Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
PAGE 3
Нагадаємо, що під файлом звичайно розуміють набір даних, організованих у виді сукупності записів однакової структури. Для керування цими даними створюються відповідні системи керування файлами. Можливість мати справу з логічним рівнем структури даних і операцій, виконуваних над ними в процесі їхньої обробки, надає файлова система. Таким чином, файлова система — це набір специфікацій і відповідне їм програмне забезпечення, що відповідають за створення, знищення, організацію, читання, запис, модифікацію і переміщення файлової інформації, а також за керування доступом до файлів і за керування ресурсами, що використовуються файлами. Саме файлова система визначає спосіб організації даних на диску чи на якому-небудь іншому носії даних. Як приклад можна привести файлову систему FAT, реалізація для якої є в абсолютній більшості ОС, що працюють у сучасних ПК.
Як правило, усі сучасні ОС мають відповідні системи керування файлами. Надалі постараємося розрізняти файлову систему і систему керування файлами.
Система керування файлами є основною підсистемою в абсолютній більшості сучасних операційних систем, хоча в принципі можна обходитися і без неї. По-перше, через систему керування файлами зв'язуються за даними всі системні обробні програми. По-друге, за допомогою цієї системи вирішуються проблеми централізованого розподілу дискового простору і керування даними. По-третє, завдяки використанню тієї чи іншої системи керування файлами користувачам даються наступні можливості:
Можна сказати, що основне призначення файлової системи і відповідної їй системи керування файлами — організація зручного доступу до даних, організованих як файли, тобто замість низькорівневого доступу до даних із вказівкою конкретних фізичних адрес потрібного нам запису використовується логічний доступ із вказівкою імені файлу і запису в ньому.
Іншими словами, термін «файлова система» визначає, насамперед, принципи доступу до даних, організованих у файли. Цей же термін часто використовують і стосовно конкретних файлів, розташованих на тім чи іншім носії даних. А термін «система керування файлами» варто вживати стосовно конкретної реалізації файлової системи, тобто це — комплекс програмних модулів, що забезпечують роботу з файлами в конкретній операційній системі.
2. Файлова система FAT. Таблиця розміщення файлів. Основна концепція FAT. Механізми відновлення файлової структури.
3. Файлова система HPFS та її переваги. Принципи розміщення файлів на диску. Механізм забезпечення швидкого доступу до файлів.
Принципи розміщення файлів на диску, покладені в основу HPFS, збільшують як продуктивність файлової системи, так і її надійність і відмовостійкість. Для досягнення цих цілей запропоновано кілька способів: розміщення каталогів у середині дискового простору, використання методів бінарних збалансованих дерев для прискорення пошуку інформації про файл, розосередження інформації про місце розташування записів файлів по всьому диску, при тім що записи кожного конкретного файлу розміщаються (по можливості) у суміжних секторах і поблизу від даних про їхнє місце розташування. Дійсно, система HPFS прагне, насамперед, до того, щоб розташувати файл у суміжних кластерах, чи, якщо такої можливості немає, розмістити його на диску таким чином, щоб екстенти (фрагменти, фрагменти файлу, що розташовуються в суміжних секторах диска. Файл має принаймні один екстент, якщо він не фрагментований, а в противному випадку декілька екстентів) файлу фізично були якнайближче один до одного. Такий підхід істотно зменшує час позиціювання голівок запису/читання жорсткого диска і час чекання (rotational latency — затримка між установкою голівки читання/запису на потрібну доріжку диска і початком читання даних з диска). Можна сказати, що файлова система HPFS має, у порівнянні з FAT, що випливають основні переваги:
Як відомо, у файловій системі FAT каталог має лінійну структуру, спеціальним чином не упорядковану, тому при пошуку файлу потрібно послідовно переглядати його із самого початку. У HPFS структура каталогу являє собою збалансоване дерево з записами, розташованими за абеткою (мал. 4.11). Кожен запис, що входить до складу В-Тгее дерева, містить атрибути файлу, покажчик на відповідний файловий вузол, інформацію про час і дату створення файлу, часу і даті останнього відновлення і звертання, Принципи розміщення файлів на диску довжині даних, що містять розширені атрибути, лічильник звертань до файлу, довжині імені файлу і саме ім'я, і іншу інформацію.
Файлова система HPFS при пошуку файлу в каталозі переглядає тільки необхідні вітки двійкового дерева (B-Tree). Такий метод у багато разів ефективніший, ніж послідовне читання всіх записів у каталозі, що є в системі FAT. Для того щоб знайти шуканий файл у каталозі (точніше, покажчик на його інформаційну структуру F-node), організованому на принципах збалансованих двійкових дерев, більшість записів взагалі читати не потрібно. У результаті для пошуку інформації про файл необхідно виконати істотно меншу кількість операцій читання диска.
4. Файлова система NTFS (Mew Technology File System)
Внутрішня структура каталогу являє собою бінарне дерево, подібно тому як це організовано в HPFS. До речі, при створенні файлової системи NTFS розроблювачі вирішили використовувати максимально можливу кількість ефективних рішень з HPFS. На жаль, не було взято на озброєння розбивку всього дискового простору на зони, у кожній з який зберігалася б інформація про наявні вільні кластери. У результаті відмовлення від цього підходу і введення механізму транзакцій, швидкість роботи файлової системи NTFS істотно нижче швидкості роботи системи HPFS.
Отже, як нам тепер відомо, бінарне дерево каталогу розташовує імена файлів таким чином, щоб пошук файлу здійснювався за допомогою одержання двохзначних відповідей на питання про положення файлу. Бінарне дерево здатне дати відповідь на питання: у якій групі, щодо даного елемента, знаходиться шукане ім'я — вище чи нижче? Ми починаємо з такого питання до середнього елемента, і кожна відповідь звужує зону пошуку в середньому в два рази. Якщо уявити, що файли відсортовані за алфавітом, то відповідь на питання здійснюється очевидним способом - порівнянням початкових букв. Область пошуку, звужена в два рази, починає досліджуватися аналогічним чином, починаючи знову ж із середнього елемента.
Помітимо, що додавати файл у каталог у виді дерева не набагато складніше, ніж у лінійний каталог системи FAT. Це співставлені по часу операції. Для того щоб додати новий файл у каталог, потрібно спочатку переконатися, що файлу з таким ім'ям там ще немає. Тому в системі FAT з лінійною організацією записів каталогу в нас з'являються труднощі не тільки з пошуком файлу. І це компенсує саму простоту додавання файлу в каталог.
5. Основні відмінності FAT і NTFS.