive;
pretraživanje datoteka i podataka unutar arhiva;
instalacija programa iz arhive bez prethodnog raspakivanja;
provjera odsustva kompjuterskih virusa u arhivi prije nego što je raspakirate;
kriptografska zaštita arhivskih informacija;
dekodiranje e-mail poruka;
“transparentno” sažimanje izvršnih datoteka.EXE i.DLL;
stvaranje samoraspakujućih višetomnih arhiva;
odabir ili podešavanje omjera kompresije informacija.

File- imenovani skup podataka predstavljenih na računarskom mediju za pohranu. Koncept datoteke se prvenstveno odnosi na podatke pohranjene na diskovima, i stoga se datoteke obično poistovjećuju s područjima pohrane diska na tim medijima.

Sistem podataka uključuje pravila za formiranje imena datoteka i načine pristupa njima, sistem sadržaja datoteka i strukturu za pohranjivanje datoteka na diskove.

Datoteka ima ime i atributi(arhivirano, samo za čitanje, skriveno, sistemsko), karakterizirano veličinom u bajtovima, datumom i vremenom kreiranja ili posljednje promjene.

Ime datoteke sastoji se od dva dijela: stvarnog imena i ekstenzije (tip). Tip možda nedostaje. Ime je odvojeno od tipa tačkom. U Windows-u možete imenovati datoteke dužine do 255 znakova. Tip označava tip i svrhu datoteke, neke od njih su standardne, na primjer:

· .COM i .EXE - izvršne datoteke;

· .BAT - komandna batch datoteka;

· .TXT - tekstualni fajl bilo koje vrste;

· .MDB - Access datoteka baze podataka;

· .XLS - Excel tabela;

· .DOC - tekstualna datoteka Microsoft Word editora;

· .ZIP - upakovan Winzip/PkZip arhivski fajl.

Upotreba standardnih ekstenzija omogućava da se ne specificiraju prilikom izvršavanja sistemskih programa i paketa aplikacija, a koristi se zadani princip.

Imenik (fascikla, imenik) - imenovani skup datoteka kombinovanih na osnovu pripadnosti istom softverskom proizvodu ili iz drugih razloga. Izraz "datoteka je uključena u direktorij" ili "datoteka je sadržana u direktoriju" znači da su informacije o ovoj datoteci zabilježene u području diska koji pripada tom direktoriju. Imena direktorija slijede ista pravila kao i imena datoteka. Imenici obično nemaju ekstenziju, iako se ona može dodijeliti.

Na svakom fizičkom ili logičkom disku postoji root(glavni) direktorij koji se ne može kreirati, izbrisati ili preimenovati pomoću korisničkih sredstava. Označava se znakom '\' (na nekim operativnim sistemima možete koristiti i '/'). Drugi direktoriji i datoteke mogu biti registrirani u glavnom direktoriju. Poddirektoriji mogu, zauzvrat, sadržavati direktorije nižeg nivoa. Ova struktura se zove hijerarhijski sistem ili drvo direktorije u kojima glavni direktorij čini korijen stabla, a preostali direktoriji su kao grane.

Grupisanje datoteka u direktorijume ne znači da su na bilo koji način grupisane na jednom mestu na disku. Štaviše, isti fajl može biti "razbacan" (fragmentiran) po cijelom disku. Datoteke s istim imenima mogu se nalaziti u nekoliko direktorija na disku, ali više datoteka istog imena ne može biti smješteno u istom direktoriju.

Da bi OS mogao pristupiti datoteci, morate navesti:

· putanja duž stabla direktorija;

· puno ime datoteke.

Ova informacija je naznačena u specifikacije fajlova, koji ima sljedeći format:

[pogon:][putanja]ime datoteke[.tip]

Uglaste zagrade označavaju da se odgovarajući dio specifikacije može izostaviti. U ovom slučaju se koristi vrijednost default.

Ako nije naveden nijedan pogon, koristi se trenutni pogon. Current disk je disk na kojem operativni sistem trenutno radi.

Put-slijed foldera koji se trebaju navigirati do željene datoteke. Imena u putanji se pišu u opadajućem redoslijedu prioriteta i odvajaju se znakom "\". Poziva se direktorij koji sadrži trenutni direktorij roditeljski.

Često postoji potreba da se obradi nekoliko datoteka odjednom jednom komandom. Na primjer, izbrišite sve datoteke sigurnosne kopije sa ekstenzijom BAK ili prepišite nekoliko datoteka dokumenata s nazivima doc1.txt, doc2.txt, itd. U ovim slučajevima koristite posebne znakove - maske, što vam omogućava da opišete grupu datoteka jednim imenom. Postoje samo dvije maske:

· simbol * u nazivu datoteke ili ekstenziji zamjenjuje bilo koji dozvoljeni broj znakova;

· simbol? zamjenjuje bilo koji znak ili nedostatak karaktera u nazivu datoteke ili ekstenziji.

Naši primjeri će odgovarati maskama *.bak (sve datoteke sa ekstenzijom bak) i doc?.txt (sve datoteke sa ekstenzijom txt i imenom od 4 znaka koje počinje sa doc).

Pitanja na temu predata na testiranje:

1. Definicija OS. Osnovni koncepti Windows OS (multitasking, grafičko korisničko sučelje, ugrađivanje i povezivanje podataka).

2. Grafičko korisničko sučelje, njegove glavne komponente (prozori, dijaloški alati, standardno upravljanje prozorima i dijaloški alati).

3. Rad sa tastaturom i mišem u Windows-u. Standardne kombinacije tastera i operacije mišem.

4. Rad sa datotekama i fasciklama u Windows-u - osnovne operacije i mogućnosti. Programi “My Computer” i “Explorer”.

5. Traženje informacija u Windows-u.

6. Kreirajte prečice do aplikacija i dokumenata.

7. Kontrolni panel i njegove glavne komponente.

8. Rukovanje kvarovima u Windows-u.

9. Podešavanje DOS aplikacija za Windows.

UVOD

Trenutno, najčešći personalni računari (PC) su bazirani na Pentium procesoru. Većina ovih računara pokreće operativni sistem (OS) Windows 95 ili Windows 98 (Windows 9x ili jednostavno Windows). Windows je de facto standard za 32-bitne personalne računare. Do danas je već razvijeno nekoliko verzija sistema.

Operativni sistem (OS) je skup programa koji omogućavaju kontrolu hardvera računara, planiranje efikasnog korišćenja njegovih resursa i rešavanje problema na osnovu zadataka korisnika. OS se učitava u računar kada je uključen.

Prepoznatljive karakteristike modernih operativnih sistema, uključujući Windows 9x, su:

Razvijen korisnički interfejs, odnosno sredstva i metode interakcije sa korisnikom;

Multitasking – mogućnost da se osigura izvršavanje nekoliko programa „istovremeno“;

Koristeći sve mogućnosti koje pružaju moderni mikroprocesori;

Stabilnost i sigurnost rada.

Windows 9x je nasljednik i rezultat spajanja dva sistema: Windows 3.1x i MS-DOS. Programeri su morali napraviti niz kompromisa kako bi osigurali njegovu kompatibilnost sa ovim sistemima:

Windows 9x počinje raditi u stvarnom načinu rada, a tek tada prelazi u zaštićeni način rada;

Windows 9x je baziran na ažuriranom MS-DOS-u;

Windows 9x ima dovoljan broj 16-bitnih komponenti (moduli i drajveri uređaja).

Windows 9x je zasnovan na objektno orijentisanom pristupu. Objekti uključuju dokumente, aplikacije, fascikle, datoteke, prečice, diskove, itd. Otvaranje objekta– jedan od glavnih koncepata u sistemu. Radnje koje se izvode ovise o vrsti objekta:

- otvaranje dokumenta je pokretanje odgovarajuće aplikacije i učitavanje dokumenta u ovu aplikaciju tako da je možete pregledati, uređivati ​​i odštampati. Umjesto otvaranja i učitavanja dokumenta, možemo govoriti o otvaranju i učitavanju datoteke sa dokumentom, pošto se svi dokumenti pohranjuju u fajlove;

- otvaranje aplikacije- stavljanje u funkciju;

- otvaranje foldera sastoji se od prikazivanja njegovog sadržaja na ekranu, što vam omogućava da izvršite bilo kakve radnje sa objektima koji se nalaze u njemu;

- otvaranje ulazno/izlaznog uređaja omogućava vam da uđete u okruženje dispečera koji obezbeđuje kontrolu nad ovim uređajem;

- otvaranje prečice u mnogim slučajevima to je jednako otvaranju objekta za koji je stvoren.

Prilikom obrade dokumenta možete koristiti i proceduralni i objektno orijentirani pristup. U prvom slučaju morate znati koja aplikacija treba da obradi dokument. U drugom slučaju, dvostrukim klikom na dokument ili prečicu kreiranu za njega pokreće se aplikacija povezana s njim. Ako Windows ne zna koja aplikacija treba da obradi dati dokument, ponudiće da poveže dokument sa određenom aplikacijom.


KOMPONENTE SISTEMA DATOTEKA

Rad na računaru se odvija sa različitim vrstama podataka. Podaci se odnose na sve što je predmet skladištenja (programi u izvornom ili mašinskom kodu, podaci za njegov rad, bilo koji tekstualni dokumenti i numerički podaci, kodirani tabelarni, grafički i drugi podaci).

File je imenovana zbirka homogenih informacija na vanjskom mediju (na primjer, na magnetnom disku).

IN ime dokumenta(Windows 9x OS) mogu se koristiti gotovo svi znakovi za ispis, ali postoje brojna ograničenja:

Ne može biti razmaka na početku ili kraju naziva datoteke (mogu se specificirati, ali će biti zanemareni);

Ime datoteke ne može početi ili završiti tačkom;

Sljedeći znakovi se ne mogu koristiti u nazivu datoteke: /, \, :, ?, '',<, >, |, budući da su rezervirani za druge svrhe;

Dužina imena fajla ne bi trebalo da prelazi (općenito) 255 znakova.

Takva imena se zovu dugo. Na primjer, Laboratorijski rad br. 1 iz discipline operativni sistemi.

Za svaku datoteku, Windows 9x automatski generiše a short ime koje je formirano na osnovu zahteva MS-DOS operativnog sistema i koristi se da obezbedi kompatibilnost operativnih sistema. Ne sadrži više od 8 znakova. Pored znakova koji su zabranjeni u dugim imenima, nije dozvoljeno koristiti simbole;, +, [, ], =, “tačka”, “zarez”, “razmak”. Kratko ime počinje kao dugo ime, nakon čega slijedi simbol ~ i serijski broj (ukupno ne više od 8 znakova). U ovom slučaju, zabranjeni znakovi se izostavljaju, mala slova se prekodiraju u velika. Na primjer, PRIMER~1 može odgovarati dugačkom imenu datoteke koje počinje slovima Primer. Ako postoji još jedan takav fajl, njegovo kratko ime će biti PRIMER~2.

Nazivi rezervisani za I/O uređaje su zabranjeni: PRN (štampač), CON (konzola, tj. tastatura i monitor), NUL (lažni uređaj), LPT1–LPT3 (prvi–treći paralelni port), COM1–COM3 (prvi – treći serijski port). Latinski znakovi A:, B:, C:, D: itd. nazivaju se eksterni uređaji za pohranu podataka.

Ako postoji barem jedna tačka u imenu datoteke, onda se smatra da ima ekstenziju, u skladu s prirodom pohranjenih informacija. Ekstenzija naziva datoteke je niz znakova koji se nalazi nakon posljednje tačke navedene u imenu. Tačka se tretira kao separator imena i ekstenzije. Ekstenzija određuje ili sam korisnik ili program koji generiše datoteku. Bolje je koristiti standardne ekstenzije od 1-3 znaka, jer vrsta datoteke postaje jasna, na primjer:

BAT za komandne datoteke;

DOC za datoteke koje sadrže različite dokumente u formatu Microsoft Word editor;

PAS za programe napisane na PASCAL jeziku; -

PCX za datoteke sa ilustracijama u uređivaču rasterske grafike Publishers Paintbrush formatu;

VAK za datoteke sa prethodnom verzijom dokumenta (backup fajlovi);

EXE za datoteke, sa programom spremnim za izvršavanje

COM za datoteke, sa programom spremnim za izvršavanje samo u MS-DOS okruženju.

Trenutno se za programe koji su spremni za pokretanje pod kontrolom operativnog sistema koristi termin aplikacija(aplikacija), na primjer, Windows - aplikacija

Primjer datoteke: COMMAND.COM, COMMAND - naziv datoteke, COM - ekstenzija.

Pored dugih i kratkih naziva, brojna svojstva su pridružena svakoj datoteci. Na broj svojstva datoteke vezati:

Atributi datoteke;

Datum i vrijeme nastanka;

Datum i vrijeme izmjene datoteke;

Datum posljednjeg pristupa datoteci (čitanje ili pisanje);

Dužina ili veličina datoteke (u bajtovima).

Atributi datoteke odrediti kako se može koristiti i prava pristupa na njega. U Windows 9x, atributi imaju informativnu ulogu, a ne zaštitnu, kao u MS-DOS okruženju. Datoteci se može dodijeliti bilo koja kombinacija sljedećih atributa:

Read-Only [R] (Samo za čitanje) - postavlja zaštitu od pisanja datoteke, datoteka se ne može brisati, premještati ili mijenjati bez posebnih mjera;

Arhiva [A] (Arhiva) - postavlja status arhive za datoteku, postavlja se automatski prilikom kreiranja ili modifikacije datoteke, može se ukloniti alatima za arhiviranje ili sigurnosnu kopiju;

Hidden [H] (Hidden) – skrivene datoteke, osim ako se ne preduzmu posebne mjere, ne prikazuju se u folderima.

Sistem [S] (Sistem) – atribut koji se isporučuje sistemskim datotekama.

Svaka datoteka u Windows 9x povezana je sa ikonom koja odgovara tipu datoteke. Piktogram je mala ilustracija koja vam pomaže da brzo identificirate objekt s kojim je povezan.

Često se obrazac naziva datoteke koristi za označavanje više datoteka odjednom ili za skraćivanje naziva datoteka. Predložak naziv je naziv u kojem se koriste simboli - zamjene"*" I "?". Položaj na kojem se pojavljuje znak "?" , može sadržavati bilo koji znak. "*" znači da poziciju na kojoj se pojavljuje "*" i sve naredne mogu zauzeti bilo koji simbol.

*.TXT - sve datoteke tipa TXT;

A?.* - sve datoteke čija imena počinju slovom A i sastoje se od jednog ili dva slova.

1.2. Fascikle (direktoriji)

Kako zadaci rastu, broj datoteka na disku se uvelike povećava i, čak i uz vješto odabrane nazive datoteka, postaje teško pratiti redoslijed na disku i kretati se kroz datoteke. Grupa fajlova na jednom mediju, kombinovana prema nekom kriterijumu, može da se pohrani u folder(fascikle). MS-DOS je koristio koncept katalog ili imenike(imenik). Analogija između foldera i direktorija nije potpuna. Svaki direktorij se može smatrati fasciklom, ali ne odgovara svaki direktorij direktoriju na disku, a ako postoji, može se nalaziti na potpuno drugom mjestu u strukturi datoteka. Ako je naziv datoteke pohranjen u folder (direktorij), onda se kaže da se datoteka nalazi u tom direktoriju. Svaka fascikla u Windows 9x ima ikonu i ime baš kao datoteka (ali obično bez ekstenzije).

(Bilo koji) folder se može registrovati u drugom folderu. Stoga je struktura datoteka na diskovima hijerarhijska na više nivoa ili stabla, u čijem je korijenu glavni folder, ili korijenski direktorij(ROOT DIRECTORY) Postoji jedan takav folder na svakom disku, što je označeno simbolom "\". Korijenski direktorij se kreira kada se disk formatira i ne može se preimenovati ili izbrisati. Treba napomenuti da nije uobičajeno kreirati foldere na flopi magnetnim diskovima.

Ako je jedan folder direktno sadržan u drugom, onda se prvi naziva poddirektorij (poddirektorij), a drugi roditelj (superdirektorij) prvog foldera. MS-DOS koristi znak ".." da označi roditeljski direktorij.

MS-DOS podržava koncept trenutni pogon I aktuelni katalozi. U početku, trenutna disk jedinica je disk s kojeg je pokrenut sistem, a prema tome i direktorij. Direktorij s kojim korisnik trenutno radi naziva se trenutni direktorij. Trenutni pogon se određuje na isti način. Poziva se trenutni direktorij trenutnog pogona radnici. Windows takođe podržava ovaj koncept, ali na malo drugačiji način.

Primjer fragmenta strukture datoteke na disku prikazan je na Sl. 1.


Rice. 1

Na slici 1, direktorij Dokumenti je registriran u direktoriju My foldera, tako da se za Documents kaže da je poddirektorij My foldera, a My folder je superdirektorij ili nadređeni direktorij dokumenata.

Svaki folder (ali ne i glavni), na isti način kao i datoteka, ima niz svojstava povezanih s njim. Fascikle imaju skup atributa Direktorij (D), koji ih razlikuje od datoteke, a također je povezan s datumom i vremenom kreiranja.

Ako na disku postoji razgranana struktura datoteka, nije dovoljno navesti samo njegovo ime da biste pronašli datoteku (ako ne koristite Windows alate visokog nivoa). Morate navesti rutu (putnju) do datoteke. Ruta je niz imena direktorija odvojenih znakom "\" koji specificira rutu od korijenskog (puna ruta) ili trenutnog direktorija diska do onog u kojem se nalazi željena datoteka. dakle, puno ime datoteke, ili specifikacija datoteke ima sljedeći oblik:

[pogon:][puna_ruta\]name.type.

Kvadratni navodnici označavaju neobavezne parametre.

Ako puno ime koristi znakove koji nisu dozvoljeni za kratka imena (u MS-DOS okruženju), specifikacija mora biti stavljena pod navodnike.

Primjer punog naziva datoteke: A:\PROGRAM\PASCAL\LAB.PAS.

Na primjer, datoteci DEMO.EXE koja se nalazi u poddirektoriju PROGRAM može se pristupiti:

DEMO.EXE, ako je trenutni direktorij PROGRAM;

PROGRAM\DEMO.EXE, ako je trenutni direktorij korijenski direktorij;

-..\demo.exe ako je trenutni direktorij PASCAL.

1.3. Prečice

Windows 9x alati omogućavaju kreiranje druge komponente sistema datoteka na diskovima – prečica. Label(prečica) je datoteka koja sadrži pokazivač (link) na neki objekt u stablu resursa - drugu datoteku, mapu ili periferni uređaj. (Strukture datoteka svih dostupnih diskova, kao i nekih ulazno/izlaznih uređaja, su kombinovane u stablo resursa.) Jedan objekat može odgovarati nekoliko prečica koje se nalaze u različitim folderima. Kada izbrišete prečicu, uništava se samo referenca na objekt, što se ni na koji način ne mijenja. Dvostrukim klikom na prečicu dokumenta implicitno će se pokrenuti aplikacija povezana s tim dokumentom i učitati dokument u njega radi obrade. Najčešće se prečice postavljaju na radnu površinu kako bi se olakšao pristup objektima koji se stalno koriste. Prečica je imenovana prema istim pravilima kao i datoteka, ali joj je dodijeljena standardna ekstenzija LNK (od LiNK - veza). Ikona prečice odgovara ikoni objekta za koji je kreirana prečica, ali ima zakrivljenu strelicu u donjem lijevom uglu.

Ako se kreira prečica za MS-DOS aplikaciju ili batch datoteku, tada se umjesto prečice generiše datoteka sa ekstenzijom PIF. U Windows 95, ova datoteka se može smatrati posebnom vrstom prečice koja se odnosi na izvršnu datoteku za MS-DOS okruženje.

1.4. Desktop

Nakon učitavanja Windows 9x sistema, prikazuje se ekran monitora Desktop(Desktop), (navodno) najveći folder. Sama radna površina je sistemski objekat, ali za razliku od objekata koji se nalaze na njoj, ne može se premjestiti ili kopirati ni na jedan od njih. Bilo koji objekti iz stabla resursa mogu se postaviti na radnu površinu obično sadrži samo standardne (sistemske) fascikle i prečice za one objekte kojima se najčešće pristupa.

Standardni (sistemski) folder je fascikla koju kreira i održava sam Windows. Evo nekih od standardnih foldera koji se nalaze na radnoj površini:

Fascikla Moj računar je slika računara i omogućava vam pristup njegovim resursima. Nakon što ste dobili pristup objektu, možete izvršiti potrebne operacije na njemu ili promijeniti njegova svojstva;

Mapa za smeće. Izbrisani fajlovi i prečice idu u ovu fasciklu tako da se mogu vratiti ako je potrebno. Veličina korpe je podesiva.

Ova dva foldera su obavezna, ostali nisu. Karakteristike standardnih fascikli su (u većini) slučajeva nemogućnost brisanja, preimenovanja, posebnih svojstava i specifičnih komandi u kontekstnim menijima. Sa stanovišta Windowsa, desktop je takođe standardni (sistemski) folder.

Kontrolna pitanja:

1. Šta je datoteka, naziv datoteke i ekstenzija, šablon?

2. Koje datoteke se nazivaju izvršnim?

3. Šta je folder (direktorij), poddirektorij, korijenski i roditeljski direktorij?

4. Koji folderi su standardni?

5. Definirajte specifikaciju ili puno ime datoteke.

6. Šta je prečica?


MS-DOS KOMANDE

Komande se pokreću iz komandne linije nakon primanja poziva za rad ili iz batch datoteke. Prompt se izdaje kada je OS spreman za upotrebu.

Format komande MS-DOS:

naredba [opcije] .

Parametri iz naredbe su razdvojeni razmacima. Ako korisnik ne uključi nikakve parametre ili prekidače u naredbe, sistem daje njihove zadane vrijednosti. Ključ /? Izdaje pomoć na komandu. Možete prekinuti izvršavanje naredbe ili programa pritiskom na tipke ; pauzirajte prikaz informacija na ekranu - , nastavite pritiskom na bilo koji taster.

Postoje dvije vrste MS-DOS komandi: ugrađene (interne) i koje se mogu učitati (eksterne). Ugrađeni komande su najjednostavnije, najčešće korištene, sastavni su dio komandnog procesora command.com i ne prikazuju se u katalogu. (Na primjer, DIR, COPY, DEL i drugi.) Za downloadable naredbe uključuju druge naredbe koje su trajno pohranjene u datotekama na disku (na primjer, FORMAT prije nego što pokrenete ove naredbe, morate provjeriti da li postoje na disku). Pogledajmo neke MS-DOS komande.

3.1 Da biste promijenili trenutnu disk jedinicu, otkucajte ime disk jedinice koja bi trebala postati trenutna disk jedinica, a zatim simbol ":".

Na primjer,

Komanda se pomiče sa pogona A: na pogon C:.

3.2 Promjena trenutnog imenika

CD (CHDIR) [disk pogon:] putanja

Na primjer,

CD PROGRAM - prelazak u poddirektorijum PROGRAM;

CD.. - ide u roditeljski direktorij.

3.3 Izlaz datoteke na ekran.

TIP [pogon:][ruta\]ime.tip.

Na primjer,

TYPE \PROGRAM\PASCAL\lab.txt ;

TYPE AUTOEXEC.BAT .

2.4 Brisanje datoteke ili grupe datoteka

DEL [pogon:][ruta\]ime.tip.

Ova naredba dozvoljava korištenje zamjenskog znaka.

Na primjer,

DEL*.* - briše sve datoteke u trenutnom direktoriju.

2.5 Pregledajte imenik

DIR [pogon:][ruta\][ime.tip] .

Za svaku datoteku, komanda prijavljuje njeno ime, tip, veličinu datoteke u bajtovima, datum kreiranja i vrijeme kada je datoteka kreirana ili posljednji put ažurirana. Na kraju se prikazuje količina slobodnog prostora. Tipka ""/P "" prestaje unositi sadržaj imenika kako se ekran popunjava, pritisnite bilo koju tipku. Kada koristite taster "/W", na ekranu se prikazuju samo nazivi datoteka (i ekstenzije), 5 po redu.

2.6 Kreiranje poddirektorija

MD (MKDIR) [pogon:] staza

2.7 Brisanje poddirektorijuma

RD (RMDIR) [pogon:] putanja

Bilo koji poddirektorij se može izbrisati ovom naredbom, ali ne smije sadržavati datoteke ili druge poddirektorije (da bi se spriječio gubitak datoteke zbog slučajnog brisanja). Naravno, trenutni poddirektorij i glavni direktorij ne mogu se uništiti.

2.8 Preimenovanje datoteka

REN[pogon:][ruta\]staro_ime novo_naziv.

Ova komanda vam omogućava da promijenite ime odgovarajuće datoteke bez promjene njenog sadržaja. Naredba dozvoljava korištenje šablona.

2.9 Čišćenje ekrana

2.10 Prikaz verzije operativnog sistema

Kada unesete ovu komandu, na ekranu se pojavljuje broj verzije operativnog sistema, koji zavisi od godine kada je verzija kreirana. Poznavanje verzije je neophodno, jer se alati iz godine u godinu proširuju, a komande i programi napisani za kasnije verzije neće uopšte raditi ili će se izvršavati drugačije.

2.11 Podešavanje trenutnog vremena

VRIJEME [hh:mm:cc:dd]

Ova komanda postavlja trenutno vrijeme prilikom učitavanja MS-DOS-a ili u bilo koje drugo vrijeme dok radite na mašini. Kada pokrenete naredbu bez parametara, prikazuje se trenutno vrijeme i traži se nova pritiskom na tipku , možemo se složiti sa trenutnim vremenom.

2.12 Podešavanje trenutnog datuma

DATUM [mm:dd:yy]

Komanda postavlja trenutni datum na isti način kao naredba TIME za postavljanje trenutnog vremena.

2.13 Pretraživanje stabla poddirektorija

Ova naredba prikazuje logičku listu svih poddirektorija na aktivnom disku. Dodavanjem tipke F možete dobiti i listu datoteka sadržanih u ovim poddirektorijumima.

2.14 Kopiranje pojedinačnih datoteka

Komanda COPY vam omogućava kopiranje datoteka s diska na disk, razmjenu podataka između perifernih uređaja i spajanje podataka tokom procesa kopiranja.

KOPIRAJ [pogon:][ruta\]isf[pogon:][ruta\][inf] ,

gdje je isf ime stare datoteke sa ekstenzijom, inf je ime nove datoteke sa ekstenzijom. Tipka /V vam omogućava da napravite kopije dok provjeravate ispravnost kopije. Ova naredba dozvoljava korištenje zamjenskog znaka.

Kada koristite naredbu COPY za razmjenu informacija između perifernih uređaja, umjesto imena datoteka, u naredbu zamijenite posebna imena CON, PRN, NIL, itd., koja imaju sljedeća značenja:

CON - konzola: tastatura za unos podataka, video displej za prikaz rezultata i upravljanje dijalogom;

PRN je primarni štampač povezan sa vašim sistemom;

NUL - pseudo-uređaj (nepostojeći) za testiranje programa.

Komanda COPY vam omogućava da kombinujete više datoteka u jednu sa znakom "+". Sa ovom kombinacijom (konkatenacija), izvorni fajlovi se ne menjaju, a trenutno vreme i datum će biti upisani u novi fajl.

1) KOPIRAJ PASCAL\*.PAS B: ,

Sve datoteke sa tipom PAS kopiraju se iz PASCAL poddirektorija na pogon B:

2) KOPIRAJ DATOTEKU.EXT PRN ,

Štampanje datoteke FILE.EXT.

3) COPY CON FILE.EXT ,

unos podataka sa tastature u datoteku FILE.EXT, pri čemu je kraj fajla generisan kombinacijom tastera (kreiranje datoteke u MS-DOS-u).

4) KOPIRAJ DATOTEKU1.EXT+FILE2.EXT+FILE3.EXT BOOK.EXT ,

kombinovanje nekoliko fajlova u jednu BOOK.EXT.

2.15 Zaštita datoteka od pisanja

ATTRIB [+R ¦ -R] [+A ¦-A] [ pogon:][ruta\]naziv datoteke.

R - postavlja zaštitu od pisanja datoteke;

R - poništava zaštitu od pisanja datoteke;

A - postavlja datoteku u status arhive;

A - poništava status arhive datoteke;

ATTRIB +R FILE.EXT - informacije se ne mogu upisati u ovu datoteku;

ATTRIB FILE.EXT - postavlja se zahtjev za mogućnost upisivanja podataka u FILE.EXT. Odgovor operativnog sistema:

R_A:\FILE.EXT , tj. U datoteku nije moguće pisati.

2.16. prosljeđivanje podataka:

> - preusmjeravanje izlaznih podataka. Podaci koji se uvijek prikazuju na ekranu preusmjeravaju se na periferni uređaj ili disk datoteku. U potonjem slučaju, datoteka se kreira ako je potrebno. Ako datoteka postoji, tada se stari podaci zamjenjuju novim.

TYPE FILE.TXT > PRN

Sastanak ECHO grupe sutra > PRN

>> - izlaz se također preusmjerava, ali ako datoteka već postoji, podaci se dodaju starim podacima.

< - переадресовать входные данные. Данные будут приниматься не с клавиатуры, а с периферийного устройства или из дискового файла.

PROGRAM< FILE.TXT

Napomena: Program čije izvršavanje želimo preusmjeriti mora koristiti standardne I/O funkcije.

2.17. Organizacija transportera.

Možete ulančati komande ili programe tako da se ekranski izlaz prvog koristi kao unos sa tastature za sledeći A1|A2|A3.

ECHO Y | DEL *.* >NUL - automatski će odgovoriti Y (Da) na upit "Jeste li sigurni..." prilikom brisanja svih stavki direktorija.

Javlja se duž (transportne trake) | prenos podataka iz jednog programa u drugi. Mnogo efikasnija upotreba | (cevovod) sa naredbama za filtriranje i preusmjeravanje.

2.18.FILTRI PRONAĐI, VIŠE, SORTIRAJ.

a) Potražite određene podatke u datoteci na disku (broj telefona, adresa, bilo koja fraza):

PRONAĐI naziv datoteke "fraze" [putanja\],

gdje je /C brojač detekcije, tj. koliko puta je fraza otkrivena, ali sami redovi nisu prikazani;

/N – prikazuje se i broj linije (osim same linije);

/V – prikazuje sve redove koji ne sadrže ovu frazu.

FIND “group” FILE.TXT – prikazuje red iz datoteke koji sadrži riječ “group”.

DIR | FIND /V “COM” – prikazuje sve datoteke osim datoteka sa ekstenzijom COM.

PRONAĐI „automobil“ AB.DAT, B.DAT, C.DAT – troškovi automobila.

b) Prikaz stranice po stranicu

VIŠE< FILE.TXT

TYPE FILE.EXT | VIŠE

c) Sortiranje podataka.

SORT (podrazumevano sortiranje po 1 znak abecednim redom u rastućem redosledu),

gdje je /R - sortiranje u opadajućem redoslijedu;

/+n – počevši od kolone n, red će biti sortiran.

unos informacija sa tastature, Ù Z – znak kraja unesene informacije.

Preporučljivo je ovo zapisati u datoteku, tj. SORT< CON >FILE.TXT.

DIR | SORT – elementi direktorija su sortirani prema nazivima datoteka (direktorija).

DIR | SORT /+10 > FILE.EXT -

lista fajlova će biti poređana po ekstenzijama (WINDOWS 9X).

Jedan od glavnih zadataka OS-a je osigurati razmjenu podataka između aplikacija i perifernih uređaja računala. U savremenim operativnim sistemima funkcije razmjene podataka sa perifernim uređajima obavljaju ulazno/izlazni podsistemi. Ulazno/izlazni podsistem uključuje drajvere za kontrolu eksternih uređaja i sistem datoteka.

Kako bi korisniku pružio pogodnost s podacima pohranjenim na diskovima, OS zamjenjuje fizičku organizaciju podataka svojim logičkim modelom. Logička struktura - stablo direktorija koje se na ekranu prikazuje programom Explorer itd.

File– imenovano područje vanjske memorije u koje se podaci mogu upisivati ​​i čitati iz njih. Datoteke se pohranjuju u memoriju neovisnu o energiji, obično na magnetnim diskovima. Podaci su organizirani u datoteke u svrhu dugoročnog i pouzdanog skladištenja informacija i u svrhu dijeljenja informacija. Atributi se mogu postaviti za datoteku u računarskim mrežama, mogu se podesiti prava pristupa.

Sistem datoteka uključuje:

Zbirka svih datoteka na logičkom disku;

Strukture podataka koje se koriste za upravljanje datotekama - tabele slobodnog i iskorišćenog prostora na disku, tabele lokacija datoteka itd.

Sistemski softverski alati koji vam omogućavaju obavljanje operacija nad datotekama, kao što su kreiranje, brisanje, kopiranje, premještanje, preimenovanje, pretraživanje.

Svaki OS ima svoj vlastiti sistem datoteka.

Funkcije sistema datoteka:

Dodjela memorije na disku;

Imenovanje fajla;

Mapiranje imena datoteke na odgovarajuću fizičku adresu u vanjskoj memoriji;

Pružanje pristupa podacima;

Zaštita podataka i oporavak;

Vrste fajlova

Sistemi datoteka podržavaju nekoliko funkcionalno različitih tipova datoteka, koje obično uključuju:

Redovni fajlovi, ili jednostavno datoteke koje sadrže proizvoljne informacije koje korisnik unosi u njih ili koje nastaju kao rezultat rada sistema ili korisničkih programa. Sadržaj obične datoteke određuje aplikacija koja s njom radi. Obične datoteke su podijeljene u dvije široke klase: izvršne i neizvršne. OS mora biti u stanju prepoznati vlastitu izvršnu datoteku.

Katalozi– posebna vrsta datoteka koje sadrže informacije o sistemskoj pomoći o skupu datoteka koje se nalaze u ovom direktoriju (sadrži imena i informacije o datotekama). Sa korisničke tačke gledišta, direktoriji vam omogućavaju da organizujete skladištenje podataka na disku. Iz perspektive OS-a, direktoriji se koriste za upravljanje datotekama.

Specijalni fajlovi su lažne datoteke koje odgovaraju I/O uređajima i dizajnirane su za izvršavanje I/O naredbi.

Po pravilu, sistem datoteka ima hijerarhijsku strukturu, na čijem se vrhu nalazi jedan korijenski direktorij, čiji je naziv isti kao i naziv logičke disk jedinice, a nivoi su kreirani činjenicom da je niži direktorij. direktorij nivoa je uključen u direktorij višeg nivoa.

Svaka datoteka bilo koje vrste ima svoje simboličko ime, pravila za formiranje simboličkih imena su različita u svakom OS-u. Hijerarhijski organizovani sistemi datoteka koriste tri tipa imena: jednostavna ili simbolička, puno ime ili složena i relativna.

Jednostavno ime definira datoteku unutar istog direktorija. Datoteke mogu imati ista simbolička imena ako se nalaze u različitim direktorijumima. "Mnogo fajlova - jedno jednostavno ime."

Puno ime je niz jednostavnih simboličkih imena svih direktorija kroz koje prolazi put od korijena do date datoteke i samog imena datoteke. Potpuno kvalificirano ime datoteke jedinstveno identificira datoteku na sistemu datoteka. "Jedan fajl - jedno puno ime"

Relativno ime datoteka je definirana kroz koncept tekućeg direktorija, odnosno direktorija u kojem se korisnik trenutno nalazi. Sistem datoteka bilježi ime trenutnog direktorija tako da ga onda može koristiti kao dopunu relativnom imenu za formiranje potpuno kvalificiranog imena. Korisnik upisuje ime datoteke počevši od trenutnog direktorija.

Ako OS podržava nekoliko eksternih memorijskih uređaja (tvrdi disk, floppy drajv, CD ROM), onda se pohrana datoteka može organizirati na dva načina:

1. Svaki uređaj ima autonomni (svoj vlastiti) sistem datoteka, to jest, datoteke koje se nalaze na ovom uređaju su opisane njihovim stablom direktorija kao da nisu povezane sa stablom direktorija drugog uređaja;

2. Montiranje sistema datoteka (UNIX OS). Korisnik ima mogućnost da kombinuje sisteme datoteka koji se nalaze na različitim uređajima u jedan sistem datoteka, koji će imati jedno stablo direktorijuma.

Atributi datoteke– svojstva dodijeljena datoteci. Glavni atributi – Read Only, System, Hidden, Archive.

OS fajl sistem mora da obezbedi korisniku skup operacija za rad sa datotekama u obrascu sistemski pozivi. Ovaj set uključuje sistemske pozive: kreiraj (kreiraj fajl), čitaj (čitaj), piši (piši), zatvaraj (zatvara) i neke druge. Prilikom rada s jednom datotekom, u pravilu se ne izvodi jedna operacija, već niz. Na primjer, kada radite u uređivaču teksta. Koja god operacija da se izvrši na datoteci, OS mora izvršiti niz radnji koje su univerzalne za sve operacije:

1. Koristeći simbolički naziv datoteke, pronađite njene karakteristike koje su pohranjene u sistemu datoteka na disku;

2. Kopirajte karakteristike datoteke u OP;

3. Na osnovu karakteristika datoteke provjeriti prava pristupa za obavljanje tražene operacije (čitanje, pisanje, brisanje);

4. Nakon izvođenja operacije s datotekom, obrišite memorijski prostor koji je dodijeljen za privremeno skladištenje karakteristika datoteke.

Rad sa fajlom počinje sistemskim pozivom OTVOREN, koji kopira karakteristike datoteke i provjerava dozvole, a završava sistemskim pozivom ZATVORI, koji oslobađa bafer sa karakteristikama i onemogućava nastavak rada sa datotekom bez njenog ponovnog otvaranja.

Organizacija datoteka podataka naziva se distribucija datoteka po direktorijima, direktoriji po logičkim diskovima. Logički pogon – Direktorij – Datoteka. Korisnik ima mogućnost da dobije informacije o organizaciji datoteke podataka.

Zove se principi postavljanja datoteka, direktorija i sistemskih informacija na određeni vanjski memorijski uređaj Fizička organizacija sistema datoteka.

Generale. U teoriji računarstva definisana su sljedeća tri glavna tipa struktura podataka: linearna, tabelarna, hijerarhijska. Primjer knjige: redoslijed listova - linearna struktura. Dijelovi, sekcije, poglavlja, paragrafi - hijerarhija. Sadržaj – tabela – povezuje – hijerarhijski sa linearnim. Strukturirani podaci imaju novi atribut - Adresa. dakle:

      Linearne strukture (liste, vektori). Redovne liste. Adresa svakog elementa je jedinstveno određena njegovim brojem. Ako su svi elementi liste jednake dužine – vektori podataka.

      Tabelarne strukture (tabele, matrice). Razlika između tabele i liste - svaki element - određena je adresom koja se sastoji ne od jednog, već od nekoliko parametara. Najčešći primjer je matrica - adresa - dva parametra - broj reda i broj kolone. Višedimenzionalne tablice.

      Hijerarhijske strukture. Koristi se za predstavljanje nepravilnih podataka. Adresa je određena rutom - od vrha stabla. Sistem datoteka - računar. (Ruta može premašiti veličinu podataka, dihotomija - uvijek postoje dvije grane - lijevo i desno).

Naručivanje struktura podataka. Glavna metoda je sortiranje. ! Prilikom dodavanja novog elementa u uređenu strukturu, moguće je promijeniti adresu postojećih. Za hijerarhijske strukture - indeksiranje - svaki element ima jedinstveni broj - koji se zatim koristi u sortiranju i pretraživanju.

    Osnovni elementi sistema datoteka

Istorijski prvi korak u skladištenju i upravljanju podacima bila je upotreba sistema za upravljanje datotekama.

Datoteka je imenovana oblast vanjske memorije u koju se može pisati i čitati. tri parametra:

    niz proizvoljnog broja bajtova,

    jedinstveno vlastito ime (zapravo adresa).

    podaci istog tipa – tip datoteke.

Pravila za imenovanje datoteka, način na koji se pristupa podacima pohranjenim u datoteci i struktura tih podataka zavise od određenog sistema za upravljanje datotekama i eventualno od tipa datoteke.

Prvi, u modernom smislu, razvijeni sistem datoteka razvio je IBM za svoju seriju 360 (1965-1966). Ali u postojećim sistemima se praktično ne koristi. Korištene strukture podataka liste (EC-volumen, odjeljak, datoteka).

Većina vas je upoznata sa sistemima datoteka modernih operativnih sistema. Ovo je prvenstveno MS DOS, Windows, a neki sa konstrukcijom sistema datoteka za različite varijante UNIX-a.

Struktura fajla. Datoteka predstavlja kolekciju blokova podataka koji se nalaze na vanjskom mediju. Za razmjenu sa magnetnim diskom na hardverskom nivou, potrebno je navesti broj cilindra, broj površine, broj bloka na odgovarajućoj stazi i broj bajtova koji se trebaju upisati ili pročitati od početka ovog bloka. Stoga, svi sistemi datoteka eksplicitno ili implicitno dodjeljuju neki osnovni nivo koji osigurava rad sa datotekama koje predstavljaju skup direktno adresiranih blokova u adresnom prostoru.

Imenovanje fajlova. Svi moderni sistemi datoteka podržavaju imenovanje datoteka na više nivoa održavanjem dodatnih datoteka sa posebnom strukturom - direktorijumima - u vanjskoj memoriji. Svaki direktorij sadrži nazive direktorija i/ili datoteka sadržanih u tom direktoriju. Dakle, puno ime datoteke sastoji se od liste imena direktorija plus imena datoteke u direktoriju koji neposredno sadrži datoteku. Razlika između načina na koji se datoteke imenuju na različitim sistemima datoteka je mjesto gdje počinje lanac imena. (Unix, DOS-Windows)

Zaštita datoteka. Sistemi za upravljanje datotekama moraju obezbijediti autorizaciju za pristup datotekama. Generalno, pristup je da se u odnosu na svakog registrovanog korisnika datog računarskog sistema, za svaki postojeći fajl, naznače radnje koje su dozvoljene ili zabranjene za ovog korisnika. Bilo je pokušaja da se ovaj pristup implementira u potpunosti. Ali to je izazvalo prevelike troškove kako u pohranjivanju suvišnih informacija tako i u korištenju ovih informacija za kontrolu podobnosti pristupa. Stoga većina modernih sistema za upravljanje datotekama koristi pristup zaštiti datoteka prvi put implementiran u UNIX-u (1974). U ovom sistemu, svaki registrovani korisnik je povezan sa parom celobrojnih identifikatora: identifikatorom grupe kojoj ovaj korisnik pripada i sopstvenim identifikatorom u grupi. U skladu s tim, za svaku datoteku se pohranjuje puni identifikator korisnika koji je kreirao ovu datoteku i bilježi se koje radnje on sam može izvršiti s datotekom, koje radnje s datotekom su dostupne drugim korisnicima iste grupe, a koje korisnici drugih grupa mogu raditi s fajlom. Ova informacija je veoma kompaktna, zahteva nekoliko koraka tokom verifikacije, a ovaj način kontrole pristupa je u većini slučajeva zadovoljavajući.

Višekorisnički način pristupa. Ako operativni sistem podržava višekorisnički režim, sasvim je moguće da dva ili više korisnika istovremeno pokušaju da rade sa istom datotekom. Ako će svi ovi korisnici samo čitati fajl, neće se dogoditi ništa loše. Ali ako barem jedan od njih promijeni datoteku, potrebna je međusobna sinhronizacija da bi ova grupa radila ispravno. Istorijski gledano, sistemi datoteka su imali sljedeći pristup. U operaciji otvaranja fajla (prva i obavezna operacija kojom treba da počne sesija rada sa datotekom), između ostalih parametara, naznačen je i režim rada (čitanje ili promena). + postoje posebne procedure za sinhronizaciju radnji korisnika. Nije dozvoljeno po evidenciji!

    Vođenje dnevnika u sistemima datoteka. Opšti principi.

Pokretanje provjere sistema (fsck) na velikim sistemima datoteka može potrajati dugo, što je na žalost s obzirom na današnje sisteme velike brzine. Razlog zašto nema integriteta u sistemu datoteka može biti neispravno demontažo, na primjer, na disk se upisivalo u vrijeme prekida. Aplikacije bi mogle ažurirati podatke sadržane u datotekama, a sistem bi mogao ažurirati metapodatke sistema datoteka, što su "podaci o podacima sistema datoteka", drugim riječima, informacije o tome koji blokovi su povezani s kojim datotekama, koje datoteke se nalaze u kojim direktorijima, i slično. Greške (nedostatak integriteta) u datotekama podataka su loše, ali mnogo gore su greške u metapodacima sistema datoteka, što može dovesti do gubitka datoteke i drugih ozbiljnih problema.

Da bi se minimizirali problemi integriteta i minimiziralo vrijeme ponovnog pokretanja sistema, evidentirani sistem datoteka održava listu promjena koje će napraviti na sistemu datoteka prije stvarnog pisanja promjena. Ovi zapisi se pohranjuju u posebnom dijelu sistema datoteka koji se zove "dnevnik" ili "log". Jednom kada su ovi unosi dnevnika (dnevnika) bezbedno zapisani, sistem datoteka dnevnika pravi ove promene u sistemu datoteka i zatim briše ove unose iz „dnevnika“ (dnevnika). Unosi u dnevnik su organizirani u skupove povezanih promjena sistema datoteka, slično kao što su promjene dodane bazi podataka organizirane u transakcije.

Sistem datoteka sa dnevnikom povećava vjerovatnoću integriteta jer se unosi u datoteku dnevnika vrše prije izmjena u sistemu datoteka i zato što sistem datoteka zadržava te unose dok se u potpunosti i sigurno ne primjene na sistem datoteka. Kada ponovo pokrenete računar koji koristi sistem datoteka u dnevniku, program za montiranje može osigurati integritet sistema datoteka jednostavnim provjeravanjem log datoteke za promjene koje su bile očekivane, ali nisu napravljene i zapisivanjem u sistem datoteka. U većini slučajeva, sistem ne mora da proverava integritet sistema datoteka, što znači da će računar koji koristi sistem datoteka u dnevniku biti dostupan za upotrebu skoro odmah nakon ponovnog pokretanja. Shodno tome, šanse za gubitak podataka zbog problema u sistemu datoteka su značajno smanjene.

Klasični oblik sistema datoteka sa dnevnikom je pohranjivanje promjena u metapodacima sistema datoteka u dnevnik (log) i pohranjivanje promjena svih podataka sistema datoteka, uključujući promjene u samim datotekama.

    Sistem datoteka MS-DOS (FAT)

MS-DOS sistem datoteka je sistem datoteka zasnovan na stablu za male diskove i jednostavne strukture direktorija, pri čemu je korijen korijenski direktorij, a listovi su datoteke i drugi direktoriji, eventualno prazni. Datoteke kojima upravlja ovaj sistem datoteka smještene su u klastere, čija veličina može biti u rasponu od 4 KB do 64 KB u više od 4, bez korištenja svojstva susjedstva na mješoviti način za dodjelu memorije diska. Na primjer, slika prikazuje tri datoteke. Datoteka File1.txt je prilično velika: uključuje tri uzastopna bloka. Mala datoteka File3.txt koristi prostor samo jednog dodijeljenog bloka. Treći fajl je File2.txt. je velika fragmentirana datoteka. U svakom slučaju, ulazna točka pokazuje na prvi blok koji se može dodijeliti u vlasništvu datoteke. Ako datoteka koristi više dodijeljenih blokova, prethodni blok ukazuje na sljedeći u lancu. Vrijednost FFF je identificirana s krajem niza.

FAT particija diska

Za efikasan pristup datotekama koristite tabela raspodjele datoteka– Tabela alokacije datoteka, koja se nalazi na početku particije (ili logičkog diska). Ime ovog sistema datoteka – FAT – dolazi iz imena tabele alokacije. Radi zaštite particije, dvije kopije FAT-a su pohranjene na njoj u slučaju da se jedna od njih ošteti. Pored toga, tabele alokacije fajlova moraju biti postavljene na striktno fiksnim adresama kako bi se fajlovi potrebni za pokretanje sistema pravilno locirali.

Tablica dodjele datoteka sastoji se od 16-bitnih elemenata i sadrži sljedeće informacije o svakom klasteru logičkog diska:

    klaster se ne koristi;

    klaster koristi datoteka;

    loš klaster;

    zadnji klaster datoteka;.

Budući da svakom klasteru mora biti dodijeljen jedinstveni 16-bitni broj, FAT stoga podržava maksimalno 216, odnosno 65.536 klastera na jednom logičkom disku (i također rezerviše neke od klastera za svoje potrebe). Tako dobijamo maksimalnu veličinu diska koju opslužuje MS-DOS na 4 GB. Veličina klastera se može povećati ili smanjiti ovisno o veličini diska. Međutim, kada veličina diska premaši određenu vrijednost, klasteri postaju preveliki, što dovodi do interne defragmentacije diska. Pored informacija o datotekama, tabela alokacije datoteka može sadržavati i informacije o direktorijima. Ovo tretira direktorije kao posebne datoteke sa 32-bajtnim unosima za svaki fajl koji se nalazi u tom direktoriju. Korijenski direktorij ima fiksnu veličinu od 512 unosa za tvrdi disk, a za flopi diskove ova veličina je određena veličinom diskete. Osim toga, korijenski direktorij se nalazi odmah nakon druge kopije FAT-a jer sadrži datoteke potrebne MS-DOS pokretačkom programu.

Kada traži datoteku na disku, MS-DOS je prisiljen da pregleda strukturu direktorija da bi je pronašao. Na primjer, za pokretanje izvršne datoteke C:\Program\NC4\nc.exe pronalazi izvršnu datoteku radeći sljedeće:

    čita korijenski direktorij pogona C: i traži direktorij programa u njemu;

    čita početni program klastera i traži u ovom direktoriju unos o NC4 poddirektorijumu;

    čita početni klaster NC4 poddirektorijuma i traži unos za nc.exe datoteku u njemu;

    čita sve klastere datoteke nc.exe.

Ova metoda pretraživanja nije najbrža među trenutnim sistemima datoteka. Štoviše, što je veća dubina direktorija, to će pretraga biti sporija. Da biste ubrzali operaciju pretraživanja, trebali biste održavati uravnoteženu strukturu datoteke.

Prednosti FAT-a

    Najbolji je izbor za male logičke diskove, jer... počinje sa minimalnim troškovima. Na diskovima čija veličina ne prelazi 500 MB, radi sa prihvatljivim performansama.

Nedostaci FAT-a

    Budući da je veličina unosa datoteke ograničena na 32 bajta, a informacije moraju uključivati ​​veličinu datoteke, datum, atribute itd., veličina naziva datoteke je također ograničena i ne može premašiti 8+3 karaktera za svaki fajl. Upotreba takozvanih kratkih imena datoteka čini FAT manje atraktivnim za upotrebu od drugih sistema datoteka.

    Upotreba FAT-a na diskovima većim od 500 MB je neracionalna zbog defragmentacije diska.

    FAT sistem datoteka nema nikakve sigurnosne karakteristike i podržava minimalne mogućnosti sigurnosti informacija.

    Brzina operacija u FAT-u obrnuto je proporcionalna dubini ugniježđenja direktorija i prostora na disku.

    UNIX sistem datoteka - sistemi (ext3)

Moderan, moćan i besplatan Linux operativni sistem pruža široku oblast za razvoj modernih sistema i prilagođenog softvera. Neki od najuzbudljivijih razvoja najnovijih Linux kernela su nove tehnologije visokih performansi za upravljanje skladištenjem, smještajem i ažuriranjem podataka na disku. Jedan od najzanimljivijih mehanizama je ext3 sistem datoteka, koji je integriran u Linux kernel od verzije 2.4.16, a već je standardno dostupan u Linux distribucijama od Red Hat-a i SuSE-a.

Ext3 sistem datoteka je sistem datoteka sa dnevnikom, 100% kompatibilan sa svim uslužnim programima kreiranim za kreiranje, upravljanje i fino podešavanje ext2 sistema datoteka, koji se koristi na Linux sistemima posljednjih nekoliko godina. Prije nego što detaljno opišemo razlike između ext2 i ext3 sistema datoteka, razjasnimo terminologiju sistema datoteka i skladišta datoteka.

Na nivou sistema, svi podaci na računaru postoje kao blokovi podataka na nekom uređaju za skladištenje, organizovani pomoću posebnih struktura podataka u particije (logički skupovi na uređaju za skladištenje), koji su zauzvrat organizovani u fajlove, direktorijume i neiskorištene (besplatne) prostor.

Sistemi datoteka se kreiraju na particijama diska kako bi se pojednostavilo skladištenje i organizacija podataka u obliku datoteka i direktorija. Linux, kao i Unix sistem, koristi hijerarhijski sistem datoteka sastavljen od datoteka i direktorija, koji sadrže ili datoteke ili direktorije. Datoteke i direktoriji u Linux sistemu datoteka postaju dostupni korisniku njihovim montiranjem (naredba "mount"), što je obično dio procesa pokretanja sistema. Lista sistema datoteka dostupnih za upotrebu pohranjena je u /etc/fstab datoteci (FileSystem TABle). Lista sistema datoteka koje sistem trenutno ne montira je pohranjena u /etc/mtab (Mount TABle) datoteci.

Kada se sistem datoteka montira tokom pokretanja, bit u zaglavlju ("čisti bit") se briše, što ukazuje da je sistem datoteka u upotrebi i da se strukture podataka koriste za kontrolu postavljanja i organizacije datoteka i direktorija unutar tog sistema datoteka. može se mijenjati.

Sistem datoteka se smatra kompletnim ako su svi blokovi podataka u njemu u upotrebi ili slobodni; svaki dodijeljeni blok podataka zauzima jedna i samo jedna datoteka ili direktorij; svim datotekama i direktorijumima se može pristupiti nakon obrade niza drugih direktorija u sistemu datoteka. Kada se Linux sistem namjerno isključi korištenjem naredbi operatera, svi sistemi datoteka se demontiraju. Demontiranje sistema datoteka tokom gašenja postavlja "čist bit" u zaglavlju sistema datoteka, što ukazuje da je sistem datoteka ispravno demontiran i da se stoga može smatrati netaknutim.

Godine otklanjanja grešaka i redizajna sistema datoteka i korištenje poboljšanih algoritama za upisivanje podataka na disk uvelike su smanjili oštećenje podataka uzrokovano aplikacijama ili samim Linux kernelom, ali eliminacija korupcije i gubitka podataka zbog nestanka struje i drugih problema sa sistemom i dalje je izazov . U slučaju pada ili jednostavnog gašenja Linux sistema bez korištenja standardnih procedura isključivanja, “čisti bit” nije postavljen u zaglavlju sistema datoteka. Sljedeći put kada se sistem pokrene, proces montiranja otkriva da sistem nije označen kao "čist" i fizički provjerava njegov integritet koristeći Linux/Unix uslužni program za provjeru sistema datoteka "fsck" (File System CheckK).

Postoji nekoliko sistema datoteka dnevnika dostupnih za Linux. Najpoznatiji od njih su: XFS, sistem datoteka za vođenje dnevnika koji je razvio Silicon Graphics, ali sada objavljen kao open source; RaiserFS, sistem datoteka za vođenje dnevnika dizajniran posebno za Linux; JFS, sistem datoteka za dnevnik koji je prvobitno razvio IBM, ali je sada objavljen kao open source; ext3 je sistem datoteka koji je razvio dr. Stephan Tweedie u Red Hatu i nekoliko drugih sistema.

Ext3 datotečni sistem je dnevnikirana Linux verzija sistema datoteka ext2. Ext3 sistem datoteka ima jednu značajnu prednost u odnosu na druge sisteme datoteka za vođenje dnevnika - potpuno je kompatibilan sa ext2 sistemom datoteka. Ovo omogućava korištenje svih postojećih aplikacija dizajniranih da manipulišu i prilagođavaju ext2 sistem datoteka.

Ext3 sistem datoteka je podržan od strane Linux kernela verzije 2.4.16 i novijih i mora biti omogućen korištenjem dijaloga Filesystems Configuration prilikom izrade kernela. Linux distribucije kao što su Red Hat 7.2 i SuSE 7.3 već uključuju izvornu podršku za ext3 sistem datoteka. Možete koristiti ext3 sistem datoteka samo ako je podrška za ext3 ugrađena u vaš kernel i ako imate najnovije verzije uslužnih programa "mount" i "e2fsprogs".

U većini slučajeva, pretvaranje sistema datoteka iz jednog formata u drugi podrazumijeva pravljenje sigurnosne kopije svih sadržanih podataka, ponovno formatiranje particija ili logičkih volumena koji sadrže sistem datoteka, a zatim vraćanje svih podataka u taj sistem datoteka. Zbog kompatibilnosti ext2 i ext3 datotečnih sistema, svi ovi koraci nisu potrebni, a prijevod se može obaviti pomoću jedne naredbe (pokrenuti s root privilegijama):

# /sbin/tune2fs -j<имя-раздела >

Na primjer, pretvaranje ext2 sistema datoteka koji se nalazi na /dev/hda5 particiji u ext3 sistem datoteka može se obaviti pomoću sljedeće naredbe:

# /sbin/tune2fs -j /dev/hda5

Opcija "-j" komande "tune2fs" kreira ext3 dnevnik na postojećem ext2 sistemu datoteka. Nakon konverzije ext2 sistema datoteka u ext3, morate također napraviti promjene u unosima datoteke /etc/fstab kako biste naznačili da je particija sada sistem datoteka "ext3". Također možete koristiti automatsko otkrivanje tipa particije (opcija „auto”), ali se ipak preporučuje eksplicitno navođenje tipa sistema datoteka. Sljedeći primjer /etc/fstab datoteke prikazuje promjene prije i nakon prijenosa sistema datoteka za /dev/hda5 particiju:

/dev/ hda5 /opt ext2 podrazumevane vrednosti 1 2

/dev/ hda5 /opt ext3 podrazumevano 1 0

Posljednje polje u /etc/fstab specificira korak u procesu pokretanja tokom kojeg treba provjeriti integritet sistema datoteka pomoću uslužnog programa "fsck". Kada koristite ext3 sistem datoteka, možete postaviti ovu vrijednost na "0" kao što je prikazano u prethodnom primjeru. To znači da program "fsck" nikada neće provjeriti integritet datotečnog sistema, zbog činjenice da se integritet sistema datoteka garantuje vraćanjem dnevnika.

Pretvaranje korijenskog sistema datoteka u ext3 zahtijeva poseban pristup, a najbolje se radi u režimu jednog korisnika nakon kreiranja RAM diska koji podržava ext3 sistem datoteka.

Pored toga što je kompatibilan sa uslužnim programima sistema datoteka ext2 i jednostavnog prevođenja sistema datoteka sa ext2 na ext3, ext3 sistem datoteka takođe nudi nekoliko različitih tipova dnevnika.

Ext3 sistem datoteka podržava tri različita načina vođenja dnevnika koji se mogu aktivirati iz /etc/fstab datoteke. Ovi načini evidentiranja su sljedeći:

    Dnevnik/časopis – bilježi sve promjene podataka i metapodataka sistema datoteka. Najsporiji od sva tri načina evidentiranja. Ovaj način rada minimizira mogućnost gubitka promjena datoteka koje napravite na sistemu datoteka.

    Sekvencijalno/uređeno – Zapisuje promjene samo u metapodatke sistema datoteka, ali zapisuje ažuriranja podataka datoteke na disk prije promjene pridruženih metapodataka sistema datoteka. Ovaj ext3 način evidentiranja je instaliran prema zadanim postavkama.

    Povratni upis - pišu se samo promjene metapodataka sistema datoteka, na osnovu standardnog procesa za upisivanje promjena u podatke datoteke. Ovo je najbrži način evidentiranja.

Razlike između ovih načina evidentiranja su suptilne i duboke. Korišćenje režima dnevnika zahteva da ext3 sistem datoteka dva puta upiše svaku promenu u sistem datoteka - prvo u dnevnik, a zatim u sam sistem datoteka. Ovo može smanjiti ukupne performanse vašeg datotečnog sistema, ali ovaj način najviše vole korisnici jer minimizira mogućnost gubitka podataka promjena u vašim datotekama, budući da se i promjene meta podataka i promjene podataka datoteke upisuju u ext3 dnevnik i mogu se ponavlja kada se sistem ponovo pokrene.

Koristeći "sekvencijalni" način rada, bilježe se samo promjene metapodataka sistema datoteka, što smanjuje redundantnost između upisivanja u sistem datoteka i dnevnik, zbog čega je ovaj metod brži. Iako se promjene u datotečnim podacima ne zapisuju u dnevnik, one se moraju napraviti prije nego što ext3 demon za dnevnik izvrši promjene u pridruženim metapodacima sistema datoteka, što može malo smanjiti performanse vašeg sistema. Korištenje ove metode vođenja dnevnika osigurava da datoteke na sistemu datoteka nikada nisu nesinhronizirane s pridruženim metapodacima sistema datoteka.

Metoda povratnog upisivanja je brža od druge dvije metode vođenja dnevnika jer pohranjuje samo promjene metapodataka sistema datoteka i ne čeka da se pridruženi podaci datoteke promijene prilikom pisanja (prije ažuriranja stvari kao što su veličina datoteke i informacije o direktoriju). Budući da se podaci datoteke ažuriraju asinhrono u odnosu na promjene metapodataka sistema datoteka u dnevniku, datoteke u sistemu datoteka mogu pokazati greške u metapodacima, na primjer, grešku u označavanju vlasnika blokova podataka (čije ažuriranje nije završeno u kada je sistem ponovo pokrenut). Ovo nije fatalno, ali može ometati korisničko iskustvo.

Određivanje načina vođenja dnevnika koji se koristi na ext3 sistemu datoteka se vrši u datoteci /etc/fstab za taj sistem datoteka. "Sekvencijalni" režim je podrazumevani, ali možete odrediti različite režime evidentiranja promenom opcija za željenu particiju u datoteci /etc/fstab. Na primjer, unos u /etc/fstab koji ukazuje na korištenje načina zapisivanja povratnog upisivanja bi izgledao ovako:

/dev/hda5 /opt ext3 data=writeback 1 0

    Windows NT porodični sistem datoteka (NTFS)

      Fizička struktura NTFS-a

Počnimo sa opštim činjenicama. NTFS particija, u teoriji, može biti gotovo bilo koje veličine. Naravno, granica postoji, ali je neću ni naznačiti, jer će ona biti dovoljna za narednih sto godina razvoja kompjuterske tehnologije - po bilo kojoj stopi rasta. Kako to funkcionira u praksi? Skoro isto. Maksimalna veličina NTFS particije trenutno je ograničena samo veličinom tvrdih diskova. NT4 će, međutim, imati problema pri pokušaju instaliranja na particiju ako je bilo koji njegov dio veći od 8 GB od fizičkog početka diska, ali ovaj problem utječe samo na particiju za pokretanje.

Lirska digresija. Metoda instaliranja NT4.0 na prazan disk je prilično originalna i može dovesti do pogrešnih razmišljanja o mogućnostima NTFS-a. Ako instalateru kažete da želite formatirati disk u NTFS, maksimalna veličina koju će vam ponuditi je samo 4 GB. Zašto tako mala ako je veličina NTFS particije zapravo praktički neograničena? Činjenica je da odjeljak za instalaciju jednostavno ne poznaje ovaj sistem datoteka :) Instalacijski program formatira ovaj disk u običan FAT, čija je maksimalna veličina u NT-u 4 GB (koristeći ne baš standardni ogromni klaster od 64 KB), i NT se instalira na ovom FAT-u. Ali već prilikom prvog pokretanja samog operativnog sistema (još u fazi instalacije), particija se brzo pretvara u NTFS; tako da korisnik ne primjećuje ništa osim čudnog “ograničenja” na veličinu NTFS-a tokom instalacije. :)

      Struktura presjeka - opći pogled

Kao i svaki drugi sistem, NTFS dijeli sav korisni prostor u klastere - blokove podataka koji se koriste u isto vrijeme. NTFS podržava skoro svaku veličinu klastera - od 512 bajtova do 64 KB, dok se klaster od 4 KB smatra određenim standardom. NTFS nema nikakvih anomalija u strukturi klastera, tako da se o ovoj, općenito, prilično banalnoj temi, nema puno reći.

NTFS disk je konvencionalno podijeljen na dva dijela. Prvih 12% diska je dodijeljeno takozvanoj MFT zoni - prostoru u koji MFT metafile raste (više o tome u nastavku). Nije moguće upisati nikakve podatke u ovo područje. MFT zona je uvijek prazna - to se radi kako se najvažniji servisni fajl (MFT) ne bi fragmentirao kako raste. Preostalih 88% diska je normalan prostor za pohranu datoteka.

Slobodni prostor na disku, međutim, uključuje sav fizički slobodan prostor - tu su uključeni i nepopunjeni dijelovi MFT zone. Mehanizam korišćenja MFT zone je sledeći: kada se fajlovi više ne mogu upisivati ​​u regularni prostor, MFT zona se jednostavno smanjuje (u trenutnim verzijama operativnih sistema za tačno polovinu), čime se oslobađa prostor za pisanje fajlova. Kada se oslobodi prostor u redovnoj MFT oblasti, oblast se može ponovo proširiti. Istovremeno, moguće je da obični fajlovi ostanu u ovoj zoni: ovdje nema anomalije. Pa, sistem je pokušao da je zadrži na slobodi, ali ništa nije uspelo. Život ide dalje... MFT metafajl može i dalje postati fragmentiran, iako bi to bilo nepoželjno.

      MFT i njegova struktura

NTFS sistem datoteka je izvanredno dostignuće strukturiranja: svaki element sistema je datoteka - čak i servisne informacije. Najvažniji fajl na NTFS-u se zove MFT, ili Master File Table – opšta tabela datoteka. Nalazi se u MFT zoni i predstavlja centralizirani direktorij svih ostalih datoteka na disku i, paradoksalno, samog sebe. MFT je podijeljen na unose fiksne veličine (obično 1 KB), a svaki unos odgovara datoteci (u opštem smislu te riječi). Prvih 16 datoteka su uslužne prirode i nedostupne su operativnom sistemu - nazivaju se metadatotekama, a prva metadatoteka je sam MFT. Ovih prvih 16 MFT elemenata su jedini dio diska koji ima fiksnu poziciju. Zanimljivo je da je druga kopija prva tri zapisa, radi pouzdanosti (veoma su važni), pohranjena tačno na sredini diska. Ostatak MFT datoteke može se, kao i svaka druga datoteka, nalaziti na proizvoljnim mjestima na disku - možete vratiti njegovu poziciju pomoću same datoteke, "zakačivši" na samoj osnovi - prvi MFT element.

        Metafiles

Prvih 16 NTFS datoteka (metadatoteka) su uslužne prirode. Svaki od njih je odgovoran za neki aspekt rada sistema. Prednost takvog modularnog pristupa je njegova zadivljujuća fleksibilnost - na primjer, na FAT-u, fizičko oštećenje u samom FAT području je kobno za funkcioniranje cijelog diska, a NTFS se može pomjeriti, čak i fragmentirati po disku, sve svoje usluge područja, zaobilazeći sve površinske greške - osim prvih 16 MFT elemenata.

Metadatoteke se nalaze u korijenskom direktoriju NTFS diska - počinju simbolom imena "$", iako je teško dobiti bilo kakvu informaciju o njima standardnim sredstvima. Zanimljivo je da ove datoteke imaju i vrlo realnu veličinu - možete saznati, na primjer, koliko operativni sistem troši na katalogizaciju cijelog diska gledajući veličinu $MFT datoteke. Sljedeća tabela prikazuje trenutno korištene metadatoteke i njihovu svrhu.

kopija prvih 16 MFT zapisa postavljena na sredinu diska

fajl podrške za evidentiranje (pogledajte ispod)

servisne informacije - oznaka volumena, verzija sistema datoteka itd.

lista standardnih atributa datoteke na volumenu

korijenski direktorij

zapreminska karta slobodnog prostora

sektor za pokretanje (ako se particija može pokrenuti)

fajl koji bilježi korisnička prava za korištenje prostora na disku (počeo je raditi samo u NT5)

datoteka - tabela korespondencije između velikih i malih slova u nazivima datoteka na trenutnom volumenu. Potreban je uglavnom zbog toga što su u NTFS nazivi fajlova napisani u Unicode-u, što iznosi 65 hiljada različitih znakova, a traženje velikih i malih ekvivalenata je vrlo netrivijalno.

        Fajlovi i tokovi

Dakle, sistem ima fajlove - i ništa osim fajlova. Šta ovaj koncept uključuje na NTFS?

    Prije svega, obavezan element je snimanje u MFT, jer, kao što je ranije spomenuto, svi fajlovi na disku se spominju u MFT-u. Sve informacije o datoteci se pohranjuju na ovom mjestu, osim samih podataka. Naziv datoteke, veličina, lokacija na disku pojedinačnih fragmenata itd. Ako jedan MFT zapis nije dovoljan za informaciju, tada se koristi nekoliko, i to ne nužno u nizu.

    Opcioni element - tokovi podataka datoteke. Definicija “opcionog” može izgledati čudno, ali, ipak, ovdje nema ničeg čudnog. Prvo, datoteka možda nema podatke - u ovom slučaju ne troši slobodan prostor na samom disku. Drugo, datoteka možda nije velika. Tada na scenu stupa prilično uspješno rješenje: podaci datoteke se pohranjuju direktno u MFT, u prostor koji ostaje od glavnih podataka unutar jednog MFT zapisa. Datoteke koje zauzimaju stotine bajtova obično nemaju svoje “fizičko” oličenje u glavnoj oblasti datoteke - svi podaci takve datoteke pohranjeni su na jednom mjestu - u MFT-u.

Situacija sa podacima iz fajla je prilično zanimljiva. Svaka datoteka na NTFS-u, općenito, ima donekle apstraktnu strukturu - nema podatke kao takve, ali postoje tokovi. Jedan od streamova ima značenje koje nam je poznato - fajl podaci. Ali većina atributa datoteke su također i tokovi! Tako se ispostavlja da datoteka ima samo jedan osnovni entitet - broj u MFT-u, a sve ostalo je opciono. Ova apstrakcija se može koristiti za kreiranje prilično zgodnih stvari - na primjer, možete "prikačiti" drugi tok datoteci tako što ćete u nju upisati bilo koji podatak - na primjer, informacije o autoru i sadržaju datoteke, kao što se radi u Windows 2000 (krajnja desna kartica u svojstvima datoteke, gledano iz Explorera). Zanimljivo je da ovi dodatni tokovi nisu vidljivi standardnim sredstvima: posmatrana veličina datoteke je samo veličina glavnog toka koji sadrži tradicionalne podatke. Možete, na primjer, imati datoteku nulte dužine, koja će, kada se izbriše, osloboditi 1 GB slobodnog prostora - jednostavno zato što je neki lukavi program ili tehnologija u njega ubacio dodatni stream veličine gigabajta (alternativnih podataka). Ali zapravo, trenutno se niti praktički ne koriste, tako da se ne treba bojati takvih situacija, iako su hipotetički moguće. Samo imajte na umu da je datoteka na NTFS dublji i globalniji koncept nego što se može zamisliti jednostavnim pregledavanjem direktorija diska. I na kraju: naziv datoteke može sadržavati bilo koje znakove, uključujući cijeli skup nacionalnih abeceda, budući da su podaci predstavljeni u Unicode-u - 16-bitnom prikazu koji daje 65535 različitih znakova. Maksimalna dužina naziva datoteke je 255 znakova.

      Katalozi

NTFS direktorij je specifična datoteka koja pohranjuje veze do drugih datoteka i direktorija, stvarajući hijerarhijsku strukturu podataka na disku. Datoteka kataloga je podijeljena na blokove, od kojih svaki sadrži naziv datoteke, osnovne atribute i vezu do MFT elementa, koji već daje potpune informacije o elementu kataloga. Interna struktura direktorija je binarno stablo. Evo šta to znači: da bi pronašao datoteku sa datim imenom u linearnom direktorijumu, kao što je FAT, operativni sistem mora da pregleda sve elemente direktorijuma dok ne pronađe pravi. Binarno stablo raspoređuje imena fajlova na način da se pretraga fajla obavlja na brži način - dobijanjem dvocifrenih odgovora na pitanja o lokaciji datoteke. Pitanje na koje binarno stablo može odgovoriti je: u kojoj se grupi, u odnosu na dati element, nalazi ime koje tražite - iznad ili ispod? Počinjemo s takvim pitanjem do srednjeg elementa, a svaki odgovor sužava područje pretraživanja u prosjeku dva puta. Fajlovi su, recimo, jednostavno sortirani po abecednom redu, a na pitanje se odgovara na očigledan način – upoređivanjem početnih slova. Područje pretraživanja, suženo na pola, počinje se istraživati ​​na sličan način, počevši ponovo od srednjeg elementa.

Zaključak - da bi pretražio jedan fajl između 1000, na primjer, FAT će morati napraviti u prosjeku 500 poređenja (najvjerovatnije je da će se datoteka naći usred pretraživanja), a sistem baziran na stablu će imati napraviti samo oko 10 (2^10 = 1024). Ušteda vremena pretraživanja je očigledna. Međutim, ne treba misliti da je u tradicionalnim sistemima (FAT) sve toliko zanemareno: prvo, održavanje liste datoteka u obliku binarnog stabla je prilično radno intenzivno, a drugo, čak i FAT koji izvodi moderni sistem (Windows2000 ili Windows98) koristi sličnu pretragu optimizacije. Ovo je samo još jedna činjenica koju treba dodati vašoj bazi znanja. Također bih želio razbiti uobičajenu zabludu (koju sam i sam nedavno podijelio) da je dodavanje datoteke u direktorij u obliku stabla teže nego u linearni direktorij: to su prilično uporedive operacije u vremenu - činjenica je da da biste dodali fajl u direktorijum, prvo morate da se uverite da fajl sa tim imenom još nije tu :) - i ovde u linearnom sistemu ćemo imati poteškoća sa pronalaženjem fajla, opisanog iznad, koji više nego kompenzira samu jednostavnost dodavanja datoteke u direktorij.

Koje informacije se mogu dobiti jednostavnim čitanjem kataloške datoteke? Upravo ono što proizvodi naredba dir. Da biste izvršili jednostavnu navigaciju po disku, ne morate ići u MFT za svaku datoteku, samo trebate pročitati najopćenitije informacije o datotekama iz datoteka direktorija. Glavni direktorij diska - root - ne razlikuje se od običnih direktorija, osim posebne veze na njega s početka MFT metadatoteke.

      Logging

NTFS je sistem otporan na greške koji se lako može vratiti u ispravno stanje u slučaju gotovo svakog stvarnog kvara. Svaki moderni sistem datoteka zasniva se na konceptu transakcije - radnje koja se izvodi u potpunosti i ispravno ili se uopšte ne izvodi. NTFS jednostavno nema posredna (pogrešna ili netačna) stanja – kvantum promjene podataka ne može se podijeliti na prije i poslije kvara, što dovodi do uništenja i konfuzije – on je ili izvršen ili otkazan.

Primjer 1: podaci se upisuju na disk. Odjednom se ispostavilo da nije bilo moguće pisati na mjesto gdje smo upravo odlučili napisati sljedeći dio podataka – fizičko oštećenje površine. Ponašanje NTFS-a u ovom slučaju je sasvim logično: transakcija pisanja je potpuno poništena - sistem shvata da pisanje nije izvršeno. Lokacija je označena kao neuspješna, a podaci se upisuju na drugu lokaciju - počinje nova transakcija.

Primjer 2: složeniji slučaj - podaci se zapisuju na disk. Odjednom, prasak - napajanje je isključeno i sistem se ponovo pokreće. U kojoj fazi je prestalo snimanje, gdje su podaci, a gdje gluposti? Još jedan sistemski mehanizam dolazi u pomoć - dnevnik transakcija. Činjenica je da je sistem, shvativši svoju želju za pisanjem na disk, označio ovo stanje u metadatoteci $LogFile. Prilikom ponovnog pokretanja, ovaj fajl se ispituje na prisustvo nedovršenih transakcija koje su prekinute nesrećom i čiji je rezultat nepredvidiv - sve ove transakcije se poništavaju: mjesto na kojem je upisano ponovo je označeno kao slobodno, indeksi i MFT elementi se vraćaju u stanje u kojem su bili prije kvara, a sistem u cjelini ostaje stabilan. Pa, šta ako je došlo do greške prilikom pisanja u dnevnik? U redu je i: transakcija ili još nije započela (postoji samo pokušaj da se zabilježe namjere da se ona izvrši), ili je već završena - odnosno postoji pokušaj da se zabilježi da je transakcija zapravo već obavljena. završeno. U potonjem slučaju, pri sljedećem pokretanju, sam sistem će u potpunosti shvatiti da je zapravo sve ionako ispravno napisano i neće obraćati pažnju na „nedovršenu“ transakciju.

Ipak, zapamtite da evidentiranje nije apsolutna panaceja, već samo sredstvo za značajno smanjenje broja grešaka i kvarova sistema. Malo je vjerovatno da će prosječan korisnik NTFS-a ikada primijetiti sistemsku grešku ili biti prisiljen da pokrene chkdsk - iskustvo pokazuje da se NTFS vraća u potpuno ispravno stanje čak i u slučaju kvarova u trenucima koji su veoma zauzeti aktivnošću diska. Možete čak optimizirati disk i pritisnuti reset usred ovog procesa - vjerovatnoća gubitka podataka čak i u ovom slučaju će biti vrlo mala. Međutim, važno je shvatiti da NTFS sistem za oporavak garantuje ispravnost sistema datoteka, a ne vaših podataka. Ako ste pisali na disk i došlo je do pada, vaši podaci možda neće biti zapisani. Nema čuda.

NTFS datoteke imaju jedan vrlo koristan atribut - "komprimiran". Činjenica je da NTFS ima ugrađenu podršku za kompresiju diska - nešto za što ste ranije morali koristiti Stacker ili DoubleSpace. Bilo koja datoteka ili direktorij može se pojedinačno pohraniti na disk u komprimiranom obliku - ovaj proces je potpuno transparentan za aplikacije. Kompresija datoteka ima vrlo veliku brzinu i samo jedno veliko negativno svojstvo - ogromnu virtualnu fragmentaciju komprimiranih datoteka, što, međutim, nikome baš i ne smeta. Kompresija se vrši u blokovima od 16 klastera i koristi takozvane „virtuelne klastere“ – opet izuzetno fleksibilno rešenje koje vam omogućava da postignete zanimljive efekte – na primer, pola datoteke se može komprimovati, a polovina ne. To se postiže zahvaljujući činjenici da je pohranjivanje informacija o kompresiji određenih fragmenata vrlo slično redovnoj fragmentaciji datoteke: na primjer, tipičan zapis fizičkog izgleda za stvarnu, nekomprimiranu datoteku:

klasteri datoteka od 1 do 43 pohranjuju se u klastere diskova počevši od 400, klasteri datoteka od 44 do 52 se pohranjuju u klastere diskova počevši od 8530...

Fizički izgled tipične komprimirane datoteke:

klasteri datoteka od 1 do 9 pohranjeni su u klasterima diskova počevši od 400 klastera datoteka od 10 do 16 se ne pohranjuju nigdje klasteri datoteka od 17 do 18 pohranjeni su u klasterima diskova počevši od 409 klastera datoteka od 19 do 36. nigdje se ne pohranjuju. ...

Vidi se da komprimovani fajl ima „virtuelne“ klastere, u kojima nema pravih informacija. Čim sistem vidi takve virtuelne klastere, odmah shvata da se podaci iz prethodnog bloka, višestruki od 16, moraju dekomprimovati, a dobijeni podaci će samo popuniti virtuelne klastere - to je, u stvari, ceo algoritam .

      Sigurnost

NTFS sadrži mnoga sredstva za razgraničenje prava objekata - vjeruje se da je ovo najnapredniji sistem datoteka od svih trenutno postojećih. U teoriji je to nesumnjivo tačno, ali u sadašnjim implementacijama, nažalost, sistem prava je prilično daleko od idealnog i, iako krut, nije uvijek logičan skup karakteristika. Prava koja su dodeljena bilo kom objektu i koja se jasno poštuju od strane sistema se razvijaju - velike promene i dopune prava su napravljene već nekoliko puta, a do Windows 2000 su konačno stigla do prilično razumnog skupa.

Prava NTFS sistema datoteka su neraskidivo povezana sa samim sistemom - odnosno, uopšteno govoreći, ne moraju se poštovati od strane drugog sistema ako mu se da fizički pristup disku. Kako bi spriječio fizički pristup, Windows 2000 (NT5) je i dalje uveo standardnu ​​funkciju - pogledajte dolje za više o tome. Sistem prava u sadašnjem stanju je prilično složen, i sumnjam da mogu širokom čitaocu reći nešto zanimljivo i korisno u svakodnevnom životu. Ako ste zainteresovani za ovu temu, naći ćete mnoge knjige o arhitekturi NT mreže koje to detaljnije opisuju.

U ovom trenutku opis strukture sistema datoteka može biti završen, ostaje da se opiše samo određeni broj jednostavno praktičnih ili originalnih stvari.

Ova stvar je bila u NTFS-u od pamtivijeka, ali se koristila vrlo rijetko - pa ipak: Hard Link je kada ista datoteka ima dva imena (nekoliko pokazivača direktorija datoteka ili različitih direktorija ukazuju na isti MFT zapis) . Recimo da isti fajl ima nazive 1.txt i 2.txt: ako korisnik izbriše fajl 1, ostaće fajl 2. Ako izbriše 2, ostaće fajl 1, odnosno oba imena, od trenutka kreiranja. potpuno su jednaki. Datoteka se fizički briše samo kada se izbriše njeno prezime.

      Simboličke veze (NT5)

Mnogo praktičnija funkcija koja vam omogućava da kreirate virtuelne direktorijume - potpuno isto kao i virtuelni diskovi koristeći naredbu subst u DOS-u. Primjene su prilično raznolike: prvo, pojednostavljivanje kataloškog sistema. Ako vam se ne sviđa direktorij Dokumenti i postavke\Administrator\Documents, možete ga povezati s korijenskim direktorijumom - sistem će i dalje komunicirati s direktorijem divljim putem, a vi ćete imati puno kraće ime koje je potpuno ekvivalentno na to. Za kreiranje takvih veza možete koristiti junction program (junction.zip(15 Kb), 36 kb), koji je napisao poznati stručnjak Mark Russinovich (http://www.sysinternals.com). Program radi samo u NT5 (Windows 2000), kao i sama funkcija. Za brisanje veze možete koristiti standardnu ​​naredbu rd. UPOZORENJE: Pokušaj brisanja veze pomoću Explorera ili drugih upravitelja datotekama koji ne razumiju virtuelnu prirodu direktorija (kao što je FAR) izbrisaće podatke na koje link upućuje! Budi pazljiv.

      Enkripcija (NT5)

Korisna karakteristika za ljude koji su zabrinuti za svoje tajne - svaki fajl ili direktorijum se takođe može šifrovati, što onemogućava da ga druga NT instalacija pročita. U kombinaciji sa standardnom i praktično neprobojnom lozinkom za pokretanje samog sistema, ova funkcija pruža dovoljnu sigurnost za većinu aplikacija za važne podatke koje odaberete.

mob_info