Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана)


Скачать 1.17 Mb.
Название Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана)
страница 6/10
Тип Программа
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Программа
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Имя файла в FAT


Имя файла разбивается на первые 8 символов, образующие имя файла, и последние 3, образующие расширение. Точка-разделитель добавляется на уровне файловой системы и не включается в поле имени. Если имя и расширение файла не заполняют отведенное для них место, остальные байты поля забиваются пробелами. Имя и расширение файла могут содержать любую комбинацию букв, цифр или символов с ASCII-кодами свыше 127; специальные символы распределяются на три группы:
Разрешенные: ! # $ % & ( ) - @ ^ _ ` { } ~ '
Запрещенные: + , . ; = [ ]
Служебные: * ? <� : > / \ | “
Имя файла не может начинаться или заканчиваться пробелом. Полный путь к файлу не может превышать 80 символов (3 – буква диска; 64 – путь; 12 – имя файла, включая точку-разделитель; 1 – разделитель NUL).

Отказоустойчивость системы


Поскольку система FAT хранит данные о файлах и данные о свободном месте на диске в одной таблице, то операция записи файла, традиционно состоящая из двух этапов (добавление занимаемого блока в перечень занятых и исключение этого же блока из списка свободных) происходит в FAT в одно действие. Благодаря этому система FAT обладает врождённой устойчивостью к сбоям, то есть сбой (например, питания) в момент выполнения операции чтения или записи в большинстве случаев не приведёт к разрушению файловой системы. Однако следует помнить, что в данном случае речь идёт именно о целостности файловой системы, а не самих файлов.
NTFS (New Technology File System — «файловая система новой технологии») — стандартная файловая система для семейства операционных систем Microsoft Windows NT.

NTFS заменила использовавшуюся в MS-DOS и Microsoft Windows файловую систему FAT.

NTFS разработана на основе файловой системы HPFS (High Performance File System — высокопроизводительная файловая система), создававшейся Microsoft совместно с IBM для операционной системы OS/2. Но, получив такие несомненно полезные новшества, как квотирование, журналируемость, разграничение доступа и аудит, в значительной степени утратила присущую прародительнице весьма высокую производительность файловых операций.

Различают несколько версий NTFS для разных ОС (Windows NT, 2000, XP, Server, Vista, 7). Спецификации файловой системы являются закрытыми. Это создаёт определённые трудности при реализации её поддержки в сторонних продуктах, не принадлежащих Microsoft. В данный момент полноценная поддержка NTFS присутствует только в ОС Microsoft семейства Windows NT. В данный момент существуют средства доступа к NTFS-разделам для других систем: MS-DOS, Windows9x, Linux, Solaris, BeOS, Zeta, Haiku, Kolibri, MacOS.

Физическая структура NTFS.

Максимальный размер раздела NTFS в данный момент ограничен лишь размерами жестких дисков.

Структура раздела.

NTFS делит все полезное место на кластеры - блоки данных, используемые единовременно. NTFS поддерживает почти любые размеры кластеров - от 512 байт до 64 Кбайт, неким стандартом же считается кластер размером 4 Кбайт.

Диск NTFS условно делится на две части. Первые 12% диска отводятся под так называемую MFT зону - пространство, в которое растет метафайл MFT. Запись каких-либо данных в эту область невозможна. MFT-зона всегда держится пустой - это делается для того, чтобы самый главный, служебный файл (MFT) не фрагментировался при своем росте. Остальные 88% диска представляют собой обычное пространство для хранения файлов.

MFT и его структура

Файловая система NTFS представляет собой выдающееся достижение структуризации: каждый элемент системы представляет собой файл - даже служебная информация. Самый главный файл на NTFS называется MFT, или Master File Table - общая таблица файлов. Именно он размещается в MFT зоне и представляет собой централизованный каталог всех остальных файлов диска, и, как не парадоксально, себя самого. MFT поделен на записи фиксированного размера (обычно 1 Кбайт), и каждая запись соответствует какому либо файлу. Первые 16 файлов носят служебный характер и недоступны операционной системе - они называются метафайлами, причем самый первый метафайл - сам MFT. Эти первые 16 элементов MFT - единственная часть диска, имеющая фиксированное положение. Интересно, что вторая копия первых трех записей, для надежности - они очень важны - хранится ровно посередине диска. Остальной MFT-файл может располагаться, как и любой другой файл, в произвольных местах диска - восстановить его положение можно с помощью его самого, "зацепившись" за самую основу - за первый элемент MFT.

Метафайлы

Первые 16 файлов NTFS (метафайлы) носят служебный характер. Каждый из них отвечает за какой-либо аспект работы системы. Метафайлы находятся корневом каталоге NTFS диска - они начинаются с символа имени "$", хотя получить какую-либо информацию о них стандартными средствами сложно. Любопытно, что и для этих файлов указан вполне реальный размер - можно узнать, например, сколько операционная система тратит на каталогизацию всего вашего диска, посмотрев размер файла $MFT. В следующей таблице приведены используемые в данный момент метафайлы и их назначение.

$MFT

сам MFT

$MFTmirr

копия первых 16 записей MFT, размещенная посередине диска

$LogFile

файл поддержки журналирования (см. ниже)

$Volume

служебная информация - метка тома, версия файловой системы, т.д.

$AttrDef

список стандартных атрибутов файлов на томе

$.

корневой каталог

$Bitmap

карта свободного места тома

$Boot

загрузочный сектор (если раздел загрузочный)

$Quota

файл, в котором записаны права пользователей на использование дискового пространства (начал работать лишь в NT5)

$Upcase

файл - таблица соответствия заглавных и прописных букв в имен файлов на текущем томе. Нужен в основном потому, что в NTFS имена файлов записываются в Unicode, что составляет 65 тысяч различных символов, искать большие и малые эквиваленты которых очень нетривиально.

Каталоги

Каталог на NTFS представляет собой специфический файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги, создавая иерархическое строение данных на диске. Файл каталога поделен на блоки, каждый из которых содержит имя файла, базовые атрибуты и ссылку на элемент MFT, который уже предоставляет полную информацию об элементе каталога. Какую информацию можно получить, просто прочитав файл каталога? Ровно то, что выдает команда dir. Для выполнения простейшей навигации по диску не нужно лазить в MFT за каждым файлом, надо лишь читать самую общую информацию о файлах из файлов каталогов. Главный каталог диска - корневой - ничем не отличается об обычных каталогов, кроме специальной ссылки на него из начала метафайла MFT.

Журналирование

NTFS - отказоустойчивая система, которая вполне может привести себя в корректное состояние при практически любых реальных сбоях. Любая современная файловая система основана на таком понятии, как транзакция - действие, совершаемое целиком и корректно или не совершаемое вообще. У NTFS просто не бывает промежуточных (ошибочных или некорректных) состояний - квант изменения данных не может быть поделен на до и после сбоя, принося разрушения и путаницу - он либо совершен, либо отменен.

И все-таки журналирование - не абсолютная панацея, а лишь средство существенно сократить число ошибок и сбоев системы. Вряд ли рядовой пользователь NTFS хоть когда-нибудь заметит ошибку системы или вынужден будет запускать chkdsk - опыт показывает, что NTFS восстанавливается в полностью корректное состояние даже при сбоях в очень загруженные дисковой активностью моменты. Вы можете даже оптимизировать диск и в самый разгар этого процесса нажать reset - вероятность потерь данных даже в этом случае будет очень низка. Важно понимать, однако, что система восстановления NTFS гарантирует корректность файловой системы, а не ваших данных. Если вы производили запись на диск и получили аварию - ваши данные могут и не записаться. Чудес не бывает.

Сжатие

Файлы NTFS имеют один довольно полезный атрибут - "сжатый". NTFS имеет встроенную поддержку сжатия дисков - то, для чего раньше приходилось использовать Stacker или DoubleSpace. Любой файл или каталог в индивидуальном порядке может хранится на диске в сжатом виде - этот процесс совершенно прозрачен для приложений. Сжатие файлов имеет очень высокую скорость и только одно большое отрицательное свойство - огромная виртуальная фрагментация сжатых файлов, которая, правда, никому особо не мешает.

Сравнение файловых систем




FAT

FAT32

NTFS

Системы, её поддерживающие

DOS, Windows9Х, NT всех версий

Windows98, NT5

NT4, NT5

Максимальный размер тома

2 Гбайт

практически неограничен

практически неограничен

Макс. число файлов на томе

примерно 65 тысяч

практически не ограничено

практически не ограничено

Имя файла

с поддержкой длинных имен - 255 символов, системный набор символов

с поддержкой длинных имен - 255 символов, системный набор символов

255 символов, любые символы любых алфавитов (65 тысяч разных начертаний)

Возможные атрибуты файла

Базовый набор

Базовый набор

всё, что придет в голову производителям программного обеспечения

Безопасность

нет

нет

да (начиная с NT5.0 встроена возможность физически шифровать данные)

Сжатие

нет

нет

да

Устойчивость к сбоям

средняя (система слишком проста и поэтому ломаться особо нечему :))

плохая (средства оптимизации по скорости привели к появлению слабых по надежности мест)

полная - автоматическое восстановление системы при любых сбоях (не считая физические ошибки записи, когда пишется одно, а на самом деле записывается другое)

Экономичность

минимальная (огромные размеры кластеров на больших дисках)

улучшена за счет уменьшения размеров кластеров

максимальна. Очень эффективная и разнообразная система хранения данных

Быстродействие

высокое для малого числа файлов, но быстро уменьшается с появлением большого количества файлов в каталогах. результат - для слабо заполненных дисков - максимальное, для заполненных - плохое

полностью аналогично FAT, но на дисках большого размера (десятки гигабайт) начинаются серьезные проблемы с общей организацией данных

система не очень эффективна для малых и простых разделов (до 1 Гбайт), но работа с огромными массивами данных и внушительными каталогами организована как нельзя более эффективно и очень сильно превосходит по скорости другие системы


Extended File System (ext - расширенная файловая система) — первая файловая система, разработанная специально для ОС на ядре Linux. Представлена в апреле 1992 г.

ext является первой версией расширенной файловой системы. Впоследствии была заменена ext2, ext3, ext4 и xiafs. Со временем ext2 вытеснила xiafs благодаря долгосрочной жизнеспособности. Файловая система ядра Linux была разработана Реми Кардом. По скорости и производительности работы она может служить эталоном в тестах производительности файловых систем.

История

На заре развития Linux использовала файловую систему ОС Minix. Она была довольно стабильна, но оставалась 16-разрядной и, как следствие, имела жёсткое ограничение в 64 Мегабайта на раздел. Также присутствовало ограничение на максимальную длину имени файла: оно составляло 14 символов. Эти и другие ограничения послужили стимулом к разработке «расширенной файловой системы», решавшей две главные проблемы Minix. Новая файловая система была представлена в апреле 1992 года. Ext расширила ограничения на размер файла до 2 гигабайт и установила предельную длину имени файла в 255 символов.

Логическая организация файловой системы ext2

Граф, описывающий иерархию каталогов файловой системы ext2, представляет собой сеть. Причиной такой организации является то, что один файл может входить сразу в несколько каталогов.

В имени файла не должны присутствовать символ NULL и слеш. Ограничения на символ NULL связаны с представлением строк в языке Си, а на символ слеш — с тем, что он используются как разделительный символ между каталогами. В файловой системе ext2 файл может входить в несколько каталогов, а значит, иметь несколько полных имен; здесь справедливо соответствие «один файл — много полных имен». В любом случае полное имя однозначно определяет файл.

Атрибутами файловой системы ext2 являются: тип и права доступа к файлу, владелец, группа доступа, информация о разрешённых операциях, время создания, дата последнего доступа, дата последнего изменения и время последнего удаления, текущий размер файла, спецификация файла.

Атрибуты файлов хранятся не в каталогах, как это сделано в ряде простых файловых систем, а в специальных таблицах. В результате каталог имеет очень простую структуру, состоящую всего из двух частей: номера индексного дескриптора и имени файла.

Физическая организация файловой системы ext2
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Перечислите и объясните четыре принципа Фон-Неймана, положенные в...

Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon 9 Решение любых задач записывается в виде алгоритма, записанного...
Принципы программного управления. Обобщенная структура ЭВМ с архитектурой фон-Неймана
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Техническое задание на выполнение работ по техническому перевооружению пс-5 с заменой
В т-2 и 2 с 1с ш. 6 кВ, ячеек №17 и №18, установкой в ячейках №17 и №18 дополнительных ячеек отходящих линий 6 кВ
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon План-конспект урока в 8 классе по теме: «Файлы папки»
Мы с вами уже прошли тему “Устройство компьютера”. Ответьте мне, пожалуйста, как на устройствах внешней памяти хранится все программное...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Руководство по программированию торговых автоматов с электронной флэш-памятью Содержание
...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Аксессуары и Опции Аксессуары поставляемые с vx-150
Кнопочная панель трансивера может быть использована в качестве dtmf клавиатуры в режиме передачи и 9 ячеек памяти dtmf могут хранить...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Техническое задание на поставку материалов и оборудования медицинского назначения
Время из-мерения глюкозы — 12 секунд, холестерина и триглицеридов — до 180 секунд, молочной кислоты — до 60 секунд. В памяти прибора...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Развитие памяти ребенка как необходимое условие успешного обучения...
Платон первый среди ученых заговорил о памяти как о самостоятельном психическом процессе. Он дал следующее определение: Память –...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Перевод Е. Колесова и В. Коломенской
Этапы I—vii удивительным образом совпадают со структурой книги Эриха Неймана «Становление созна­ния», в которой он анализирует историю...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Рабочая программа «Ярмарка чудес»
Идея создания программы родилась из опыта работы нескольких объединений декоративно прикладного творчества в Доме детского творчества,...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Программа: главная сцена/сцена холла/сцена ii/детская площадка время
Идея может быть оформлена как рисунок с подписями, небольшой текст со схемой, инструкция и т д. Использовать можно любые материалы...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Программа: главная сцена/сцена холла/сцена ii/детская площадка время
Идея может быть оформлена как рисунок с подписями, небольшой текст со схемой, инструкция и т д. Использовать можно любые материалы...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon "Беспилотный автотранспорт"
Уже сегодня мы можем наблюдать за рождением новых, ярких идей и технологий. Одной из наиболее интересных, перспективных и массовых...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Решение Из условия в
Сложив число избирателей на обоих участках, инопланетянин получил сумму: 1362+6571=10153 и, как ни странно, оказался прав. Попробуйте...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Экзаменационные вопросы по фармакогнозии для студентов 4 курса фармацевтического...
Значение физических (плотность, показатель преломления, показатель угла вращения, растворимость и др.) и химических (кислотное число,...
Программа хранится как число в одной из ячеек памяти (идея Джона фон Неймана) icon Экзаменационные вопросы по фармакогнозии для студентов 4 курса фармацевтического...
Значение физических (плотность, показатель преломления, показатель угла вращения, растворимость и др.) и химических (кислотное число,...

Руководство, инструкция по применению




При копировании материала укажите ссылку © 2024
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск