Размещено на http://www.allbest.ru/

Файловые системы

Введение

Организация и хранение данных в компьютере представляет собой текстовую и графическую информацию, хранящуюся в компьютере в виде файловых систем и папок. Файл в переводе с английского - это некая совокупность информации, документ, лист. Точнее было бы - папка, но папкой в иерархии размещения информации именуется совершенно другой уровень. Скорее - листок бумаги, на котором может быть написана некая информация. Неважно, что это - код программы или созданный вами текст.

В подавляющем большинстве случаев файл хранит в себе какой-то определенный тип данных - текст, графическую информацию, программный код и так далее (хотя бывают и некие "комбинированные" файлы, включающие, к примеру, картинку, текст и элемент программы).

Поэтому можно говорить о том, что существует множество типов файлов, которые пользователь и компьютер должны безошибочно различать. Например:

* Исполняемые файлы (программы).

* Файлы конфигурации, содержащие параметры, необходимые для работы программы.

* Файлы-библиотеки, содержащие описания типовых процедур, которые могут использоваться сразу несколькими программами.

*Документы - т. е. некие совокупности информации, создаваемые пользователем (или компьютером) с помощью программ.

И так далее.

Как правило, пользователь непосредственно работает лишь с двумя типами файлов: программами и документами. Первые используются, чтобы создавать вторые. Хотя сегодня очень редко встретишь программу, которая умещалась бы в одном файле. Вот почему и говорят сегодня о программных пакетах - т. е. наборах различных типов файлов, в совокупности образующих программу.Файловая система

Файловая система - это структура, в которую организованы файлы, где они проименованы и сохранены на жестком диске. В Windows 2000 применяется иерархическая файловая система. На каждом диске создается так называемый корневой каталог, который может включать в себя файлы и другие каталоги (подкаталоги). Таким образом, создается связанная древовидная иерархия файлов и каталогов.

Все файловые системы, поддерживаемые Windows 2000, являются иерархическими, хотя существенно отличаются между собой способами записи файлов на носителях информации. Windows 2000 поддерживает следующие файловые системы:

? FAT: применяется в MS-DOS.

? FAT32: применяется в Windows 95/98.

? NTFS: применяется в Windows 2000.

Используя любую файловую систему, можно использовать разрешения для доступа к общим папкам, чтобы их контролировать. Можно указать, какие пользователи могут читать, записывать, создавать или изменять файлы и папки внутри папок, предоставленных в общее пользование.

Система FAT

Эта файловая система разработана вместе с операционной системой MS-DOS в начале 80-х годов. Первоначально эта файловая система предназначалась для работы с дискетами. После появления на персональных компьютерах накопителей на жестких магнитных дисках большой емкости она начала использоваться и для них.

Особенности FAT:

? Длина имени файла - не более 8 символов, расширение имени - не более 3 символов.

? Имя файла и расширение разделяются точкой.

? Нельзя использовать в имени файла некоторые специальные символы и пробел.

? FAT (File Allocation Table - таблица размещения файлов) содержит информацию о расположении данных на носителе.

? Относительно медленный доступ к информации из-за разделения места хранения сведений о файлах (FAT) и самих файлов.

? В процессе записи и удаления информации на дисках происходит дробление свободной области хранения данных на небольшие участки (фрагментация).

Система FAT32

Файловая система FAT32 разработана для эффективного использования устройств хранения информации большой емкости (от 512Мб до 2 Тб). Эта система используется в Windows 95/98 и Windows 2000. Технические недостатки файловой системы FAT MS-DOS в системе FAT32 в значительной степени были устранены.

Особенности FAT32:

? Поддерживается только на жестких магнитных дисках.

? Имена файлов вместе с расширением могут иметь длину до 215 символов.

? В имени файла допускается использование пробелов.

? В имени файла не разрешено использование лишь некоторых специальных символов.

? Эффективность использования дискового пространства на накопителях больших размеров на 10%…15% выше, чем при использовании FAT и особенно ярко проявляется при хранении большого числа файлов мелкого размера.

? Надежность хранения данных повышена за счет возможности свободного размещения корневого каталога и использования резервной копии таблицы размещения файлов.

? Предусмотрена возможность динамического изменения размера разделов на накопителе.

Система NTFS

Обозначение файловой системы NTFS представляет собой аббревиатуру от New Technology File System (файловая система операционной системы NT). компьютер файловый графический

NTFS представляет собой новую файловую систему, используемую в операционной системе Windows. Ограничения, которые имелись в FAT32, в NTFS были в значительной степени устранены.

Для томов NTFS система Windows предлагает дополнительные параметры защиты. Кроме контроля за папками, предоставленными в общее пользование, можно следить за безопасностью файлов и папок локальных пользователей (тех, что входят в систему с вашей рабочей станции). Можно налагать ограничения на любые папки и файлы; в томах FAT можно выдавать разрешения только на уровне папки (и только для пользователей, что вошли через сеть).

У файловой системы NTFS имеется и ряд других преимуществ:

? Поддерживается только на жестких дисках.

? Система NTFS более экономно размещает информацию на очень больших жестких дисках (поддерживает 64-разрядную адресацию данных).

? При записи имен файлов используется уникальный код (Unicod). Такая кодировка символов пришла на смену кодировке ANSI. В Unicode используется 16-разрядное представление символов. Поэтому в таблице кодирования может содержаться до 65536 символов.

? Система обеспечивает лучшее восстановление информации в случае проблем с жестким диском.

? Поддерживает сжатие файлов. (Программы для компрессии, написанные на базе MS-DOS (DriveSpase, Doublespase, Stacker) не работают в системе Windows 2000.)

? Система поддерживает дисковые квоты - ограничение дискового пространства, которые можно установить для каждого пользователя.

? Система NTFS поддерживает шифрование файлов для повышения безопасности.

Недостатком файловой системы NTFS является невозможность для других систем (Windows 9x, Linux, MS-DOS и OS/2) читать тома NTFS. Если используется система, отличная от Windows 2000, прочесть информацию из томов NTFS будет невозможно.

Примечания:

Учитывая, что файловые системы FAT32 и NTFS не поддерживаются на гибких дисках, при передаче данных лучше всего использовать сеть, так как при этом файлы сохраняют длинные имена.

При задании имен файлов и каталогов в файлофой системе NTFS допускается:

? Длина имен до 215 символов (включая расширение имени).

? Использование больших и малых букв, т. е. прописное и строчное написание символов различается.

? Использование всех символов, за исключением ? " / \ < > * | : .

? Для систем, использующих MS-DOS, при задании NTFS-имени файла автоматически создается MS-DOS-имя файла.

При этом выполняются следующие действия:

Символы пробела исключаются.

Спецсимволы исключаются. Windows интерпретирует последний специальный символ имени как разделитель между именем файла и его расширением.

Символы, не поддерживаемые в MS-DOS, преобразуются в символ подчеркивания "_".

Имя файла сокращается до 6 символов, за которыми следует символ ~ (тильда) и одна цифра.

Расширение имени сокращается до трех символов.

В качестве имен файлов или каталогов запрещено использование имен, зарезервированных операционной системой:

AUX, COM1…COM4, LPT1…LPT4, NUL, PRN.

Функции защиты данных от несанкционированного доступа со всеми их возможностями могут использоваться при установке файловой системы NTFS.

Файловая система NTFS 5.0. Эта версия файловой системы является объектно-ориентированным хранилищем данных, представляемых в виде привычных для пользователя объектов - файлов и каталогов. В NTFS 5.0 теперь можно хранить потенциально любую информацию и в любых форматах представления. Реализуются эти возможности за счет появления в файловой системе нового механизма Reparse points (повторный грамматический анализ). Reparse points - это объекты, которые могут быть связаны с файлами или каталогами, и описывают правила хранения и обработки информации, хранящейся в нестандартном для файловой системы виде. С использованием этого механизма в NTFS уже реализованы механизмы шифрации данных и механизмы монтирования томов (представление любого тома в виде каталога на другом диске - возможность создания виртуальной файловой системы, состоящей только из файлов и каталогов на любой рабочей станции или сервере). А разработчики получили мощный инструмент для создания приложений, способных хранить данные в своем уникальном формате (включая и собственные алгоритмы шифрации) для обеспечения необходимого уровня производительности и безопасности работы с данными.

Рассмотрим принципы работы механизма Reparse points. Любое приложение, работающее с файловой системой, при обращении к дискам отображает информацию в виде привычных файлов и каталогов, хранящихся в NTFS. При попытке открытия выбранного пользователем файла (или каталога), запрос на чтение данных передается приложением ядру ОС. Ядро, анализируя свойства выбранного файла и обнаруживая связанный с ним объект Reparse points, анализирует хранящуюся в этом объекте информацию (в этом и состоит суть названия механизма - повторный грамматический анализ). Объект Reparse points, по сути, содержит ссылку на специальный драйвер, создаваемый любым разработчиком. Этот драйвер и определяет реальный формат хранения данных на томах NTFS. При попытке открытия файла управление передается созданному разработчиком модулю, который и считывает данные с диска в известном ему формате. Поэтому с появлением этого нового механизма любой разработчик имеет возможность обеспечить безопасность и удобство хранения данных для своего специфического приложения.

Еще одним новшеством файловой системы NTFS 5.0 стали обновленные механизмы разграничения прав доступа и появившиеся средства квотирования дискового пространства. Отныне система прав доступа обладает встроенными механизмами наследования, позволяющими с большой степенью удобства выполнять разграничение полномочий в файловых системах с большим количеством уровней вложенности каталогов. Из приятных нововведений также можно назвать появившийся инструментарий (в отличие от Windows NT 4.0 он поставляется в составе Windows 2000), позволяющий описывать маски наследуемых прав для любых комбинаций каталогов, файлов и целых ветвей файловой системы. Сами права доступа стали обладать существенно большей гибкостью, не создающей путаницу из-за обилия вариантов разграничения прав.

Интерфейсы прикладного программирования (API) сетевой аутентификации Windows, являющиеся частью SSPI (Security Support Provider Interface). Приложения и службы Windows используют SSPI для изоляции протоколов прикладного уровня от деталей протоколов сетевой безопасности. Windows 2000 поддерживает интерфейс SSPI в целях сокращения кода уровня приложений, необходимого для работы с многочисленными протоколами аутентификации. Интерфейс SSPI представляет уровень, поддерживающий различные механизмы аутентификации и шифрации, использующие протоколы с симметричными или асимметричными ключами.

SSPI - это инструмент, с помощью которого реализована вся внутренняя система безопасности Windows и ее сервисов. SSPI обеспечивает существование 3 основных механизмов сетевой безопасности: аутентификацию, гарантию целостности и конфиденциальность. Под аутентификацией понимается возможность проверки того, что полученные вами данные пришли действительно от того, чей адрес стоит в поле отправителя. Гарантия целостности подразумевает наличие набора средств, позволяющих проверить получение тех данных, которые были посланы вам. Соблюдение конфиденциальности требует, чтобы сообщение было получено и прочитано только тем пользователем, кому оно адресовано.

С использованием SSPI разработчики получают возможность создания приложений со встроенными средствами сетевой безопасности и соблюдением открытых стандартов. Это позволяет гарантировать безопасный обмен данными с любыми организациями - партнерами, заказами, поставщиками по общедоступным каналам связи, например, Интернет.

В Windows каждый пользователь должен зарегистрироваться в системе перед началом работы. Это необходимо как на локальной рабочей станции без подключения к сети, так и на станции в компьютерной сети. Внутри системы каждый пользовательл имеет свой ID (идентификатор или уникальное имяпользователя, состоящее из имени и пароля). Каждый пользователь также может войти в систему в качестве гостя (Guest). В этом случае ему предоставляется возможность обращения к файлам других компьютеров сети, которрые разрешены для совместного использования, но не к файлам, расположенным на NT-сервере.

Каждый пользователь должен зарегистрироваться в системе индивидуально. Это позволяет организовать защиту файлов таким образом, что некоторые каталоги или диски для одних пользователей могут быть закрыты, а для других - открыты. Это относится к предоставлению всех прав доступа.

Пользователю, обладающему правами админитсратора, доступны все ресурсы, имеющиеся в данной системе. И если он однажды забудет свой пароль, то это приведет к необходимости форматирования диска и переустановки операционной системы. Следует, однако, отметить, что полный ассортимент средств защиты доступен лишь тогда, когда установлена файловая система NTFS.

Без проблем можно подключить несколько рабочих станций Windows 2000 к Peer-to-peer-сети (одноранговая сеть). Для этого нужно вставить в компьютер сетевую плату и с помощью Панели управления настроить параметры кабельного соединения. Необходимо также запустить Сервер обслуживания. В такой сети тоже можно предоставить отдельным пользователям праава доступа к ресурсам со всеми или ограниченными возможностями, а также организовать коллективное использование принтера. В одноранговую сеть могут объединяться компьютеры с другими операционными системамми, такими как Windows for Workgroups, Windows 95/98 и Novell-клиент.

Сеть может обладать дополнительной возможностью обеспечения лоступа посредством RAS (Remote Acces Service-служба удаленного доступа). С помощью RAS из Windows 2000-компьютера можно обращаться к сети через модем по телефону и работать в ней как обычный клиент.

Защита файлов

Файловая система FAT для каждого файла в томе сохраняет имя файла, его размер, дату последнего изменения и собственно информацию. Система NTFS, кроме перечисленного, также выдает список контроля доступа (access control list, ACL), который определяет степень доступа к файлам и папкам системы, имеющуюся у пользователя. Каждый файл и папка в томе NTFS имеют свой ACL.

Защитой файлов в томе NTFS можно управлять с помощью вкладки Security (Безопасность) в диалоговом окне свойств файла:

1. Щелкнуть правой кнопкой мыши на файле в Проводнике.

2. Выбрать во всплывающем меню пункт Properties (Свойства).

3. Щелкнуть на вкладке Security (Безопасность), чтобы открыть диалоговое окно, изображенное на рис.1.

Если выделенный файл не хранится в томе NTFS, вкладка Security(Безопасность) не появится, поскольку защита файла возможна только в томе NTFS.

Рис.1. Пользователи, имеющие разрешения на доступ к файлу

Диалоговое окно используется для просмотра и изменения степени доступа пользователя к файлу. При выделении имени в поле Name (Имя) в поле Permissions (Разрешения) в нижней части диалогового окна отображается степень доступа данного пользователя или группы к данному файлу. Затененные флажки определяют наличие разрешения "по наследству". Это значит, что разрешение было предоставлено родительским объектом. Например, родительский объект для файла - папка, в которой он содержится. Затененный флажок дает знать, что разрешение дано по умолчанию, поскольку файл создан в папке, у которой помечен соответствующий флажок.

Разрешения для файлов

Поле Permissions (Разрешения) включает список основных разрешений, и использовать их можно в различных сочетаниях, чтобы они подходили именно вам. По сути, каждое разрешение из списка представляет собой установленный набор разрешений. В табл. 1 показано, что именно включено в то или иное разрешение из списка в поле Permissions (Разрешения).

Таблица 1.

основные разрешения для файла

Разрешение	Описание	Индивидуальные разрешения
Read (Чтение)	Позволяет пользовате- лю просматривать информацию файла	- List Folder/Read Data (Содержание папки/ Чтение данных) - Read Attributes (Чтение атрибутов) - Read Extended Attributes (Чтение дополни- тельных атрибутов) - Read Permissions (Чтение разрешений) - Synchronize (Синхронизация)
Read & Execute (Чтение и выполнение)	Позволяет запускать Программы	- Все разрешения, перечисленные выше - Traverse Folder/Execute Files (Обзор папок Выполнение файлов)
Write (Запись), Содержимое Файла	Позволяет изменять Файлы	- Creates Files/Write Data (Создание файлов/ Запись данных) - Creates Folders/Append Data (Создание па- пок/Дозапись данных) - Write Attributes (Запись атрибутов) - Write Extended Attributes (Запись дополни- тельных атрибутов) - Read Permissions (Чтение разрешений) - Synchronize (Синхронизация)
Modify (Изменить)	Позволяет читать, изменять и удалять файл	- Все перечисленные выше разрешения - Delete (Удаление)
Full Control (Полный доступ)	Позволяет осущест- влять полный контроль над файлом	- Все перечисленные выше разрешения - Delete Subfolders and Files (Удаление подпапок и файлов) - Change Permissions (Смена разрешений) - Take Ownership (Смена владельца)

В некоторых случаях установленный набор разрешений не обеспечивает контроль над доступом пользователей или групп к файлу. В таких ситуациях следует присваивать разрешения в индивидуальном порядке. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

1. На вкладке Security (Безопасность) в диалоговом окне свойств файла щелкнуть на кнопке Advansed (Дополнительно).

2. На вкладке Permissions (Разрешения) появившегося диалогового окна Access Control Settings (Параметры управления доступом) выделить нужную группу или пользователя и щелкнуть на кнопке View/Edit (Показать).

Как показано на рис.2, появляется список разрешений, похожий на список со вкладки Security (Безопасность) из диалогового окна свойств, но в этом списке можно устанавливать индивидуальные разрешения.

Рис.2. Список разрешений

Щелчок на вкладке Дополнительно и далее на кнопке "Показать" приводит в диалоговое окно, где можно выбрать комбинацию разрешений.

Практическая часть

Общая характеристика задачи

Используя ППП на ПК, необходимо выполнить калькуляцию стоимости изделия с учетом акциза, НДС и налога с продаж в табличной форме.

В табличной форме представить платежи ателье, вносимые в бюджет.

	Калькуляция стоимости изделия
№ п/л	Наименование статьи	%-я ставка	Сумма, руб.
1	Стоимость материала		10000,00
	в том числе:
	стоимость меха
	сумма НДС	20
	сумма налога с продаж	5
2	Стоимость работы		1000,00
3	НДС на стоимость пошива	20
4	Сумма акциза	35
5	Налог с продаж	5
	Итого стоимость изделия
	Платежи в бюджет, вносимые ателье
№ п/л	Наименование статьи	Сумма, руб.
1	Налог на добавленную стоимость
2	Акциз
3	Налог с продаж
	Итого

Ввести текущее значение даты между таблицей и ее названием.

В графическом виде представить структуру стоимости изделия.

Описание алгоритма решения задачи

Алгоритм решения задачи можно представить в виде описания.

1. Выполним калькуляцию стоимости изделия с учетом акциза, НДС и налога с продаж по формуле:

Ки = Стм + Стр + издержки

2. Рассчитаем платежи производимые ателье в бюджет по формулам:

· Налог на добавленную стоимость - Сти*20/100

· Акциз - Сти*35/100

· Налог с продаж - Сти*5/100

3. Представим структуру стоимости изделия в графическом виде

Выбор ППП

Для решения данной задачи воспользуемся следующими программами: текстовый процессор WORD, графический редактор Pаint, табличный процессор Excel.

Word - это программное средство для подготовки текстовых документов.

Paint - это программное средство для подготовки графических изображений.

Microsoft Office Excel является средством для создания электронных таблиц, которые обладают возможностями для проведения простых расчетов, как с использованием арифметических действий, так и с помощью встроенных функций; для построения разных типов диаграмм, для оформления полученных таблиц и т.д.

Проектирование форм выходных документов и графическое предоставление данных по задаче

Запустить табличный процессор путем двойного клика по иконке на рабочем столе или из меню кнопки Пуск - Программы - Office - Excel.

В открывшемся окне процессора на панели инструментов нажать кнопку Создать файл. Появится рабочий лист новой книги.

Для того, чтобы в таблице результатов были данные из исходной таблицы, в соответствующих ячейках будем делать ссылки на исходную таблицу (т. е. аргументом функции будет ссылка на лист и ячейку).

Текст формул будем вводить в ячейки также общепринятым способом (путем двойного клика по ячейке, последующего ввода текста, заканчиваем ввод нажатием клавиши Enter).

Ниже, на рисунках 2-7 будут приведены шаблоны таблиц, их структура и расположение на рабочих листах.



Рис. 2. Расположение исходной таблицы на рабочем листе

Рис.3. Структура шаблона таблицы "Статистика"

Рис. 4. Калькуляция стоимости изделия



Рис. 5. Таблица текста формул для результатов

Рис.6. Платежи производимые ателье в бюджет

Рис. 7. Таблица текста формул для результатов

Результаты выполнения контрольного примера в графическом виде представлены на рисунке 8.

Рис. 8. Структура стоимости изделия

Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде

Для проверки работоспособности спроектированной таблицы для расчета результатов, указанных в условии, следует провести расчет всех результатов как при помощи ППП на ПК, так и при помощи калькулятора "вручную" для более достоверной проверки.

Калькуляция стоимости изделия:

Сумму НДС (20%): 10000*20/100=2000;

Сумма налога с продаж(5%): 10000*5/100=500;

НДС на стоимость пошива (20%): 1000*20/100=200;

Сумма акциза (35%): 1000*35/100=350;

Налог с продаж (5%): 1000*5/100=50;

Итоговая стоимость изделия: 10000+1000+200+350+50=11600

Платежи в бюджет, вносимые ателье:

Налог на добавленную стоимость: 11600*20/100=2320

Акциз: 1000*35/100=350

Налог с продаж: 11600*5/100=580

Итого: 2320+350+580=3250

Далее произведем расчет при помощи ППП на ПК. Результаты получились идентичные (см. таблицы калькуляция и платежи).

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что спроектированная таблица работоспособна.

Инструкция пользователя

Для дальнейшего практического применения необходимо составить инструкцию пользователя. Определим минимальные системные требования:

· ОС: Windows 95/98/VT/2000/XP

· ППП: MS Office 2000 Professional

· Процессор Pentium II

· HDD не менее 2 Gb, RAM не менее 32 Mb

· Привод для флоппи-дисков 3,5 дюйма (при условии сохранения спроектированного документа на флоппи-диске)

· Монитор SVGA/VGA

· Клавиатура 101 клавиша (рус/лат)

· Манипулятор - мышь.

Применяя в работе разработанное программное решение необходимо руководствоваться следующими инструкциями:

1. Загрузить MS Excel и открыть файл "практическое задание №6.xls". В открывшемся окне мы видим четыре листа: ДИАГРАММА, СТАТИСТИКА, калькуляция, ПЛАТЕЖИ.

2. Листы ДИАГРАММА, калькуляция, ПЛАТЕЖИ заполняются на основании данных листа СТАТИСТИКА.

3. На листе ДИАГРАММА видим графическое представление результатов вычислений.

4. Чтобы закончить работу с программой в меню Файл нажимаем кнопку Выход, при необходимости сохраняя данные.

Список литературы

1. Информатика. Учебник, под ред Макаровой Н.В. М.: Финансы статистика, 1998. с. 117-121.

2. Научные основы организации управления и построения АСУ / Под ред. В.Л. Бройдо, В.С. Крылова. -М.: Высшая школа, 1990. с. 22-26.

3. Пономарева К.В., Кузьмин Л.Г. Информационное обеспечение АСУ. - М.: Высшая школа, 1991. с. 74-78.

4. Суханов А.П. Информация и прогресс. -Новосибирск: Наука, 1988. с. 89-92.

5. Чарльз Рабин. Эффективная работа с Microsoft Word.- СПб: Питер, 2000. с. 130.

6. Справочная система Microsoft Office.

Размещено на Allbest.ru

...