¿Qué es un sistema de archivos? Gestión de archivos, tipos de archivos, sistema de archivos, atributos de archivos

Archivo- un conjunto de datos con nombre presentado en un medio de almacenamiento informático. El concepto de archivo se aplica principalmente a los datos almacenados en discos y, por lo tanto, los archivos generalmente se identifican con áreas de almacenamiento en disco en estos medios.

Sistema de archivos incluye reglas para la formación de nombres de archivos y formas de acceder a ellos, un sistema de tabla de contenido de archivos y una estructura para almacenar archivos en discos.

El archivo tiene un nombre y atributos(archivado, de solo lectura, oculto, sistema), caracterizado por el tamaño en bytes, fecha y hora de creación o último cambio.

El nombre del archivo consta de dos partes: el nombre real y la extensión (tipo). Tipo puede faltar. El nombre está separado del tipo por un punto. En Windows, puede nombrar archivos de hasta 255 caracteres. El tipo indica el tipo y propósito del archivo, algunos de ellos son estándar, por ejemplo:

· .COM y .EXE - archivos ejecutables;

· .BAT - archivo por lotes de comandos;

· .TXT - archivo de texto de cualquier tipo;

· .MDB - Archivo de base de datos de acceso;

· .XLS: hoja de cálculo de Excel;

· .DOC - archivo de texto del editor de Microsoft Word;

· .ZIP: archivo comprimido Winzip/PkZip.

El uso de extensiones estándar permite no especificarlas al ejecutar programas del sistema y paquetes de aplicaciones, y se utiliza el principio predeterminado.

Directorio (carpeta, directorio) - un conjunto de archivos con nombre combinados por pertenecer al mismo producto de software o por otros motivos. La expresión "el archivo está incluido en el directorio" o "el archivo está contenido en el directorio" significa que la información sobre este archivo se registra en el área del disco relacionada con ese directorio. Los nombres de directorios siguen las mismas reglas que los nombres de archivos. Los directorios no suelen tener extensión, aunque se puede asignar una.

En cada disco físico o lógico hay raíz Directorio (principal) que el usuario no puede crear, eliminar ni cambiar de nombre. Se indica con el carácter '\' (en algunos sistemas operativos también puede utilizar '/'). Se pueden registrar otros directorios y archivos en el directorio principal. Los subdirectorios, a su vez, pueden contener directorios de nivel inferior. Esta estructura se llama sistema jerárquico o árbol Directorios en los que el directorio principal forma la raíz del árbol y los directorios restantes son como ramas.

Agrupar archivos en directorios no significa que estén agrupados de alguna manera en un lugar del disco. Además, el mismo archivo puede “esparcirse” (fragmentarse) por todo el disco. Los archivos con el mismo nombre se pueden ubicar en varios directorios del disco, pero no se pueden ubicar varios archivos con el mismo nombre en el mismo directorio.

Para que el sistema operativo acceda al archivo, debe especificar:

· ruta a través del árbol de directorios;

· nombre completo del archivo.

Esta información se indica en especificaciones de archivos, que tiene el siguiente formato:

[unidad:][ruta]nombre de archivo[.tipo]

Los corchetes indican que se puede omitir la parte correspondiente de la especificación. En este caso se utiliza el valor por defecto.

Si no se especifica ninguna unidad, se utiliza la unidad actual. Actual disco es el disco en el que se está ejecutando actualmente el sistema operativo.

Camino-secuencia de carpetas que deben navegarse hasta el archivo deseado. Los nombres en la ruta se escriben en orden de precedencia descendente y están separados por el carácter "\". El directorio que contiene el directorio actual se llama de los padres.

Muy a menudo es necesario procesar varios archivos a la vez con un solo comando. Por ejemplo, elimine todos los archivos de copia de seguridad con la extensión BAK o reescriba varios archivos de documentos con los nombres doc1.txt, doc2.txt, etc. En estos casos, utilice caracteres especiales: mascarillas, permitiéndole describir un grupo de archivos con un solo nombre. Sólo hay dos máscaras:

· el símbolo * en el nombre o extensión del archivo reemplaza cualquier número válido de caracteres;

· ¿símbolo? reemplaza cualquier carácter o falta de carácter en un nombre de archivo o extensión.

Nuestros ejemplos coincidirán con las máscaras *.bak (todos los archivos con la extensión bak) y doc?.txt (todos los archivos con la extensión txt y un nombre de 4 caracteres que comience con doc).

Preguntas sobre el tema presentado para prueba:

1. Definición de SO. Conceptos básicos del sistema operativo Windows (multitarea, interfaz gráfica de usuario, incrustación y enlace de datos).

2. Interfaz gráfica de usuario, sus componentes principales (ventanas, herramientas de diálogo, gestión estándar de ventanas y herramientas de diálogo).

3. Trabajar con el teclado y el mouse en Windows. Combinaciones de teclas estándar y operaciones del mouse.

4. Trabajar con archivos y carpetas en Windows: operaciones y capacidades básicas. Programas “Mi PC” y “Explorador”.

5. Búsqueda de información en Windows.

6. Cree accesos directos a aplicaciones y documentos.

7. Panel de control y sus principales componentes.

8. Manejo de fallas en Windows.

9. Configuración de aplicaciones DOS para Windows.

INTRODUCCIÓN

Actualmente, las computadoras personales (PC) más comunes se basan en el procesador Pentium. La mayoría de estas PC ejecutan el sistema operativo (SO) Windows 95 o Windows 98 (Windows 9x o simplemente Windows). Windows es el estándar de facto para computadoras personales de 32 bits. Hasta la fecha ya se han desarrollado varias versiones del sistema.

Un sistema operativo (SO) es un conjunto de programas que brindan control del hardware de una computadora, planificando el uso eficiente de sus recursos y resolviendo problemas en función de las tareas del usuario. El sistema operativo se carga en la computadora cuando se enciende.

Las características distintivas de los sistemas operativos modernos, incluido Windows 9x, son:

Interfaz de usuario desarrollada, es decir, medios y métodos de interacción con el usuario;

Multitarea – la capacidad de garantizar la ejecución de varios programas "simultáneamente";

Utilizando todas las capacidades que brindan los microprocesadores modernos;

Estabilidad y seguridad laboral.

Windows 9x es el sucesor y resultado de la fusión de dos sistemas: Windows 3.1x y MS-DOS. Los desarrolladores tuvieron que hacer una serie de concesiones para garantizar su compatibilidad con estos sistemas:

Windows 9x comienza a funcionar en modo real y solo entonces pasa al modo protegido;

Windows 9x se basa en un MS-DOS actualizado;

Windows 9x tiene una cantidad suficiente de componentes de 16 bits (módulos y controladores de dispositivos).

Windows 9x se basa en un enfoque orientado a objetos. Los objetos incluyen documentos, aplicaciones, carpetas, archivos, accesos directos, unidades, etc. Abrir un objeto– uno de los conceptos principales del sistema. Las acciones realizadas dependen del tipo de objeto:

- abriendo un documento es iniciar la aplicación apropiada y cargando un documento en esta aplicación para que pueda verlo, editarlo e imprimirlo. En lugar de abrir y cargar un documento, podemos hablar de abrir y cargar un archivo con un documento, ya que todos los documentos se almacenan en archivos;

- abriendo la aplicación- ponerlo en funcionamiento;

- abrir una carpeta consiste en mostrar su contenido en pantalla, lo que permite realizar cualquier acción con los objetos ubicados en ella;

- abrir el dispositivo de entrada/salida le permite ingresar al entorno del despachador que proporciona el control de este dispositivo;

- abrir un atajo en muchos casos equivale a abrir el objeto para el que fue creado.

Al procesar un documento, puede utilizar un enfoque tanto procedimental como orientado a objetos. En el primer caso, es necesario saber qué aplicación debe tramitar el documento. En otro caso, al hacer doble clic en un documento o en un acceso directo creado para él, se inicia la aplicación asociada a él. Si Windows no sabe qué aplicación debe procesar un documento determinado, ofrecerá asociar el documento con una aplicación específica.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE ARCHIVOS

El trabajo en una PC ocurre con varios tipos de datos. Los datos se refieren a todo lo que está sujeto a almacenamiento (programas en código fuente o de máquina, datos para su funcionamiento, cualquier documento de texto y datos numéricos, información tabular, gráfica y de otro tipo codificada).

Archivo es una colección con nombre de información homogénea en un medio externo (por ejemplo, en un disco magnético).

EN Nombre del archivo(Windows 9x) Se pueden utilizar casi todos los caracteres imprimibles, pero existen una serie de restricciones:

No puede haber espacios al principio ni al final del nombre del archivo (se pueden especificar, pero se ignorarán);

El nombre del archivo no puede comenzar ni terminar con un punto;

Los siguientes caracteres no se pueden utilizar en el nombre del archivo: /, \, :, ?, '',<, >, |, ya que están reservados para otros fines;

La longitud del nombre del archivo no debe exceder (en general) los 255 caracteres.

Estos nombres se llaman largo. Por ejemplo, el trabajo de laboratorio número 1 en la disciplina de sistemas operativos.

Para cada archivo, Windows 9x genera automáticamente un corto un nombre que se forma en función de los requisitos del sistema operativo MS-DOS y se utiliza para garantizar la compatibilidad de los sistemas operativos. No contiene más de 8 caracteres. Además de los caracteres prohibidos en nombres largos, no está permitido utilizar los símbolos ;, +, [, ], =, “punto”, “coma”, “espacio”. El nombre corto comienza como el nombre largo, seguido del símbolo ~ y un número de serie (no más de 8 caracteres en total). En este caso, se omiten los caracteres prohibidos y las letras minúsculas se recodifican en mayúsculas. Por ejemplo, PRIMER~1 puede coincidir con un nombre de archivo largo que comience con las letras Primer. Si existe otro archivo similar, su nombre corto será PRIMER~2.

Los nombres reservados para dispositivos de E/S están prohibidos: PRN (impresora), CON (consola, es decir, teclado y monitor), NUL (dispositivo ficticio), LPT1–LPT3 (primer–tercer puerto paralelo), COM1–COM3 (primer – tercer Puerto serial). Caracteres latinos A:, B:, C:, D:, etc. Se denominan dispositivos de almacenamiento externo.

Si el nombre del archivo contiene al menos un punto, se considera que tiene una extensión, de acuerdo con la naturaleza de la información almacenada. Extensión de nombre de archivo es la secuencia de caracteres ubicados después del último punto especificado en el nombre. El punto se trata como un separador de nombre y extensión. La extensión la especifica el propio usuario o el programa que genera el archivo. Es mejor utilizar extensiones estándar de 1 a 3 caracteres, ya que el tipo de archivo queda claro, por ejemplo:

BAT para archivos de comando;

DOC para archivos que contienen varios documentos en el formato del editor de Microsoft Word;

PAS para programas escritos en lenguaje PASCAL; -

PCX para archivos con ilustraciones en el formato Publishers Paintbrush del editor de gráficos rasterizados;

VAK para archivos con una versión anterior del documento (archivos de copia de seguridad);

EXE para archivos, con un programa listo para ejecutar

COM para archivos, con un programa listo para ser ejecutado únicamente en entorno MS-DOS.

Actualmente, para los programas que están listos para ejecutarse en el sistema operativo, se utiliza el término solicitud(aplicación), por ejemplo, Windows - aplicación

Archivo de ejemplo: COMMAND.COM, COMMAND - nombre de archivo, COM - extensión.

Además de los nombres largos y cortos, cada archivo tiene asociadas varias propiedades. al numero propiedades de archivo relatar:

Atributos de archivo;

Fecha y hora de su creación;

Fecha y hora de modificación del expediente;

Fecha del último acceso al archivo (lectura o escritura);

Longitud o tamaño del archivo (en bytes).

Atributos de archivo determinar cómo se puede utilizar y los derechos de acceso al mismo. En Windows 9x, los atributos desempeñan un papel informativo más que protector, como en el entorno MS-DOS. A un archivo se le puede asignar cualquier combinación de los siguientes atributos:

Solo lectura [R] (Solo lectura): establece la protección contra escritura del archivo, el archivo no se puede eliminar, mover ni modificar sin medidas especiales;

Archivo [A] (Archivo): establece el estado de archivo del archivo, se configura automáticamente al crear o modificar el archivo, se puede eliminar mediante herramientas de archivo o copia de seguridad;

Oculto [H] (Oculto): los archivos ocultos, a menos que se tomen medidas especiales, no se muestran en las carpetas.

Sistema [S] (Sistema): un atributo que se proporciona a los archivos del sistema.

Cada archivo en Windows 9x está asociado con un icono que corresponde al tipo de archivo. Pictograma Es una pequeña ilustración que le ayuda a identificar rápidamente el objeto al que está asociado.

A menudo, se utiliza un patrón de nombre de archivo para designar varios archivos a la vez o para acortar nombres de archivo. Plantilla nombre es el nombre en el que se utilizan símbolos - sustitutos"*" Y "?". La posición donde aparece el signo "?". , puede contener cualquier carácter. "*" significa que la posición en la que aparece "*" y todas las siguientes pueden estar ocupadas por cualquier símbolo.

*.TXT - todos los archivos de tipo TXT;

A?.* - todos los archivos cuyos nombres comienzan con la letra A y constan de una o dos letras.

1.2. Carpetas (directorios)

A medida que aumentan las tareas, la cantidad de archivos en el disco aumenta enormemente e, incluso con nombres de archivos elegidos hábilmente, resulta difícil realizar un seguimiento del orden en el disco y navegar a través de los archivos. Un grupo de archivos en un medio, combinados según algún criterio, se puede almacenar en carpeta(carpetas). MS-DOS utilizó el concepto catalogar o directorios(directorio). La analogía entre carpetas y directorios no es completa. Cada directorio puede considerarse una carpeta, pero no todas las carpetas corresponden a un directorio en el disco y, si lo hace, puede estar ubicada en un lugar completamente diferente en la estructura de archivos. Si el nombre de un archivo se almacena en una carpeta (directorio), se dice que el archivo está ubicado en ese directorio. Cada carpeta en Windows 9x tiene un icono y un nombre como un archivo (pero normalmente sin extensión).

(Cualquier) carpeta se puede registrar en otra carpeta. Por lo tanto, la estructura de archivos en los discos es jerárquica de varios niveles o en forma de árbol, en cuya raíz se encuentra carpeta principal, o directorio raíz(DIRECTORIO RAÍZ) Cada disco tiene una de esas carpetas, que se indica con el símbolo "\". El directorio raíz se crea cuando se formatea el disco y no se puede cambiar el nombre ni eliminarlo. Cabe señalar que no es habitual crear carpetas en disquetes magnéticos.

Si una carpeta está contenida directamente dentro de otra, entonces la primera se denomina secundaria (subdirectorio) y la segunda se denomina principal (superdirectorio) en relación con la primera carpeta. MS-DOS utiliza el carácter ".." para indicar el directorio principal.

MS-DOS apoya el concepto unidad actual Y catálogos actuales. Inicialmente, la unidad actual es la unidad desde la que se inició el sistema y, en consecuencia, el directorio. El directorio con el que el usuario está trabajando actualmente se llama directorio actual. La unidad actual se determina de la misma manera. El directorio actual de la unidad actual se llama trabajadores. Windows también admite este concepto, pero de una manera ligeramente diferente. Por ejemplo, el cambio de carpeta de trabajo en las aplicaciones se produce de forma implícita, al abrir y guardar documentos.

En la figura 1 se muestra un ejemplo de un fragmento de una estructura de archivos en un disco. 1.

Arroz. 1

En la Figura 1, el directorio Documentos está registrado en el directorio Mi carpeta, por lo que se dice que Documentos es un subdirectorio de Mi carpeta y Mi carpeta es un superdirectorio o directorio principal de Documentos.

Cada carpeta (pero no la principal), de manera similar a un archivo, tiene una serie de propiedades asociadas. Las carpetas tienen establecido el atributo Directorio (D), que las distingue de un archivo y también está asociado con la fecha y hora de creación.

Si hay una estructura ramificada de archivos en el disco, no basta con especificar solo su nombre para buscar un archivo (si no utiliza herramientas de Windows de alto nivel). Debe especificar la ruta (ruta) al archivo. Ruta es una secuencia de nombres de directorio separados por el carácter "\" que especifica una ruta desde la raíz (ruta completa) o el directorio actual del disco hasta aquel en el que se encuentra el archivo deseado. De este modo, nombre de archivo completo, o especificación de archivo tiene la siguiente forma:

[unidad:][ruta_completa\]nombre.tipo.

Las comillas cuadradas indican parámetros opcionales.

Si el nombre completo utiliza caracteres que no están permitidos para nombres cortos (en un entorno MS-DOS), la especificación debe estar entre comillas.

Un ejemplo de un nombre de archivo completo: A:\PROGRAM\PASCAL\LAB.PAS.

Por ejemplo, se puede acceder al archivo DEMO.EXE ubicado en el subdirectorio PROGRAM:

DEMO.EXE, si el directorio actual es PROGRAM;

PROGRAM\DEMO.EXE, si el directorio actual es el directorio raíz;

-..\demo.exe si el directorio actual es PASCAL.

1.3. Atajos

Las herramientas de Windows 9x permiten la creación de otro componente del sistema de archivos en los discos: los accesos directos. Etiqueta(acceso directo) es un archivo que contiene un puntero (enlace) a algún objeto en el árbol de recursos: otro archivo, carpeta o dispositivo periférico. (Las estructuras de archivos de todos los discos disponibles, así como algunos dispositivos de entrada/salida, se combinan en árbol de recursos.) Un objeto puede corresponder a varios accesos directos ubicados en diferentes carpetas. Cuando eliminas un acceso directo, solo se destruye la referencia al objeto, que no cambia de ninguna manera. Al hacer doble clic en el acceso directo de un documento, se iniciará implícitamente la aplicación asociada con ese documento y se cargará el documento en ella para su procesamiento. La mayoría de las veces, los accesos directos se colocan en el escritorio para facilitar el acceso a los objetos que se utilizan constantemente. El acceso directo recibe el nombre de acuerdo con las mismas reglas que el archivo, pero se le asigna la extensión estándar LNK (de LiNK - conexión). El ícono del acceso directo coincide con el ícono del objeto para el cual se creó el acceso directo, pero tiene una flecha curva en la esquina inferior izquierda.

Si se crea un acceso directo para una aplicación MS-DOS o un archivo por lotes, en lugar del acceso directo se genera un archivo con la extensión PIF. En Windows 95, este archivo puede considerarse como un tipo especial de acceso directo que hace referencia a un archivo ejecutable para el entorno MS-DOS.

1.4. Escritorio

Después de cargar el sistema Windows 9x, la pantalla del monitor muestra Escritorio(Escritorio), (supuestamente) la carpeta más grande. El escritorio en sí es un objeto del sistema, pero a diferencia de los objetos ubicados en él, no se puede mover ni copiar a ninguno de ellos. Cualquier objeto del árbol de recursos se puede colocar en el escritorio; por lo general, solo contiene carpetas estándar (del sistema) y accesos directos para aquellos objetos a los que se accede con más frecuencia.

Carpeta estándar (sistema) es una carpeta creada y mantenida por el propio Windows. Estas son algunas de las carpetas estándar ubicadas en el escritorio:

La carpeta Mi computadora es una imagen de la computadora y le permite acceder a sus recursos. Habiendo obtenido acceso a un objeto, puede realizar las operaciones necesarias sobre él o cambiar sus propiedades;

Papelera de reciclaje de carpetas. Los archivos y accesos directos eliminados van a esta carpeta para que puedan restaurarse si es necesario. El tamaño de la cesta es ajustable.

Estas dos carpetas son obligatorias, el resto no. Las características de las carpetas estándar son (en la mayoría de los casos) la imposibilidad de eliminarlas, cambiarles el nombre, tener propiedades especiales y tener comandos específicos en los menús contextuales. Desde el punto de vista de Windows, el escritorio también es una carpeta estándar (del sistema).

Preguntas de control:

1. ¿Qué es un archivo, nombre y extensión del archivo, plantilla?

2. ¿Qué archivos se llaman ejecutables?

3. ¿Qué es una carpeta (directorio), subdirectorio, raíz y directorio principal?

4. ¿Qué carpetas son estándar?

5. Defina la especificación o el nombre completo del archivo.

6. ¿Qué es un atajo?

COMANDOS MS-DOS

Los comandos se ejecutan desde la línea de comandos después de recibir una invitación para trabajar o desde un archivo por lotes. El mensaje se emite cuando el sistema operativo está listo para su uso.

Formato de comando MS-DOS:

comando [opciones] .

Los parámetros del comando están separados por espacios. Si el usuario no incluye ningún parámetro o modificador en los comandos, el sistema proporciona sus valores predeterminados. Llave /? Emite ayuda con un comando. Puede interrumpir la ejecución de un comando o programa presionando las teclas ; pausar la visualización de información en la pantalla - , continúe presionando cualquier tecla.

Hay dos tipos de comandos de MS-DOS: integrados (internos) y cargables (externos). Incorporado Los comandos son los más simples, los más utilizados, son una parte integral del procesador de comandos de Command.com y no se muestran en el catálogo. (Por ejemplo, DIR, COPY, DEL y otros). descargable Los comandos incluyen otros comandos que se almacenan permanentemente en archivos en el disco (por ejemplo, FORMATO). Antes de ejecutar estos comandos, debe asegurarse de que existan en el disco. Veamos algunos comandos de MS-DOS.

3.1 Para cambiar la unidad actual, debe escribir el nombre de la unidad que debería convertirse en la actual y luego el símbolo ":".

Por ejemplo,

El comando pasa de la unidad A: a la unidad C:.

3.2 Cambiar el directorio actual

Ruta del CD (CHDIR) [unidad:]

Por ejemplo,

PROGRAMA CD: transición al subdirectorio PROGRAMA;

CD.. - va al directorio principal.

3.3 Salida de un archivo a la pantalla.

TIPO [unidad:][ruta\]nombre.tipo.

Por ejemplo,

TIPO \PROGRAMA\PASCAL\lab.txt ;

TIPO AUTOEXEC.BAT.

2.4 Eliminar un archivo o grupo de archivos

DEL [unidad:][ruta\]nombre.tipo.

Este comando permite el uso de un comodín.

Por ejemplo,

DEL*.*: elimina todos los archivos del directorio actual.

2.5 Navegando por el catálogo

DIR [unidad:][ruta\][nombre.tipo] .

Para cada archivo, el comando informa su nombre, tipo, tamaño de archivo en bytes, fecha de creación y hora en que se creó o actualizó por última vez el archivo. Al final, se informa la cantidad de espacio libre. La tecla ""/P "" deja de ingresar el contenido del directorio a medida que la pantalla se llena; para continuar ingresando, presione cualquier tecla. Cuando se utiliza la tecla "/W", solo se muestran en la pantalla los nombres de archivos (y extensiones), 5 por línea.

2.6 Crear un subdirectorio

Ruta MD (MKDIR) [unidad:]

2.7 Eliminar un subdirectorio

Ruta RD (RMDIR) [unidad:]

Cualquier subdirectorio se puede eliminar con este comando, pero no debe contener ningún archivo ni otros subdirectorios (para evitar la pérdida de archivos debido a un borrado accidental). Naturalmente, el subdirectorio actual y el directorio principal no se pueden destruir.

2.8 Cambiar el nombre de archivos

REN[unidad:][ruta\]nombre_antiguo nombre_nuevo.

Este comando le permite cambiar el nombre del archivo correspondiente sin cambiar su contenido. El comando permite el uso de una plantilla.

2.9 Limpieza de la pantalla

2.10 Visualización de la versión del sistema operativo

Cuando ingresa este comando, aparece en la pantalla el número de versión del sistema operativo, que depende del año en que se creó la versión. Conocer la versión es necesario, ya que las herramientas se van ampliando año tras año y los comandos y programas escritos para versiones posteriores no funcionarán en absoluto o se ejecutarán de forma diferente.

2.11 Configuración de la hora actual

HORA [hh:mm:cc:dd]

Este comando establece la hora actual al cargar MS-DOS o en cualquier otro momento mientras se trabaja en la máquina. Cuando ejecuta un comando sin parámetros, se muestra la hora actual y se solicita una nueva presionando la tecla , podemos estar de acuerdo con la hora actual.

2.12 Configuración de la fecha actual

FECHA [mm:dd:aa]

El comando establece la fecha actual de la misma manera que el comando TIME para configurar la hora actual.

2.13 Ver el árbol de subdirectorios

Este comando muestra una lista lógica de todos los subdirectorios en el disco activo. Al agregar la tecla F, también puede obtener una lista de archivos contenidos en estos subdirectorios.

2.14 Copiar archivos individuales

El comando COPY le permite copiar archivos de un disco a otro, intercambiar datos entre dispositivos periféricos y fusionar datos durante el proceso de copia.

COPIAR [unidad:][ruta\]isf[unidad:][ruta\][inf] ,

donde isf es el nombre del archivo antiguo con la extensión, inf es el nombre del archivo nuevo con la extensión. La tecla /V le permite hacer copias mientras verifica la exactitud de la copia. Este comando permite el uso de un comodín.

Cuando utilice el comando COPY para intercambiar información entre dispositivos periféricos, en lugar de nombres de archivos, sustituya los nombres especiales CON, PRN, NIL, etc. en el comando, que tienen los siguientes significados:

CON - consola: teclado para entrada de datos, pantalla de video para mostrar resultados y controlar el diálogo;

PRN es la impresora principal asociada con su sistema;

NUL: pseudodispositivo (inexistente) para probar programas.

El comando COPIAR le permite combinar varios archivos en uno con un signo "+". Con esta combinación (concatenación), los archivos fuente no cambian y la hora y fecha actuales se escribirán en el nuevo archivo.

1) COPIAR PASCAL\*.PAS B: ,

Todos los archivos con el tipo PAS se copian desde el subdirectorio PASCAL a la unidad B:

2) COPIAR ARCHIVO.EXT PRN,

Impresión del archivo FILE.EXT.

3) COPIAR CON ARCHIVO.EXT,

ingresar datos desde el teclado en el archivo FILE.EXT, con el final del archivo generado por una combinación de teclas (creación de archivos en MS-DOS).

4) COPIAR ARCHIVO1.EXT+ARCHIVO2.EXT+ARCHIVO3.EXT LIBRO.EXT,

combinando varios archivos en un BOOK.EXT.

2.15 Protección contra escritura de archivos

ATTRIB [+R ¦ -R] [+A ¦-A] [ unidad:][ruta\]nombre de archivo.

R: establece la protección contra escritura de archivos;

R: cancela la protección contra escritura de archivos;

A: establece el archivo en estado de archivo;

A - cancela el estado de archivo del archivo;

ATTRIB +R FILE.EXT: no se puede escribir información en este archivo;

ATTRIB FILE.EXT: se realiza una solicitud sobre la capacidad de escribir datos en FILE.EXT. Respuesta del sistema operativo:

R_A:\FILE.EXT , es decir El archivo no se puede escribir.

2.16. Reenvío de datos:

> - redirigir datos de salida. Los datos que siempre se muestran en la pantalla se redirigen a un dispositivo periférico o a un archivo de disco. En este último caso, el archivo se crea si es necesario. Si el archivo existe, los datos antiguos se reemplazan por otros nuevos.

TIPO DE ARCHIVO.TXT > PRN

Reunión del Grupo ECHO mañana > PRN

>> - la salida también se redirige, pero si el archivo ya existe, los datos se agregan a los datos antiguos.

< - переадресовать входные данные. Данные будут приниматься не с клавиатуры, а с периферийного устройства или из дискового файла.

PROGRAMA< FILE.TXT

Nota: El programa cuya ejecución queremos redirigir debe utilizar funciones de E/S estándar.

2.17. Organización de transportadores.

Puede encadenar comandos o programas para que la salida de pantalla del primero se utilice como entrada de teclado para el siguiente A1|A2|A3.

ECO Y | DEL *.* >NUL: responderá automáticamente Y (Sí) al mensaje "¿Está seguro..." al eliminar todos los elementos del directorio?

Ocurre a lo largo (transportador) | transferir datos de un programa a otro. Uso mucho más efectivo | (canalización) con comandos de filtro y reenvío.

2.18.Filtros BUSCAR, MÁS, ORDENAR.

a) Busque datos específicos en un archivo de disco (número de teléfono, dirección, cualquier frase):

ENCONTRAR “frase” [ruta\] nombre de archivo,

donde /C es el contador de detección, es decir cuántas veces se detecta una frase, pero las líneas en sí no se muestran;

/N – también se muestra el número de línea (excepto la línea misma);

/V: muestra todas las líneas que no contienen esta frase.

ENCONTRAR “grupo” FILE.TXT: muestra una línea del archivo que contiene la palabra “grupo”.

DIR | FIND /V “COM” – muestra todos los archivos excepto los archivos con la extensión COM.

ENCONTRAR “coche” AB.DAT, B.DAT, C.DAT – gastos del coche.

b) Visualización página por página

MÁS< FILE.TXT

TIPO ARCHIVO.EXT | MÁS

c) Clasificación de datos.

ORDENAR (ordenación predeterminada por 1 carácter alfabéticamente en orden ascendente),

donde /R - clasificación en orden descendente;

/+n: a partir de la columna n, se ordenará la fila.

ingresar información desde el teclado, Ù Z – signo del final de la información ingresada.

Es recomendable escribir esto en un archivo, es decir. CLASIFICAR< CON >ARCHIVO.TXT.

DIR | ORDENAR: los elementos del directorio se ordenan por nombres de archivos (directorios).

DIR | ORDENAR /+10 > ARCHIVO.EXT -

la lista de archivos estará ordenada por extensión (WINDOWS 9X).

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Fecha de creación de la página: 2016-08-20

Archivos y sistema de archivos.

Todos los programas y datos se almacenan en la memoria a largo plazo (externa) de la computadora en forma de archivos.

Archivo- se trata de una cierta cantidad de información (programa o datos) que tiene un nombre y se almacena en la memoria a largo plazo (externa).

Nombre del archivo. El nombre del archivo consta de dos partes, separadas por un punto: el nombre real del archivo y la extensión que determina su tipo (programa, datos, etc.). El nombre real del archivo lo proporciona el usuario y el tipo de archivo generalmente lo establece automáticamente el programa cuando se crea (Tabla 4.2).

Los diferentes sistemas operativos tienen diferentes formatos de nombres de archivos. En el sistema operativo MS-DOS, el nombre del archivo en sí no debe contener más de 8 letras del alfabeto latino, números y algunos caracteres especiales, y la extensión consta de tres letras latinas, por ejemplo: proba.txt

En el sistema operativo Windows, el nombre del archivo puede tener hasta 255 caracteres y puede utilizar el alfabeto ruso, por ejemplo: Unidades de información.doc

Sistema de archivos. Cada medio de almacenamiento (disquete, disco duro o disco láser) puede almacenar una gran cantidad de archivos. El orden en el que se almacenan los archivos en el disco está determinado por el sistema de archivos utilizado.

Cada disco está dividido en dos áreas: un área de almacenamiento de archivos y un directorio. El directorio contiene el nombre del archivo y una indicación de dónde comienza en el disco. Si hacemos una analogía entre un disco y un libro, el área de almacenamiento de archivos corresponde a su contenido y el directorio corresponde a la tabla de contenido. Además, un libro consta de páginas y un disco, de sectores.

Para discos con una pequeña cantidad de archivos (hasta varias docenas), se puede utilizar sistema de archivos de un solo nivel, cuando el directorio (tabla de contenido del disco) es una secuencia lineal de nombres de archivos (Tabla 4.3). Un catálogo de este tipo se puede comparar con el índice de un libro para niños, que contiene sólo los títulos de cada cuento.

Si hay cientos y miles de archivos almacenados en el disco, para facilitar la búsqueda, utilice sistema de archivos jerárquico de varios niveles, que tiene una estructura de árbol. Un sistema jerárquico de este tipo se puede comparar, por ejemplo, con el índice de un libro de texto determinado, que es un sistema jerárquico de secciones, capítulos, párrafos y puntos.

El directorio raíz inicial contiene subdirectorios del primer nivel; a su vez, cada uno de estos últimos puede contener subdirectorios del segundo nivel, y así sucesivamente. Cabe señalar que los archivos se pueden almacenar en directorios de todos los niveles.

Por ejemplo, el directorio raíz puede contener dos subdirectorios de primer nivel (Directorio_1, Directorio_2) y un archivo (Archivo_1). A su vez, en el directorio de 1er nivel (Directorio_1) hay dos subdirectorios de segundo nivel (Directorio_1.1 y Directorio_1.2) y un archivo (Archivo_1.1) - fig. 4.21.

Sistema de archivos es un sistema para almacenar archivos y organizar directorios.

Veamos un sistema de archivos jerárquico usando un ejemplo específico. Cada disco tiene un nombre lógico (A:, B: - disquetes, C:, D:, E: y así sucesivamente - discos duros y láser).

Deje que el directorio raíz de la unidad C: tenga dos directorios de primer nivel (JUEGOS, TEXTO) y el directorio JUEGOS tenga un directorio de segundo nivel (AJEDREZ). Al mismo tiempo, en el directorio TEXTO hay un archivo proba.txt, y en el directorio CHESS hay un archivo chess.exe (Fig. 4.22).

La ruta al archivo.¿Cómo encontrar archivos existentes (chess.exe, proba.txt) en un sistema de archivos jerárquico determinado? Para hacer esto, debe especificar la ruta al archivo. La ruta al archivo incluye el nombre lógico del disco, escrito mediante el separador "\", y una secuencia de nombres de directorios anidados, el último de los cuales contiene el archivo deseado. Las rutas a los archivos anteriores se pueden escribir de la siguiente manera:

La ruta al archivo junto con el nombre del archivo a veces se denomina nombre de archivo completo.

Ejemplo de un nombre de archivo completo:

Con \JUEGOS\AJEDREZ\chess.exe

Presentación del sistema de archivos mediante una interfaz gráfica. El sistema de archivos jerárquico MS-DOS que contiene directorios y archivos se representa en el sistema operativo Windows a través de una interfaz gráfica en forma de un sistema jerárquico de carpetas y documentos. Una carpeta en Windows es análoga a un directorio de MS-DOS

Sin embargo, la estructura jerárquica de estos sistemas es algo diferente. En el sistema de archivos jerárquico MS-DOS, la parte superior de la jerarquía de objetos es el directorio raíz del disco, que se puede comparar con el tronco de un árbol en el que crecen ramas (subdirectorios) y en las ramas hay hojas (archivos). .

En Windows, en la parte superior de la jerarquía de carpetas está la carpeta Escritorio. El siguiente nivel está representado por carpetas. Mi computadora, Papelera Y red(si la computadora está conectada a una red local) - fig. 4.23.

2. Seleccionando uno de los elementos del menú. Ver (iconos grandes, iconos pequeños, lista, tabla), puede personalizar la forma de presentación del contenido de la carpeta.

Carpeta red contiene las carpetas de todas las computadoras actualmente conectadas a la red local.

Carpeta Cesta contiene temporalmente todas las carpetas y archivos eliminados. Si es necesario, retire y almacene en Carro Se pueden restaurar carpetas y documentos.

3. Para eliminar archivos permanentemente, debe ingresar el comando [Archivo-Vaciar Papelera].

Operaciones sobre archivos. Mientras se trabaja en una computadora, las siguientes operaciones se realizan con mayor frecuencia en archivos:

• copiar (se coloca una copia del archivo en otro directorio);
• mover (el archivo en sí se mueve a otro directorio);
• eliminación (la entrada del archivo se elimina del directorio);
• cambiar el nombre (cambios de nombre de archivo).

La interfaz gráfica de Windows le permite realizar operaciones en archivos usando el mouse usando el método Drag&Drop (arrastrar y soltar). También existen aplicaciones especializadas para trabajar con archivos, las llamadas administradores de archivos: Norton Commander, Windows Commander, Explorador, etc.

En algunos casos, resulta necesario trabajar con la interfaz de línea de comandos. Windows proporciona un modo para trabajar con la interfaz de línea de comandos de MS-DOS.

Interfaz de línea de comando

1. Ingrese el comando [Programas-Sesión MS-DOS]. Aparecerá la ventana de la aplicación. sesión de MS-DOS.

Cuando el sistema lo solicite, puede ingresar comandos de MS-DOS desde el teclado, que incluyen:

• comandos para trabajar con archivos (copiar, eliminar, cambiar nombre, etc.);
• comandos para trabajar con directorios (dir, mkdir, chdir, etc.);
• Comandos para trabajar con discos (formatear, desfragmentar, etc.).

2. Hay docenas de comandos de MS-DOS y cada comando tiene su propio formato y parámetros, que son bastante difíciles de recordar. Para obtener información de ayuda sobre un comando, debe ingresar la tecla /? después del nombre del comando.

Por ejemplo, para obtener ayuda con el comando de formato, en el símbolo del sistema escribiría: C:\WINDOWS>format/?

Preguntas a considerar

1. ¿Qué elemento está en la cima de la jerarquía en el sistema de archivos MS-DOS? ¿En la GUI de Windows?

Tareas practicas

4.11. Copie archivos usando la interfaz de línea de comando y el administrador de archivos.

4.12. Vea la capacidad de los discos de su computadora, así como la cantidad de espacio utilizado y libre.

4.13. Familiarícese con el formato del comando dir. Ver el directorio raíz de la unidad C.

Tarde o temprano, un usuario de computadora novato se enfrenta a un concepto como el sistema de archivos (FS). Como regla general, el primer contacto con este término ocurre al formatear un medio de almacenamiento: unidades lógicas y medios conectados (unidades flash, tarjetas de memoria, disco duro externo).

Antes de formatear, el sistema operativo Windows le solicita que seleccione el tipo de sistema de archivos en el medio, el tamaño del clúster y el método de formateo (rápido o completo). Averigüemos qué es un sistema de archivos y por qué es necesario.

Toda la información se registra en el medio en un formulario que debe ubicarse en un orden determinado; de lo contrario, el sistema operativo y los programas no podrán operar con los datos. Este orden lo organiza el sistema de archivos mediante ciertos algoritmos y reglas para colocar archivos en el medio.

Cuando un programa necesita un archivo almacenado en el disco, no necesita saber cómo ni dónde está almacenado. Todo lo que se requiere del programa es conocer el nombre del archivo, su tamaño y atributos para poder transferir estos datos al sistema de archivos, que proporcionará acceso al archivo deseado. Lo mismo sucede al escribir datos en un medio: el programa transfiere información sobre el archivo (nombre, tamaño, atributos) al sistema de archivos, que lo guarda según sus propias reglas específicas.

Para comprenderlo mejor, imaginemos a un bibliotecario dándole un libro a un cliente basándose en su título. O en orden inverso: el cliente devuelve el libro que leyó al bibliotecario, quien lo vuelve a guardar. El cliente no necesita saber dónde y cómo se guarda el libro, esto es responsabilidad del empleado del establecimiento. El bibliotecario conoce las reglas de catalogación bibliotecaria y, de acuerdo con estas reglas, busca la publicación o la devuelve, es decir, realiza sus funciones oficiales. En este ejemplo, la biblioteca es el medio de almacenamiento, el bibliotecario es el sistema de archivos y el cliente es el programa.

Funciones básicas del sistema de archivos

Las principales funciones del sistema de archivos son:

• colocación y organización en un soporte de datos en forma de archivos;
• determinar la cantidad máxima de datos admitida en el medio de almacenamiento;
• crear, leer y eliminar archivos;
• asignar y cambiar atributos de archivos (tamaño, hora de creación y modificación, propietario y creador del archivo, solo lectura, archivo oculto, archivo temporal, archivado, ejecutable, longitud máxima del nombre del archivo, etc.);
• determinar la estructura del archivo;
• organización de directorios para la organización lógica de archivos;
• protección de archivos en caso de falla del sistema;
• proteger archivos del acceso no autorizado y cambiar su contenido.

La información registrada en un disco duro o en cualquier otro medio se almacena allí según una organización de clúster. Un clúster es una especie de celda de cierto tamaño en la que cabe todo el archivo o parte de él.

Si el archivo tiene el tamaño de un clúster, entonces solo ocupa un clúster. Si el tamaño del archivo excede el tamaño de la celda, se coloca en varias celdas del grupo. Además, es posible que los clústeres libres no estén ubicados uno al lado del otro, sino que estén dispersos sobre la superficie física del disco. Este sistema le permite hacer el uso más eficiente del espacio al almacenar archivos. La tarea del sistema de archivos es distribuir de manera óptima el archivo al escribir en grupos libres, así como ensamblarlo al leerlo y entregárselo al programa o sistema operativo.

Tipos de sistemas de archivos

Durante la evolución de las computadoras, los medios de almacenamiento y los sistemas operativos, una gran cantidad de sistemas de archivos han aparecido y desaparecido. En el proceso de dicha selección evolutiva, hoy en día se utilizan principalmente los siguientes tipos de sistemas de archivos para trabajar con discos duros y dispositivos de almacenamiento externos (unidades flash, tarjetas de memoria, discos duros externos, CD):

1. FAT32
2. ISO9660

Los dos últimos sistemas están diseñados para funcionar con CD. Los sistemas de archivos Ext3 y Ext4 funcionan con sistemas operativos basados ​​en Linux. NFS Plus es un sistema de archivos para los sistemas operativos OS X utilizados en las computadoras Apple.

Los sistemas de archivos más utilizados son NTFS y FAT32, y esto no es de extrañar, porque... están diseñados para los sistemas operativos Windows, que ejecutan la gran mayoría de las computadoras del mundo.

Ahora FAT32 está siendo reemplazado activamente por el sistema NTFS más avanzado debido a su mayor confiabilidad en la seguridad y protección de datos. Además, las últimas versiones del sistema operativo Windows simplemente no permitirán instalarse si la partición del disco duro está formateada en FAT32. El instalador le pedirá que formatee la partición en NTFS.

El sistema de archivos NTFS admite discos con una capacidad de cientos de terabytes y un tamaño de archivo único de hasta 16 terabytes.

El sistema de archivos FAT32 admite discos de hasta 8 terabytes y un tamaño de archivo único de hasta 4 GB. Muy a menudo, este FS se utiliza en unidades flash y tarjetas de memoria. Las unidades externas están formateadas en FAT32 de fábrica.

Sin embargo, la limitación del tamaño de archivo de 4 GB ya es una gran desventaja hoy en día, porque... Debido a la distribución de videos de alta calidad, el tamaño del archivo de la película excederá este límite y no será posible grabarla en el medio.

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Material para la conferencia de revisión No. 33

para estudiantes de especialidad

"Software de tecnología de la información"

Profesor Asociado del Departamento de Informática, Ph.D. Livak E.N.

SISTEMAS DE GESTIÓN DE ARCHIVOS

Conceptos básicos, hechos.

Objetivo. Características de los sistemas de archivos.GORDOVFATgrasa 32,HPFSNTFS. Sistemas de archivos SO UNIX (s5, ufs), SO Linux Ext2FS Áreas del sistema del disco (partición, volumen). Principios de ubicación de archivos y almacenamiento de información de ubicación de archivos. Organización de catálogos. Restringir el acceso a archivos y directorios.

Habilidades

Utilizar el conocimiento de la estructura del sistema de archivos para proteger y restaurar información de la computadora (archivos y directorios). Organización del control de acceso a ficheros.

Sistemas de archivos. Estructura del sistema de archivos

Los datos en el disco se almacenan en forma de archivos. Un archivo es una parte con nombre de un disco.

Los sistemas de administración de archivos están diseñados para administrar archivos.

El sistema de archivos proporciona la capacidad de manejar datos almacenados en archivos a nivel lógico. Es el sistema de archivos el que determina la forma en que se organizan los datos en cualquier medio de almacenamiento.

De este modo, sistema de archivos es un conjunto de especificaciones y su correspondiente software que se encargan de crear, destruir, organizar, leer, escribir, modificar y mover la información de los archivos, así como de controlar el acceso a los archivos y administrar los recursos que utilizan los archivos.

El sistema de gestión de archivos es el subsistema principal en la gran mayoría de los sistemas operativos modernos.

Usando un sistema de gestión de archivos

· todos los programas de procesamiento del sistema están conectados mediante datos;

· se resuelven los problemas de distribución centralizada del espacio en disco y gestión de datos;

· el usuario tiene la oportunidad de realizar operaciones en archivos (creación, etc.), intercambiar datos entre archivos y varios dispositivos, proteger archivos del acceso no autorizado.

Algunos sistemas operativos pueden tener múltiples sistemas de administración de archivos, lo que les brinda la capacidad de manejar múltiples sistemas de archivos.

Intentemos distinguir entre un sistema de archivos y un sistema de gestión de archivos.

El término "sistema de archivos" define los principios de acceso a los datos organizados en archivos.

Término "sistema de gestión de archivos" se refiere a una implementación específica del sistema de archivos, es decir Este es un conjunto de módulos de software que permiten trabajar con archivos en un sistema operativo específico.

Por tanto, para trabajar con archivos organizados según algún sistema de archivos, se debe desarrollar un sistema de gestión de archivos adecuado para cada sistema operativo. Este sistema UV sólo funcionará en el sistema operativo para el que está diseñado.

Para la familia de sistemas operativos Windows, los sistemas de archivos utilizados principalmente son: VFAT, FAT 32, NTFS.

Veamos la estructura de estos sistemas de archivos.

En el sistema de archivos GORDO El espacio en disco de cualquier unidad lógica se divide en dos áreas:

área del sistema y

· área de datos.

Área del sistema creado e inicializado durante el formateo y posteriormente actualizado cuando se manipula la estructura del archivo.

El área del sistema consta de los siguientes componentes:

· sector de inicio que contiene el registro de inicio (registro de inicio);

· sectores reservados (pueden no existir);

· tablas de asignación de archivos (FAT, tabla de asignación de archivos);

· directorio raíz (ROOT).

Estos componentes están ubicados en el disco uno tras otro.

Área de datos Contiene archivos y directorios subordinados al raíz.

El área de datos se divide en los llamados clusters. Un clúster es uno o más sectores adyacentes de un área de datos. Por otro lado, un clúster es la unidad mínima direccionable de memoria en disco asignada a un archivo. Aquellos. un archivo o directorio ocupa un número entero de clústeres. Para crear y escribir un nuevo archivo en el disco, el sistema operativo le asigna varios grupos de discos libres. Estos grupos no tienen por qué sucederse unos a otros. Para cada archivo, se almacena una lista de todos los números de clúster asignados a ese archivo.

Dividir el área de datos en grupos en lugar de utilizar sectores le permite:

· reducir el tamaño de la tabla FAT;

· reducir la fragmentación de archivos;

· se reduce la longitud de las cadenas de archivos Þ acceso más rápido al archivo.

Sin embargo, un tamaño de clúster demasiado grande conduce a un uso ineficiente del área de datos, especialmente en el caso de una gran cantidad de archivos pequeños (después de todo, por cada archivo se pierde en promedio la mitad de un clúster).

En los sistemas de archivos modernos (FAT 32, HPFS, NTFS) este problema se resuelve limitando el tamaño del clúster (máximo 4 KB)

El mapa del área de datos es t Tabla de asignación de archivos (Tabla de asignación de archivos - FAT) Cada elemento de la tabla FAT (12, 16 o 32 bits) corresponde a un grupo de discos y caracteriza su estado: libre, ocupado o grupo defectuoso.

· Si un grupo está asignado a un archivo (es decir, ocupado), entonces el elemento FAT correspondiente contiene el número del siguiente grupo del archivo;

· el último grupo del archivo está marcado con un número en el rango FF8h - FFFh (FFF8h - FFFFh);

· si el cluster está libre, contiene el valor cero 000h (0000h);

· un clúster que no se puede utilizar (falló) está marcado con el número FF7h (FFF7h).

Así, en la tabla FAT, los grupos que pertenecen al mismo archivo están vinculados en cadenas.

La tabla de asignación de archivos se almacena inmediatamente después de que el registro de inicio del disco lógico se describe en un campo especial en el sector de inicio.

Se almacena en dos copias idénticas, una tras otra. Si se destruye la primera copia de la tabla, se utiliza la segunda.

Debido al hecho de que FAT se utiliza de forma muy intensiva durante el acceso al disco, normalmente se carga en la RAM (en búferes de E/S o caché) y permanece allí el mayor tiempo posible.

La principal desventaja de FAT es su lento procesamiento de archivos. Al crear un archivo, la regla es que se asigne el primer clúster libre. Esto provoca fragmentación del disco y cadenas de archivos complejas. Esto da como resultado un trabajo más lento con los archivos.

Para ver y editar la tabla FAT puede utilizar utilidadDiscoEditor.

La información detallada sobre el archivo en sí se almacena en otra estructura llamada directorio raíz. Cada unidad lógica tiene su propio directorio raíz (ROOT).

Directorio raíz describe archivos y otros directorios. Un elemento de directorio es un descriptor de archivo.

Cada descriptor de archivo y directorio lo incluye.

· Nombre

· extensión

fecha de creación o última modificación

· hora de creación o última modificación

atributos (archivo, atributo de directorio, atributo de volumen, sistema, oculto, de solo lectura)

· longitud del archivo (para un directorio - 0)

· campo reservado que no se utiliza

· número del primer grupo en la cadena de grupos asignados a un archivo o directorio; Habiendo recibido este número, el sistema operativo, consultando la tabla FAT, descubre todos los demás números de grupo del archivo.

Entonces, el usuario inicia el archivo para su ejecución. El sistema operativo busca un archivo con el nombre deseado mirando las descripciones de los archivos en el directorio actual. Cuando el elemento requerido se encuentra en el directorio actual, el sistema operativo lee el primer número de clúster de este archivo y luego usa la tabla FAT para determinar los números de clúster restantes. Los datos de estos grupos se leen en la RAM y se combinan en una sección continua. El sistema operativo transfiere el control al archivo y el programa comienza a ejecutarse.

Para ver y editar el directorio raíz ROOT también puedes usar utilidadDiscoEditor.

Sistema de archivos VFAT

El sistema de archivos VFAT (virtual FAT) apareció por primera vez en Windows para Trabajo en Grupo 3.11 y fue diseñado para E/S de archivos en modo protegido.

Este sistema de archivos se utiliza en Windows 95.

También es compatible con Windows NT 4.

VFAT es el sistema de archivos nativo de 32 bits de Windows 95. Está controlado por el controlador VFAT .VXD.

VFAT usa código de 32 bits para todas las operaciones de archivos y puede usar controladores en modo protegido de 32 bits.

PERO, las entradas de la tabla de asignación de archivos siguen siendo de 12 o 16 bits, por lo que el disco utiliza la misma estructura de datos (FAT). Aquellos. F formato de tablaVFAT es lo mismo, como el formato FAT.

VFAT junto con nombres "8.3" admite nombres de archivos largos. (A menudo se dice que VFAT es FAT y admite nombres largos).

La principal desventaja de VFAT son las grandes pérdidas de agrupamiento con tamaños de disco lógicos grandes y restricciones en el tamaño del disco lógico en sí.

Sistema de archivos grasa 32

Esta es una nueva implementación de la idea de utilizar la tabla FAT.

FAT 32 es un sistema de archivos de 32 bits completamente autónomo.

Utilizado por primera vez en Windows OSR 2 (OEM Service Release 2).

Actualmente, FAT 32 se utiliza en Windows 98 y Windows ME.

Contiene numerosas mejoras y adiciones con respecto a implementaciones FAT anteriores.

1. Utiliza el espacio en disco de manera mucho más eficiente debido a que utiliza clústeres más pequeños (4 KB); se estima que ahorra hasta un 15%.

2. Tiene un registro de inicio extendido que le permite crear copias de estructuras de datos críticas. Þ aumenta la resistencia del disco al daño de las estructuras del disco

3. Puede utilizar la copia de seguridad FAT en lugar de la estándar.

4. Puede mover el directorio raíz; en otras palabras, el directorio raíz puede estar en cualquier ubicación. Þ elimina la limitación en el tamaño del directorio raíz (512 elementos, ya que se suponía que ROOT ocuparía un grupo).

5. Estructura del directorio raíz mejorada

Han aparecido campos adicionales, por ejemplo, hora de creación, fecha de creación, fecha del último acceso, suma de verificación

Todavía hay varios identificadores para un nombre de archivo largo.

Sistema de archivos HPFS

HPFS (sistema de archivos de alto rendimiento) es un sistema de archivos de alto rendimiento.

HPFS apareció por primera vez en OS/2 1.2 y LAN Manager.

hagamos una lista Características principales de HPFS.

· La principal diferencia son los principios básicos de colocar archivos en el disco y los principios de almacenar información sobre la ubicación de los archivos. Gracias a estos principios, HPFS ha alto rendimiento y tolerancia a fallas, es confiable sistema de archivos.

· El espacio en disco en HPFS no se asigna en clústeres (como en FAT), sino bloques. En la implementación moderna, el tamaño del bloque se considera igual a un sector, pero en principio podría ser de otro tamaño. (De hecho, un bloque es un grupo, sólo que un grupo siempre es igual a un sector). Colocar archivos en bloques tan pequeños permite utilizar el espacio en disco de forma más eficiente, ya que la sobrecarga de espacio libre es en promedio de sólo (medio sector) 256 bytes por archivo. Recuerde que cuanto mayor sea el tamaño del clúster, más espacio en disco se desperdicia.

· El sistema HPFS intenta ordenar el archivo en bloques contiguos o, si esto no es posible, colocarlo en el disco de tal manera que extensiones(fragmentos) del archivo estaban físicamente lo más cerca posible entre sí. Este enfoque es esencial reduce el tiempo de posicionamiento del cabezal de escritura/lectura disco duro y tiempo de espera (retraso entre la instalación del cabezal de lectura/escritura en la pista deseada). Recordemos que en un archivo FAT simplemente se asigna el primer clúster libre.

Extensiones(extensión): fragmentos de archivos ubicados en sectores adyacentes del disco. Un archivo tiene al menos una extensión si no está fragmentado y varias extensiones en caso contrario.

·Usado métodoárboles binarios equilibrados para almacenar y buscar información sobre la ubicación de archivos (los directorios se almacenan en el centro del disco, además, se proporciona clasificación automática de directorios), lo cual es esencial aumenta la productividad HPFS (frente a FAT).

· HPFS proporciona atributos de archivo extendidos especiales que permiten controlar el acceso a archivos y directorios.

Atributos extendidos (atributos extendidos, EA ) le permiten almacenar información adicional sobre el archivo. Por ejemplo, cada archivo se puede asociar con su gráfico (icono) único, descripción del archivo, comentario, información del propietario del archivo, etc.

Estructura de partición C HPFS

Al comienzo de la partición con HPFS instalado hay tres controles de bloque:

bloque de arranque

· bloque adicional (superbloque) y

· bloque de repuesto (de respaldo) (bloque de repuesto).

Ocupan 18 sectores.

Todo el espacio restante en disco en HPFS se divide en partes de sectores adyacentes: rayas(banda - tira, cinta). Cada tira ocupa 8 MB de espacio en disco.

Cada tira tiene su propia mapa de bits de asignación de sectores.El mapa de bits muestra qué sectores de una determinada banda están ocupados y cuáles están libres. Cada sector de una tira de datos corresponde a un bit en su mapa de bits. Si bit = 1, entonces el sector está ocupado, si es 0, entonces está libre.

Los mapas de bits de los dos carriles se encuentran uno al lado del otro en el disco, al igual que los propios carriles. Es decir, la secuencia de franjas y cartas se ve como en la Fig.

Comparar conGORDO. Sólo hay un "mapa de bits" (tabla FAT) para todo el disco. Y para trabajar con él hay que mover los cabezales de lectura/escritura a lo largo de la mitad del disco en promedio.

Es para reducir el tiempo de posicionamiento de los cabezales de lectura/escritura de un disco duro que en HPFS el disco se divide en franjas.

Consideremos bloques de control.

Bloque de arranque (botabloquear)

Contiene el nombre del volumen, su número de serie, el bloque de parámetros del BIOS y el programa de inicio.

El programa bootstrap encuentra el archivo. SO 2 LDR , lo lee en la memoria y transfiere el control a este programa de arranque del sistema operativo, que, a su vez, carga el kernel de OS/2 desde el disco a la memoria. OS 2 KRNL. Y ya OS 2 KRIML usando información del archivo CONFIG. SISTEMA carga todos los demás módulos de programa y bloques de datos necesarios en la memoria.

El bloque de arranque se encuentra en los sectores 0 al 15.

SúperBloquear(súper bloque)

Contiene

· puntero a una lista de mapas de bits (lista de bloques de mapas de bits). Esta lista enumera todos los bloques del disco que contienen los mapas de bits utilizados para detectar sectores libres;

· puntero a la lista de bloques defectuosos (lista de bloques defectuosos). Cuando el sistema detecta un bloque dañado, se agrega a esta lista y ya no se utiliza para almacenar información;

· puntero a la banda del directorio

· puntero al nodo de archivo (nodo F) del directorio raíz,

· fecha del último escaneo de la partición por CHKDSK;

· información sobre el tamaño de la banda (en la implementación actual de HPFS - 8 MB).

Super bloque está ubicado en el sector 16.

Repuestobloquear(bloque de repuesto)

Contiene

· puntero al mapa de reemplazo de emergencia (mapa de revisión o áreas de revisión);

· puntero a la lista de bloques de repuesto libres (directorio de lista de bloques libres de emergencia);

· una serie de indicadores y descriptores del sistema.

Este bloque está ubicado en el sector 17 del disco.

El bloque de respaldo proporciona una alta tolerancia a fallas para el sistema de archivos HPFS y le permite recuperar datos dañados en el disco.

Principio de colocación de archivos

Extensiones(extensión): fragmentos de archivos ubicados en sectores adyacentes del disco. Un archivo tiene al menos una extensión si no está fragmentado y varias extensiones en caso contrario.

Para reducir el tiempo que lleva colocar los cabezales de lectura/escritura de un disco duro, el sistema HPFS se esfuerza por

1) colocar el archivo en bloques adyacentes;

2) si esto no es posible, coloque las extensiones del archivo fragmentado lo más cerca posible entre sí,

Para ello, HPFS utiliza estadísticas y también intenta reservar condicionalmente al menos 4 kilobytes de espacio al final de los archivos que van creciendo.

Principios para almacenar información de ubicación de archivos

Cada archivo y directorio del disco tiene su propio nodo de archivo Nodo F. Esta es una estructura que contiene información sobre la ubicación de un archivo y sus atributos extendidos.

Cada nodo F ocupa un sector y siempre está ubicado cerca de su archivo o directorio (generalmente inmediatamente antes del archivo o directorio). El objeto Nodo F contiene

· longitud,

· primeros 15 caracteres del nombre del archivo,

· información de servicios especiales,

· estadísticas sobre el acceso a archivos,

· atributos de archivo extendidos,

· una lista de derechos de acceso (o sólo una parte de esta lista, si es muy grande); Si los atributos extendidos son demasiado grandes para el nodo del archivo, se escribe en él un puntero.

· información asociativa sobre la ubicación y subordinación del archivo, etc.

Si el archivo es contiguo, su ubicación en el disco se describe mediante dos números de 32 bits. El primer número es un puntero al primer bloque del archivo y el segundo es la longitud de la extensión (el número de bloques consecutivos que pertenecen al archivo).

Si un archivo está fragmentado, la ubicación de sus extensiones se describe en el nodo del archivo mediante pares adicionales de números de 32 bits.

Un nodo de archivo puede contener información sobre hasta ocho extensiones de un archivo. Si un archivo tiene más extensiones, entonces se escribe un puntero a un bloque de asignación en su nodo de archivo, que puede contener hasta 40 punteros a extensiones o, similar a un bloque de árbol de directorios, a otros bloques de asignación.

Estructura y ubicación del directorio.

Se utiliza para almacenar directorios. raya ubicada en el centro del disco.

Esta tira se llama directoriobanda.

Si está completamente lleno, HPFS comienza a colocar directorios de archivos en otras franjas.

Colocar esta estructura de información en el medio del disco reduce significativamente el tiempo promedio de posicionamiento del cabezal de lectura/escritura.

Sin embargo, se realiza una contribución significativamente mayor al rendimiento de HPFS (en comparación con colocar Directory Band en el medio de un disco lógico) mediante el uso métodoÁrboles binarios equilibrados para almacenar y recuperar información sobre la ubicación de archivos.

Recuerde que en el sistema de archivos. GORDO el directorio tiene una estructura lineal, no ordenada de manera especial, por lo que cuando busca un archivo debe revisarlo secuencialmente desde el principio.

En HPFS, la estructura del directorio es un árbol equilibrado con entradas ordenadas alfabéticamente.

Cada entrada incluida en el árbol contiene

· atributos de archivo,

· puntero al nodo de archivo correspondiente,

· información sobre la hora y fecha de creación del archivo, hora y fecha de la última actualización y acceso,

longitud de los datos que contienen atributos extendidos,

· contador de acceso a archivos,

longitud del nombre del archivo

· el nombre mismo,

· y otra información.

El sistema de archivos HPFS sólo mira las ramas necesarias del árbol binario cuando busca un archivo en un directorio. Este método es muchas veces más eficaz que leer secuencialmente todas las entradas de un directorio, como es el caso del sistema FAT.

El tamaño de cada bloque en términos de directorios asignados en la implementación actual de HPFS es de 2 KB. El tamaño de la entrada que describe el archivo depende del tamaño del nombre del archivo. Si un nombre tiene 13 bytes (para formato 8.3), entonces un bloque de 2 KB puede contener hasta 40 descriptores de archivos. Los bloques están conectados entre sí mediante una lista.

Problemas

Al cambiar el nombre de los archivos, puede producirse el llamado reequilibrio del árbol. Crear un archivo, cambiarle el nombre o borrarlo puede resultar en bloques de directorio en cascada. De hecho, un cambio de nombre puede fallar debido a la falta de espacio en disco, incluso si el archivo en sí no ha aumentado de tamaño. Para evitar este desastre, HPFS mantiene un pequeño grupo de bloques gratuitos que pueden usarse en caso de un desastre. Esta operación puede requerir la asignación de bloques adicionales en un disco lleno. En SpareBlock se almacena un puntero a este grupo de bloques libres.

Principios para colocar archivos y directorios en el disco enHPFS:

· la información sobre la ubicación de los archivos está dispersa por todo el disco, con registros para cada archivo específico ubicados (si es posible) en sectores adyacentes y cerca de los datos sobre su ubicación;

· los directorios están ubicados en el medio del espacio en disco;

· Los directorios se almacenan como un árbol binario equilibrado con entradas organizadas en orden alfabético.

Fiabilidad del almacenamiento de datos en HPFS

Cualquier sistema de archivos debe tener un medio para corregir los errores que ocurren al escribir información en el disco. El sistema HPFS utiliza para esto mecanismo de reemplazo de emergencia ( revisión).

Si el sistema de archivos HPFS encuentra un problema al escribir datos en el disco, muestra un mensaje de error. Luego, HPFS almacena la información que debería haberse escrito en el sector defectuoso en uno de los sectores de repuesto reservados de antemano para esta eventualidad. La lista de bloques de repuesto libres se almacena en el bloque de repuesto de HPFS. Si se detecta un error al escribir datos en un bloque normal, HPFS selecciona uno de los bloques de repuesto libres y almacena los datos allí. El sistema de archivos luego se actualiza Tarjeta de sustitución de emergencia en la unidad de reserva.

Este mapa son simplemente pares de palabras dobles, cada una de las cuales es un número de sector de 32 bits.

El primer número indica el sector defectuoso y el segundo indica el sector entre los sectores de repuesto disponibles que se seleccionó para reemplazarlo.

Después de reemplazar el sector defectuoso por uno de repuesto, el mapa de reemplazo de emergencia se escribe en el disco y aparece una ventana emergente en la pantalla que informa al usuario que se ha producido un error de escritura en el disco. Cada vez que el sistema escribe o lee un sector del disco, mira el mapa de recuperación y reemplaza todos los números de sectores defectuosos con números de sectores de repuesto con los datos correspondientes.

Cabe señalar que esta traducción de números no afecta significativamente el rendimiento del sistema, ya que se realiza solo cuando se accede físicamente al disco y no cuando se leen datos del caché del disco.

Sistema de archivos NTFS

El sistema de archivos NTFS (New Technology File System) contiene una serie de mejoras y cambios importantes que lo distinguen significativamente de otros sistemas de archivos.

Tenga en cuenta que, con raras excepciones, con Las particiones NTFS sólo se pueden trabajar directamente desdeventanasNUEVO TESTAMENTO. aunque existen implementaciones correspondientes de sistemas de administración de archivos para leer archivos de volúmenes NTFS para varios sistemas operativos.

Sin embargo, no existen implementaciones completas para trabajar con NTFS fuera de Windows NT.

NTFS no es compatible con los sistemas operativos Windows 98 y Windows Millennium Edition, ampliamente utilizados.

Características claveNT FS

· el trabajo en discos grandes se realiza de manera eficiente (mucho más eficientemente que en FAT);

· existen herramientas para restringir el acceso a archivos y directorios Þ Las particiones NTFS brindan seguridad local tanto para archivos como para directorios;

· se ha introducido un mecanismo de transacción en el que Inicio sesión operaciones de archivos Þ aumento significativo de la confiabilidad;

· se han eliminado muchas restricciones sobre el número máximo de sectores de disco y/o clusters;

· un nombre de archivo en NTFS, a diferencia de los sistemas de archivos FAT y HPFS, puede contener cualquier carácter, incluido el conjunto completo de alfabetos nacionales, ya que los datos están representados en Unicode, una representación de 16 bits que proporciona 65535 caracteres diferentes. La longitud máxima de un nombre de archivo en NTFS es de 255 caracteres.

· NTFS también tiene capacidades de compresión integradas que puedes aplicar a archivos individuales, directorios completos e incluso volúmenes (y posteriormente deshacerlos o asignarlos como desees).

Estructura de volumen con el sistema de archivos NTFS

Una partición NTFS se llama volumen (volumen). El tamaño de volumen máximo posible (y tamaño de archivo) es 16 EB (exabyte 2**64).

Al igual que otros sistemas, NTFS divide el espacio en disco de un volumen en clústeres: bloques de datos que se tratan como unidades de datos. NTFS admite tamaños de clúster desde 512 bytes hasta 64 KB; el estándar es un clúster de 2 o 4 KB de tamaño.

Todo el espacio en disco en NTFS se divide en dos partes desiguales.

El primer 12% del disco se asigna a la llamada zona MFT, espacio que puede ocupar el servicio principal. metarchivo MFT.

No es posible escribir ningún dato en esta área. La zona MFT siempre se mantiene vacía; esto se hace para que el archivo MFT, si es posible, no se fragmente a medida que crece.

El 88% restante del volumen es espacio de almacenamiento de archivos normal.

MFT (maestroarchivomesa - tabla general de archivos) es esencialmente un directorio de todos los demás archivos del disco, incluido él mismo. Está diseñado para determinar la ubicación de los archivos.

MFT consta de registros de tamaño fijo. El tamaño del registro MFT (mínimo 1 KB y máximo 4 KB) se determina cuando se formatea el volumen.

Cada entrada corresponde a un archivo.

Las primeras 16 entradas son de carácter de servicio y no están disponibles para el sistema operativo; se denominan metarchivos, y el primer metarchivo es el propio MFT.

Estos primeros 16 elementos MFT son la única parte del disco que tiene una posición estrictamente fija. Se guarda una copia de estas mismas 16 entradas en el medio del volumen para mayor confiabilidad.

Las partes restantes del archivo MFT se pueden ubicar, como cualquier otro archivo, en ubicaciones arbitrarias del disco.

Los metarchivos tienen un carácter de servicio: cada uno de ellos es responsable de algún aspecto del funcionamiento del sistema. Los metarchivos se encuentran en el directorio raíz del volumen NTFS. Todos comienzan con el símbolo del nombre "$", aunque es difícil obtener información sobre ellos utilizando medios estándar. En mesa Se dan los principales metarchivos y su propósito.

Nombre de metarchivo	Propósito del metarchivo
$MFT	Tabla de archivos maestros en sí
$MFTmirr	Una copia de las primeras 16 entradas de MFT colocadas en el medio del volumen.
$archivo de registro	Archivo de soporte de registro
$Volumen	Información de servicio: etiqueta de volumen, versión del sistema de archivos, etc.
$AttrDef	Lista de atributos de archivos estándar en el volumen
		Directorio raíz
$mapa de bits		Mapa de espacio libre de volumen.
$arranque		Sector de arranque (si la partición es de arranque)
$Cuota		Un archivo que registra los derechos del usuario para usar el espacio en disco (este archivo solo comenzó a funcionar en Windows 2000 con NTFS 5.0)
$ mayúsculas		Archivo: una tabla de correspondencia entre letras mayúsculas y minúsculas en los nombres de archivos. En NTFS, los nombres de los archivos se escriben en Unicódigo (que asciende a 65 mil símbolos diferentes) y buscar equivalentes grandes y pequeños en este caso no es una tarea trivial

El registro MFT correspondiente almacena toda la información sobre el archivo:

· Nombre del archivo,

· tamaño;

· atributos de archivo;

· posición en el disco de fragmentos individuales, etc.

Si un registro MFT no es suficiente para la información, entonces se utilizan varios registros, y no necesariamente consecutivos.

Si el archivo no es muy grande, los datos del archivo se almacenan directamente en el MFT, en el espacio restante de los datos principales dentro de un registro MFT.

Un archivo en un volumen NTFS se identifica mediante el llamado enlace de archivo(Referencia de archivo), que se representa como un número de 64 bits.

· número de expediente que corresponde al número de registro en MFT,

· y números de secuencia. Este número se incrementa cada vez que se reutiliza un número determinado en el MFT, lo que permite que el sistema de archivos NTFS realice comprobaciones de integridad interna.

Cada archivo en NTFS está representado por corrientes(streams), es decir, no tiene “sólo datos” como tal, sino que hay streams.

Una de las corrientes son los datos del archivo.

La mayoría de los atributos de los archivos también son secuencias.

Por lo tanto, resulta que el archivo tiene solo una entidad básica: el número en el MFT, y todo lo demás, incluidas sus secuencias, es opcional.

Este enfoque se puede utilizar de forma eficaz; por ejemplo, puede "adjuntar" otra secuencia a un archivo escribiéndole cualquier dato.

Los atributos estándar para archivos y directorios en un volumen NTFS tienen nombres y códigos de tipo fijos.

Catalogar en NTFS es un archivo especial que almacena enlaces a otros archivos y directorios.

El archivo de catálogo se divide en bloques, cada uno de los cuales contiene

· Nombre del archivo,

atributos básicos y

El directorio raíz del disco no se diferencia de los directorios normales, excepto por un enlace especial desde el principio del metarchivo MFT.

La estructura del directorio interno es un árbol binario, similar a HPFS.

La cantidad de archivos en los directorios raíz y no raíz no está limitada.

El sistema de archivos NTFS admite el modelo de objetos de seguridad NT: NTFS trata los directorios y archivos como diferentes tipos de objetos y mantiene listas separadas (aunque superpuestas) de permisos para cada tipo.

NTFS proporciona seguridad a nivel de archivos; esto significa que los derechos de acceso a volúmenes, directorios y archivos pueden depender de la cuenta de usuario y de los grupos a los que pertenece el usuario. Cada vez que un usuario accede a un objeto del sistema de archivos, sus derechos de acceso se comparan con la lista de permisos de ese objeto. Si el usuario tiene derechos suficientes, se concede su solicitud; en caso contrario se rechaza la solicitud. Este modelo de seguridad se aplica tanto al registro de usuarios locales en computadoras NT como a solicitudes de red remotas.

El sistema NTFS también tiene ciertas capacidades de autorreparación. NTFS admite varios mecanismos para verificar la integridad del sistema, incluido el registro de transacciones, que permite reproducir las operaciones de escritura de archivos en un registro especial del sistema.

En Inicio sesión operaciones de archivos, el sistema de gestión de archivos registra los cambios que se producen en un archivo de servicio especial. Al comienzo de una operación relacionada con el cambio de la estructura del archivo, se toma la nota correspondiente. Si se produce algún fallo durante las operaciones del archivo, dicha marca de inicio de operación permanece indicada como incompleta. Cuando realiza una verificación de integridad del sistema de archivos después de reiniciar la máquina, estas operaciones pendientes se cancelarán y los archivos se restaurarán a su estado original. Si la operación de cambiar datos en archivos se completa normalmente, entonces en este mismo archivo de soporte de registro de servicios la operación se marca como completada.

La principal desventaja del sistema de archivos.NTFS- los datos de servicio ocupan mucho espacio (por ejemplo, cada elemento del directorio ocupa 2 KB) - para particiones pequeñas, los datos de servicio pueden ocupar hasta el 25% del volumen de medios.

Þ NTFS no se puede utilizar para formatear disquetes. No debes usarlo para formatear particiones de menos de 100 MB.

sistema de archivos del sistema operativo UNIX

En el mundo UNIX, existen varios tipos diferentes de sistemas de archivos con su propia estructura de memoria externa. Los más conocidos son el sistema de archivos tradicional UNIX System V (s5) y el sistema de archivos de la familia UNIX BSD (ufs).

Considere el punto 5.

Un archivo en un sistema UNIX es una colección de caracteres de acceso aleatorio.

El archivo tiene una estructura que le impone el usuario.

El sistema de archivos Unix es un sistema de archivos jerárquico multiusuario.

El sistema de archivos tiene una estructura de árbol. Los vértices (nodos intermedios) del árbol son directorios con enlaces a otros directorios o archivos. Las hojas del árbol corresponden a archivos o directorios vacíos.

Comentario. De hecho, el sistema de archivos Unix no está basado en árboles. El caso es que el sistema tiene la posibilidad de violar la jerarquía en forma de árbol, ya que es posible asociar varios nombres con el mismo contenido de archivo.

Estructura del disco

El disco está dividido en bloques. El tamaño del bloque de datos se determina al formatear el sistema de archivos con el comando mkfs y se puede configurar en 512, 1024, 2048, 4096 u 8192 bytes.

Contamos 512 bytes (tamaño del sector).

El espacio en disco se divide en las siguientes áreas (ver figura):

· bloque de carga;

· controlar el superbloque;

· conjunto de i-nodos;

· área para almacenar el contenido (datos) de archivos;

· un conjunto de bloques libres (vinculados a una lista);

bloque de arranque

Supermanzana

yo - nodo

. . .

yo - nodo

Comentario. Para el sistema de archivos UFS: todo esto se repite para un grupo de cilindros (excepto el bloque de arranque) + se asigna un área especial para describir el grupo de cilindros

bloque de arranque

El bloque está ubicado en el bloque #0. (Recuerde que la ubicación de este bloque en el bloque cero del dispositivo del sistema está determinada por el hardware, ya que el cargador de arranque del hardware siempre accede al bloque cero del dispositivo del sistema. Este es el último componente del sistema de archivos que depende del hardware).

El bloque de inicio contiene un programa de promoción que se utiliza para iniciar inicialmente el sistema operativo UNIX. En los sistemas de archivos S 5 sólo se utiliza realmente el bloque de arranque del sistema de archivos raíz. En sistemas de archivos adicionales, esta área está presente, pero no se utiliza.

Supermanzana

Contiene información operativa sobre el estado del sistema de archivos, así como datos sobre la configuración del sistema de archivos.

En particular, el superbloque contiene la siguiente información

· número de i-nodos (descriptores de índice);

· ¿¿¿tamaño de la partición???;

· lista de bloques libres;

· lista de i-nodos libres;

· y otra.

¡Prestemos atención! El espacio libre en el disco es lista enlazada de bloques libres. Esta lista se almacena en un superbloque.

Los elementos de la lista son matrices de 50 elementos (si bloque = 512 bytes, entonces elemento = 16 bits):

· Los elementos de la matriz No. 1-48 contienen los números de bloques libres de espacio de bloques de archivos del 2 al 49.

· el elemento #0 contiene un puntero a la continuación de la lista, y

· el último elemento (No. 49) contiene un puntero a un elemento libre en la matriz.

Si algún proceso necesita un bloque libre para expandir un archivo, entonces el sistema selecciona un elemento de la matriz usando un puntero (a un elemento libre) y el bloque con el número almacenado en este elemento se proporciona al archivo. Si se reduce el archivo, los números liberados se agregan a la matriz de bloques libres y se ajusta el puntero al elemento libre.

Dado que el tamaño de la matriz es de 50 elementos, son posibles dos situaciones críticas:

1. Cuando liberamos bloques de archivos, pero no caben en esta matriz. En este caso, se selecciona un bloque libre del sistema de archivos y en este bloque se copia la matriz de bloques libres completamente llena, después de lo cual se restablece el valor del puntero al elemento libre, y el elemento cero de la matriz, que se encuentra en el superbloque, contiene el número del bloque que el sistema ha elegido para copiar el contenido de la matriz. En este momento se crea un nuevo elemento de la lista de bloques libres (cada uno con 50 elementos).

2. Cuando se haya agotado el contenido de los elementos del conjunto de bloques libres (en este caso, el elemento cero del conjunto es cero. Si este elemento no es igual a cero, entonces esto significa que hay una continuación de). la matriz. Esta continuación se lee en una copia del superbloque en la RAM.

lista gratuitai-nodos. Este es un buffer que consta de 100 elementos. Contiene información sobre 100 números de i-nodos que están libres en este momento.

El superbloque siempre está en la RAM.

Þ Todas las operaciones (liberar y ocupar bloques y i-nodos ocurren en la RAM). Þ minimizando los intercambios de discos.

¡Pero! Si el contenido del superbloque no se escribe en el disco y se apaga la alimentación, surgirán problemas (una discrepancia entre el estado real del sistema de archivos y el contenido del superbloque). Pero esto ya es un requisito para la fiabilidad del equipamiento del sistema.

Comentario. Los sistemas de archivos UFS admiten múltiples copias del superbloque (una copia por grupo de cilindros) para mejorar la estabilidad.

área de inodo

Esta es una matriz de descripciones de archivos llamada i -nodos (i-nodo).(¿64 bytes?)

Cada descriptor de índice (i-nodo) de un archivo contiene:

· Tipo de archivo (archivo/directorio/archivo especial/fifo/socket)

· Atributos (derechos de acceso) - 10

ID del propietario del archivo

· ID de grupo del propietario del archivo

· Hora de creación del archivo

Hora de modificación del archivo

· Hora del último acceso al archivo

· Longitud del archivo

· Número de enlaces a un i-nodo determinado desde varios directorios

Direcciones de bloque de archivos

!nota. No hay ningún nombre de archivo aquí

Echemos un vistazo más de cerca a cómo está organizado. direccionamiento de bloque, en el que se encuentra el archivo. Entonces, en el campo de dirección hay números de los primeros 10 bloques del archivo.

Si el archivo supera los diez bloques, entonces comienza a funcionar el siguiente mecanismo: el undécimo elemento del campo contiene el número de bloque, que contiene 128 (256) enlaces a bloques de este archivo. Si el archivo es aún más grande, entonces se utiliza el elemento 12 del campo: contiene el número de bloque, que contiene 128(256) números de bloque, donde cada bloque contiene 128(256) números de bloque del sistema de archivos. Y si el archivo es aún más grande, entonces se usa el elemento 13, donde la profundidad de anidamiento de la lista aumenta en otro.

De esta forma podemos obtener un archivo de tamaño (10+128+128 2 +128 3)*512.

Esto se puede representar de la siguiente manera:

Dirección del 1er bloque del expediente

Dirección del 2º bloque del expediente

Dirección del bloque 10 del expediente

Dirección de bloque de direccionamiento indirecto (bloque con 256 direcciones de bloque)

Dirección del segundo bloque de direccionamiento indirecto (bloque con 256 bloques de direcciones con direcciones)

Dirección del tercer bloque de direccionamiento indirecto (bloque con direcciones de bloques con direcciones de bloques con direcciones)

Protección de archivos

Ahora veamos los ID de propietario y de grupo y los bits de seguridad.

En el sistema operativo Unix se utiliza jerarquía de usuarios de tres niveles:

El primer nivel son todos los usuarios.

El segundo nivel son los grupos de usuarios. (Todos los usuarios se dividen en grupos.

El tercer nivel es un usuario específico (los grupos están formados por usuarios reales). Debido a esta organización de usuarios en tres niveles, cada archivo tiene tres atributos:

1) Titular del fichero. Este atributo está asociado con un usuario específico, a quien el sistema asigna automáticamente como propietario del archivo. Puede convertirse en el propietario predeterminado creando un archivo y también hay un comando que le permite cambiar el propietario de un archivo.

2) Protección de acceso a archivos. El acceso a cada archivo está limitado a tres categorías:

· derechos del propietario (lo que el propietario puede hacer con este archivo, en el caso general, no necesariamente todo);

· derechos del grupo al que pertenece el propietario del fichero. El propietario no está incluido aquí (por ejemplo, un archivo podría cerrarse para que el propietario lo lea, pero todos los demás miembros del grupo pueden leerlo libremente;

· todos los demás usuarios del sistema;

Para estas tres categorías, se regulan tres acciones: leer de un archivo, escribir en un archivo y ejecutar un archivo (en los mnemónicos del sistema R, W, X, respectivamente). Cada archivo en estas tres categorías define qué usuario puede leer, cuál puede escribir y quién puede ejecutarlo como un proceso.

organización del directorio

Desde el punto de vista del sistema operativo, un directorio es un archivo normal que contiene datos sobre todos los archivos que pertenecen al directorio.

Un elemento de directorio consta de dos campos:

1) número del nodo i (número ordinal en la matriz de nodos i) y

2)nombre del archivo:

Cada directorio contiene dos nombres especiales: '.' - el directorio en sí; '..' - directorio de padres.

(Para el directorio raíz, el padre hace referencia al mismo directorio).

En general, un directorio puede contener varias entradas que hagan referencia al mismo i-nodo, pero el directorio no puede contener entradas con los mismos nombres. Es decir, se puede asociar una cantidad arbitraria de nombres con el contenido del archivo. Se llama atadura. Una entrada de directorio que pertenece a un solo archivo se llama comunicación.

Los archivos existen independientemente de las entradas del directorio y los enlaces de directorio en realidad apuntan a archivos físicos. Un archivo "desaparece" cuando se elimina el último enlace que apunta a él.

Entonces, para acceder a un archivo por nombre, Sistema operativo

1. encuentra este nombre en el directorio que contiene el archivo,

2. obtiene el número del i-nodo del archivo,

3. usa el número para encontrar el nodo i en el área de nodos i,

4. del i-nodo recibe las direcciones de los bloques en los que se encuentran los datos del archivo,

5. lee bloques del área de datos utilizando direcciones de bloque.

Estructura de partición del disco en EXT2 FS

Todo el espacio de la partición se divide en bloques. Un bloque puede tener un tamaño de 1, 2 o 4 kilobytes. Un bloque es una unidad direccionable de espacio en disco.

Los bloques de su área se combinan en grupos de bloques. Los grupos de bloques en un sistema de archivos y los bloques dentro de un grupo se numeran secuencialmente, comenzando con 1. El primer bloque de un disco tiene el número 1 y pertenece al grupo número 1. El número total de bloques en un disco (en una partición de disco) es un divisor de la capacidad del disco, expresada en sectores. Y el número de grupos de bloques no tiene por qué dividir el número de bloques, porque es posible que el último grupo de bloques no esté completo. El comienzo de cada grupo de bloques tiene una dirección, que se puede obtener como ((número de grupo - 1)* (número de bloques en el grupo)).

Cada grupo de bloques tiene la misma estructura. Su estructura se presenta en la tabla.

El primer elemento de esta estructura (supermanzana) es el mismo para todos los grupos, y el resto son individuales para cada grupo. El superbloque se almacena en el primer bloque de cada grupo de bloques (excepto el grupo 1, que tiene un registro de arranque en el primer bloque). Supermanzana es el punto de partida del sistema de archivos. Tiene un tamaño de 1024 bytes y siempre está ubicado en un desplazamiento de 1024 bytes desde el comienzo del sistema de archivos. La presencia de múltiples copias de un superbloque se explica por la extrema importancia de este elemento del sistema de archivos. Los duplicados de superbloque se utilizan al recuperar un sistema de archivos después de fallas.

La información almacenada en el superbloque se utiliza para organizar el acceso al resto de datos del disco. El superbloque determina el tamaño del sistema de archivos, la cantidad máxima de archivos en la partición, la cantidad de espacio libre y contiene información sobre dónde buscar áreas no asignadas. Cuando se inicia el sistema operativo, el superbloque se lee en la memoria y todos los cambios en el sistema de archivos se reflejan primero en una copia del superbloque ubicado en el sistema operativo y se escriben en el disco solo periódicamente. Esto mejora el rendimiento del sistema porque muchos usuarios y procesos actualizan archivos constantemente. Por otro lado, cuando el sistema está apagado, el superbloque debe escribirse en el disco, lo que no permite apagar la computadora simplemente apagando la corriente. De lo contrario, la próxima vez que inicie, la información registrada en el superbloque no corresponderá al estado real del sistema de archivos.

Después del superbloque hay una descripción del grupo de bloques (Descriptores de grupo). Esta descripción contiene:

Dirección del bloque que contiene el mapa de bits del bloque de este grupo;

Dirección del bloque que contiene el mapa de bits de inodo de este grupo;

Dirección del bloque que contiene la tabla de inodos de este grupo;

Contador del número de bloques libres en este grupo;

El número de inodos libres en este grupo;

El número de inodos en un grupo determinado que son directorios.

y otros datos.

La información almacenada en la descripción del grupo se utiliza para localizar los mapas de bits del bloque y del inodo, así como la tabla de inodos.

Sistema de archivos ext 2 se caracteriza por:

• estructura jerarquica,
• procesamiento coordinado de conjuntos de datos,
• extensión de archivo dinámica,
• protección de la información en archivos,
• Tratar los dispositivos periféricos (como terminales y dispositivos de cinta) como archivos.

Representación de archivos internos

Cada archivo en el sistema Ext 2 tiene un índice único. El índice contiene la información que necesita cualquier proceso para acceder al archivo. Los procesos acceden a archivos utilizando un conjunto bien definido de llamadas al sistema e identificando el archivo con una cadena de caracteres que actúa como un nombre de archivo calificado. Cada nombre compuesto identifica de forma única un archivo, por lo que el núcleo del sistema convierte este nombre en un índice de archivo. El índice incluye una tabla de direcciones donde se encuentra la información del archivo en el disco. Dado que cada bloque de un disco tiene su propio número, esta tabla almacena una colección de números de bloques de disco. Para aumentar la flexibilidad, el kernel agrega un archivo bloque a bloque, lo que permite que la información del archivo se distribuya por todo el sistema de archivos. Pero este diseño complica la tarea de buscar datos. La tabla de direcciones contiene una lista de números de bloque que contienen información perteneciente al archivo.

Inodos de archivo

Cada archivo en el disco tiene un inodo de archivo correspondiente, que se identifica por su número de serie: el índice del archivo. Esto significa que la cantidad de archivos que se pueden crear en un sistema de archivos está limitada por la cantidad de inodos, que se especifica explícitamente cuando se crea el sistema de archivos o se calcula en función del tamaño físico de la partición del disco. Los inodos existen en el disco en forma estática y el núcleo los lee en la memoria antes de trabajar con ellos.

El archivo inodo contiene la siguiente información:

- El tipo y los derechos de acceso a este archivo.

Identificador del propietario del archivo (Owner Uid).

Tamaño del archivo en bytes.

Hora del último acceso al archivo (Tiempo de acceso).

Hora de creación del archivo.

Hora de la última modificación del fichero.

Hora de eliminación del archivo.

ID de grupo (GID).

Los enlaces cuentan.

El número de bloques ocupados por el archivo.

Banderas de archivos

Reservado para SO

Punteros a bloques en los que se escriben datos de archivos (un ejemplo de direccionamiento directo e indirecto en la Fig. 1)

Versión del archivo (para NFS)

archivo ACL

ACL de directorio

Dirección de fragmento

Número de fragmento

Tamaño del fragmento

Catálogos

Los directorios son archivos.

El kernel almacena datos en un directorio tal como lo hace en un tipo de archivo normal, utilizando una estructura de índice y bloques con niveles de direccionamiento directo e indirecto. Los procesos pueden leer datos de directorios de la misma manera que leen archivos normales; sin embargo, el kernel reserva el acceso de escritura exclusivo al directorio, lo que garantiza que la estructura del directorio sea correcta).

Cuando un proceso utiliza una ruta de archivo, el núcleo busca en los directorios el número de inodo correspondiente. Una vez que el nombre del archivo se ha convertido en un número de inodo, el inodo se coloca en la memoria y luego se utiliza en solicitudes posteriores.

Funciones adicionales de EXT2 FS

Además de las funciones estándar de Unix, EXT2fs proporciona algunas funciones adicionales que normalmente no son compatibles con los sistemas de archivos Unix.

Los atributos de archivo le permiten cambiar cómo reacciona el kernel cuando trabaja con conjuntos de archivos. Puede establecer atributos en un archivo o directorio. En el segundo caso, los archivos creados en este directorio heredan estos atributos.

Durante el montaje del sistema, se pueden configurar algunas funciones relacionadas con los atributos del archivo. La opción de montaje permite al administrador elegir cómo se crean los archivos. En un sistema de archivos específico de BSD, los archivos se crean con el mismo ID de grupo que el directorio principal. Las características del System V son algo más complejas. Si un directorio tiene el bit setgid configurado, los archivos creados heredan el identificador de grupo de ese directorio y los subdirectorios heredan el identificador de grupo y el bit setgid. De lo contrario, los archivos y directorios se crean con el ID del grupo principal del proceso de llamada.

El sistema EXT2fs puede utilizar modificación de datos sincrónica similar al sistema BSD. La opción de montaje permite al administrador especificar que todos los datos (inodos, bloques de bits, bloques indirectos y bloques de directorio) se escriban en el disco de forma sincrónica cuando se modifican. Esto se puede utilizar para lograr una alta capacidad de registro de datos, pero también da como resultado un rendimiento deficiente. En realidad, esta función no se suele utilizar porque, además de degradar el rendimiento, puede provocar la pérdida de datos del usuario que no se marcan al comprobar el sistema de archivos.

EXT2fs le permite seleccionar el tamaño del bloque lógico al crear un sistema de archivos. Puede tener un tamaño de 1024, 2048 o 4096 bytes. El uso de bloques más grandes da como resultado operaciones de E/S más rápidas (ya que se realizan menos solicitudes de disco) y, por lo tanto, menos movimiento de cabeza. Por otro lado, el uso de bloques grandes genera una pérdida de espacio en disco. Normalmente, el último bloque de un archivo no se utiliza por completo para almacenar información, por lo que a medida que aumenta el tamaño del bloque, aumenta la cantidad de espacio desperdiciado en el disco.

EXT2fs le permite utilizar enlaces simbólicos acelerados. Cuando se utilizan dichos enlaces, no se utilizan bloques de datos del sistema de archivos. El nombre del archivo de destino no se almacena en el bloque de datos, sino en el propio inodo. Esta estructura le permite ahorrar espacio en disco y acelerar el procesamiento de enlaces simbólicos. Por supuesto, el espacio reservado para un identificador es limitado, por lo que no todos los enlaces pueden representarse como enlaces acelerados. La longitud máxima del nombre de un archivo en un enlace acelerado es de 60 caracteres. En un futuro próximo está previsto ampliar este esquema a archivos pequeños.

EXT2fs monitorea el estado del sistema de archivos. El núcleo utiliza un campo separado en el superbloque para indicar el estado del sistema de archivos. Si el sistema de archivos está montado en modo lectura/escritura, entonces su estado se establece en "No limpio". Si se desmonta o se vuelve a montar en modo de solo lectura, su estado se establece en "Limpiar". Durante las comprobaciones del estado del sistema de archivos y del arranque del sistema, esta información se utiliza para determinar si es necesaria una verificación del sistema de archivos. El kernel también coloca algunos errores en este campo. Cuando el kernel detecta una discrepancia, el sistema de archivos se marca como "erróneo". El verificador del sistema de archivos prueba esta información para verificar el sistema, incluso si su estado es realmente Limpio.

Ignorar las pruebas del sistema de archivos durante mucho tiempo a veces puede generar algunas dificultades, por lo que EXT2fs incluye dos métodos para verificar el sistema periódicamente. El superbloque contiene el contador de montaje del sistema. Este contador se incrementa cada vez que el sistema se monta en modo de lectura/escritura. Si su valor alcanza el máximo (también se almacena en el superbloque), entonces el programa de prueba del sistema de archivos comienza a verificarlo, incluso si su estado es "Limpio". La hora de la última verificación y el intervalo máximo entre comprobaciones también se almacenan en el superbloque. Cuando se alcanza el intervalo máximo entre análisis, se ignora el estado del sistema de archivos y se inicia su análisis.

Optimización del rendimiento

El sistema EXT2fs contiene muchas funciones que optimizan su rendimiento, lo que conduce a una mayor velocidad de intercambio de información al leer y escribir archivos.

EXT2fs utiliza activamente el búfer del disco. Cuando es necesario leer un bloque, el kernel emite una solicitud de operación de E/S a varios bloques adyacentes. Por lo tanto, el núcleo intenta asegurarse de que el siguiente bloque a leer ya se haya cargado en el búfer del disco. Estas operaciones suelen realizarse al leer archivos de forma secuencial.

El sistema EXT2fs también contiene una gran cantidad de optimizaciones para la ubicación de la información. Los grupos de bloques se utilizan para agrupar los inodos y bloques de datos correspondientes. El kernel siempre intenta colocar los bloques de datos de un archivo en el mismo grupo, así como su descriptor. Esto tiene como objetivo reducir el movimiento de los cabezales de unidad al leer el descriptor y sus bloques de datos correspondientes.

Al escribir datos en un archivo, EXT2fs preasigna hasta 8 bloques contiguos al asignar un nuevo bloque. Este método le permite lograr un alto rendimiento bajo una carga pesada del sistema. Esto también permite colocar archivos en bloques contiguos, lo que acelera su lectura posterior.