krokos.net.pl
Masz wyłączoną obsługę javascript, niektóre funkcje na stronie mogą działać nieprawidłowo
11.12.2018
Bina, Damazy, Waldemar, Daniel, Julia, Stefan, Wojmir
dziś jest : 345 dzień roku wschód słońca o : 7:31 , zachód o : 15:42 koniec roku za : 20 dni
INFORMATYKA - Systemy Operacyjne - Systemy Plików
Dane to najważniejsze zasoby współdzielone w sieci. Podstawą ich udostępniania są systemy plików, które zarządzają sposobem ich zapisu na dysku, a także mechanizmami ich współużytkowania.
Zastanówmy się czym w zasadzie jest system plików. Dane na dysku twardym zapisywane są w postaci zer i jedynek, a dokładniej te zera i jedynki są reprezentowane przez odpowiednie orientacje magnetycznych cząstek. Kiedy chcemy wgrać jakieś pliki na dysk, nie jest to wbrew pozorom takie proste. System operacyjny musi wiedzieć gdzie jest już coś zapisane, a gdzie znajduje się wolne miejsce. Właśnie system plików zajmuje się śledzeniem tych wszystkich informacji i to w zasadzie jest jego podstawową rolą (oczywiście istnieją również inne funkcje). To samo dotyczy odczytu z woluminu. System musi wiedzieć gdzie dana informacja się znajduje.
System plików definiuje także wielkość klastrów, możliwe do użycia atrybuty plików oraz schemat poprawnych nazw plików i katalogów - ich długość (np. system 8.3, system długich nazw plików)i dopuszczalne znaki w nazwach.
Wielkości klastrów w różnych systemach plików
Rozmiar partycji FAT16 FAT32 NTFS
0 - 32 MB 0,5 kB - 0,5 kB
33 - 64 MB 1 kB - 0,5 kB
65 - 127 MB 2 kB - 0,5 kB
128 - 255 MB 4 kB - 0,5 kB
256 - 511 MB 8 kB - 0,5 kB
512 - 1023 MB 16 kB 4 kB 1 kB
1 - 2 GB 32 kB 4 kB 2 kB
2 - 4 GB 64 kB 4 kB 4 kB
4 - 8 GB - 4 kB 8 kB
8 - 16 GB - 8 kB 16 kB
16 - 32 GB - 16 kB 32 kB
pow 32 GB - 32 kB 64 kB
FAT
Dysk twardy podzielony jest na niewielkie fragmenty, zwane jednostkami alokacji lub klastrami. Ponieważ jednostka alokacji jest wartością logiczną, a nie fizyczną (nie znajduje się ona fizycznie na dysku), jej rozmiar można różnie zdefiniować w zakresie od 512 bajtów do 64 kilobajtów (Windows NT pozwala tworzyć nietypowe klastry o wielkości 256 kB). Każdy znajdujący się na dysku twardym plik zajmuje jeden bądź więcej klastrów, ale w jednym klastrze może znajdować się tylko jeden plik (lub jego część). Gdy rozmiar pliku jest mniejszy niż rozmiar klastra, niewykorzystane miejsce marnuje się, zatem dlatego im mniejsze jednostki alokacji, tym bardziej ekonomicznie wykorzystane jest miejsce na dysku. Maksymalna liczba jednostek alokacji na dysku jest jednak ograniczona przez system plików. FAT (File Allocation Table - tablica alokacji plików) jest to tablica opisująca, w których klastrach dysku twardego lub dyskietki magnetycznej system operacyjny ma szukać każdego z zapisanych na nim plików. FAT jest tworzony podczas formatowania nośnika danych. Podczas zapisu pliku informacje o nim są automatycznie zachowywane w tablicy FAT. Potocznie przez FAT rozumie się FAT16 lub FAT32.
FAT 12
FAT12 - jedna z wersji systemu alokacji plików systemu plików FAT, opracowany przez firmę Microsoft. Wprowadzony dla twardych dysków w systemie operacyjnym DOS, posiada 12 bitowe kodowanie numeru jednostki alokacji. Ze względu na prawa patentowe i praktyczny monopol firmy Microsoft używany jest głównie w systemach operacyjnych tej firmy.
FAT12 pozwala na obsłużenie jedynie 4096 (212) jednostek alokacji co ogranicza do tej liczby też maksymalną liczbę plików na dysku. Wielkość jednostki alokacji waha się od 512B do 32KB i jest określana przez program formatujący w zależności od wielkości partycji. Pozwala na utworzenie partycji o rozmiarze do 16 MB. Zazwyczaj jeden klaster ma 8 sektorów co daje około 0.5 Kb Obecnie ten system plików raczej nie jest stosowany ze względu na jego niewielkie możliwości (rozmiar obsługiwanych dysków), system został wyparty przez FAT16.
W systemie FAT12 rekord ładujący znajduje się w pierwszym sektorze dyskietki lub dysku logicznego z danymi:
  • instrukcją skoku do początku programu ładującego (3 bajty)
  • nazwą wersji systemu operacyjnego (8 bajtów)
  • blokiem parametrów BIOS-u (25 bajtów)
  • rozszerzonym blokiem parametrów BIOS (26 bajtów)
  • wykonywalnym kodem startowym systemu operacyjnego (448 bajtów)
  • znacznikiem końca sektora 55AAh (2 bajty)
  • 12 bitową tablicą alokacji
FAT 16
FAT16 jest odmianą systemu plików FAT, z którego może korzystać MS-DOS i Windows. Pierwsze pecety pracujące pod systemem DOS miały architekturę 16-bitową. Oznaczało to, że ich system plików mógł opisać tylko 216, czyli 65 535 klastrów. Początkowo klastry były rozmiarowo równe fizycznym sektorom dysku twardego (512 bajtów), ale szybko okazało się, że w ten sposób można opisać pojemność tylko 32 MB. Większy dysk twardy trzeba było dzielić na partycje. W związku z tym postanowiono zwiększyć rozmiary jednostek alokacji. Problem zaczął się, gdy dyski przekroczyły rozmiar gigabajta, a jednostki alokacji rozrosły się aż do 32 kilobajtów. Przy tak dużej jednostce alokacji notatka o wielkości dwóch kilobajtów zmarnuje 30 kilobajtów miejsca. Plików tej wielkości na dysku może być tysiące, co prowadzi do dużych strat pojemności. FAT16 miał jeszcze jedno poważne ograniczenie - obsługiwał partycje tylko do wielkości 2,1 gigabajta. Konieczne stało się opracowanie nowego, lepszego systemu plików - i tak powstał FAT32.
FAT 32
FAT32 jest kolejną odmianą systemu plików FAT, z którego mogą korzystać systemy operacyjne Windows 95 OSR 2, Windows 98 oraz ich nowsze wersje. FAT32 może rozpoznać 232 (czyli 4 294 967 296) adresów jednostek alokacji, dzięki czemu obsługuje dyski twarde do wielkości dwóch terabajtów (dwóch tysięcy gigabajtów). Dla partycji o rozmiarach poniżej 8 GB jednostka alokacji ma wielkość tylko 4 kB, dzięki czemu nie ma dużych strat pojemności. FAT32 wymaga partycji o minimalnych rozmiarach 512 MB. Jednak FAT32 ma też wady - na razie nie można kompresować dysków z takim systemem plików, a także wiele systemów operacyjnych nie rozpoznaje FAT32 (np. Windows NT czy MS-DOS) - przez co nie może go stosować ani odczytać danych na nim zapisanych. Poza standardowymi systemami plików jest również wykorzystywany wirtualny system plików działający w systemach Windows 9x oraz w Windows NT. W jego określeniu używana jest nazwa wirtualny, ponieważ VFAT jest tylko rozszerzeniem systemu plików FAT (Virtual FAT - wirtualny FAT). Jego dodatkowe możliwości to: obsługa długich nazw plików, wykorzystywanie VCACHE i lepsza wydajność (szybkość).
Maksymalny rozmiar partycji: 8 TiB.
Maksymalny rozmiar pliku możliwego do zapisu wynosi: 4GiB.
VFAT
(Virtual FAT) Wirtualny system plików działający w Windows 9x oraz w Windows NT. W jego określeniu używana jest nazwa wirtualny, ponieważ VFAT jest tylko rozszerzeniem plików FAT. Jego dodatkowe możliwości to: - obsługa długich nazw plików - wykorzystanie VCACHE (system zarządzający pamięcią podręczną procesora ,używaną do tymczasowego przechowywania danych, przeznaczonych do dalszego przetwarzania. VCACHE jest bardziej wydajny i stabilny od rozwiązań stosowanych w starszych systemach operacyjnych z dwóch powodów: jest 32 bitowy i pracuje w trybie chronionym. Co więcej nie rezerwuje on na stałe jakiegoś obszaru pamięci, ale wykorzystuje tylko nieużywaną w danej chwili pamięć RAM) - lepsza wydajność (szybkość)
NTFS
Budowa wewnętrzna: podstawową jednostką systemu NTFS jest wolumin. Wolumin jest tworzony przez program administrowania dyskiem systemu NT; u jego podstaw leży logiczny podział dysku. Wolumin może zajmować część dysku lub cały dysk, może też rozciągać się na kilka dysków. System NTFS nie ma do czynienia z poszczególnymi sektorami dysku. Zamiast nich używa klastrów. System NTFS używa w charakterze adresów dyskowych logicznych numerów klastrów (LCN). Przypisuje je poprzez ponumerowanie klastrów od począdku dysku do jego końca. Za pomocą tego schematu system może wyliczyć fizyczną odległość na dysku (w bajtach), mnożąc numer LCN przez wielkość klastra. Plik w systemie NTFS nie jest zwyczajnym strumieniem bajtów, lecz jest obiektem strukturalnym złożonym z atrybutów. Każdy atrybut jest niezależnym strumieniem bajtów, który podlega tworzeniu , usuwaniu, itp.. Niektóre atrybuty są standardowe dla wszystkich plików, wliczając w to nazwę pliku, czas jego utworzenia, itp. Większość tradycyjnych plików danych ma beznazwowy atrybut danych, mieszczący wszystkie dane pliku. Każdy plik w systemie NTFS jest opisany przez jeden lub więcej rekordów przechowywanych w specjalnym pliku o nazwie główna tablica plików (master file table - MFT). Rozmiar rekordu jest określony podczas tworzenia systemu plików i waha się w granicach od 1 do 4 KB. Małe atrybuty przechowuje się w samym rekordzie MFT i nazywa rezydentnymi. Wielkie atrybuty, takie jak nienazwana masa danych - określone mianem nierezydentnych - są przechowywane w jednym lub większej liczbie ciągłych rozszerzeń na dysku, do których wskaźniki przechowuje się w rekordzie MFT. W przypadku małych plików w rekordzie MFT może się zmieścić nawet atrybut danych. Jeżeli plik ma wiele atrybutów lub jeśli jest on mocno pofragmentowany i wymaga zapamiętania wielu wskaźników pokazujących wszystkie jej części, to jeden rekord w tablicy MFT może okazać się za mały. W tym przypadku plik jest opisany przez rekord o nazwie: podstawowy rekord pliku (base file record), który zawiera wskaźniki do rekordów nadmiarowych, przechowujących pozostałe wskaźniki i atrybuty. Każdy plik w woluminie systemu NTFS ma niepowtarzalny identyfikator zwany odsyłaczem do pliku. Odsyłacz do pliku jest wielkością 64-bitową, składającą się z 48-bitowego numeru pliku i 16-bitowego numeru kolejnego. Numer pliku jest numerem rekordu w strukturze MFT opisującej plik. Numer kolejny jest zwiększany za każdym razem, gdy następuje powtórne użycie w tablicy MFT. Zwiększenie to umożliwia systemowi NTFS wykonywanie wewnętrznej kontroli spójności - na przykład wyłapywanie nieaktualnych odwołań do usuniętego pliku po użyciu wpisu MFT na nowy plik. Każdy katalog stosuje strukturę danych zwaną B+-drzewem, w którym zapamiętuje indeks swoich nazw plików. Każdy wpis w katalogu zawiera nazwę pliku i odsyłacz do niego oraz kopię znacznika czasu uaktualnienia i rozmiaru pliku - pobranej z atrybutów pliku rezydujących w tablicy MFT. Kopie tych informacji są przechowywane w katalogu, co przyspiesza wyprowadzanie jego zawartości - nazwy wszystkich plików , i ich rozmiary i czasy uaktualnień są obecne w samym katalogu, więc nie potrzeba ich zbierać na podstawie wpisów w tablicy MFT każdego z plików. Wszystkie metadane woluminu systemu NTFS są przechowywane w plikach. Pierwszym z takich plików jest jest tablica MFT. Drugi plik, używany do działań naprawczych w przypadku uszkodzenia tablicy MFT, zawiera kopię pierwszych szesnastu pozycji tablicy MFT. Oprócz tego istnieje jeszcze kilka innych specjalnych plików.
EXT
Extended File System - jest to pierwsza wersja najbardziej popularnego linuksowego systemu plików
Początkowo dla systemu Linux był dostępny tylko jeden typ systemu plików, bazowany na miniksowym. Twórca Linuksa, Linus Torvalds, unikał tworzenia od podstaw nowego systemu plików, aby móc się skoncentrować nad doskonaleniem, wtedy jeszcze skromnego jądra, oraz aby od początku mieć stabilny system zarządzania danymi na dysku. System plików Miniksa miał poważne niedogodności, takie jak np. ograniczenie rozmiaru partycji i pliku do 64 MB, co spowodowało konieczność napisania dla Linuksa nowego systemu plików od podstaw. W odpowiedzi na taką sytuację Rémy Card zaimplementował nowy system plików nazwany rozszerzonym systemem plików - ext. Dopuszczał on pliki i partycje o rozmiarze do 2 GB. Poważną niedogodnością ext był fakt, że po dłuższym działaniu prowadził do dużej fragmentacji. Został szybko zastąpiony przez ext2, a później ext3.
Ext3
Ext3 (Extended filesystem), stworzony przez Stephen-a Tweedie (RedHat) w 1999.
Jest najpopularniejszym systemem plików dedykowanym dla rodziny systemów GNU/Linux. Swoją budowę opiera na generacji ext2 i różni się zaimplementowanym mechanizmem księgowania - dokładnego zapisu danych zmian na dysku, który w razie awarii wspiera szybsze przywrócenie spójności systemu. W odróżnieniu od ext2 oraz journalingu w systemie NTFS, ext3 wykazuje się ograniczoną możliwością odzyskania skasowanych plików. Następcą jest ext4, charakteryzujący się ciągłym zapisem danych na obszarze dysku, a przy dalszym zapisie - będzie on kontynuowany na końcu tego obszaru. Ma to zapobiec nadmiernej fragmentacji oraz zwiększeniu szybkości odczytu i zapisu danych.
Maksymalny możliwy rozmiar systemu plików: 2TiB - 32TiB.
Maksymlany możliwy rozmiar pliku: 16GiB - 2TiB.
HFS+ / HFSplus
HFS+ / HFSplus (Hierarchical File System), stworzony przez firmę Apple Computer.
Jest systemem plików dedykowanym dla Macintosh OS. Jego budowa powstała na strukturze MFS (Macintosh File System) i podobnie jak w przypadku FAT32 i NTFS dzieli dysk na 512 bajtowe sektory, które tworzą klastry (logical bloks), i w zależności od wielkości dysku / partycji mogą mieć następujące rozmiary: 512b, 1Kb, 2Kb, 4Kb, 8Kb, 16Kb, 32Kb, 64Kb.
Odpowiedzialnym za utrzymanie spójności i alokacji plików, zawartości katalogów oraz ewentualnych bad sectorów na dysku jest B*-tree (tree data structure).
Wolumen HFS+ tworzą następujące struktury:
1. Boot Blocks
2. Master Directory Block
3. Volume Bitmap
4. Extent Overflow File
5. Catalog File
Maksymalny możliwy rozmiar systemu plików: 16 EiB.
Maksymlany możliwy rozmiar pliku: 16 EiB.
online : 1 użytkownik, dziś odwiedziło : 149 osób
Zgodnie z nowelizacją ustawy o Prawie Telekomunikacyjnym informujemy, że strona krokos.net.pl w swoim działaniu korzysta z zapisywanych informacji w postaci ciasteczek (ang. cookies).
Pomagam - Fundacja TVN
powered by scms © 2004 - 2018 design by sid