Дискінің логикалық құрылымы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Алматы 2022

ОЖ компоненттерінің бірі - файлдық жүйе - жүйе мен қолданушы ақпараттарының негізгі жады. Барлық заманауи операциялық жүйелер бір немесе бірнеше файлдық жүйелермен жұмыс істейді, мысалы, FAT (Файлдарды бөлу кестесі), NTFS (NT файлдық жүйесі), HPFS (жоғары өнімділік файлдық жүйесі), NFS (желілік файлдық жүйе), AFS (Эндрю файлдық жүйесі) . , Интернет файлдық жүйесі. Файлдық жүйе-бұл операциялық жүйенің бөлігі, ол сыртқы жадта сақталған деректермен жұмыс істеу үшін ыңғайлы интерфейсті қамтамасыз етуге және бірнеше пайдаланушылар мен процестер арасында файл алмасуды қосуға арналған. Кең мағынада «файлдық жүйе» термині мыналарды қамтиды:

Дискідегі барлық файлдардың жиынтығы;

Файлдарды басқару үшін қолданылатын деректер құрылымдарының жиынтығы, мысалы, файл каталогтары, файл дескрипторлары, бос және пайдаланылған дискілік кеңістікті бөлуге арналған кестелер;

Файлдарды басқаруды жүзеге асыратын жүйелік бағдарламалық құралдардың жиынтығы, атап айтқанда: файлдарды құру, жою, оқу, жазу, атау, іздеу және басқа операциялар.

Файлдық жүйе әдетте компьютерді қосқаннан кейін ОЖ жүктелгенде де, жұмыс кезінде де қолданылады. Файлдық жүйе келесі негізгі функцияларды орындайды:

Файлдарды ұйымдастырудың мүмкін әдістерін және тасымалдаушыдағы файл құрылымын анықтайды;

Файлдардың мазмұнына қол жеткізу әдістерін жүзеге асырады және файлдармен және файл құрылымымен жұмыс жасау құралдарын ұсынады. Бұл жағдайда деректерге қол жеткізуді файлдық жүйе бойынша атау бойынша да, адрестер бойынша да (сектор, жер үсті және медиа трек нөмірлері) ұйымдастыруға болады;

Бұқаралық ақпарат құралдарындағы бос орынның есебін жүргізеді.

Қолданбалы бағдарлама файлға қол жеткізгенде, ол ақпараттың нақты файлда қалай орналасатынын, сондай -ақ қандай физикалық ақпарат құралдарына (CD, қатты диск немесе флэш -жад блогы) жазылғанын білмейді. Бағдарлама тек файлдың атын, оның өлшемін және атрибуттарын біледі. Ол бұл деректерді файлдық жүйе драйверінен алады. Бұл файлдық жүйеге файлдың қайда және қалай жазылатынын анықтайтын файлдық жүйе (мысалы, қатты диск) .

Операциялық жүйе тұрғысынан алғанда, бүкіл диск 512 байт және одан да көп кластерлердің (жадының аймақтары) жиынтығы болып табылады. Файлдық жүйе драйверлері кластерлерді файлдар мен каталогтарға ұйымдастырады (бұл каталогтағы файлдар тізімі бар файлдар) . Дәл осы драйверлер ақаулы деп белгіленген кластерлердің қайсысы тегін екенін бақылайды. Дискілерде деректердің қалай сақталатынын және ОЖ оларға қол жеткізуді қалай қамтамасыз ететінін нақты түсіну үшін, кем дегенде, жалпы айтқанда, дискінің логикалық құрылымын ұсыну қажет.

Дискінің логикалық құрылымы

Компьютер ақпаратты сақтауы, оқуы және жазуы үшін алдымен қатты дискіні бөлу керек. Бөлімдер тиісті бағдарламалардың көмегімен жасалады - бұл «қатты дискіні бөлу» деп аталады. Бұл бөлу болмаса, операциялық жүйені қатты дискіге орнату мүмкін болмайды (Windows XP және 2000 -ді бөлінбеген дискіге орнатуға болатынына қарамастан, олар бұл процесті орнату процесінде өздері жасайды) .

Қатты дискіні бірнеше бөлімге бөлуге болады, олардың әрқайсысы офлайн режимде қолданылады. Ол не үшін? Бір дискіде әр түрлі бөлімдерде орналасқан бірнеше түрлі операциялық жүйе болуы мүмкін. ОЖ бөлген бөлімнің ішкі құрылымы сол ОЖ арқылы толық анықталады.

Сонымен қатар, дискіні бөлудің басқа себептері бар, мысалы:

Астам сыйымдылығы бар дискілерді қолдану мүмкіндігі
32 МБ;

Егер диск зақымдалған болса, онда тек сол дискідегі ақпарат жоғалады;

Кішкене дискіні қайта ұйымдастыру және түсіру үлкен дискіге қарағанда оңай және жылдам;

Әр пайдаланушыға өзінің логикалық дискісін тағайындауға болады.

Дискіні жұмысқа дайындау операциясы деп аталады пішімдеу , немесе инициализация . . . Барлық қол жетімді дискі кеңістігі бүйірлерге, жолдарға және секторларға бөлінеді, жолдары мен жақтары нөлден, ал секторлар бірден. Дисктің немесе дискілік пакеттің осінен бірдей қашықтықта орналасқан жолдардың жиынтығы цилиндр деп аталады. Осылайша, сектордың физикалық мекенжайы келесі координаттармен анықталады: жол нөмірі (цилиндр - С), дискінің бүйірлік нөмірі (басы - Н), сектор нөмірі - R, б. а. CHR.

Қатты дисктің бірінші секторында (C = 0, H = 0, R = 1) негізгі жүктеу жазбасы бар - Негізгі жүктеу жазбасы . . . Бұл рекорд барлық секторды қамтымайды, тек оның бастапқы бөлігін алады. Master Boot Record-бұл жүйелік емес жүктеуші бағдарламасы.

Қатты дисктің бірінші секторының соңында дискіні бөлу кестесі орналасқан - Бөлу кестесі . . . Бұл кестеде максимум төрт бөлімді сипаттайтын төрт жол бар. Кестедегі әрбір жол бір бөлімді сипаттайды:

1) белсенді бөлім немесе жоқ;

2) бөлімнің басына сәйкес келетін сектор нөмірі;

3) бөлімнің соңына сәйкес келетін сектор нөмірі;

4) секторлар бойынша бөлу мөлшері;

5) операциялық жүйенің коды, яғни бұл бөлім қай ОЖ -ға жатады.

Егер бөлімде операциялық жүйенің жүктеу бағдарламасы болса, онда ол белсенді деп аталады. Бөлім элементіндегі бірінші байт - бөлімнің белсенділігі жалаушасы (0 - белсенді емес, 128 (80Н) - белсенді) . Ол бөлімнің жүйелік (жүктелетін) екенін анықтауға және компьютер іске қосылған кезде одан операциялық жүйені жүктеу қажеттілігін анықтауға қызмет етеді. Тек бір бөлім белсенді болуы мүмкін. Жүктеу менеджерлері деп аталатын шағын бағдарламалар дисктің бірінші секторларында орналасуы мүмкін. Олар интерактивті түрде пайдаланушыдан қай бөлімнен жүктелетінін сұрайды және сәйкесінше бөлу белсенділігінің жалаушаларын реттейді. Бөлу кестесінде төрт жол бар болғандықтан, дискіде төрт түрлі операциялық жүйе болуы мүмкін, сондықтан дискіде әр түрлі операциялық жүйеге жататын бірнеше негізгі бөлімдер болуы мүмкін.

Қатқыл дисктің логикалық құрылымының мысалы үш бөлімнен тұрады, оның екеуі DOS -қа, біреуі UNIX -ке жатады, 3. 2а суретте көрсетілген.

Әр белсенді бөлімнің өзінің жүктеу жазбасы бар - берілген ОЖ жүктейтін бағдарлама.

Іс жүзінде диск әдетте екі бөлімге бөлінеді. Бөлімдердің өлшемдері, олар белсенді деп жарияланады немесе жарияланбайды, пайдаланушы қатты дискіні жұмысқа дайындау барысында белгілейді. Бұл арнайы бағдарламалардың көмегімен жүзеге асады. DOS -та бұл бағдарлама FDISK, Windows -XX нұсқаларында - Diskadministrator деп аталады.

DOS жүйесінде негізгі бөлім Негізгі бөлім , бұл бөлімде операциялық жүйені жүктеуші мен ОЖ -нің өзі бар. Осылайша, бастапқы бөлім C: логикалық диск ретінде пайдаланылатын белсенді бөлім болып табылады.

WINDOWS операциялық жүйесі (дәлірек айтсақ, WINDOWS 2000) өзінің терминологиясын өзгертті: белсенді бөлім жүйелік бөлім деп аталады, ал жүктеу бөлімі WINDOWS жүйелік файлдары бар логикалық диск деп аталады. Жүктеу логикалық дискісі жүйелік бөліммен бірдей болуы мүмкін, бірақ ол бір қатты дисктің басқа бөлімінде немесе басқа қатты дискіде орналасуы мүмкін.

Кеңейтілген бөлім Кеңейтілген бөлім бірнеше логикалық дискілерге D: Z -дан аттары бар бөлінуі мүмкін.

3. 2б -суретте тек екі бөлім мен төрт логикалық дискіден тұратын қатты дискінің логикалық құрылымы көрсетілген.

Жалпы Информатика теориясында мәліметтер құрылымының келесі үш негізгі түрі анықталған - сызықтық, кестелік, иерархиялық. Мысал кітап: парақтар тізбегі - сызықтық құрылым. Бөлімдер, бөлімдер, тараулар, абзацтар - иерархия. Мазмұны - кесте - сілтемелер - сызықты иерархиялық. Құрылымдық деректердің жаңа атрибуты бар - Адрес. Сонымен:

Сызықтық құрылымдар (тізімдер, векторлар) . Тұрақты тізімдер. Әр элементтің адресі оның нөмірімен бірегей түрде анықталады. Егер тізімнің барлық элементтері бірдей ұзындықта болса, деректер векторлары.

Кестелік құрылымдар (кестелер, матрицалар) . Кесте мен тізімнің айырмашылығы - әрбір элемент бір емес, бірнеше параметрлерден тұратын адрес бойынша анықталады. Ең жиі кездесетін мысал - матрица - адрес - екі параметр - жол нөмірі мен баған нөмірі. Көп өлшемді кестелер.

Иерархиялық құрылымдар. Тұрақты емес деректерді көрсету үшін қолданылады. Адрес - бағдар бойынша анықталады - ағаштың жоғарғы жағынан. Файлдық жүйе - компьютер. (Маршрут асып кетуі мүмкін - деректер көлемі, дихотомия әрқашан екі айыр - сол және оң жақ) .

Мәліметтер құрылымын ретке келтіру. Негізгі әдіс - сұрыптау. ! Реттелген құрылымға жаңа элемент қосқанда, бұрыннан барлардың адресін өзгертуге болады. Иерархиялық құрылымдар үшін - индекстеу - әрбір элементтің бірегей нөмірі бар, ол әрі қарай сұрыптау мен іздеуде қолданылады.

Файлдық жүйенің негізгі элементтері

Деректерді сақтау мен басқарудың тарихи алғашқы қадамы файлдарды басқару жүйесін қолдану болды.

Файл - бұл сыртқы жадтың аталатын аймағы, оған сіз жаза аласыз және олардан мәліметтерді оқуға болады. Үш параметр:

байттардың ерікті санының тізбегі,

бірегей жеке атау (іс жүзінде - мекен -жай) .

бір типті деректер - файл түрі.

Файл атауының шарттары, файлда сақталатын деректерге қалай қол жеткізілетіні және бұл мәліметтер құрылымы нақты файлды басқару жүйесіне және, мүмкін, файл түріне байланысты.

Біріншісі, қазіргі мағынада, жетілдірілген файлдық жүйесін IBM 360 сериялары үшін (1965-1966 жж. ) Әзірледі. Бірақ қазіргі жүйелерде ол іс жүзінде қолданылмайды. Қолданылған тізім деректерінің құрылымдары (EC көлемі, бөлім, файл) .

Сіздердің көпшілігіңіз қазіргі заманғы операциялық жүйелердің файлдық жүйелерімен таныссыз. Бұл, ең алдымен, MS DOS, Windows және кейбіреулері UNIX -тің әр түрлі нұсқаларына арналған файлдық жүйені құрумен.

Файл құрылымы. Файл - бұл сыртқы ортада орналасқан мәліметтер блогының жиынтығы. Аппараттық деңгейдегі магниттік дискімен алмасу үшін цилиндр нөмірін, бет нөмірін, сәйкес жолдағы блок нөмірін және осы блоктың басынан бастап жазылуы немесе оқылуы керек байт санын көрсету қажет. Сондықтан барлық файлдық жүйелерде ашық немесе жасырын түрде адрестік кеңістіктегі тікелей адрестелетін блоктар жиынтығы болып табылатын файлдармен жұмыс істеуді қамтамасыз ететін белгілі бір базалық деңгей бөлінеді.

Файл атауы. Барлық заманауи файлдық жүйелер сыртқы жадыда арнайы құрылымы бар каталогтармен қосымша файлдарды сақтау арқылы көп деңгейлі файл атауын қолдайды. Әр каталогта каталогтардың және / немесе файлдардың атаулары бар. Осылайша, толық анықталған файл атауы каталог атауларының тізімінен тұрады және файлды тікелей қамтитын каталогтағы файл атауынан тұрады. Әр түрлі файлдық жүйелерде файлдарды атаудың айырмашылығы - бұл атаулар тізбегі басталады. (Unix, DOS-Windows)

Файлды қорғау. Файлдарды басқару жүйелері файлға кіруге рұқсат беруі керек. Тұтастай алғанда, берілген есептік жүйенің әрбір тіркелген қолданушысына қатысты әрбір қолданыстағы файл үшін осы пайдаланушыға рұқсат етілген немесе тыйым салынған әрекеттер көрсетіледі. Бұл әдісті толық енгізуге талпыныстар болды. Бірақ бұл артық ақпаратты сақтауға да, кіруге рұқсатты бақылау үшін осы ақпаратты пайдалануға да тым көп шығын әкелді. Сондықтан қазіргі заманғы файлдарды басқару жүйелерінің көпшілігі UNIX (1974) ұсынған файлдарды қорғау әдісін қолданады. Бұл жүйеде әрбір тіркелген қолданушы бүтін сандардың идентификаторларының жұбына сәйкес келеді: осы пайдаланушы тиесілі топтың идентификаторы және топтағы өзінің жеке идентификаторы. Тиісінше, әр файл үшін осы файлды жасаған пайдаланушының толық идентификаторы сақталады және ол файлмен қандай әрекеттерді орындай алатыны, файлмен бір топтың басқа пайдаланушыларына қандай әрекеттер қол жетімді екендігі және қандай пайдаланушылар бар екендігі белгіленеді. басқа топтар файлмен жұмыс жасай алады. Бұл ақпарат өте ықшам, тексеру үшін бірнеше қадамдарды қажет етеді және қатынауды басқарудың бұл әдісі көп жағдайда қанағаттанарлық.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.