Файловая система
Обеспечение пользователю удобного интерфейса при работе с данными, хранящимися на диске и совместного использования файлов несколькими пользователями и процессами. Файловые системы и системные папки Windows. Особенности разработки 2D и 3D моделей.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.11.2014 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
1.1 Файловая система: понятие,функции
1.2 Файловые системы Windows
1.2.1 FAT
1.2.2 HPFS
1.2.3 VFAT
1.2.4 FAT 32
1.2.5 NTFS
1.3 Системные папки Windows
3. Разработка 2D модели
4. Разработка 3D модели
Список использованных источников
файловая система интерфейс модель
1.1 Файловая система: понятие, функции
Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.
Файловая система (ФС) является важной частью любой операционной системы, которая отвечает за организацию хранения и доступа к информации на каких-либо носителях. Рассмотрим в качестве примера файловые системы для наиболее распространенных в наше время носителей информации - магнитных дисков. Как известно, информация на жестком диске хранится в секторах (обычно 512 байт) и само устройство может выполнять лишь команды считать/записать информацию в определенный сектор на диске. В отличие от этого файловая система позволяет пользователю оперировать с более удобным для него понятием - файл. Файловая система берет на себя организацию взаимодействия программ с файлами, расположенными на дисках. Для идентификации файлов используются имена. Современные файловые системы предоставляют пользователям возможность давать файлам достаточно длинные мнемонические названия.
Под каталогом в ФС понимается, с одной стороны, группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений, с другой стороны каталог - это файл, содержащий системную информацию о группе составляющих его файлов. Файловые системы обычно имеют иерархическую структуру, в которой уровни создаются за счет каталогов, содержащих информацию о файлах и каталогах более низкого уровня.
Рассмотрим более подробно структуру жесткого диска. Базовой единицей жесткого диска является раздел, создаваемый во время разметки жесткого диска. Каждый раздел содержит один том, обслуживаемый какой-либо файловой системой и имеющий таблицу оглавления файлов - корневой каталог. Некоторые операционные системы поддерживают создание томов, охватывающих несколько разделов. Жесткий диск может содержать до четырех основных разделов. Это ограничение связано с характером организации данных на жестких дисках IBM-совместимых компьютеров. Многие операционные системы позволяют создавать, так называемый, расширенный (extended) раздел, который по аналогии с разделами может разбиваться на несколько логических дисков.
В первом физическом секторе жесткого диска располагается головная запись загрузки и таблица разделов. Головная запись загрузки (master boot record, MBR) - первая часть данных на жестком диске. Она зарезервирована для программы начальной загрузки BIOS (ROM Bootstrap routine), которая при загрузке с жесткого диска считывает и загружает в память первый физический сектор на активном разделе диска, называемый загрузочным сектором Каждая запись в таблице разделов (partition table) содержит начальную позицию и размер раздела на жестком диске, а также информацию о том, первый сектор какого раздела содержит загрузочный сектор.
В широком смысле понятие "файловая система" включает:
совокупность всех файлов на диске,
наборы служебных структур данных, используемых для управления файлами, такие как, например, каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,
комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности операции по созданию, уничтожению, чтению, записи, именованию файлов, установке атрибутов и уровней доступа, поиску и т.д.
Различие между файловыми системами заключается, в основном, в способах распределения пространства между файлами на диске и организации на диске служебных областей.
Современные операционные системы стремятся обеспечить пользователя возможностью работать одновременно с несколькими файловыми системами. В этом случае ФС рассматривается как часть подсистемы ввода-вывода. В большинстве операционных систем (Windows 95, NT, OS/2) реализуется механизм переключения файловых систем (File System Switch, FSS), позволяющий поддерживать различные типы ФС. В соответствии с этим подходом информация о файловых системах и файлах разбивается на две части - зависимую от ФС и не зависимую. FSS обеспечивает интерфейс между ядром и файловой системой, транслируя запросы ядра в операции, зависящие от типа файловой системы. При этом ядро имеет представление только о независимой части ФС.
Файловая система представляет многоуровневую структуру,на верхнем уровне которой располагается так называемый переключатель файловых систем (в Windows, такой переключатель называется устанавливаемым диспетчером файловой системы - installable filesystem manager, IFS). Он обеспечивает интерфейс между приложением и конкретной файловой системой, к которой обращается приложение. Переключатель файловых систем преобразует запросы к файлам в формат, воспринимаемый следующим уровнем - уровнем драйверов файловых систем. Для выполнения своих функций драйверы файловых систем обращаются к драйверам конкретных устройств хранения информации.
Клиент-серверные приложения предъявляют повышенные требования к производительности файловых систем. Современные файловые системы должны обеспечивать эффективный доступ к файлам, поддержку носителей данных достаточно большого объема, защиту от несанкционированного доступа к данным и сохранение целостности данных. Под целостностью данных подразумевается способность ФС обеспечивать отсутствие ошибок и нарушений согласованности в данных, а также восстанавливать поврежденные данные.
1.2 Файловые системы Windows
FAT.
Файловая система FAT (File Allocation Table) была разработана Биллом Гейтсом и Марком МакДональдом в 1977 году и первоначально использовалась в операционной системе 86-DOS. Чтобы добиться переносимости программ из операционной системы CP/M в 86-DOS, в ней были сохранены ранее принятые ограничения на имена файлов. В дальнейшем 86-DOS была приобретена Microsoft и стала основой для ОС MS-DOS 1.0, выпущенной в августе 1981 года. FAT была предназначена для работы с гибкими дисками размером менее 1 Мбайта, и вначале не предусматривала поддержки жестких дисков. В настоящее время FAT поддерживает файлы и разделы размеров до 2 Гбайт.
В FAT применяются следующие соглашения по именам файлов:
имя должно начинаться с буквы или цифры и может содержать любой символ ASCII, за исключением пробела и символов "/\[]:;|=,^*?
Длина имени не превышает 8 символов, за ним следует точка и необязательное расширение длиной до 3 символов.
регистр символов в именах файлов не различается и не сохраняется.
В блоке параметров BIOS содержится необходимая BIOS информация о физических характеристиках жесткого диска. Файловая система FAT не может контролировать отдельно каждый сектор, поэтому она объединяет смежные сектора в кластеры. Таким образом, уменьшается общее количество единиц хранения, за которыми должна следить файловая система. Размер кластера в FAT является степенью двойки и определяется размером тома при форматировании диска.Кластер представляет собой минимальное пространство, которое может занимать файл. Это приводит к тому, что часть пространства диска расходуется впустую. В состав операционной системы входят различные утилиты (DoubleSpace, DriveSpace), предназначенные для уплотнения данных на диске.
Свое название FAT получила от одноименной таблицы размещения файлов. В таблице размещения файлов хранится информация о кластерах логического диска. Каждому кластеру в FAT соответствует отдельная запись, которая показывает, свободен ли он, занят ли данными файла, или помечен как сбойный (испорченный). Если кластер занят под файл, то в соответствующей записи в таблице размещения файлов указывается адрес кластера, содержащего следующую часть файла. Из-за этого FAT называют файловой системой со связанными списками. Оригинальная версия FAT, разработанная для DOS 1.00, использовала 12-битную таблицу размещения файлов и поддерживала разделы объемом до 16 Мб (в DOS можно создать не более двух разделов FAT). Для поддержки жестких дисков размером более 32 Мб разрядность FAT была увеличена до 16 бит, а размер кластера - до 64 секторов (32 Кб). Так как каждому кластеру может быть присвоен уникальный 16-разрядный номер, то FAT поддерживает максимально 216, или 65536 кластеров на одном томе.
Поскольку загрузочная запись слишком мала для хранения алгоритма поиска системных файлов на диске, то системные файлы должны находиться в определенном месте, чтобы загрузочная запись могла их найти. Фиксированное положение системных файлов в начале области данных накладывает жесткое ограничение на размеры корневого каталога и таблицы размещения файлов. Вследствие этого общее число файлов и подкаталогов в корневом каталоге на диске FAT ограничено 512.
Каждому файлу и подкаталогу в FAT соответствует 32-байтный элемент каталога (directory entry), содержащий имя файла, его атрибуты (архивный, скрытый, системный и “только для чтения”), дату и время создания (или внесения в него последних изменений), а также прочую информацию.
Файловая система FAT всегда заполняет свободное место на диске последовательно от начала к концу. При создании нового файла или увеличении уже существующего она ищет самый первый свободный кластер в таблице размещения файлов. Если в процессе работы одни файлы были удалены, а другие изменились в размере, то появляющиеся в результате пустые кластеры будут рассеяны по диску. Если кластеры, содержащие данные файла, расположены не подряд, то файл оказывается фрагментированным. Сильно фрагментированные файлы значительно снижают эффективность работы, так как головки чтения/записи при поиске очередной записи файла должны будут перемещаться от одной области диска к другой. В состав операционных систем, поддерживающих FAT, обычно входят специальные утилиты дефрагментации диска, предназначенные повысить производительность файловых операций.
Еще один недостаток FAT заключается в том, что ее производительность сильно зависит от количества файлов, хранящихся в одном каталоге. При большом количестве файлов (около тысячи), выполнение операции считывания списка файлов в каталоге может занять несколько минут. Это обусловлено тем, что в FAT каталог имеет линейную неупорядоченную структуру, и имена файлов в каталогах идут в порядке их создания. В результате, чем больше в каталоге записей, тем медленнее работают программы, так как при поиске файла требуется просмотреть последовательно все записи в каталоге.
Поскольку FAT изначально проектировалась для однопользовательской операционной системы DOS, то она не предусматривает хранения такой информации, как сведения о владельце или полномочия доступа к файлу/каталогу.
FAT является наиболее распространенной файловой системой и ее в той или иной степени поддерживают большинство современных ОС. Благодаря своей универсальности FAT может применяться на томах, с которыми работают разные операционные системы.
Хотя нет никаких препятствий использовать при форматировании дискет любую другую файловую систему, большинство ОС для совместимости используют FAT. Отчасти это можно объяснить тем, что простая структура FAT требует меньше места для хранения служебных данных, чем остальные системы. Преимущества других файловых систем становятся заметны только при использовании их на носителях объемом более 100 Мб.
Надо отметить, что FAT - простая файловая система, не предотвращающая порчи файлов из-за ненормального завершения работы компьютера. В состав операционных систем, поддерживающих FAT, входят специальные утилиты проверяющие структуру и корректирующие несоответствия в файловой системе.
HPFS.
Высокопроизводительная файловая система HPFS (High Performance File System) была представлена фирмой IBM в 1989 году вместе с операционной системой OS/2 1.20. Файловая система HPFS также поддерживалась ОС Windows NT до версии 3.51 включительно. По производительности эта ФС существенно опережает FAT. HPFS позволяет использовать жесткие диски объемом до 2 Терабайт (первоначально до 4 Гбайт). Кроме того, она поддерживает разделы диска размером до 512 Гб и позволяет использовать имена файлов длиной до 255 символов (на каждый символ при этом отводится 2 байта). В HPFS по сравнению с FAT уменьшено время доступа к файлам в больших каталогах.
HPFS распределяет пространство на диске не кластерами как в FAT, а физическими секторами по 512 байт, что не позволяет ее использовать на жестких дисках, имеющих другой размер сектора. Эти секторы принято называть блоками. Чтобы уменьшить фрагментацию диска, при распределении пространства под файл HPFS стремится, по возможности, размещать файлы в последовательных смежных секторах. Фрагмент файла, располагающийся в смежных секторах, называется экстентом.
Для нумерации единиц распределения пространства диска HPFS использует 32 разряда, что дает 232, или более 4 миллиардов номеров. Однако HPFS использует числа со знаком, что сокращает число возможных номеров блоков до 2 миллиардов. Помимо стандартных атрибутов файла, HPFS поддерживает расширенные атрибуты файла (Extended Attributes, EA), которые могут содержать до 64 Кб различных дополнительных сведений о файле.
Диск HPFS имеет следующие три базовые структуры: загрузочный блок (Boot Block), дополнительный блок (Super Block) и резервный блок (Spare Block).
Загрузочный блок в HPFS аналогичен загрузочному блоку в FAT. Он располагается в секторах с 0 по 15 и занимает на диске 8 Кб. Системные файлы, также как и в FAT, располагаются в корневом каталоге, но при этом физически могут находиться в любом месте на диске.
В 16 секторе размещается дополнительный блок, содержащий указатель на список блоков битовых карт (bitmap block list). В этом списке перечислены все блоки на диске, в которых расположены битовые карты, используемые для обнаружения свободных секторов. Также в дополнительном блоке хранится указатель на список дефектных блоков (bad block list), указатель на группу каталогов (directory band), указатель на файловый узел корневого каталога и дата последней проверки диска. Файловый узел (fnode) - это структура диска HPFS, которая содержит информацию о расположении файла и о его расширенных атрибутах.
В следующем секторе находится резервный блок, содержащий карту аварийного замещения (hotfix map), указатель на список свободных запасных блоков (directory emergency free block list) и ряд системных флагов. Резервный блок обеспечивает высокую отказоустойчивость HPFS и позволяет восстанавливать поврежденные данные на диске.
Остальное пространство диска разделено на группы (band) хранения данных. Каждая группа занимает 8 Мб и имеет свою собственную битовую карту свободного пространства, которая похожа на таблицу размещения файлов FAT. Каждому сектору группы соответствует один бит к ее битовой карте, показывающий занят ли соответствующий сектор. Битовые карты двух групп располагаются на диске рядом, также как располагаются и сами группы. Это дает возможность непрерывно разместить на жестком диске файл размером до 16 Мб.
Одна из групп данных размером 8 Мб, расположенная в середине жесткого диска и называемая группой каталогов, хранит информацию о каталогах диска. В ней наряду с остальными каталогами располагается и корневой каталог. Расположение группы каталогов в центре диска значительно сокращает время позиционирования головок чтения/записи.
В отличие от линейной структуры FAT, структура каталога в HPFS представляет собой сбалансированное дерево (так называемое B-дерево) с записями, расположенными в алфавитном порядке. Сбалансированное дерево состоит из корневого (root block) и оконечных блоков (leaf block). Блоки занимают 4 последовательных сектора и в среднем могут содержать 40 записей. Каждая запись корневого блока указывает на один из оконечных блоков (если только в каталоге не меньше 40 файлов); в свою очередь, каждая запись в оконечном блоке указывает на файловый узел файла или на оконечный блок следующего уровня. Таким образом, двухуровневая структура может содержать 40 оконечных блоков по 40 записей в каждом и описывать до 1600 файлов. При поиске файловая система HPFS просматривает только необходимые ветви дерева.
Файловый узел имеет размер 512 байт и всегда по возможности располагается непосредственно перед первым блоком своего файла. Каждый файл и каталог диска HPFS имеет свой файловый узел. Информация, хранящаяся в файловом узле, включает в себя расширенные атрибуты файла, если они достаточно малы, чтобы поместится в один сектор диска, и сокращенное имя файла в формате 8.3. Если расширенные атрибуты не помещаются в файловый узел, то в него записывается указатель на них. Положение файла на диске описывается в файловом узле двумя 32-битными числами. Первое из чисел представляет собой указатель на первый блок файла, а второе - длину экстента. Если же файл фрагментирован, то его размещение описывается дополнительными парами 32-битных чисел. В файловом узле можно хранить информацию максимум о 8 экстентах файла. Если файл имеет больше число экстентов, то в его файловый узел записывается указатель на блок размещения (allocation block), который может содержать до 40 указателей на экстенты или на другие блоки размещения. Таким образом, двухуровневая структура блоков размещения может хранить информацию о 480 (12*40) секторах, что теоретически, позволяет работать с файлами размером до 7.68 Гб (12*40*16 Мб).
VFAT.
Файловая система VFAT (Virtual FAT), реализованная в Windows NT 3.5, Windows 95 (DOS 7.0), - это файловая система FAT, включающая поддержку длинных имен файлов (Long File Name, LFN) в кодировке UNICODE (каждый символ имени кодируется 2 байтами). VFAT использует ту же самую схему распределения дискового пространства, что и файловая система FAT, поэтому размер кластера определяется величиной раздела.
В VFAT ослаблены ограничения, устанавливаемые соглашениями по именам файлов FAT:
имя может быть длиной до 255 символов.
в имя можно включать несколько пробелов и точек, однако, текст после последней точки рассматривается как расширение.
регистр символов в именах не различается, но сохраняется.
Основной задачей при разработке VFAT была необходимость корректной работы старых программ, не поддерживающих длинные имена файлов. Как правило, прикладные программы для доступа к файлам используют функции ОС. Если у элемента каталога установить “нереальную” комбинацию битов атрибутов: “только для чтения”, “скрытый”, “системный”, “метка тома” - то любые файловые функции старых версий DOS и Windows не заметят такого элемента каталога. В итоге для каждого файла и подкаталога в VFAT хранится два имени: длинное и короткое в формате 8.3 для совместимости со старыми программами. Длинные имена (LFN) хранятся в специальных записях каталога, байт атрибутов, у которых равен 0Fh. Для любого файла или подкаталога непосредственно перед единственной записью каталога с его именем в формате 8.3 находится группа из одной или нескольких записей, представляющих длинное имя. Каждая такая запись содержит часть длинного имени файла не более 13 символов, из всех таких записей ОС составляет полное имя файла. Поскольку одно длинное имя файла может занимать до 21 записи, а корневой каталог FAT ограничен 512 записями, желательно ограничить использование длинных имен в корневом каталоге.
Короткое имя генерируется файловой системой автоматически в формате 8.3. Для создания коротких имен (псевдонимов) файлов используется следующийалгоритм:
Из длинного имени удалить все символы не допустимые в именах FAT. Удалить точки в конце и начале имени. После этого удалить все точки, находящиеся внутри имени кроме последней.
Обрезать строку, расположенную перед точкой, до 6 символов и добавить в ее конец "~1". Обрезать строку за точкой до 3 символов.
Полученные буквы преобразовать в прописные. Если сгенерированное имя совпадает с уже существующим, то увеличить число в строке "~1".
Данный алгоритм зависит от версии операционной системы и в будущих версиях может меняться.
Редактирование файлов программами, не поддерживающими длинные имена файлов, может приводить к потере длинных имен. Windows обнаруживает подобные элементы каталога, так как их контрольная сумма не соответствует больше тому, что записано в последующей записи каталога в формате 8.3. Однако такие записи не удаляются системой автоматически, они занимают дисковое пространство, до тех пор, пока вы не запустите программу ScanDisk, входящую в состав операционной системы. Большинство старых дисковых утилит воспримут записи, соответствующие длинным именам, как ошибки логической структуры диска. Попытки использовать данные утилиты, в лучшем случае приведет к потере длинных имен, а в худшем - к потере информации на диске.
FAT 32.
В настоящее время появляются новые поколения жестких дисков, имеющие все бoльшие объемы дискового пространства, в то время как возможности FAT уже достигли своего предела (FAT может поддерживать разделы размером до 2 Гб).
FAT32 - усовершенствованная версия файловой системы VFAT, поддерживающая жесткие диски объемом до 2 терабайт. Впервые файловая система FAT32 была включена в состав ОС Windows 95 OSR 2. В FAT32 были расширены атрибуты файлов, позволяющие теперь хранить время и дату создания, модификации и последнего доступа к файлу или каталогу.
Из-за требования совместимости с ранее созданными программами структура FAT32 содержит минимальные изменения. Главные отличия от предыдущих версий FAT состоят в следующем. Блок начальной загрузки на разделах с FAT32 был увеличен до 2 секторов и включает в себя резервную копию загрузочного сектора, что позволяет системе быть более устойчивой к возможным сбоям на диске. Объем, занимаемый таблицей размещения файлов, увеличился, поскольку теперь каждая запись в ней занимает 32 байта, и общее число кластеров на разделе FAT32 больше, чем на разделах FAT. Соответственно, выросло и количество зарезервированных секторов.
Необходимо отметить, что официально Microsoft не поддерживает разделы FAT32 объемом менее 512 Мб. Однако в версии утилиты FDISK, поставляемой вместе с OSR2, имеется недокументированный флаг /FPRMT, позволяющий отформатировать под FAT32 разделы объемом менее 512 Мб. Microsoft также не поддерживает FAT32-разделы с размером кластера меньшим, чем 4 Кб. Размеры кластера, предлагаемые по умолчанию при форматировании FAT32 дисков. Параметр /Z утилиты FORMAT позволяет самостоятельно установить размер кластера на разделе FAT32: FORMAT <диск> /Z:n, где n - число секторов в кластере.
Корневой каталог в FAT32 больше не располагается в определенном месте, вместо этого в блоке BPB хранится указатель на начальный кластер корневого каталога. В результате снимается ранее существовавшее ограничение на число записей в корневом каталоге.
Кроме того, для учета свободных кластеров, в зарезервированной области на разделе FAT32 имеется сектор, содержащий число свободных кластеров и номер самого последнего использованного кластера. Это позволяет системе при выделении следующего кластера не перечитывать заново всю таблицу размещения файла.
В данный момент FAT32 поддерживается в следующих ОС: Windows 95 OSR2, Windows 98 и Windows NT 5.0.
NTFS.
NTFS (New Technology File System) - наиболее предпочтительная файловая система при работе с ОС Windows NT, поскольку она была специально разработана для данной системы. В состав Windows NT входит утилита convert, осуществляющая конвертирование томов с FAT и HPFS в тома NTFS. В NTFS значительно расширены возможности по управлению доступом к отдельным файлам и каталогам, введено большое число атрибутов, реализована отказоустойчивость, средства динамического сжатия файлов, поддержка требований стандарта POSIX. NTFS позволяет использовать имена файлов длиной до 255 символов, при этом она использует тот же алгоритм для генерации короткого имени, что и VFAT. NTFS обладает возможностью самостоятельного восстановления в случае сбоя ОС или оборудования, так что дисковый том остается доступным, а структура каталогов не нарушается.
Каждый файл на томе NTFS представлен записью в специальном файле - главной файловой таблице MFT (Master File Table). NTFS резервирует первые 16 записей таблицы размером около 1 Мб для специальной информации. Первая запись таблицы описывает непосредственно саму главную файловую таблицу. За ней следует зеркальная запись MFT. Если первая запись MFT разрушена, NTFS считывает вторую запись, чтобы отыскать зеркальный файл MFT, первая запись которого идентична первой записи MFT. Местоположение сегментов данных MFT и зеркального файла MFT хранится в секторе начальной загрузки. Копия сектора начальной загрузки находится в логическом центре диска. Третья запись MFT содержит файл регистрации, применяемый для восстановления файлов. Семнадцатая и последующие записи главной файловой таблицы используются собственно файлами и каталогами на томе.
В журнале транзакций (log file) регистрируются все операции, влияющие на структуру тома, включая создание файла и любые команды, изменяющие структуру каталогов. Журнал транзакций применяется для восстановления тома NTFS после сбоя системы. Запись для корневого каталога содержит список файлов и каталогов, хранящихся в корневом каталоге.
Схема распределения пространства на томе хранится в файле битовой карты (bitmap file). Атрибут данных этого файла содержит битовую карту, каждый бит которой представляет один кластер тома и указывает, свободен ли данный кластер или занят некоторым файлом.
В загрузочном файле (boot file) хранится код начального загрузчика Windows NT.
NTFS также поддерживает файл плохих кластеров (bad cluster file) для регистрации поврежденных участков на томе и файл тома (volume file), содержащий имя тома, версию NTFS и бит, который устанавливается при повреждении тома. Наконец, имеется файл, содержащий таблицу определения атрибутов (attribute definition table), которая задает типы атрибутов, поддерживаемые на томе, и указывает можно ли их индексировать, восстанавливать операцией восстановления системы и т.д.
NTFS распределяет пространство кластерами и использует для их нумерации 64 разряда, что дает возможность иметь 264 кластеров, каждый размером до 64 Кбайт. Как и в FAT размер кластера может меняться, но необязательно возрастает пропорционально размеру диска. Размеры кластеров, устанавливаемые по умолчанию при форматировании раздела.
NTFS позволяет хранить файлы размером до 16 эксабайт (264 байт) и располагает встроенным средством уплотнения файлов в реальном времени. Сжатие является одним из атрибутов файла или каталога и подобно любому атрибуту может быть снято или установлено в любой момент (сжатие возможно на разделах с размером кластера не более 4 Кб). При уплотнении файла, в отличие от схем уплотнения используемых в FAT, применяется пофайловое уплотнение, таким образом, порча небольшого участка диска не приводит к потере информации в других файлах.
Для уменьшения фрагментации NTFS всегда пытается сохранить файлы в непрерывных блоках. Эта система использует структуру каталогов в виде B-дерева, аналогичную высокопроизводительной файловой системе HPFS, а не структуре со связанным списком применяемой в FAT. Благодаря этому поиск файлов в каталоге осуществляется быстрее, поскольку имена файлов хранятся сортированными в лексикографическом порядке.
NTFS была разработана как восстанавливаемая файловая система, использующая модель обработки транзакций. Каждая операция ввода-вывода, изменяющая файл на томе NTFS, рассматривается системой как транзакция и может выполняться как неделимый блок. При модификации файла пользователем сервис файла регистрации фиксирует всю информацию необходимую для повторения или отката транзакции. Если транзакция завершена успешно, производится модификация файла. Если нет, NTFS производит откат транзакции.
Несмотря на наличие защиты от несанкционированного доступа к данным NTFS не обеспечивает необходимую конфиденциальность хранимой информации. Для получения доступа к файлам достаточно загрузить компьютер в DOS с дискеты и воспользоваться каким-нибудь сторонним драйвером NTFS для этой системы.
Начиная с версии Windows NT 5.0 (новое название Windows 2000) Microsoft поддерживает новую файловую систему NTFS 5.0. В новой версии NTFS были введены дополнительные атрибуты файлов; наряду с правом доступа введено понятие запрета доступа, позволяющее, например, при наследовании пользователем прав группы на какой-нибудь файл, запретить ему возможность изменять его содержимое. Новая система также позволяет:
вводить ограничения (квоты) на размер дискового пространства, предоставленного пользователям;
проецировать любой каталог (как на локальном, так и на удаленном компьютере) в подкаталог на локальном диске.
Интересной возможностью новой версии Windows NT является динамическое шифрование файлов и каталогов, повышающее надежность хранения информации. В состав Windows NT 5.0 входит файловая система с шифрованием (Encrypting File System, EFS), использующая алгоритмы шифрования с общим ключом. Если для файла установлен атрибут шифрования, то при обращении пользовательской программы к файлу для записи или чтения происходит прозрачное для программы кодирование и декодирование файла.
1.2 Файловые системы Windows
На жестких дисках ПК используются в основном две файловые системы Windows -- FAT32 и NTFS. Для новой ОС Vista разрабатывалась с нуля файловая система Microsoft WinFS, но до пользователей она так и не дошла не появилась она и в Windows 7. Третья, самая ранняя из поддерживаемых Windows, файловая система FAT 16 фактически не используется, зато распространена на мобильных носителях, типа флеш-памяти и компакт-дисков. На дискетах используется даже еще более упрощенный вариант под названием FAT12. Давайте рассмотрим их более подробно.
Различные версии FAT (File Allocation Table, таблица размещения файлов) отличаются количеством битов, отведенных для хранения номера кластера. Чем больше таких битов, тем короче может быть отдельный кластер или больше таких кластеров можно разместить. При малой длине номера на больших дисках величина кластера становится неприемлемо огромной.
При максимальном размере кластера 32 Кбайт FAT32 теоретически может поддерживать тома в 8 Терабайт. На практике же она ограничена величиной 2 Терабайта, но это все равно лишь теоретический предел, так как в Windows XP для FAT32 поддерживаются тома максимум в 128 Гбайт. Диски большего объема придется обязательно разбивать на разделы или использовать файловую систему NTFS.
Традиционный недостаток любой FAT -- низкая надежность и большое время доступа из-за наличия самой таблицы размещения файлов, представляющей систему связанных ссылок на номера секторов и кластеров на диске. При потере информации в одной такой ссылке вся цепочка нарушается, и на диске возникают «потерянные» кластеры -- термин, хорошо знакомый владельцам ПК семь-десять лет назад. В наше время надежность дисков сильно возросла, но потери информации всеравно не исключены. Тем не менее FAT32 используют, когда необходимо обеспечить доступ к дискам из любой Windows.
Более совершенную файловую систему NTFS версии Windows 9.x не поддерживают, и отформатированные в ней диски не будут видны из этих систем. NTFS обычно расшифровывается как New Technology File System (файловая систем новой технологии), хотя столь же правильно ее расшифровать, как «файловая система для Windows NT», для которой она и была создана. NTFS использует специализированные структуры данных для хранения информации о файлах для улучшения производительности, надежности и эффективности использования дискового пространства. В ней доступны многие интересные функции -- средства разграничения доступа и аудита, или контроля за перемещением файлов, которые не доступны в FAT. В ней нет никаких ограничений на размер тома. В NTFS запись производится в два приема, что по идее позволяет сохранить целостность файла, даже если в момент записи выключится электричество.
1.3 Системные папки Windows
Рассмотрим, какие важные папки и файлы содержит каталог Windows.
В папке Driver Cachei/386 находится кэш драйверов. Если ее удалить, то при добавлении любого нового оборудования Windows будет запрашивать установочный диск.
В папке Media хранятся звуковые файлы для озвучивания системных событий.
В папке Minidump хранится малый дамп памяти - это специальная запись минимального набора сведений, необходимых для определения причины неполадок. Windows XP каждый раз при возникновении неустранимой ошибки будет автоматически создавать новый файл в данной папке. Каталог Minidump задается в диалоговом окне “Загрузка и восстановление”: щелкните правой клавишей мыши по значку “Мой компьютер” - “Свойства” - вкладка “Дополнительно” - в разделе “Загрузка и восстановление” нажмите кнопку “Параметры”. Найдите строчку “Папка малого дампа”.
В папке SoftwareDistribution хранятся папки и файлы, закачанные с помощью автоматического обновления Windows XP. В принципе эту папку можно удалить - в этом случае система создаст ее заново. На различных форумах некоторые пользователи утверждали, что удаление этой папки иногда помогало решить проблему сбоев при автоматическом обновлении.
Файл hiberfil.sys появляется в папке WINDOWS, если разрешен спящий режим. В этот файл при бездействии система сбрасывает весь объем ОЗУ, поэтому он равен размеру установленной оперативной памяти.
Папка system32 - очень важная папка, отвечающая за все настройки системы. Кроме того, в ней содержатся практически все служебные программы и системные утилиты. Здесь вы можете найти Блокнот (notepad.exe), Калькулятор (calc.exe), утилиту очистки диска от мусора (cleanmgr.exe) и многие другие программы.
В папке system32\drivers находятся файлы драйверов. В папке system32\drivers\etc есть файлhosts. Он предназначен для сопоставления IP-адресов и доменных имен компьютеров и серверов интернета. Наиболее распространенное использование файла hosts - блокировка определенных сайтов.
В папке system32\config содержатся файлы, которые работают с реестром:
файл AppEvent.Evt является журналом событий приложений, используемого реестром Windows;
файл SAM содержит раздел реестра HKLM\SAM;
файл SecEvent.Evt является журналом событий безопасности, используемого реестром Windows;
файл SECURITY содержит раздел реестра HKLM\SECURITY;
файл software содержит раздел реестра HKLM\Software;
файл SysEvent.Evt является журналом событий системы, используемого реестром Windows;
файл system содержит раздел реестра HKLM\System.
В папке system32\Restore содержится программа восстановления системы rstrui.exe и сопутствующие файлы.
1.4 Панель управления
Панель управления (англ. Control Panel) является частью пользовательского интерфейса Microsoft. Она позволяет выполнять основные действия по настройке системы, такие, как добавление и настройка устройств, установка и деинсталляция программ, управление учетными записями, включение специальных возможностей, а также многие другие действия, связанные с управлением системой. Апплеты (значки) Панели управления, с помощью которых можно выполнять определенные системные действия, представляют собой файлы с расширением.cpl. Большинство таких файлов расположено в системных папках C:\Windows\System32 и C:\Windows\winsxs (в папках внутри этой папки). Каждый такой апплет запускает системную утилиту, которая выполняет соответствующее действие, связанное с настройкой либо управлением операционной системой. Большинство апплетов в Панели управления соотносятся с определенными системными утилитами производства Microsoft, но в некоторых случаях сторонние производители также добавляют свои значки в Панель управления Windows 7 для достижения большего удобства управления своим программным либо аппаратным продуктом. Впервые Панель управления появилась в Windows 2.0. Многие из ныне существующих апплетов были добавлены с новыми релизами операционной системы. Со временем апплетов стало достаточно много, и это послужило поводом для сортировки их по категориям. Теперь пользователь волен самостоятельно выбирать наиболее удобный для него режим просмотра.
3. Разработка чертежа 2D
Подсистема КОМПАС-3D предназначена для создания трехмерных параметрических объектов с целью передачи геометрии в расчетные пакеты и в пакеты для разработки управляющих программ для систем с ЧМУ.
КОМПАС-3D ориентирована на формирование моделей конкретных деталей, содержащих как стандартные, так и не стандартные, уникальные конструктивные элементы. Параметризация трехмерных моделей позволяет быстро получить типовые детали на основе однажды спроектированного прототипа.
При разработке функций и интерфейса КОМПАС-3D учитывались приемы работы, присущие машиностроительному проектированию.
Рисунок 1
На данном рисунке изображено Рабочее поле Компас-2D.Построение начинаем с выбора вкладки "Геометрия".
Рисунок 2
Далее строим главный вид нашей детали.
Рисунок 3
После того,как построили главный вид,начинаем построение вида сбоку.
Рисунок 4
Последним шагом в разработе 2D модели детали,мы указываем все нужные размеры, шераховатость, а так же заполняем основную надпись и указания над ней.
4. Разработка 3D модели
Система трехмерного моделирования предназначена для создания Трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц. Параметрическая технология позволяет быстро получить модели типовых изделий, на основе однажды спроектированного прототипа.
Рисунок 1
На данном рисунке изображено рабочее поле Компас-3D.
Построение начинаем с выбора координат, выбираем плоскость XY.
Рисунок 2
На данном рисунке сначала выбраем вкладку "Геометрия" и с помощью вкладки "Отрезок" строим контур детали вращения.
Рисунок 3
Далее с помощью вспомогательных линий построим посадочные каналы.
Рисунок 4
После чего, по вспомогательным линиям ,соединяем с помощью вкладки "Отрезок".
Рисунок 5
Далее выходим из положения "Эскиз" и производим операцию вращения.
Рисунок 6
Выбираем сторону тела вращения, нажимаем на вкладку "Эскиз" и строим отверстия. В конечном итоге получаем как на рисунке.
Рисунок 7
Последним шагом в разработке детали, это построение скруглений, фасок в отверстиях,а так же построение балансировочных отверстий.
Список использованных источников
1) http://citforum.ru/operating_systems/sos/glava_10 - Cit forum.
2) http://ru.wikipedia.org - Википедия "Файловая система".
3) http://ru.wikipedia.org - Викиедия "Панель управления Windows".
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Набор данных на диске, имеющий имя. Порядок размещения файлов. Многоуровневая файловая система. Полный адрес файла. Логические диски и файловые системы в Windows. Работа с файлами в Windows. Связь расширения с программой. Поиск компьютеров в сети.
презентация [1,9 M], добавлен 12.12.2012Появление операционной системы Windows 95. Правила присвоения имен файлам. Порядок хранения файлов на диске. Система хранения файлов и организации каталогов. Многоуровневая иерархическая файловая система. Полное имя файла. Иерархия папок Windows.
презентация [103,0 K], добавлен 11.03.2015Распространенные файловые системы. Обзор файловой системы FAT. Имена файлов в FAT. Файловая система FAT 32. Файловая система HPFS: суперблок, запасной блок, преимущества и недостатки. Файловая система NTFS. Устранение ограничения. Сравнение систем.
реферат [31,5 K], добавлен 27.10.2007Файловая структура компьютера, ее виды и их характеристика. Каталоги диска и папки Windows 95. Отличительные черты имен файлов и папок в MS-DOS и Windows. Связь между коротким и длинным именем файла. Общее понятие и особенности "корневой" папки.
реферат [51,7 K], добавлен 30.11.2010Хранение файлов, доступ к ним, установка и изменение атрибутов. Операционные системы DOS, Windows 95/98/Me, Windows NT/2000/XP. Файловая система FAT 16. Уменьшение потерь дискового пространства. Количество секторов в кластере. Главная загрузочная запись.
реферат [72,9 K], добавлен 19.01.2012Понятие операционной системы (ОС) как базового комплекса компьютерных программ для управления аппаратными средствами компьютера и работы с файлами. Файловые системы и их основные функции. Способы именования файлов при создании диска, совместимость с ОС.
контрольная работа [36,8 K], добавлен 20.11.2009FAT - простая файловая система, разработанная для небольших дисков и простых структур каталогов. Структура папки FAT. Размеры кластеров по умолчанию для FAT16 и FAT32. Сравнение их характеристик. Обзор файловой системы FAT и ее основные преимущества.
статья [24,2 K], добавлен 30.04.2010Общее понятие термина "файл". Имя файла и его расширение. Типы и параметры файлов, их значение. Понятие "файловая система" и "файловая структура диска". Построение дерева каталогов. Особенности имени файла в операционной системе MS-DOS и Windows.
презентация [2,7 M], добавлен 18.10.2010Работа с файлами, каталогами и томами в Windows и Win32 API. Функции GetWindowsDirectory и GetSystemDirectory. Примеры работы с томами. Получение и изменение атрибутов файлов. Описание минимального набора базовых функций Windows. Чтение и запись файлов.
лекция [62,7 K], добавлен 24.06.2009Особенности работы "поисковика" дублирующихся файлов на диске. Выбор среды программирования. Разработка программного продукта. Основные требования, предъявляемые к программе, производящей поиск дублирующихся файлов на диске. Отображение скрытых файлов.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.03.2015Особенности и принцип действия файловой системы NTFS - одной из самых сложных и удачных из существующих на данный момент файловых систем. Функции файловой системы NTFS: разреженные файлы, журнал изменений, компрессия файлов и каталогов, жесткие связи.
реферат [17,4 K], добавлен 24.12.2010Определение файловой системы. Виртуальные и сетевые файловые системы. Структура и версии системы FAT. Определение максимального размера кластера. Драйверы файловой системы, файлы и каталоги. Способы доступа к файлам, находящимся на удаленном компьютере.
доклад [29,2 K], добавлен 11.12.2010Создание и переименование папок. Копирование в папку файлов или других папок, их перемещение в другие папки. Удаление из папки перемещенных в нее файлов. Возобновление в папке удаленный ранее объект. Выделение нескольких несмежных объектов и удаление.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 22.05.2007Выбор инструментальных средств для разработки лабораторного практикума по работе с операционной системой Windows ХР. Рекомендации по установке виртуальной машины. Подключение жесткого диска, его разделение на разделы. Управление пользователями и группами.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 17.08.2013Программа операционной системы. Перемещение и копирование объектов. Окна Windows, операционное меню, настройка свойств папки, вызов справки Windows. Работа с дисками, папками и файлами, с приложениями и документами. Стандартные программы Windows.
контрольная работа [21,9 K], добавлен 29.01.2011Иерархическая структура файловой системы Unix. Согласованная обработка массивов данных, возможность создания и удаления файлов, буферный кэш. Защита информации, трактовка периферийных устройств как файлов. Внутренняя структура файловой системы Unix.
реферат [102,2 K], добавлен 23.03.2010Системные требования для установки программного обеспечения Windows XP Professional, особенности его интерфейса, структуры, возможностей, практическое применение и круг пользователей. Характеристика работы приложений операционной системы, ее надежность.
презентация [1020,0 K], добавлен 02.02.2010Файловая система NTFS, информация о файлах и каталогах тома. Основная файловая таблица MTF, файлы метаданных NTFS (журнал, файл тома, загрузочный файл). Форматирование высокого уровня. Интерфейсы АТАРI и SCSI. Параметры параллельной шины ввода-вывода.
презентация [34,4 K], добавлен 27.08.2013Модификация системы управления пользователями прокси-сервера SQUID. Выбор средств разработки программного обеспечения. Структура базы данных MySQL. Построение web-интерфейса. Авторизация в системе управления пользователями, страница администрирования.
курсовая работа [456,2 K], добавлен 23.07.2011Особенности работы в среде оболочки NORTON COMMANDER. Взаимодействие с операционной системой. Формат показа оглавления каталога. Просмотр в панели дерева каталогов, информации о диске. Режим быстрого просмотра файлов. Управление отображением панелей.
реферат [584,0 K], добавлен 17.05.2009
