Файловые системы. Структура файловой системы

Файловая система семейства Windows .

Файловая система (file system) – функциональная часть операционной системы, которая отвечает за обмен данными с внешними запоминающими устройствами. Операционными системами Windows используется, разработанная еще для DOS файловая система FAT , в которой для каждого раздели и тома DOS имеется загрузочный сектор, а каждый раздел DOS содержит две копии таблицы размещения файлов (file allocation table – FAT). FAT представляет собой матрицу, которая устанавливает соотношение между файлами и папками раздела и их физическим местоположением на жестком диске. Перед каждым разделом жесткого диска последовательно расположены две копии FAT. Подобно загрузочным секторам, FAT располагается за пределами области диска, видимой для файловой системы. При записи на диск файлы не обязательно занимают пространство, эквивалентное их размеру. Обычно файлы разбиваются на кластеры определенного размера, которые могут быть разбросаны по всему разделу. В результате таблица FAT представляет собой не список файлов и их местоположения, а список кластеров раздела и их содержимого, а в конце каждого описания содержится ссылка на следующий занимаемый файлом кластер.

Элементы таблицы FAT представляют собой 12-, 16- и 32-битовые шестнадцатеричные числа, размер которых определяется программой FDISK, а значение непосредственно создается программой FORMAT. Все гибкие диски, а также жесткие диски размером до 16 Мбайт используют в FAT 12-битовые элементы. Жесткие и съемные диски, имеющие размер от 16 Мбайт и более, обычно используют 16-битовые элементы. В Windows98 для дисков объемом более 512 Мбайт может использоваться файловая система FAT32 с 32-битовым элементами таблицы FAT. Очевидно, чем меньше размер кластеров раздела, тем больше их будет содержаться в этом разделе и тем больше размер таблицы размещения файлов FAT, а, значит, дольше а ней выполняется поиск информации, необходимой для доступа к файлу. Зачем же тогда необходимо уменьшать размер кластера? Дело в том, что размер файла может быть произвольным, однако, при записи на диск, Windows разбивает файл на несколько кластеров. В итоге последний кластер почти никогда не бывает заполнен до конца. Оставшееся пустое пространство, называемое люфтом, существует до тех пор, пока файл находится на диске. Таким образом, размер потерянного пространства зависит от размера кластера. Помимо поддержки больших разделов и меньших кластеров FAT32 иначе использует саму таблицу размещения файлов. В FAT использовались две идентичные таблицы, одна из которых служила основной, вторая при выполнении обычных процедур постоянно обновлялась, заполняясь при этом возможными ошибками первой копии. FAT32, при невозможном считывании данных из основной таблицы, обращается ко второй копии, которая и становится основной.Основным недостатком FAT32 является несовместимость с более ранними файловыми системами, а также системой NTFS, применяемой в Windows NT.

Когда Windows NT впервые вышла в свет, в ней была предусмотрена поддержка трех файловых систем. Это таблица размещения файлов (FAT), обеспечивавшая совместимость с MS-DOS, файловая система повышенной производительности (HPFS), обеспечивавшая совместимость с LAN Manager, и новая файловая система, носившая название Файловой системы новых технологий (NTFS ). NTFS обладала рядом преимуществ в сравнении с использовавшимися на тот момент для большинства файловых серверов файловыми системами. Для обеспечения целостности данных в NTFS имеется журнал транзакций. Подобный подход не исключает вероятности утраты информации, однако, значительно увеличивает вероятность того, что доступ к файловой системе будет возможен даже в том случае, если будет нарушена целостность системы сервера. Это становится возможным при использовании журнала транзакций для отслеживания незавершенных попыток записи на диск при последующей загрузке Windows NT. Журнал транзакций также используется для проверки диска на наличие ошибок вместо проверки каждого файла, в случае использования таблицы размещения файлов. Одним из основных преимуществ NTFS является безопасность. NTFS предоставляет возможность вносить записи контроля доступа (Access Control Entries, ACE) в список контроля доступа (Access Control List, ACL). ACE содержит идентификационное имя группы или пользователя и маркер доступа, который может быть использован для ограничения доступа к определенному каталогу или файлу.

Этот доступ может предполагать возможность чтения, записи, удаления, выполнения и даже владения файлами. С другой стороны, ACL представляет собой контейнер, содержащий одну или более записей ACE. Это позволяет ограничить доступ отдельных пользователей или групп пользователей к определенным каталогам или файлам в сети. Кроме того NTFS поддерживает работу с длинными именами, имеющими длину до 255 символов и содержащими заглавные и строчные буквы в любой последовательности. Одной из главных характеристик NTFS является автоматическое создание эквивалентных имен, совместимых с MS-DOS. Также NTFS имеет функцию сжатия, впервые появившуюся в NT версии 3.51. Она обеспечивает возможность сжатия любого файла, каталога или диска NTFS. В отличии от программ сжатия MS-DOS, создающих виртуальный диск, имеющий вид скрытого файла и подвергающий сжатию все данные на этом диске, Windows NT использует дополнительный уровень файловой подсистемы для сжатия и разуплотнения требуемых файлов без создания виртуального диска. Это оказывается полезным при сжатии либо определенной части диска (например, пользовательского каталога), либо файлов, имеющих определенный тип (например, графических файлов). Единственным недостатком сжатия NTFS является невысокий, в сравнении со схемами сжатия MS-DOS, уровень компрессии. Зато NTFS отличается более высокой надежностью и производительностью.

Операционная система. Файловая система.
Операцио́ннаясисте́ма- комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны - предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.
Ответы на вопросы:
1)Какие операционные системы вам известны?
Ответ: Windows XP, Linux, Windows 7, Windows, Windows 2000 .
2)Перечислите основные составляющие современной операционной системы.
Структуру ОС составляют следующие модули:
базовый модуль (ядро ОС)- управляет работой программы и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами;
командный процессор– расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру;
драйверы периферийных устройств– программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по разному и в различном темпе);
дополнительные сервисные программы (утилиты) – делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером.

3)Перечислите системные файлы,с которыми работает компьютер в процессе начальной загрузки
BOOT.INI, NTLDR, NTDETECT.COM, NTBOOTDD.SYS
Файл – это проименованная область на носителе информации.
Фа́йловая систе́ма- порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. П.
4)Перечислите основные операции с файлами и каталогами.
Основные операции с файлами:
Открытие файла и каталога - при этом возвращается целое число – идентификатор (дескриптор) файла. Дальнейшее обращение к файлу осуществляется через дескриптор, а не по имени.
Обработка файла и каталога (чтение или запись).
Закрытие файла и каталога.
5)Каковы различия имени файла в MSDOSи в операционной системе Windows?В MS-DOS максимальная длина имени любого файла или каталога может иметь всего восемь символов
6)Заполнить таблицу:

Тип файла Расширение
Программы exe, com
Текстовые файлы txt, doc
Графические файлы GIF
Звуковые файлы mp3
Видеофайлы avi, mpg, mpeg, wmv
Файлы, созданные в Excel xls

Графический интерфейс Windows.
Графический интерфейс – это разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленные пользователю на дисплее, исполнены в виде графических изображений.
Ответы на вопросы:
1)Перечислите основные элементы графического интерфейса Windows
Рабочий стол, окна объектов, меню и диалоговые окна, вспомогательные – панели инструментов, пиктограммы, строки состояния, полосы прокрутки, линейки и т.д.
2)Что находится на Панели задач?
Кнопка Пуск, открывающая меню доступа ко всем установленным приложениям в системе и средствам настройки Windows, расположена слева, в самом углу панели задач. Рядом с ней в Windows XP размещается Панель инструментов, а точнее один из ее элементов – панель Быстрый запуск. На ней размещаются маленькие значки наиболее часто запускаемых программ, например, веб-обозревателя, медиаплеера, проводника, панели управления и так далее.
3)Перечислите основные объекты Windows
Рабочий стол
Значки
Ярлык
Панель задач
Каталог
4)Перечислите типы окон Windows
окна программ,
диалоговые окна,
окна редактирования текстов

5)Назовите основные элементы окна программы
Заголовок
Строка меню
Панель инструментов
рабочая область
строка состояния
6)Объясните приемы работы с мышью
Один щелчок левой клавишей мыши
Этот прием управления мышью предназначен для выбора и выделения нужных объектов.
Два щелчка левой клавишей мыши
Используются для открытия окон папок, программ и документов.
Два щелчка по слову выделяют это слово.
При двойном щелчке левой функциональной клавишей левее абзаца – выделяется весь абзац.
Три щелчка левой клавишей мыши
Такой прием работы с мышью, как тройной щелчок по абзацу, позволяет выделить весь абзац.
Тройной щелчок левее текста выделяет весь текст целиком.
Один щелчок правой клавишей мыши
Служит для вызова контекстного меню (набора команд доступных в данном случае для обработки выделенного объекта)
«Нажать и не отпуская перетащить»
Этот прием работы чаще применяется для левой клавиши мыши и служит для перемещения объекта либо для выделения группы объектов, а также фрагментов текста.
Для перемещения объекта следует нажать на него левой клавишей мыши и не отпуская перетащить объект в нужное место, затем отпустить клавишу. Для выделения группы объектов или фрагмента текста нужно установить указатель мыши в верхнем левом углу до начала группы или фрагмента, а, затем, не отпуская перетащить в правый нижний угол. После отпускания клавиши нужные объекты/фрагмент будут выделены. Для снятия выделения достаточно щелкнуть мышью по пустому полю экрана.

7)Что такое меню?
Меню - это список команд, выводимых на экран и предлагаемых пользователю для выбора
8) Перечислите виды меню в операционной системе Windows
Главное меню (открывается кнопкой Пуск)
Строка меню в окнах приложения (все программы, входящие в стандартный пакет поставки Windows, имеют строку меню)
Системное меню в окнах приложения (для изменения размеров окна и его положения)
Контекстное меню
9)Какие элементы находятся на диалоговых панелях?
Элементы, отображающие информацию
Элементы декоративного оформления
Элементы управления
Стандартные программы Windows
1)Перечислите стандартные программы Windows
ПроигрывательWindowsMedia
Paint
Блокнот
WordPad
Калькулятор
2)Перечислите служебные программы Windows
Очистка диска

Дефрагментация диска

Сведения о системе

Установка и удаление программ

Восстановление системы
3)Дайте сравнительную характеристику возможностей текстовых редакторов Блокнот и WordPad

Возможности Блокнот WordPad
Интерфейс и элементы настройки Меню, горячие клавиши Меню, панели инструментов, горячие клавиши, строка состояния, линейка, настройка параметров
Установка параметров страницы: выбор размера бумаги, ориентации (книжная, альбомная), установка полей, задание верхнего и нижнего колонтитулов Да Да
Форматирование абзацев: установка абзацных отступов, выравнивание Нет Да
Работа с текстом, в том числе поиск и замена, переход к нужному фрагменту текста Да Да
Форматирование: установка типа шрифта, начертания, размера Да, единый формат для всего текста Да, с выбором формата для каждого фрагмента
Сохранение в файле в формате txt в кодировке ANSI, Unicode rtf, doc, txt в кодировке MS DOS, Unicode
Вставка объектов Дата и время Дата и время с выбором формата, рисунки, диаграммы, формулы, клипы и др.
Поддержка встраивания и связывания объектов Нет Да
Работа со списками Нет Да
Печать Да Да

Графический редактор Paint
1)Перечислите типы компьютерной графики
Векторная графика
Растроваяграфика
2)К какому типу графики относятся рисунки, созданную с помощью Paint?
Векторная
3)В каком формате сохраняются файлы,созданные в Paint, по умолчанию?
Jpeg
4)Перечислите известные вам форматы файлов компьютерной графики
Png, ppi, jpeg, gif.

Текстовый редактор MSWord
Форматирование шрифта
ТЕКСТОВЫЙ РЕДАКТОР - компьютерная программа для создания, обработки, форматирования текста (текстовых документов).
1) Какие текстовые редакторы вам известны?
Notepad, WordPad, MicrosoftOfficeWord
2)В какой пакет программ входит текстовый редактор MS Word?
Входит в пакет программ Microsoft Office.
3)Перечислите основные возможности текстового редактора MS Word.
Редактирование, создание текста. Сохранение документа в виде файла с необходимым расширением (в 2003 расширение по умолчанию - *.doc, в 2007, 2010 - *.docx). Поиск необходимого файла на информационном носителе (жесткий диск, флешка, диск, дискета и др), а также считывание его с диска.
Поиск орфографических ошибок в существующем тексте и проверка лексики.
Возможность текст разбивать на страницы.
Пользователь может форматировать тексты по своему усмотрению.
Возможность создавать оглавление документа (причем в автоматическом режиме).
Встроенная возможность многооконного режима (работа с окнами).
Распечатка файлов различных форматов. Причем данный текстовый редактор отличается следующим: что видит пользователь - то и будет распечатано, так называемый режим WYSIWYG (WhatYouSeeIsWhatYouGet).
Удаление объектов из файла, а также их внедрение туда.
Вставка и создание рисунков в файле (причем можно вставить и уже готовые фотографии). Можно использовать библиотеку под названием CLIPART, где хранятся готовые рисунки формата *.wmf, а также вставлять их в файл.
Вставка в файл научных формул (химических, математических и др.) и диаграмм.
Изменение размера и вида используемого в тексте шрифта (причем не для всего текста в целом, а для разных частей может быть использован свой собственный формат печати).
Выделение необходимых участков текста или блока, а также их перенос на новое место. Если потребуется, то их можно удалить. Также включена возможность обрамления требуемых участков текста.
Создание и вставка в файл электронных таблиц. Причем в них можно по-своему усмотрению изменить число строк и столбцов.
Создание баз данных в электронных таблицах, а также выполнение сложных или простых математических вычислений.
Возможность программировать на языке под названием WordBasic, а также создавать макрокоманды. Макрос или макрокоманда - это предложение языка, которое идентифицирует набор самых простых команд. В макросе обычно сохраняется комбинация клавиш, которая в дальнейшем может использоваться далеко не один раз. С помощью макросов можно автоматизировать самые используемые операции. Следует отметить, что кроме клавишных макросов существуют языковые макросы, которые создаются на языке программирования WordBasic.
Создание конвертов писем, этикетов и эмблем.
Вставка в файл видеоклипов, текстовых спец эффектов, мультимедийных и звуковых файлов.
Просмотр перед печатью текста, с возможностью его увеличения для лучшего просмотра.
В рассматриваемый текстовый редактор входит обширная справочная система, благодаря которой пользователь может довольно быстро получить помощь.
4)Какие средства форматирования шрифта вы знаете?
выделение символа: протяжка мышью или SHIFT+стрелка вправо;

Выделение слова – протяжка или двойной щелчок мышью по слову;

Выделение строки – щелчок мышью в зоне выделения против строки;

Выделение абзаца: двойной щелчок мыши в зоне выделения или тройной щелчок внутри абзаца или протяжка мышью в зоне выделения;

Выделение текста от позиции курсора до конца документа – Shift+Ctrl+End;

Выделение текста постранично – Shift+PageDown;

Выделение прямоугольной области страницы – Alt+протяжка мышью;

Выделение всего текста – тройной щелчок в зоне выделения или выполнение меню Правка/Выделить все.

Современный персональный компьютер может быть реализован в настольном, портативном или карманном варианте
Современный персональный компьютер может быть реализован в настольном, портативном или карманном варианте
Современный персональный компьютер может быть реализован в настольном, портативном или карманном варианте
Современный персональный компьютер может быть реализован в настольном, портативном или карманном варианте

Можноиспользоватьразныесочетанияначертаний

Текстовый процессор
Текстовый процессор
Текстовый процессор
Текстовый процессор

Форматирование абзаца
1)Абзац - этоa)отступ в начальной строке печатного или рукописного текста. b) Часть текста, связанная смысловым единством и выделенная отступом первой строчки.
2)Какую команду следует выполнить для установки всех параметров абзаца?
Команду Формат – Абзац
3)Каковы функции бегунков линейки?
Левый верхний треугольник устанавливает отступ первой строки
Левый нижний треугольник устанавливает выступ первой строки.
Правый треугольник устанавливает отступ слева.
Прямоугольник устанавливает отступ справа.
4)Как называется инструмент, позволяющий повторить все параметры форматирования какого-то абзаца для других абзацев документа?
Автоформат

Практическая 2

Задание 1

Начальнику студпрофкома
Иванову И.И
Студента группы СК-1-33
Петрова П.П.

Заявление

Задание 2

Глава 1.ВОЗРАСТАЮЩАЯ РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ИНФОРМАЦИОННУЮ ЭПОХУ.
Появление Века Информации и внезапной
вездесущности информационных технологий –
одна из самых больших, нет,-

Томас А.Стюарт 1997.

Введение.
Мир вокруг нас стремительно изменяется – вместо индустриального формируется информационное общество, в связи с чем меняются условия, в которых действует предприятие и вынуждено трансформироваться само предприятие. Цель данной главы – изложение основных происходящих перемен: формирование сетевой и глобальной экономики, тенденции использования организацией управляющих информационных систем, бурный рост Интернета, появление новых направлений, использования информационных технологий за пределами и внутри организации: электронного бизнеса и управления знаниями.

Задание 3
Монголы идут через пески
Этот проклятый народ
ездит так быстро, что никто
не поверит, если, сам не увидит
(Клавиго ХV)
В ту пору, когда в Отраде дымились развалины сожженных зданий и упрямый Инальчик-хан,засев в крепостной цитадели, упорно отбивался от взбиравшихся на стены монголов, Чигисхан, развернув десятихвостовое белое знамя.приказал своим отрядам быть готовым к выступлению.
Чингисхан призывал сыновей и главных военачальников. Все сидели кольцом на большом войлоке. Каждый уже получил.в какую сторону и на какой город ему двинуться. Но никто не осмелился спросить у грозного владыки, в какую сторону помчится его белое знамя.
В.Ян

Задание 4

10.06.2000 ______________________________________ Петров П.П.
Прошу предоставить мне путевку в спортивно-оздоровительный лагерь «Радуга-4» на июль месяц (в третью смену). При возможности прошу рассмотреть вопрос моего трудоустройства в лагере.
Заявление
Петрова П.П.
Студента группы СК-1-33
Начальнику студпрофкома

Цель данной главы - изложение основных происходящих перемен: формирование сетевой и глобальной экономики, тенденции использования организацией управляющих информационных систем, бурный рост Интернета, появление новых направлений использования информационных технологий за пределами и внутри организации: электронного бизнеса и управления знаниями.
Мир вокруг нас стремительно изменяется вместо индустриального формируется информационно общество, в связи с чем меняются условия в которых действует предприятие и вынуждено трансформироваться самопредприятие.
Введение
Томас А.Стюарт 1997
это самое большое событие нашего времени.
одно из самых больших,нет,-
вездесущности информационных технологий

Глава 1. ВОЗРОСТАЮЩАЯ РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ИНФОРМАЦИОННУЮ ЭПОХУ.
Задание 5.

Начальнику студпрофкома
Иванову И.И
Студента группы СК-1-33
Петрова П.П.

Заявление

Прошупредоставитьмнепутевкувспортивно-оздоровительныйлагерь«Радуга-4»наиюльмесяц (втретьюсмену). Привозможностипрошурассмотретьвопросмоеготрудоустройствавлагере.

10.06.2000 _____________________________________ Петров П.П.

1.Щелкнуть Пуск, зайти Все программы и найти редактор Word.

3. Масштаб(страницы),

Отменить(предыдущие команды),

Вернуть(предыдущие команды),

Непечатаемые символы»(восстановить/убрать)

Вырезать(текст)
CTRL+Z

Копировать(текст)
CTRL+C

Вставить(текст)
CTRL+V

4. Как перейти от «латиницы» к «кириллице» и обратно?
нажимаешь ctrl+r

5. Для чего служат кнопки <Ж>, <К>, <Ч>?

<Ж>-применение полужирного начертания к выделенному тексту.

<К>- применение курсивного начертания к выделенному тексту.

<Ч>- подчеркивание выделенного текста.

6. Что такое: полоса прокрутки и как ею пользоваться?
Полоса прокрутки позволяет пользователю перемещать визуальную область экрана вверх, вниз, вправо и влево.

7. Как выделить фрагмент текста?
Выделять фрагменты можно, как мышью, так и клавиатурой. Установите текстовый курсор перед первой буквой любого введенного ранее слова. Нажмите клавишу и, не отпуская ее, нажмите несколько раз клавишу Н. после чего отпустите. Несколько букв данного слова остались выделенными.
Нажмите еще раз клавишу и выделение будет снято. Таким способом удобно выделять небольшие фрагменты текста от одного символа до нескольких слов.

9. Какими способами можно закрыть документ?
ALT+F4 и нажатием на красный крест в правом верхнем углу.

10. В меню Файл есть две команды: Создать и Открыть. Какая между ними разница?
Создать- новый документ.
Открыть-открыть уже созданный ранее документ.

11. В меню Файл есть две команды: Сохранить и Сохранить как…. Ка-кая между ними разница?
Сохранить - это стандартный вид сохранения.
Сохранить как – это вид сохранения, при котором можно задать вид нужного формата.
12. Как открыть файл документа?
Двойной клик мышки.

13. Как изменить ориентацию страницы (от книжной к альбомной и обратно)?
14. Как изменить масштаб отображения текста документа на экран?

15. С помощью каких команд можно выделить весь текст документа?
CTRL+A

16. Как удалить фрагмент документа?

17. Как изменить отступ в строке (строках) документа?

18. Как скопировать фрагмент документа в буфер?
Выделите с помощью мыши текст, который необходимо скопировать.
На вкладке Главная в группе Буфер обмена нажмите кнопку (кнопка Копировать).
Выделенный текст будет скопирован и помещен в буфер обмена.
19. Как скопировать содержимое буфера в определенное место документа?

20. Как разрешить или отменить перенос слов в строке?

21. Как проверить орфографию текста?

22. Как изменить язык, на котором проверяется правописание?
Нажмите кнопку → Настройки.
В нижней части страницы Настройки нажмите кнопку Показать дополнительные настройки. . В блоке Языки нажмите кнопку Настройка языков и способов ввода...
В левой части окна Языки нажмите кнопку Добавить.
Выберите язык.
23. Как изменить размер шрифта, тип шрифта?

24. Как изменить регистр букв?
Выделите текст, который требуется изменить.
В меню Формат выберите команду Регистр.
Выберите нужный способ изменения регистра.
25. Как выровнять текст или его фрагмент по левому краю, по центру, по
правому краю?

26. Как изменить отступ в строке (строках) документа?

27. Как установить интервал между абзацами?

Практическое занятие 3

Задание 1
Фонетический разбор
Записать слово, разделив его на фонетические слоги.
Указать количество слогов, выделить ударные.
Дать характеристику звуков-гласных и согласных.
Указать количество букв и звуков в слове

Задание 2
Признаки культурной речи следующие:
Правильность;
Чистота;
Точность;
Выразительность;
Логичность;
Уместность;
Богатство.

Задание 3
Марки автомобилей по странам, Швеция, Сааб, Вольво, Великобритания, Ягуар, Лэнд Ровер, Мини, Ролс-Ройс, Германия, Ауди, БМВ, Мерседес, Опель, Порше, Фольксваген, Италия, Фиат, Феррари, Япония, Инфинити, Лексус, Мазда, Мицубиси, Нисан, Субару, Сузуки, Тойота

Марки автомобилей по странам:
Швеция
Сааб
Вольво
Инфинити
Нисан
Великобритания
Ягуар
Лэнд Ровер
Фиат
Субару
Германия
Мини
Ролс-Ройс
Фольксваген
Сузуки
Тойота
Италия
Ауди
БМВ
Порше
Лексус
Япония
Мерседес
Опель
Феррари
Мазда
Мицубиси

Задание 4
Проверочная работа
Каково назначение и возможности текстового редактора?
Каков минимальный набор операций текстового редактора?
Для каких целей может производится выделение фрагмента текста?
Текстовый редактор - это:
Программный продукт, обеспечивающий централизованное управление данными;
Пакет программ, управляющий ресурсами ЭВМ и процессами, использующими эти ресурсы при вычислении;
Программный продукт, предназначенный для создания документа.
При работе с фрагментами текста с помощью текстового редактора пользователь имеет возможность:
Копировать, перемещать и уничтожать фрагменты;
Копировать и сортировать фрагменты;
Уничтожать и копировать фрагменты;
Восстанавливать, перемещать и уничтожать фрагменты.
Отметка на экране дисплея, указывающая на позицию, в которой отобразится введенный с клавиатуры символ, называется:
Курсор;
Адрес;
Курсив.

Задание 5
Резюме
Цель резюме:
Ищу работу в сфере информационных технологий.
Год и место рождения:
Образование:
Моргаушская СОШ
Опыт работы:

Квалификация:

Знание языков:
Чувашский язык
Русский язык
Английский язык
Семейное положение:
Не замужем
Домашний адрес:

Номер телефона:

Задание 6

Резюме
Герасимова Алевтина Витальевна
Цельрезюме:
Ищуработувсфереинформационныхтехнологий.
Год и место рождения:
1996 г.р. ,д. ХорнойМоргаушского района
Образование:
Моргаушская СОШ
Чебоксарский техникум связи и информатики
Опыт работы:

Квалификация:

Знание языков:
Чувашский язык
Русский язык
Английский язык
Семейное положение:
Не замужем
Домашний адрес:
ЧР, Моргаушский район, д. Хорной, ул. Садовая, д. 40
Номер телефона:

Задание 7
Резюме
Сорокина Светлана Константиновна
Цель резюме:
Получение работы врача- терапевта
Год и место рождения:
1995 г.р. ,д. ХорнойМоргаушского района
Образование:
Моргаушская СОШ
Чебоксарский медицинский колледж
Опыт работы:

Квалификация:

Знание языков:
Чувашский язык
Русский язык
Английский язык
Семейное положение:
Не замужем
Домашний адрес:
ЧР, Моргаушский район, д. Хорной, ул. Садовая, д. 26
Номер телефона:

Создание и редактирование таблиц. Вычисляемые таблицы. Формулы.
Задание 1
№
товара
1. Анисимов Андрей Сергеевич 12.12.09. 11
2. Петров Сергей Николаевич 01.09.09. 12
3. Сидоров Виктор Викторович 06.01.10. 14
4. Николаев Сергей Викторович 06.06.09. 15
5. Николаева Анна Николаевна 01.12.08. 14
6. Иванов Иван Иванович 19.05.09. 12

№
пп. Фамилия Имя Отчество Дата покупки Код
товара Цена
(рубли)

2. Петров Сергей Николаевич 01.09.09. 12 100000

4. Николаев Сергей Викторович 06.06.09. 15 123456
5. Николаева Анна Николаевна 01.12.08. 14 12000
6. Иванов Иван Иванович 19.05.09. 12 100

Задание 2
По фамилии
№
пп. Фамилия Имя Отчество Дата покупки Код
товара Цена
(рубли)
1. Анисимов Андрей Сергеевич 12.12.09. 11 120000


4. Николаева Анна Николаевна 01.12.08. 14 12000
5. Петров Сергей Николаевич 01.09.09. 12 100000

По дате покупки
№
пп. Фамилия Имя Отчество Дата покупки Код
товара Цена
(рубли)
1. Николаева Анна Николаевна 01.12.08. 14 12000
2. Иванов Иван Иванович 19.05.09. 12 100
3. Николаев Сергей Викторович 06.06.09. 15 123456


6. Сидоров Виктор Викторович 06.01.10. 14 45000

По цене
№
пп. Фамилия Имя Отчество Дата покупки Код
товара Цена
(рубли)
1. Иванов Иван Иванович 19.05.09. 12 100
2. Николаева Анна Николаевна 01.12.08. 14 12000
3. Сидоров Виктор Викторович 06.01.10. 14 45000
4. Петров Сергей Николаевич 01.09.09. 12 100000
5. Анисимов Андрей Сергеевич 12.12.09. 11 120000
6. Николаев Сергей Викторович 06.06.09. 15 123456

Задание 3
№
пп. ФИО
Студента ПРЕДМЕТЫ Средний
балл
1. Иванов И.И. 5 5 4 5 4.75
2. Петров А. К. 4 4 3 4 3.75
3. Сидоров С.Н. 5 3 4 5 4.25
4. Акимов А.В. 4 4 4 4 4
5. Акимова О.В. 5 4 4 4 4.25
№
пп. ФИО
Студента ПРЕДМЕТЫ Средний
балл
ФИЗИКА ХИМИЯ МАТ-КА ИН.ЯЗЫК
1. Петров А. К. 4 4 3 4 3.75
2. Акимов А.В. 4 4 4 4 4
3. Акимова О.В. 5 4 4 4 4.25
4. Сидоров С.Н. 5 3 4 5 4.25
5. Иванов И.И. 5 5 4 5 4.75

Задание 4
День недели Время проведения занятия ШКОЛЬНЫЕ ПРЕДМЕТЫ
Наименование предмета Фамилия И.О. преподавателя

Понедельник 0830-0915 Физкультура Игонтова Л.П.
0925-1010 Химия Дейнеко В.И.
1020-1105 Русский язык Смирнова М.А.
1115-1200 Русский язык Смирнова М.А.
1210-1255 Математика Романова Е.А.
1305-1355 Математика Романова Е.А.

Вторник 0830-0915 Англ.язык Бочарова К.Н.
0925-1010 Физика Москалев В.И.
1020-1105 Русская
литература Смирнова М.А.
1115-1200 Информатика Рыбакова А.И.
1210-1255 Информатика Рыбакова А.И.

Среда 0830-0915 Математика Романова Е.А.
0925-1010 Математика Романова Е.А.
1020-1105 География Васильченко Л.И.
1115-1200 История Полонская Р.Л.
1210-1255 Экономика Гребенкин П.Г.
1305-1355 Физкультура Игонтова Л.П.

Задание 5
Квитанция
Узел электросвязи ООО «Барс» Квитанция
Узел электросвязи ООО «Барс»
Абонент № ___________________ Абонент № ___________________
Ежемесячная абонентская плата за Ежемесячная абонентская плата за
Телефон _____________________ Телефон _____________________
Пени ______________________ Пени ______________________
Итого ___________________ Итого ___________________
Кассир: Кассир:
199 г 199 г
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Задание 6
Создание визитки

ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна

Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117 ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117
ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117 ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117
ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117 ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117
ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117 ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117
ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117 ЧТСИ
Герасимова Алевтина Витальевна
Программирование в компьютерных системах
Чебоксары,ул. Т. Кривова,20
89373994117

Задание 7

№
пп. ФИО
Студента ПРЕДМЕТЫ Средний
балл
ФИЗИКА ХИМИЯ МАТ-КА ИН.ЯЗЫК
1. Иванов И.И. 5 5 4 5 4,75

2. Петров А. К. 4 4 3 4 3,75

3. Сидоров С.Н. 5 3 4 5 4,25

4. Акимов А.В. 4 4 4 4 4,00

5. Акимова О.В. 5 4 4 4 4,25

Задание 9
〖lim〗┬(х→0)⁡〖ln⁡cos⁡х /ln⁡cos⁡3х 〗 ; 〖lim〗┬(х→0)⁡〖(х^2-2х+1)/(х^2-1)〗; 〖lim〗┬(х→0)⁡〖sin⁡х/(cos⁡х-1)〗; 〖lim〗┬(х→0)⁡〖(1-cos⁡х)/х(√(1+х)-1) 〗
∫▒arctgxdx ; ∫▒xdx/√(3-x^4) ; ∫▒cos⁡〖x cos⁡5xdx 〗
|■(1&2&3&4@-1&3&-1&7@4&-2&2&6@5&5&1&3)|; S=∑_(j=1)^m▒S_j +(1+pt_j/K)+∑_(j=m+1)^n▒S_j (1+pt_j/K^(-1)).

Практическое занятие 4
Принудительный конец строки.Неразрывный пробел.
1.В каких случаях необходимо использовать неразрывный пробел?
Случаи, когда следует использовать неразрывный пробел:
Инициалы (Иванов И.И.)
Сокращения с точками (и т.д.)
Числа с последующим словом или единицей измерения («20 солдат», «10 м»)
Числа с пробелами (11 000 руб)
Предлоги, союзы и некоторые частицы с последующим словом (на Солнце, а затем, не прыгает)
некоторые частицы с предыдущим словом(крикнул бы)
тире с предыдущим словом, а иногда с последующим словом
2.Какое сочетание клавиш дает неразрывный пробел?
Ctrl + Shift + Space bar (пробел)
3.В каких случаях необходимо использовать принудительный конец строки?

4.Какое сочетание клавиш дает принудительный конец строки?
Shift+Enter

Практическая работа 2.3.1.



В 1943 г. группа специалистов под руководством Джона Мочли и Преспера Экерта в США начала конструировать подобную машину уже на основе электронных ламп, а не реле. Их машина, названная ENIAC, работала в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1», однако для задания ее программы приходилось в течение нескольких часов или даже нескольких дней подсоединять нужным образом провода. Чтобы упростить процесс, Мочли и П. Экерт стали конструировать машину, которая могла бы хранить программу в своей памяти. В 1945 г. к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этой машине. Доклад был разослан многим ученым и получил широкую известность, поскольку в нем Дж. Фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т. е. компьютеров.
Первый компьютер, в котором были воплощены принципы Дж. фон Неймана, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уилксом. С той поры компьютеры стали гораздо более мощными, но подавляющее большинство из них сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 г. Дж. фон Нейман.

Практическая работа 2.3.2.
Еще в полях белеет снег,
А воды уж весной шумят-
Бегут и будят сонный брег,
Бегут и блещут и гласят …
Они гласят во все концы:
Весна идет, весна идет!
Мы молодой весны гонцы,
Она нас выслала вперед.

Прозвучало над ясной рекою,
Прозвенело в померкшем лугу,
Прокатилось над рощей немою,
Засветилось на том берегу.

Далеко, в полумраке, луками
Убегает на запад река.
Погорев золотыми каймами,
Разлетелись, как дым, облака.

В багровом зареве закат шипуч и пенен,
Березки белые горят в своих венцах.
Приветствует мой стих младых царевен
И кротость юную в их ласковых сердцах.

Где тени бледные и горестные муки,
Они тому, кто шел страдать за нас,
Протягивают царственные руки,
Благословляя их к грядущей жизни час.

На ложе белом, в ярком блеске света,
Рыдает тот, чью жизнь хотят вернуть…
И вздрагивают стены лазарета
От жалости, что им сжимает грудь.

Все ближе тянет их рукой неодолимой
Туда, где скорбь кладет печать на лбу.
О, помолись, святая Магдалина,
За их судьбу.

Сергей Есенин
Постой! здесь хорошо! зубчатой и широкой
Каймою тень легла от сосен в лунный свет…
Какая тишина! Из-за горы высокой
Сюда и доступа мятежным звукам нет.

Я не пойду туда, где камень вероломный,
Скользя из-под пяты с отвесных берегов,
Летит на хрящ морской; где в море вал огромный
Придет – и убежит в объятия валов.

Одна передо мной, под мирными звездами.
Ты здесь, царица чувств, властительница дум…
А там придет волна – и грянет между нами…
Я не пойду туда: там вечный плеск и шум!

Афанасий Фет.
Создание буковицы
Практическая работа 2.4.1
Ода растениям.
К
ульт растительности, древнейший из культов, восходит к ранним формам верований – магии. Наблюдение за растениями отражает важнейшую ступень в познании мира человеком, этап осмысления законов природы. В глубокой древности был открыт первый закон природы – закон жизни и смерти. Разгадка семантики растительного орнамента разных народов и эпох убеждает нас в том, что всюду он был иллюстрацией единства судеб всего живого, растения и человека, смены явлений природы, т. е. круговорота жизни, ее беспрерывности. Его демонстрировала сама природа непрекращающейся сменой умирания и возрождения растительного и животного мира.

Р
астения, деревья – символы материнства, плодородия и воплоще5ния жизненной энергии, многозначные символы, известные практически всем народам мира. Каждый народ поклонялся, обожествлял то дерево или растение, с которым чаще всего соприкасался в повседневной жизни. У многих народов есть свои деревья-святыни, деревья-символы. Дуб занимал первое место у древних евреев, ясень – в Скандинавии, у германцев – липа, у русских – береза, священное дерево бодхи – в Индии, у бурят – сосна и лиственница. Лиственное дерево, ежегодно меняющее листву, - символ обновления жизни. Сосна – одна из самых древних пород, вечнозеленое и долговечное дерево, мало подверженное гниению. Она может расти на самой бедной почве, но ей необходим жизненный простор. В силу этих свойств она служит символом долголетия, бессмертия, стойкости и преодоления неблагоприятных обстоятельств.

П
одобно человеку, дерево, растение ориентированы вертикально: опираясь на землю, стремится вверх, к солнцу и свету. Форма дерева, растения с его корнями в земле, стволом и кроной олицетворяла три мира: макушка – небесный, средний ствол – земной и нижние корни – подземный мир. Дерево как мировая вертикаль окольцовано кругами в срезе ствола, формой кроны и листьев. Крона – это пристанище птиц, животных и облаков. Сквозь нее видны небо и звезды. Растение, так же как и человек, подвержено природному циклу: размножается, растет, стареет и гибнет. Так же и человек, оно живет за счет жизненных соков, энергии. При их недостатке или когда они иссякают – оно гибнет. В деревьях, растениях заключена живая, неразрывная связь прошлого, настоящего и будущего. Соответственно этим идеям дерево воплощает собой идею человеческого предка. На Востоке считалось, что духи богов и мертвых живут в деревьях.

Н
и одна культура не знала такого поклонения деревьям, как культура древнего населения Индии. Священные книги «Веды» и «Упанишады», которые отражают религиозные взгляды, этические и духовные критерии народа, прославляют красоту и величие лесов Индии. Лотос у народов Индии всегда был символом чистоты. Это цветок вырастает из грязи, но никогда не бывает испачкан. Лотос сравнивают с целомудренным человеком, к которому не пристает никакая скверна.

Форматирование страницы. Колонки.

При выпуклом мониторе при перемещении глаза от центра экрана к периферии мышцы хрусталика выполняют сложнейшую работу. Их усталость приводит в итоге к спазму аккомодации, и можно потерять до трех единиц зрения только за счет этого спазма без каких-либо органических изменений. Такая потеря зрения может компенсироваться гимнастикой для глаз, иногда помогает ношение очков с диоптриями +1,+2. В запущенных случаях лучше обратиться к специалисту-офтальмологу. Существуют более действенные методики, но они подбираются индивидуально.
Мышцы зрачка настраиваются на изменение яркости освещения, и если оно

Меняется 60 раз в секунду, то нетрудно представить себе, какую работу им приходится проделывать для подстройки. Эта работа обычно не воспринимается сознанием, но это не значит, что ее нет. Проверить, воспринимаете ли именно вы мерцание экрана и именно на этой частоте можно так: посмотреть в сторону от экрана так, чтобы увидеть его под углом около 45. Боковое зрение более чувствительно к мерцанию. Когда престанете воспринимать мерцание, добавьте еще 20 Гц. Все воспринимают 72 Гц, 85 Гц – большая часть, 100 Гц – достаточный минимум, когда мерцание для большей части людей неразличимо.

Практическая работа 2.5.2

Профессиональная характеристика
Оператор ЭВМ

Знает:
Основы информатики и вычислительной техники;
Основные сведения о вычислительных системах и автоматизированных системах управления;
Основные функциональные устройства ЭВМ, их связь и назначение;
Общие сведения о программном обеспечении;
Структуру, функции и возможности операционной системы(ОС);
Структуру, функции и возможности программ – оболочек, правила работы в программах-оболочках;
Основные концепции банков информации: принципы построения, виды систем управления базами данных (СУБД);
Интегрирование среды для работы с базами данных, средства защиты;
Методику работы на клавиатуре ПЭВМ слепым десятипальцевым методом в русском и латинском регистрах;
Принципы организации и ввода данных и программ в ЭВМ;
Основы редактирования текстов;
Сведения об электронных таблицах и принципы работы с ними;
Санитарно- технические требования и требования безопасности труда;
Сведения о специализированных пакетах прикладных программ;
Перспективы развития средств вычислительной техники (ВТ);
Виды и причины отказов в работе устройств и программ, меры их устранения;

Умеет:
Вести процесс обработки информации;
Выполнять ввод-вывод информации с носителей данных, каналов связи и осуществлять обработку этой информации;
Выполнять запись, считывание, копирование информации и перезапись с одного носителя на другой;
Пользоваться возможностями операционных систем;
Осуществлять загрузку ОС и управлять их работой;
Работать в программах-оболочках;
Работать с базами данных;
Работать с текстовыми и графическими редакторами;
Работать с электронными таблицами;
Выполнять нормы и правила охраны труда;
Осваивать новые программные продукты;
Устанавливать причины сбоев в процессе обработки информации и принимать решение о дальнейших действиях.

Практическая работа 5
Практическая работа 2.6.1
Бакушина Юлия
Балашов Дмитрий
Бышко Александр
Генералов Максим
Герасимова Майя
Егорова Марина
Егоров Михаил
Кучерявых Алексей
Мелиоранский Андрей
Палачева Светлана
Пименова Надежда
Протасова Юлия
Романова Марина
Середа Алексей
Слонская Юлия
Соловьев Сергей
Шурыгина Елена
Щербаков Олег
Малашина Ирина
Черников Антон

Бакушина Юлия
Балашов Дмитрий
Бышко Александр
Генералов Максим
Герасимова Майя
Егорова Марина
Егоров Михаил
Кучерявых Алексей
Мелиоранский Андрей
Палачева Светлана
Пименова Надежда
Протасова Юлия
Романова Марина
Середа Алексей
Слонская Юлия
Соловьев Сергей
Шурыгина Елена
Щербаков Олег
Малашина Ирина
Черников Антон

Бакушина Юлия
Балашов Дмитрий
Бышко Александр
Генералов Максим
Герасимова Майя
Егорова Марина
Егоров Михаил
Кучерявых Алексей
Мелиоранский Андрей
Палачева Светлана
Пименова Надежда
Протасова Юлия
Романова Марина
Середа Алексей
Слонская Юлия
Соловьев Сергей
Шурыгина Елена
Щербаков Олег
Малашина Ирина
Черников Антон

Бакушина Юлия
Балашов Дмитрий
Бышко Александр
Генералов Максим
Герасимова Майя
Егорова Марина
Егоров Михаил
Кучерявых Алексей
Мелиоранский Андрей
Палачева Светлана
Пименова Надежда
Протасова Юлия
Романова Марина
Середа Алексей
Слонская Юлия
Соловьев Сергей
Шурыгина Елена
Щербаков Олег
Малашина Ирина
Черников Антон

Практическая работа 2.7.1

А.Печатные издания
Учебники
Хрестоматии
Рабочие тетради
Дидактические материалы
Альбомы
Репродукция картин

Диафильмы
Кинофильмы
Аудиокассеты
Компьютерные программы 1)Печатные издания
Произведение художественной литературы
Учебники
Хрестоматии
Рабочие тетради
Дидактические материалы
Альбомы
Репродукция картин
2)Аудиовизуальные средства обучения
Диафильмы
Кинофильмы
Аудиокассеты
Компьютерные программы
I.Печатные издания
Произведение художественной литературы
Учебники
Хрестоматии
Рабочие тетради
Дидактические материалы
Альбомы
Репродукция картин
II.Аудиовизуальные средства обучения
Диафильмы
Кинофильмы
Аудиокассеты
Компьютерные программы А.Печатные издания
Произведение художественной литературы
Учебники
Хрестоматии
Рабочие тетради
Дидактические материалы
Альбомы
Репродукция картин
В.Аудиовизуальные средства обучения
Диафильмы
Кинофильмы
Аудиокассеты
Компьютерные программы

Многоуровневые списки
Практическая работа 2.8.1
Тест потеме Word
Какое расширение дается по умолчанию текстовым файлам в формате Word?
a)DOC;
b)DOT;
c)TXT;
d)HTM;
Что такое шаблон документа?
a)средство хранения формата, стилей и текста типовых документов;
b) образец-формуляр для ряда типовых документов;
c)бланк длятиповых документов;
d)файл с расширением DOT;

Что такое стиль абзаца?
a)поименованный набор параметров оформления символов и абзаца;
b)способ быстрого оформления типовых фрагментов текста;
c)кнопка на панели форматирования;
d)команда меню Формат
Как установить двойной интервал между строками текста?
a)командойФормат→Отступы и интервалы;
b) командойФормат→Абзац;
c)добавить строку из пробелов;
d)это делается автоматически
Как быстро увеличить размер букв в тексте?
a) командойФормат→Шрифт;
b)с помощью списка Размер шрифта на панели Форматирование;
c)командойВид →Масштаб;
d)невозможно;
Как сохранить форматирование абзацев и применить его ко всему документу?
a)создать новые стили и заменить старые стили на новые;
b) командойФормат→Автоформат;
c) командойПравка→Замена;
d)) командой Формат по образцу на панели Форматирование;
Как установить размер полей и формат бумаги?
a) командойПечать→Параметры страницы;
b)командойФайл →Параметры страницы;
c)командойФормат→Отступы и интервалы;
d)пользуясь масштабной линейкой;
Как выделить некоторые слова подчеркиванием?
a) командойФормат→Шрифт;
b)выделить слова и выполнить команду Формат→Шрифт;
c)использовать символ подчеркивания на клавиатуре;
d)
Как расположить текст в столбцах?
a) командойТаблица→Добавить таблицу;
b)с помощью панели Таблицы и Границы;
c) с помощью табуляции;
d) командойФормат→Колонки;
Как расположить заголовки столбцов таблицы точно посередине ширины столбца?
a)добавить несколько пробелов в начале каждого заголовка;
b)выровнять все столбцы по центру;
c)выровнять по центру строку заголовков
d)) командой Формат→Абзац;
Как разделить строки столбцы таблицы линиями?
a) командойТаблица→Автоформат
b) командойФормат→Границы и заливка;
c) командойФормат→Абзац;
d)используя панель инструментов Рисование;
Как быстро составить оглавление большого документа?
a) командойВставка→Оглавление и указатели;
b)скопировать заголовки разделов в режиме «Главный документ»;
c)сделать невидимым весь текст кроме заголовка;
d)начинать печатать документ с оглавления.

Работа с индексами
1.Какие вам известны приемы для ввода индексов?
2.Как на панель инструментов добавить инструменты Верхний индекс и Нижний индекс?

Практическая работа 2.9.1
Основы механики

Закон Гука:〖〖(F〗_упр)〗_х=-kx, в котором коэффициент пропорциональности (k) называется жесткостью тела (пружины).
Работа силы тяжести, приложенной к телу: A=mg(h_1-h_2).
Закон всемирного тяготения: F=G m_(1) m_2/R^2,в котором коэффициент пропорциональности (G), одинаковых для всех тел, называется постоянной всемирного тяготения, или гравитационной постоянной.
Закон сохранения импульса: m_1 u_1+m_2 u_2=m_1 u_1+m_2 u_2.
Кинетическая энергия тела: E_k=〖(m〗_2 u_2^2-m_1 u_1^2)/2.Работасилы(или равнодействующей сил) равна изменению кинетической энергии тела:
A=E_k2-E_k1.
Потенциальная энергия тела: E_ρ=mgh. Работа силы тяжести при падении тела с высоты равна потенциальной энергии тела, поднятого на эту высоту:
A=-(E_ρ2-E_ρ1).
Закон сохранения полной механической энергии: E_k2+E_ρ2=E_k1+E_ρ1.
Движение тела под действием силы тяжести:
координата тела (высота): y=h=h_0y+u_0y t+g_y t^2/2;
скорость тела в любой момент времени: u_y=u_0y+g_y t;
скорость тела в любой точке траектории: u_y^2=u_0y^2+〖2g〗_y (h-h_0).

Тест по химии
Назовите вещество, формула которого:
C_n H_(2n+2) c) C_n H_(2n-2)
C_n H_2n d) C_n H_(2n+1) OH
Гомологом пропилена является:
C_2 H_4 c) CH_3-CH-CH_2
C_6 H_6 d) CH_3-CH_2-CH_3
Этилат натрия получается при взаимодействии:
CH_3 OH с Na
CH_3 OH с NaOH_((р-р))
C_2 H_5 OH с Na
C_2 H_5 OH с NaOH_((р-р))
Тип реакции C_2 H_5 OH-C_2 H_4+H_2 O:
замещение;
гидрирование;
присоединение;
дегидрация.
Качественный состав хлорида железа можно установить, используя растворы, содержащие ионы:
CHS^- и 〖Ag〗^+c) OH^- и 〖Ba〗^(2+)
OH^- и H^+d) CHS^- и 〖Ba〗^(2+)
Практическая работа 6
Создание сносок
1.Какую команду надо выполнить, чтобы создать сноску?

Практическая работа 2.10.1
Элементы диалогового окна.
Список. Список – это перечень возможных объектов для выбора, которые предлагает программа (имена файлов, названия шрифтов, начертание и т. п.). Если список не помещается в отведенном ему окне, он снабжается вертикальной полосой прокрутки. Для выбора достаточно щелкнуть по выделенному объекту мышью (иногда дважды).
Одна из строк списка обычно выделена черным цветом (с белыми буквами). Выделенную строку часто именуют текущей позицией в списке, или выделением. Строки списка иногда называют элементами.
Частный случай списка – раскрывающийся список, который используется для экономии места на экране. В заголовке отображается выделенный в данный момент элемент, а справа находится кнопка переключателя. Щелчок по этой кнопке открывает список. Кроме того, такой список закрывается при выборе элемента.
Демонстрационное подокно. В этом окне программа на простых примерах демонстрирует вам результаты тех или иных установок диалогового окна. Например, в окне Образец вы можете наблюдать, как меняется внешний вид текста в зависимости от вида шрифта, стиля, размера, эффектов.
В демонстрационных подокнах вы можете заранее просмотреть многие варианты установок: как будут выглядеть абзац, Номер страницы, картинка и т. д.
Вкладки.Диалоговые окнасизобилием функций в целях обозримости разбивают на тематические разделы. Каждое такое окно снабжают вкладкой, которая видна на экране, даже если само окно спрятано. Например, в диалоговом окне Шрифт мы видим активное окно Шрифт и спрятанное за ним подокно Интервал, для активизации которого достаточно щелкнуть по его вкладке.
Фоновый текст.Все элементы диалогового окна снабжены поясняющими надписями (фоновым текстом) . Фоновым текстом можно считать и надписи на командных кнопках.

Вставка символов
Практическая работа 2.11.1
Теорема Больцано-Вейерштрасса:из любой ограниченной последовательности можно выделить сходящуюся подпоследовательность.
Доказательство. Пустьпоследовательность {х_n} ограничена, т.е. существует такой отрезок , что a≤х_n≤bдля всех n=1,2,… .
Разделим отрезок на два равных отрезка. По крайней мере один из получившихся отрезков содержит бесконечно много элементов данной последовательности. Обозначим его через .
Пусть х1 - какой-либо из членов данной последовательности, лежащий
на отрезке .
Разделим отрезок на два равных отрезка; снова хоть один из получившихся
двух отрезков содержит бесконечно много членов исходной последовательно-
сти, обозначим его через .Так как на отрезке бесконечно много
членов последовательности {xn}, найдется такой член xn2, что xn2 ϵ и n2 >
>n2.
Продолжая этот процесс, получим последовательность отрезков и после-
довательность точек. В силу построения последовательность {xn1} является по-
следовательностъ то подпоследовательности {xn}.покажем, что эта подпосле -
довательттость сходящаяся.
Последовательность отрезков является последовательностью вложенных ‚
отрезков, по длине стремящихся к нулю, так bk– ak= b – a/2k. Согласно
лемме Кантора существует единственная точка z, принадлежащая всем этим
отрезкам. Как мы видели limak= limbk= zпри k-> 0, но ak ≤ xnk ≥ bk, k= 1, 2 … .
Таким образом, теорема доказана.
О п р е д е л е н и е. Предел тобой сходящейся последовательности данной
последовательности называется ее частичным пределом.
Теорема Больцано-Вейерштрасса утверждает, что всякая ограниченная
последовательность имеет хотя бы один частичный предел.
До сих пор не было дано достаточно общего критерия, с помощью которо-
го можно было узнать, сходится ли данная последовательность. Само опреде-
ление последовательности для этого неудобно, так как в него входит значение
предела, который может быть и неизвестным. Поэтому желательно иметь та -
кой критерий для определения сходимости и расходимости последовательно -
стей, который базируется только на свойствах элементов данной последова-
тельности.
О п р е д е л е н и е. Будем говорить, что последовательность удовлетворяет
условию Коши, если для любого ξ> 0 существует такой номер n, что для
всех номеров n и m, удовлетворяющих условию n≥n_ξ, m≥n_ξ, справедливо
неравенство: |хn - хm| < ξ .

Внедрение графики в документ.
1.Какую панель инструментов необходимо использовать при работе с графикой?

Практическая работа 2.12.1
Лотос
В Древне Египте лотос чтили как священный цветок. Он был посвящен богине плодородия Исиде и богу солнца Осирису. Осирис изображался сидящим на листе лотоса, а бог света Гор - на цветке. Этим была выражена связь цветка с солнцем, который, как и цветок кувшинки, раскрывается утром, а вечером опускается в воду.
С лотосом подобно Нилу, по берегам которого он рос, связывалось плодородие и производительная сила, а также солнце как источник жизни и воскресения (заметная роль лотоса в похоронных обрядах египтян). На изображениях более позднего периода на цветке лотоса помещали бога Гора, или он служил троном Исиды, Нефтиды, Осириса и соотносился, таким образом, с царской властью(цветок лотоса носила Нефертити) . Как эмблема Верхнего Египта лотос противопоставлялся папирусу – эмблеме Нижнего Египта.
В некоторых вариантах египетского космогонического мифа солнечное дитя, «осветившее землю, пребывавшую во мраке» , выходит из распустившегося цветка лотоса, росшего на холме, который возник среди изначального хаоса. Изображение младенца, сидящего на лепестках лотоса, воспроизводилось вплоть до римской эпохи. В ряде изображений новорожденное солнце восседает на лотосе, из лотоса же рождается бог Ра.
В Индии лотос олицетворял богиню-мать. А «лотосопупковый» Вишну, создатель Вселенной, порождает гигантский лотос, на котором находится «лотосорожденный» творец Брахма. По мере роста этого тысячелепесткового золотого лотоса растет Вселенная; лепестки дают начало горам, холмам, рекам, долинам.
Буддийский рай изображался как место, где люди, подобно богам, рождаются на цветке лотоса. В Индии символ лотоса олицетворяет богиню-мать, космический лотос как источник божественного принципа, особой сакральной силы и т. п. С мотивом лотоса связаны и более сложные образы дуальности, олицетворяющие женское (йони) и мужские (линга) начала. Культ лотосовой богини плодородия (статуэтка обнаженной богини с цветком лотоса в волосах) был широко распространен в земледельческих культурах Индии. В Тибете возникла и распространилась по всему миру магическая формула «Ом мани падмехум», что означает:»Да будет так, драгоценный камень-лотос».
В Китае лотос почитался как священное растение еще до распространения буддизма. В даосской традиции одна из восьми бессмертных, добродетельная дева ХэСяньгу изображалась держащей в руках «цветок открытой сердечности» - лотос или жезл с элементами лотоса. Цветок лотоса олицетворяет в Китае чистоту и целомудрие, плодородие и производительную силу; он соотносится с летом и является одной из восьми эмблем удачного предсказания. В Китае издавна было принято воскурять благовония в знак поклонения лотосу. Чтобы изгнать злых духов.
Это цветок дал жизнь богу солнца. Согласно мифу цветок лотоса поднялся из первозданного хаоса – Нуна. В раскрывшихся лепестках его сидел божественный младенец, который, появившись, осветил землюю В изображениях встречаются три разновидности лотоса: розовый, белый и голубой. Самым священным считался розовый.(Лотос цвета солнечных лучей, солнце – центральный символ всей жизни, религии и искусства Египта.) Цветы голубого и белого лотоса часто встречались в изображениях ритуальных сцен на стенах храмов и гробниц. Цветками лотоса украшали храмовые колонны.
Лотос был символом природы, жизни,воскрешения. Любой человек после смерти благодаря магическим заклинаниям мог возродиться из лотоса, подобно богу.
Из Египта, Индии и Китая лотосовая символика проникла и в близлежащих страны Средиземноморья, Ближнего Востока, Центральной и Юго-Восточной Азии. На Ближнем Востоке были распространены медальоны, розетки, орнаменты с образом лотоса. В Древней Греции лотос считался растением, посвященным Гере. В золотом солнечном челне в форме лотоса совершает одно из своих путешествий Геракл. Лотос многократно упоминается Гомером. Лотос включен в один ряд с такими мифологизированными цветами, как шафран и гиацинт.

Панель инструментов Рисование.
1.К какому типу графики относится графический объект, созданный с помощью панели инструментов Рисование MSWord?
2. В чем заключается различие между командамиГруппировать, Разгруппировать, Перегруппировать?

Практическая 2.13.1
Параллелепи́пед- призма, основанием которой является параллелограмм.
аллелепипедов:

Прямоугольный параллелепипед - это параллелепипед, у которого все грани - прямоугольники(рис 2.5)

Прямоугольный параллелепипед, у которого все ребра равны, называется кубом.

Практическая работа 2.13.2

Цилиндр – это тело, которое получается при вращении прямоугольника около своей стороны, как около оси: S_(бок.пов)=2πRh; V= πR^2h.
Конус – это тело, которое получается при вращении прямоугольного треугольника около своего катета, как около оси:S_(бок.пов)=πRL , V= πR^2h/3.
Шар – это тело, которое получается при вращении полукруга вокруг его диаметра, как вокруг оси: S_пов=4πR^2 ;V= πR^3h/3.

Практическая работа 2.13.3

Создание таблиц
1.Какие вам известны приемы создания таблиц?
2.Какую панель инструментов удобно использовать при работе с таблицами?
3.Какая команда предоставляет наибольшие возможности для задания границ и заливки ячеек таблицы?

Практическая работа 2.14.1
№п/п Тема урока
1/1 Цели и задачи курса. Обзор курса.
1/2 Текстовый редактор Word. Окно программы
1/3 Настройка пользовательского интерфейса
1/4 Форматирование символов: размер и тип шрифта, создание буковицы, изменение цвета, начертание символов
1/5 Форматирование абзацев: табуляция, работа с линейкой, команды меню Формат
1/6 Автоматизация форматирования. Формат по образцу. Стили. Создание стиля
1/7 Практическая работа №1. Ввод, редактирование, форматирование текста
1/8 Маркированные и нумерованные списки
1/9 Практическая работа №2 . Создание документа со списками
1/10 Формирование оглавления. Средства поиска и замены
1/11 Практическая работа №3 . Создание документа с многоуровневым списком, формирование оглавления
1/12 Вставка символов. Оформление текста с индексами
1/13 Практическая работа №4. Создание ссылок, сносок и примечаний.
1/14 Создание и редактирование таблиц
1/15 Практическая работа №5. Создание таблиц, размещение информации в таблице
1/16 Форматирование таблиц. Вычисления в таблице
1/17 Практическая работа №6. Создание таблиц с вычислениями, с применениемвсех элементов форматирования
1/18 Включение иллюстрации в документ. Панель инструментов Настройка изображения
1/19 Практическая работа №7. Создание документа с иллюстрацией, выполненной в Paint
1/20 Панель инструментов Рисование. Размещение графики в документе
1/21 Практическая работа №8. Создание документа с иллюстрацией, выполненной с помощью панели инструментов рисования

Форматирование таблиц
Выровнять сверху по левому краю Выровнять сверху по центру Выровнять сверху по правому краю Направление текста Направление текста
Выровнять по центру по левому краю Выровнять по центру Выровнять по центру по правому краю Направление текста Направление текста
Выровнять снизу по левому краю Выровнять снизу по центру Выровнять снизу по правому краю Направление текста Направление текста

Объединение и разбиение ячеек таблицы. Нумерация ячеек.
1. 2. 3. 4. 5. 6.

Идеальный отпуск
Солнце Яблоки
Зеленое и желтое Море
Фрукты Воздух
Овощи Активный отдых

Границы и заливка таблицы. Центрирование таблицы относительно страницы
Наименование товара Цена Поставщик Количество
Чемодан 10 000 «Вояж» 33
Сумка дорожная 5 000 «Меридиан» 29

Добавление строк и столбцов. Выравнивание высоты строк и ширины столбцов.

1 Чемодан «Вояж» 9 650 33
2 Сумка дорожная «Транзит» 4 800 29
3 Рюкзак «Транзит» 1 200 45
4 Рюкзак детский «Транзит» 430 50
5 Сумка дамская «Вояж» 1 270 25
6 Портфель «Меридиан» 2 790 20
7 Портфель детский «Меридиан» 350 30
8 Визитка «Имидж» 640 25
9 Кошелек «Имидж» 320 40

Сортировка текстовой и числовой информации в таблице
№ п/п Наименование товара Поставщик Цена(р.) Количество Стоимость
1 Кошелек «Имидж» 320 40
2 Портфель детский «Меридиан» 350 30
3 Рюкзак детский «Транзит» 430 50
4 Визитка «Имидж» 640 25
5 Рюкзак «Транзит» 1 200 45
6 Сумка дамская «Вояж» 1 270 25
7 Портфель «Меридиан» 2 790 20
8 Сумка дорожная «Транзит» 4 800 29
9 Чемодан «Вояж» 9 650 33

Практическая работа №7
Вычисления в таблице
1.Какую команду нужно выполнить. чтобы произвести вычисления в таблице?

Практическая работа 2.16.1
№ п/п Наименование товара Поставщик Цена(р.) Количество Стоимость
1 Кошелек «Имидж» 320 40 12 800
2 Портфель детский «Меридиан» 350 30 10 500
3 Рюкзак детский «Транзит» 430 50 21 500
4 Визитка «Имидж» 640 25 16 000
5 Рюкзак «Транзит» 1 200 45 54 000
6 Сумка дамская «Вояж» 1 270 25 31 750
7 Портфель «Меридиан» 2 790 20 55 800
8 Сумка дорожная «Транзит» 4 800 29 139 200
9 Чемодан «Вояж» 9 650 33 318 450
Итого: 660 000

Практическая работа 2.16.2
Прайс-лист
№ п/п Модель Цена, р. №
п/п Модель Цена, р.
Рюкзаки обычные Палатки дуговые в комплекте
1 Вертикаль 25 331 1 Азимут 2-3 2 616
2 Витим 80 588 2 Байкал 3 2 452
3 Витим80кам 609 3 Байкал 4 2 930
4 Витим80кр 691 4 Истра 3 2 265
5 Витим100 618 5 Истра 4 2 551
6 Витим100кам 654 6 Лагуна6 9 042
7 Витим100кр 748 7 Микрон 2-3 1 952
8 Витим120 658 8 Снежная 3 2 508
9 Витим120кр 788 9 Снежная 4 2 794
10 Дюна 40 353 10 Тоннель 3 2 995
11 Дюна 60 434 11 Тоннель 4 3 634
12 Карадаг 45 303 12 Укрытие рыбака 1 848
13 Карадаг45кр 359 13 Укрытие рыбака 2 1 139
14 Кенгуру 75 456 14 Укрытие рыбака 3 1 275
17 Коломбо 30кр 376 1 Тайга 2 989
18 Охотник 35 342 2 Тайга 3 1 154
19 Охотник 35кам 362 3 Тайга 4 1 544
20 Охотник 70 414 4 Тайга 2 км 1 158
Рюкзаки станковые 5 Ладога 4 3 247
1 Енисей 60 1 188 6 Тандем 6 4 905
2 Енисей 60кр 1 343 Комплектующие к палаткам
3 Енисей 110 1 316 1 Колышек для палатки 6
4 Енисей 110кр 1 502 2 Палатка «Карелия 3» 694
5 Иртыш 60 881 3 Палатка «Карелия 4» 763
6 Иртыш 60кам 881 3 Палатка «Карелия 4» 763
7 Иртыш 105 918 5 Тент 3*4 открытый 665
8 Иртыш 105кам 961 Спальные мешки на ситепоне
Одежда влагостойкая 1 Кокон 300 566
1 Брюки штормовые 380 2 Кокон 450 629
2 Куртка штормовая 555 3 Любитель 150 281
3 Жилет разгрузочный 533 4 Одеяло 300 354
4 Жилет охотничий(кам.) 612 5 Одеяло 300 388
5 Костюм «Спорт» 572 6 Одеяло 300 408
6 Костюм «Турист» 543 7 Одеяло 300 446
7 Костюм «Турист» (кам.) 584 8 Одеяло 450 418
8 Куртка «Шторм» 707 9 Одеяло 450 447
9 Куртка «Шторм» (кам) 741 10 Одеяло 450 466
10 Плащ-дождевик 245 11 Одеяло 450 506
11 Плащ-дождевик 264 12 Одеяло 300 603
12 Пончо 357 Спальные мешки пуховые
Сумки 1 Light Bag 600 1 779
1 Рюкзак «Прима» 198 2 Light Bag 800 2 049
2 Вояж-1 165 3 Comfort 600 1 902
3 Вояж-2 198 4 Top Comfort 800 2 264
4 Вояж-3 225 5 Tropic 500 1 945
5 Джонсон 111 6 Winter 700 2 315
6 Дорожная 162 7 Arctic 950 2 780

Практическая работа 2.16.3
Статистика продаж в течение 2006 г.
Отдел «Путешествие и туризм» Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь ИТОГО
СУМКИ Вояж
Дорожная
Комфорт
Спорт
Спутник
ТЕРМОСЫ Старт-1
Старт-2
Гейзер
Родник
Турист
Суповой
ПАЛАТКИ Азимут
Байкал
Истра
Селигер
Снежная
Тайга-2
Тайга-3
Тайга-4
Тугуска
РЮКЗАКИ Дюна
Енисей
Иртыш
Карадаг
Таежный
Полевой
Юкон

2.17 Стили оформления документа
1.Что называется стилем?
2.Стиль абзаца определяет
3.Стиль знака задает
4.Стиль таблицы задет
5.Стиль списка определяет

Практическая работа 2.17.1
В 1642 г. Блез Паскаль изобрел устройство, механически выполняющее сложение чисел. В 1673 г. Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал арифмометр. который дает возможность механически выполнить четыре арифметических действия. Начиная с ХIХ в. арифмометры получили очень широкое применение. На них выполняли даже сложные расчеты, например расчеты баллистических таблиц для артиллерийских стрельб. Существовала и специальная профессия – счетчик, человек, работающий с арифмометром.
В первой половине ХIХ в. английский математик Чарльз Бэббидж сделал попытку построить универсальное вычислительное устройство - аналитическую машину, которая должна была выполнять вычисления без участия человека.
Ч. Бэббидж не смог довести до конца работу по созданию аналитической машины – она оказалась слишком сложной для техники того времени. Но он разработал все основные идеи, и в 1943 г. американец Говард Эйкен с помощью работ Ч. Бэббиджа на основе электромеханических реле смог построить на одном из предприятий фирмы IBMмашину под названием «Марк-1». Еще раньше идеи Ч. Бэббиджа были переосмыслены немецким инженером Конрадом Цузе, который в 1941 г. построил аналогичную машину.

Материал к обзорной лекции № 33

для студентов специальности

«Программное обеспечение информационных технологий»

доцента кафедры ИВТ, к.т.н. Ливак Е.Н.

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ФАЙЛАМИ

Основные понятия, факты

Назначение. Особенности файловыхсистем FAT , VFAT , FAT 32, HPFS , NTFS . Файловые системы ОС UNIX (s5, ufs), ОС Linux Ext2FS.Системные области диска (раздела, тома). Принципы размещения файлов и хранения информации о расположении файлов. Организация каталогов. Ограничение доступа к файлам и каталогам.

Навыки и умения

Использование знаний о структуре файловой системы для защиты и восстановления компьютерной информации (файлов и каталогов). Организация разграничения доступа к файлам.

Файловые системы. Структура файловой системы

Данные на диске хранятся в виде файлов. Файл - это именованная часть диска.

Для управления файлами предназначены системы управления файлами.

Возможность иметь дело с данными, хранящимися в файлах, на логическом уровне предоставляет файловая система. Именно файловая система определяет способ организации данных на каком-либо носителе данных.

Таким образом, файловая система - это набор спецификаций и соответствующее им программное обеспечение, которые отвечают за создание, уничтожение, организацию, чтение, запись, модификацию и перемещение файловой информации, а также за управление доступом к файлам и за управлением ресурсами, которые используются файлами.

Система управления файлами является основной подсистемой в абсолютном большинстве современных ОС.

С помощью системы управления файлами

· связываются по данным все системные обрабатывающие программы;

· решаются проблемы централизованного распределения дискового пространства и управления данными;

· предоставляются возможности пользователю по выполнению операций над файлами (создание и т.п.), по обмену данными между файлами и различными устройствами, по защите файлов от несанкционированного доступа.

В некоторых ОС может быть несколько систем управления файлами, что обеспечивает им возможность работать с несколькими файловыми системами.

Постараемся различать файловую систему и систему управления файлами.

Термин «файловая система» определяет принципы доступа к данным, организованным в файлы.

Термин «система управления файлами» относится к конкретной реализации файловой системы, т.е. это комплекс программных модулей, обеспечивающих работу с файлами в конкретной ОС.

Итак, для работы с файлами, организованными в соответствии с некоторой файловой системой, для каждой ОС должна быть разработана соответствующая система управления файлами. Эта система УФ будет работать только в той ОС, для которой она создана.

Для семейства ОС Windows в основном используются файловые системы: VFAT , FAT 32, NTFS .

Рассмотрим структуру этих файловых систем.

В файловой системе FAT дисковое пространство любого логического диска делится на две области:

· системную область и

· область данных.

Системная область создается и инициализируется при форматировании, а впоследствии обновляется при манипулировании файловой структурой.

Системная область состоит из следующих компонентов:

· загрузочного сектора, содержащего загрузочную запись (boot record );

· зарезервированных секторов (их может и не быть);

· таблицыразмещенияфайлов (FAT, File Allocation Table);

· корневогокаталога (Root directory, ROOT).

Эти компоненты расположены на диске друг за другом.

Область данных содержит файлы и каталоги, подчиненные корневому.

Область данных разбивают на так называемые кластеры. Кластер - это один или несколько смежных секторов области данных. С другой стороны, кластер - это минимальная адресуемая единица дисковой памяти, выделяемая файлу. Т.е. файл или каталог занимает целое число кластеров. Для создания и записи на диск нового файла операционная системаотводит для него несколько свободных кластеров диска. Эти кластеры не обязательно должны следовать друг за другом. Для каждого файла хранится список всех номеров кластеров, которые предоставлены данному файлу.

Разбиение области данных на кластеры вместо использования секторов позволяет:

· уменьшить размер таблицы FAT ;

· уменьшить фрагментацию файлов;

· сокращается длина цепочек файла Þ ускоряется доступ к файлу.

Однако слишком большой размер кластера ведет к неэффективному использованию области данных, особенно в случае большого количества маленьких файлов (ведь на каждый файл теряется в среднем полкластера).

В современных файловых системах (FAT 32, HPFS , NTFS ) эта проблема решается за счет ограничения размера кластера (максимум 4 Кбайта)

Картой области данных являетсяТ аблица размещения файлов (File Allocation Table - FAT) Каждый элемент таблицы FAT (12, 16 или 32 бит) соответствует одному кластеру диска и характеризует его состояние: свободен, занят или является сбойным кластером (bad cluster).

· Если кластер распределен какому-либо файлу (т.е., занят), то соответствующий элемент FAT содержит номер следующего кластера файла;

· последний кластер файла отмечается числом в диапазоне FF8h - FFFh (FFF8h - FFFFh);

· если кластер является свободным, он содержит нулевое значение 000h (0000h);

· кластер, непригодный для использования (сбойный), отмечается числом FF7h (FFF7h).

Таким образом, в таблице FAT кластеры, принадлежащие одному файлу, связываются в цепочки.

Таблица размещения файлов хранится сразу после загрузочной записи логического диска, ее точное расположение описано в специальном поле в загрузочном секторе.

Она хранится в двух идентичных экземплярах, которые следуют друг за другом. При разрушении первой копии таблицы используется вторая.

В связи с тем, что FAT используется очень интенсивно при доступе к диску, она обычно загружается в ОП (в буфера ввода/вывода или кэш) и остается там настолько долго, насколько это возможно.

Основной недостаток FAT - медленная работа с файлами. При создании файла работает правило - выделяется первый свободный кластер. Это ведет к фрагментации диска и сложным цепочкам файлов. Отсюда следует замедление работы с файлами.

Для просмотра и редактирования таблицы FAT можно использовать утилиту Disk Editor .

Подробнаяинформация о самом файле хранится в другой структуре, которая называется корневым каталогом. Каждый логический диск имеет свой корневой каталог (ROOT, англ. - корень).

Корневой каталог описываетфайлы и другие каталоги. Элементом каталога является дескриптор (описатель) файла.

Дескриптор каждого файла и каталога включает его

· имя

· расширение

· дату создания или последней модификации

· время создания или последней модификации

· атрибуты (архивный, атрибут каталога, атрибут тома, системный, скрытый, только для чтения)

· длину файла (для каталога - 0)

· зарезервированное поле, которое не используется

· номер первого кластера в цепочке кластеров, отведенных файлу или каталогу; получив этот номер, операционная система, обращаясь к таблице FAT, узнает и все остальные номера кластеров файла.

Итак, пользователь запускает файл на выполнение. Операционная система ищет файл с нужным именем, просматривая описания файлов в текущем каталоге. Когда найден требуемый элемент в текущем каталоге, операционная система считывает номер первого кластера данного файла, а затем по таблице FAT определяет остальные номера кластеров. Данные из этих кластеров считываются в оперативную память, объединяясь в один непрерывный участок. Операционная система передает управление файлу, и программа начинает работать.

Для просмотра и редактирования корневого каталога ROOT можно также использовать утилиту Disk Editor .

Файловая система VFAT

Файловая система VFAT (виртуальная FAT ) впервые появилась в Windows for Workgroups 3.11 и была предназначена для файлового ввода/вывода в защищенном режиме.

Используется эта файловая система в Windows 95.

Поддерживается она также и в Windows NT 4.

VFAT - это «родная» 32-разрядная файловая система Windows 95. Ее контролирует драйвер VFAT .VXD .

VFAT использует 32-разрядный код для всех файловых операций, может использовать 32-разрядные драйверы защищенного режима.

НО, элементы таблицы размещения файлов остаются 12- или 16-разрядными, поэтому на диске используется та же структура данных (FAT ). Т.е. формат таблицы VFAT такой же , как и формат FAT .

VFAT наряду с именами «8.3» поддерживает длинные имена файлов . (Часто говорят, что VFAT - это FAT с поддержкой длинных имен).

Основной недостаток VFAT - большие потери на кластеризацию при больших размерах логического диска и ограничения на сам размер логического диска.

Файловая система FAT 32

Это новая реализация идеи использования таблицы FAT .

FAT 32 - это полностью самостоятельная 32-разрядная файловая система.

Впервые использовалась в Windows OSR 2 (OEM Service Release 2).

В настоящее время FAT 32 используется в Windows 98 и Windows ME .

Она содержит многочисленные усовершенствования и дополнения по сравнению с предыдущими реализациями FAT .

1. Намного эффективнее расходует дисковое пространство за счет того, что использует кластеры меньшего размера (4 Кб) - подсчитано, что экономится до 15%.

2. Имеет расширенную загрузочную запись, которая позволяет создавать копии критических структур данных Þ повышает устойчивость диска к нарушениям структур диска

3. Может использовать резервную копию FAT вместо стандартной.

4. Может перемещать корневой каталог, другими словами, корневой каталог может находиться в произвольном месте Þ снимает ограничение на размер корневого каталога (512 элементов, т.к. ROOT должен был занимать один кластер).

5. Усовершенствована структура корневого каталога

Появились дополнительные поля, например, время создания, дата создания, дата последнего доступа, контрольная сумма

По-прежнему для длинного имени файла используется несколько дескрипторов.

Файловая система HPFS

HPFS (High Performance File System ) - вы­сокопроизводительная файловая система.

HPFS впервые появилась в OS/2 1.2 и LAN Manager .

Перечислим основные особенности HPFS.

· Главное отличие - базовые принципы размещения файлов на диске и принципы хранения информации о местоположении файлов. Благодаря этим принципам HPFS имеет высокую производительность и отказоустойчивость, является надежной файловой системой.

· Дисковое пространство в HPFS выделяется не кластерами (как в FAT ), а блоками. В современной реализации размер блока взят равным одному сектору, но в принципе он мог бы быть и иного размера. (По сути дела, блок - это и есть кластер, только кластер всегда равен одному сектору). Размещениефайлов в таких небольших блоках позволяет более эффектив­но использовать пространство диска , так как непроизводительные потери сво­бодного места составляют в среднем всего (полсектора) 256 байт на каждый файл. Вспомним, что чем больше размер кластера, тем больше места на диске расходуется напрас­но.

· Система HPFS стремится расположить файл в смежных блоках, или, если такой возможности нет, разместить его на диске таким образом, чтобы экстенты (фрагменты) файла физически были как можно ближе друг к другу. Такой подход существенно уменьшает время позиционирова­ния головок записи/чтения жесткого диска и время ожидания (задержка между установкой головки чтения/записи на нужную дорожку). Напомним, что в FAT файлу просто выделяется первый свободный кластер.

Экстенты (extent ) - фрагменты файла, располагающиеся в смежных секторах диска. Файл имеет по крайней мере один экстент, если он не фрагментирован, а в противномслучае - несколько экстентов.

· Используется метод сбалансированных двоичных деревьев для хранения и поиска ин­формации о местонахождении файлов (каталоги хранятся в центре диска, кроме того, предусмотрена автоматиче­ская сортировка каталогов), что существенно повышает производительность HPFS (в сравнении с FAT ).

· В HPFS предусмотрены специальные расширенные атрибуты файлов, позволяющие управлять доступом к файлам и каталогам .

Расширенные атрибуты (extended attributes , EAs ) позволяют хранить дополнительную информацию о файле. Например, каждому файлу может быть сопоставлено его уникаль­ное графическое изображение (значок), описание файла, коммента­рий, сведения о владельце файла и т. д.

C труктура раздела HPFS

В начале раздела с установленной HPFS расположено три управляющих блока:

· загрузочный блок (boot block ),

· дополнительный блок (super block ) и

· запас­ной (резервный) блок (spare block ).

Они занимают 18 секторов.

Все остальное дис­ковое пространство в HPFS разбито на части из смежных секторов - полосы (band - полоса, лента). Каждая полоса занимает на диске 8 Мбайт.

Каждая полоса и имеет свою собственную битовую карту распределе­ния секторов .Битовая карта показывает, какие секторы данной полосы за­няты, а какие - свободны. Каждому сектору полосы данных соответствует один бит в ее битовой карте. Если бит = 1, то сектор занят, если 0 - свободен.

Битовые карты двух полос располагаются на диске рядом, так же располагаются и сами полосы. То есть последовательность полос и карт выглядит как на рис.

Сравним с FAT . Там на весь диск только одна «битовая карта» (таблица FAT ). И для работы с ней приходится перемещать головки чте­ния/записи в среднем через половину диска.

Именно для того, чтобы сократить время позиционирования головок чтения/записи жесткого диска, в HPFS диск разбит на полосы.

Рассмотрим управляющие блоки .

Загрузочный блок (boot block )

Содержит имя тома, его серийный номер, блок парамет­ров BIOS и программу начальной загрузки.

Программа начальной загрузки на­ходит файл OS 2 LDR , считывает его в память и передает управление этой про­грамме загрузки ОС, которая, в свою очередь, загружает с диска в память ядро OS/2 - OS 2 KRNL . И уже OS 2 KRIML с помощью сведений из файла CONFIG . SYS за­гружает в память все остальные необходимые программные модули и блоки дан­ных.

Загрузочный блок располагается в секторах с 0 по 15.

Супер Блок (super block )

Содержит

· указатель на список битовых карт (bitmap block list ). В этом списке перечислены все блоки на диске, в которых расположены би­товые карты, используемые для обнаружения свободных секторов;

· указатель на список дефектных блоков (bad block list ). Когда система обнаруживает поврежденный блок, он вносится в этот список и для хранения информации больше не используется;

· указатель на группу каталогов (directory band ),

· указатель на файловый узел (F -node ) корневого каталога,

· дату последней проверки раздела програм­мой CHKDSK ;

· информацию о размере полосы (в текущей реализации HPFS - 8 Мбайт).

Super block размещается в 16 секторе.

Резервный блок (spare block)

Содержит

· указатель на карту аварийного замеще­ния (hotfix map или hotfix -areas );

· указатель на список свободных запасных бло­ков (directory emergency free block list );

· ряд системных флагов и дескрипторов.

Этот блок разме­щается в 17 секторе диска.

Резервный блок обеспечивает высокую отказоустойчивость файловой системы HPFS и позволяет восстанавливать поврежденные данные на диске.

Принцип размещения файлов

Экстенты (extent ) - фрагменты файла, располагающиеся в смежных секторах диска. Файл имеет по крайней мере один экстент, если он не фрагментирован, а в противномслучае - несколько экстентов.

Для сокращения времени позиционирования головок чтения/записи жесткого диска система HPFS стремится

1)расположить файл в смежных блоках;

2)если такой возможности нет, то разместить экстенты фрагментированного файла как можно ближе друг к другу,

Для этого HPFS использует статистику, а также старается условно резервировать хотя бы 4 килобайта места в конце файлов, которые растут.

Принципы хранения информации о расположении файлов

Каждый файл и каталог диска имеет свой файловый узел F-Node . Это структура, в которой содержится информация о располо­жении файла и о его расширенных атрибутах.

Каждый F-Node занимает один сектор и всегда располагается поблизости от своего файла или каталога (обычно - непосредственно перед файлом или ка­талогом). Объект F-Node содержит

· длину,

· первые 15 символов имени файла,

· специальную служебную информацию,

· статистику по доступу к файлу,

· расши­ренные атрибуты файла,

· список прав доступа (или только часть этого списка, если он очень большой); если расширен­ные атрибуты слишком велики для файлового узла, то в него записывается ука­затель на них.

· ассоциативную информацию о расположении и подчине­нии файла и т. д.

Если файл непрерывен, то его размещение на диске описывается двумя 32-битными числами. Первое число представляет собой указатель на первый блок файла, а второе - длину экстента (число следующих друг за другом бло­ков, принадлежащих файлу).

Если файл фрагментирован, то размещение его экстентов описывается в файловом узле дополнительными парами 32-битных чисел.

В файловом узле можно разместить информацию максимум о восьми экстентах файла. Если файл имеет больше экстентов, то в его файловый узел записывается указатель на блок размещения (allocation block ), который может содержать до 40 указателей на экстенты или, по аналогии с блоком дерева каталогов, на другие блоки размещения.

Структура и размещение каталогов

Для хранения каталогов используется полоса, находящаяся в центре диска .

Эта полоса называетсяdirectory band .

Если она полностью заполнена, HPFS начинает располагать каталоги файлов в других полосах.

Расположение этой информаци­онной структуры в середине диска значительно сокращает среднее время пози­ционирования головок чтения/записи.

Однако существенно больший (по сравнению с размещением Directory Band в середине логического диска) вклад в производительность HPFS дает использо­вание метода сбалансированных двоичных деревьев для хранения и поиска ин­формации о местонахождении файлов.

Вспомним, что в файловой системе FAT каталог имеет линейную структуру, специальным образом не упорядоченную, поэтому при поиске файла требуется последовательно просматривать его с само­го начала.

В HPFS структура каталога представляет собой сбалансированное де­рево с записями, расположенными в алфавитном порядке.

Каждая за­пись, входящая в состав дерева, содержит

· атрибуты файла,

· указатель на соответствующий файловый узел,

· информацию о времени и дате создания фай­ла, времени и дате последнего обновления и обращения,

· длине данных, содержа­щих расширенные атрибуты,

· счетчик обращений к файлу,

· длине имени файла

· само имя,

· и другую информацию.

Файловая система HPFS при поиске файла в каталоге просматривает только не­обходимые ветви двоичного дерева. Такой метод во много раз эффек­тивнее, чем последовательное чтение всех записей в каталоге, что имеет место в системе FAT .

Размер каждого из блоков, в терминах которых выделяются каталоги в текущей реализации HPFS, равен 2 Кбайт. Размер записи, описывающей файл, зависит от размера имени файла. Если имя занимает 13 байтов (для формата 8.3), то блок из 2 Кбайт вмещает до 40 описателей файлов. Блоки связаны друг с другом по­средством списка.

Проблемы

При переименовании файлов может возникнуть так называемая перебаланси­ровка дерева. Создание файла, переименование или стирание может приводить к каскадированию блоков каталогов . Фактически, переименование может потер­петь неудачу из-за недостатка дискового пространства, даже если файл непо­средственно в размерах не увеличился. Во избежание этого «бедствия» HPFS поддерживает небольшой пул свободных блоков, которые могут использовать­ся при «аварии». Эта операция может потребовать выделения дополнительных блоков на заполненном диске. Указатель на этот пул свободных блоков сохраня­ется в SpareBlock ,

Принципы размещения файлов и каталогов на диске в HPFS :

· информация о местоположении файлов рассредоточена по всему дис­ку, при этом записи каждого конкретного файла размещаются (по возможно­сти) в смежных секторах и поблизости от данных об их местоположении;

· каталоги размещаются в середине дискового пространства;

· каталоги хранятся в виде бинарного сбалансированного дерева с записями, расположенными в алфавитном порядке.

Надежность хранения данных в HPFS

Любая файловая система должна обладать средствами исправления ошибок, возникаю­щих при записи информации на диск. Система HPFS для этого использует меха­низм аварийного замещения ( hotfix ).

Если файловая система HPFS сталкивается с проблемой в процессе записи дан­ных на диск, она выводит на экран соответствующее сообщение об ошибке. Затем HPFS сохраняет информацию, которая должна была быть записана в дефектный сектор, в одном из запасных секторов, заранее зарезервированных на этот слу­чай. Список свободных запасных блоков хранится в резервном блоке HPFS. При обнаружении ошибки во время записи данных в нормальный блок HPFS выби­рает один из свободных запасных блоков и сохраняет эти данные в нем. Затем файловая система обновляет карту аварийного замещения в резервном блоке.

Эта карта представляет собой просто пары двойных слов, каждое из которых является 32-битным номером сектора.

Первый номер указывает на дефектный сек­тор, а второй - на тот сектор среди имеющихся запасных секторов, который был выбран для его замены.

После замены дефектного сектора запасным карта ава­рийного замещения записывается на диск, и на экране появляется всплывающее окно, информирующее пользователя о произошедшей ошибке записи на диск. Каждый раз, когда система выполняет запись или чтение сектора диска, она просматривает карту аварийного замещения и подменяет все номера дефектных секторов номерами запасных секторов с соответствующими данными.

Следует заметить, что это преобразование номеров существенно не влияет на производительность системы, так как оно выполняется только при физическом обращении к диску, но не при чтении данных из дискового кэша.

Файловая система NTFS

Файловая система NTFS (New Technology File System) содержит ряд значительных усовер­шенствований и изменений, существенно отличающих ее от других файловых систем.

Заметим, что за редкими исключениями, с разделами NTFS можно работать напрямую только из Windows NT , хотя и имеются для ряда ОС соответствующие реализа­ции систем управления файлами для чтения файлов из томов NTFS.

Однако полноценных реализаций для работы с NTFS вне системы Windows NT пока нет.

NTFS не поддерживается в широко распространенных ОС Windows 98 и Windows Millennium Edition .

Основные особенности NT FS

· работа на дисках большого объема происходит эффективно (намного эффективнее, чем в FAT );

· имеются средства для ограничения доступа к файлам и катало­гам Þ раз­делы NTFS обеспечивают локальную безопасность как файлов, так и каталогов;

· введен механизм транзакций, при котором осуществляется журналирование файловых операций Þ существенное увеличение надежности;

· сняты многие ограничения на максимальное количество дисковых секто­ров и/или кластеров;

· имя файла в NTFS, в отличие от файловых систем FAT и HPFS , может содержать любые символы, включая полный набор национальных алфавитов, так как данные представлены в Unicode - 16-битном представлении, которое дает 65535 разных символов. Максимальная длина имени файла в NTFS - 255 символов.

· система NTFS также об­ладает встроенными средствами сжатия, которые можно применять к отдельным файлам, целым каталогам и даже томам (и впоследствии отменять или назначать их по своему усмотрению).

Структура тома с файловой системой NTFS

Раздел NTFS называется томом (volume ). Максимально возможные размеры тома (и размеры файла) составляют 16 Эбайт (экзабайт 2**64).

Как и другие системы, NTFS делит дисковое пространство тома на кластеры - блоки данных, адресуемые как единицы данных. NTFS поддержива­ет размеры кластеров от 512 байт до 64 Кбайт; стандартом же считается кластер размером 2 или 4 Кбайт.

Все дисковое пространство в NTFS делится на две неравные части.

Первые 12 % диска отводятся под так называемую MFT-зону - пространство, которое может занимать, увеличиваясь в размере, главный служебный метафайл MFT .

Запись каких-либо данных в эту область невозможна. MFT-зона всегда держится пустой - это делается для того, чтобы MFT-файл по возможности не фрагментировался при своем росте.

Остальные 88 % тома представляют собой обычное пространство для хранения файлов.

MFT (master file table - общая таблица файлов) по сути - это каталог всех остальных файлов диска, в том числе и себя самого. Он предназначен для определения расположения файлов.

MFT состоит из записей фиксированного размера. Размер записи MFT (минимум 1 Кб и максимум 4 Кб) оп­ределяется во время форматирования тома.

Каждая запись соответ­ствует какому-либо файлу.

Первые 16 записей но­сят служебный характер и недоступны операционной системе - они называются метафайлами, причем самый первый метафайл - сам MFT.

Эти первые 16 эле­ментов MFT - единственная часть диска, имеющая строго фиксированное поло­жение. Копия этих же 16 записей хранится в середине тома для надежности.

Остальные части MFT-файла могут располагаться, как и любой другой файл, в произвольных местах диска.

Метафайлы носят служебный характер - каждый из них отвечает за какой-либо аспект работы системы. Метафайлы нахо­дятся в корневом каталоге NTFS-тома. Все они начинаются с символа имени «$», хотя получить какую-либо информацию о них стандартными средствами сложно. В табл. приведены основные метафайлы и их назначение.

Имя метафайла	Назначение метафайла
$MFT	Сам Master File Table
$MFTmirr	Копия первых 16 записей MFT, размещенная посередине тома
$LogFile	Файл поддержки операций журналирования
$Volume	Служебная информация - метка тома, версия файловой системы и т. д.
$AttrDef	Список стандартных атрибутов файлов на томе
		Корневой каталог
$Bitmap		Карта свободного места тома
$Boot		Загрузочный сектор (если раздел загрузочный)
$Quota		Файл, в котором записаны права пользователей на использование дискового пространства (этот файл начал работать лишь в Windows 2000 с системой NTFS 5.0)
$Upcase		Файл - таблица соответствия заглавных и прописных букв в именах файлов. В NTFS имена файлов записываются в Unicode (что составляет 65 тысяч различных символов) и искать большие и малые эквиваленты в данном случае - нетривиальная задача

В соответствующей записи MFT хранится вся информация о файле:

· имя файла,

· размер;

· атрибуты файла;

· положение на диске отдельных фрагментов и т. д.

Если для информации не хватает одной записи MFT, то используется несколько записей, причем не обязательно идущих подряд.

Если файл имеет не очень большой размер, то данные файла хранятся прямо в MFT, в оставшемся от основных данных месте в пределах одной записи MFT.

Файл в томе с NTFS идентифицируется так называемой файловой ссылкой (File Reference ), которая представляется как 64-разрядное число.

· номера файла, который соответствует номеру записи в MFT,

· и номера последовательности. Этот номер увеличивается всякий раз, когда данный номер в MFT используется повторно, что позволяет файловой системе NTFS выполнять внутренние проверки целостности.

Каждый файл в NTFS представлен с помощью потоков (streams ), то есть у него нет как таковых «просто данных», а есть потоки.

Один из потоков - это и есть данные файла.

Большинство атрибутов файла - это тоже потоки.

Таким об­разом, получается, что базовая сущность у файла только одна - номер в MFT, а все остальное, включая и его потоки, - опционально.

Данный подход может эффективно использоваться - например, файлу можно «прилепить» еще один поток, записав в него любые данные.

Стандартные атрибуты для файлов и каталогов в томе NTFS имеют фиксиро­ванные имена и коды типа.

Каталог в NTFS представляет собой специальный файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги.

Файл каталога разделен на блоки, каждый из которых содержит

· имя файла,

· базовые атрибуты и

Корневой каталог диска ничем не отличается от обычных каталогов, кроме специальной ссылки на него из начала метафайла MFT.

Внутренняя структура каталога представляет собой бинарное дерево, как в HPFS.

Количество файлов в корневом и некорневом каталогах не ограни­чено.

Файловая система NTFS поддерживает объектную модель безопасности NT : NTFS рассматривает каталоги и файлы как разнотипные объекты и ведет отдельные (хотя и перекры­вающиеся) списки прав доступа для каждого типа.

NTFS обеспечивает безопасность на уровне файлов; это означает, что права доступа к томам, каталогам и файлам могут зависеть от учетной записи пользователя и тех групп, к которым он принадлежит. Каждый раз, когда пользователь обращается к объекту файловой системы, его права доступа проверяются по списку разреше­ний данного объекта. Если пользователь обладает достаточным уровнем прав, его запрос удовлетворяется; в противном случае запрос отклоняется. Эта модель безопасности применяется как при локальной регистрации пользователей на компьютерах с NT , так и при удаленных сетевых запросах.

Система NTFS также обладает определенными средствами самовосстановления. NTFS поддерживает различные механизмы проверки целостности системы, вклю­чая ведение журналов транзакций, позволяющих воспроизвести файловые опе­рации записи по специальному системному журналу.

При журналировании файловых операций система управления файлами фиксирует в специальном служебном файле происходящие изменения. В начале операции, связанной с изменением файловой структуры, делается соответствующая пометка. Если во время операций над файлами происходит какой-нибудь сбой, то упомянутая отметка о начале операции остается указанной как незавершенная. При выполнении процедуры проверки целостности файловой системы после перезагрузки машины эти незавершенные опера­ции будут отменены и файлы будут приведены к исходному состоянию. Если же опера­ция изменения данных в файлах завершается нормальным образом, то в этом самом служебном файле поддержки журналирования операция отмечается как завершенная.

Основной недостаток файловой системы NTFS - служебные данные занимают много места (например, каждый элемент каталога занимает 2 Кбайт) - для малых раз­делов служебные данные могут занимать до 25% объема носителя.

Þ система NTFS не может использоваться для форматирования флоппи-дисков. Не стоит пользоваться ею для форматирования разделов объемом менее 100 Мбайт.

Файловая система ОС UNIX

В мире UNIX существует несколько разных видов файловых систем со своей структурой внешней памяти. Наиболее известны традиционная файловая система UNIX System V (s5) и файловая система семейства UNIX BSD (ufs).

Рассмотрим s 5.

Файл в системе UNIX представляет собой множество символов с произвольным доступом.

Файл имеет такую структуру, которую налагает на него пользователь.

Файловая система Unix, это иерархическая, многопользовательская файловая система.

Файловая система имеет древовидную структуру. Вершинами (промежуточными узлами) дерева являются каталоги со ссылками на другие каталоги или файлы. Листья дерева соответствуют файлам или пустым каталогам.

Замечание. На самом деле файловая система Unix не является древообразной. Дело в том, что в системе имеется возможность нарушения иерархии в виде дерева, так как имеется возможность ассоциировать несколько имен с одним и тем же содержимым файла .

Структура диска

Диск разделен на блоки. Размер блока данных определяется при форматировании файловой системы командой mkfs и может быть установлен 512, 1024, 2048, 4096 или 8192 байтов.

Считаем по 512 байт (размер сектора).

Дисковое пространство делится на следующие области (см. рис.):

· загрузочный блок;

· управляющий суперблок;

· массив i -узлов;

· область для хранения содержимого (данных) файлов;

· совокупность свободных блоков (связанных в список);

Блокначальной загрузки

Суперблок

i - узел

. . .

i - узел

Замечание. Для файловой системы UFS - все это для группы цилиндров повторяется (кроме Boot -блока) + выделена специальная область для описания группы цилиндров

Блок начальной загрузки

Блок размещен в блоке №0. (Вспомним, что размещение этого блока в нулевом блоке системного устройства определяется аппаратурой, так как аппаратной загрузчик всегда обращается к нулевому блоку системного устройства. Это последний компонент файловой системы, который зависит от аппаратуры.)

Boot -блок содержит программу раскрутки, которая служит для первоначального запуска ОС UNIX . В файловых системах s 5 реально используется boot -блок только корневой файловой системы. В дополнительных файловых системах эта область присутствует, но не используется.

Суперблок

Он содержит оперативную информацию о состоянии файловой системы, а также данные о параметрах настройки файловой системы.

В частности суперблок содержит следующую информацию

· количество i -узлов (индексных дескрипторов);

· размер раздела???;

· список свободных блоков;

· список свободных i -узлов;

· и другое.

Обратим внимание! Свободное пространство на диске образует связанный список свободных блоков . Этот список хранится в суперблоке.

Элементами списка являются массивы из 50 элементов(если блок = 512 байт, то элемент = 16 бит):

· в элементах массива №№1-48 записаны номера свободных блоков пространства блоков файлов с 2 до 49.

· в №0 элементе содержится указатель на продолжение списка, а

· в последнем элементе (№49) содержится указатель на свободный элемент в массиве.

Если какому-то процессу для расширения файла требуется свободный блок, то система по указателю (на свободный элемент) выбирает элемент массива, и блок с №, хранящимся в данном элементе, предоставляется файлу. Если происходит сокращение файла, то высвободившиеся номера добавляются в массив свободных блоков и корректируется указатель на свободный элемент.

Так как размер массива - 50 элементов, то возможны две критические ситуации:

1. Когда мы освобождаем блоки файлов, а они не могут поместиться в этом массиве. В этом случае из файловой системы выбирается один свободный блок и заполненный полностью массив свободных блоков копируется в этот блок, после этого значение указателя на свободный элемент обнуляется, а в нулевой элемент массива, который находится в суперблоке, записывается номер блока, который система выбрали для копирования содержимого массива . В этот моментсоздается новый элемент списка свободных блоков (каждый по 50 элементов).

2. Когда содержимое элементов массива свободных блоков исчерпалось (в этом случае нулевой элемент массива равен нулю) Если этот элемент нулю не равен, то это означает, что существует продолжение массива. Это продолжение считывается в копию суперблока в оперативной памяти.

Список свободных i -узлов . Это буфер, состоящий из 100 элементов. В нем находится информация о 100 номерах i -узлов, которые свободны в данный момент.

Суперблок всегда находится в ОЗУ

Þ все операции (освобождение и занятие блоков и i -узлов происходят в ОЗУ Þ минимизация обменов с диском.

Но! Если содержимое суперблока не будет записано на диск и выключено питание, то возникнут проблемы (несоответствие реального состояния файловой системы и содержимого суперблока). Но это уже требование к надежности аппаратуры системы.

Замечание . В файловых системах UFS для повышения устойчивости поддерживается несколько копий суперблока (по одной копии на группу цилиндров)

Область индексных дескрипторов

Это массив описаний файлов, называемых i -узлами (i - node ) .(64-х байтные?)

Каждый индексный описатель (i -узел) файла содержит:

· Тип файла (файл/каталог/специальный файл/fifo/socket)

· Атрибуты (права доступа) - 10

· Идентификатор владельца файла

· Идентификатор группы-владельца файла

· Время создания файла

· Время модификации файла

· Время последнего доступа к файлу

· Длина файла

· Количество ссылок к данному i -узлу из различных каталогов

· Адреса блоков файла

! Обратите внимание . Здесь нет имени файла

Рассмотрим подробнее как организована адресация блоков , в которых размещен файл. Итак, в поле с адресами находятся номера первых 10 блоков файла.

Если файл превышает десять блоков, то начинает работать следующий механизм: 11-й элемент поля содержит номер блока, в котором размещены 128(256) ссылок на блоки данного файла. В том случае, если файл еще больше - то используется 12й элемент поля- он содержит номер блока, в котором содержится 128(256) номеров блоков, где каждый блок содержит 128(256) номеров блоков файловой системы. А если файл еще больше, то используется 13 элемент - где глубина вложенности списка увеличена еще на единицу.

Таким образом мы можем получить файл размером (10+128+128 2 +128 3)*512.

Это можно представить в следующем виде:

Адрес 1-го блока файла

Адрес 2-го блока файла

Адрес 10-го блока файла

Адрес блока косвенной адресации (блока с 256 адресами блоков)

Адрес блока 2-й косвенной адресации (блока с 256 адресами блоков с адресами)

Адрес блока 3-й косвенной адресации (блока с адресами блоков с адресами блоков с адресами)

Защита файла

Теперь обратим внимание на идентификаторы владельца и группы и биты защиты.

В ОС Unix используется трехуровневая иерархия пользователей :

Первый уровень - все пользователи.

Второй уровень - группы пользователей. (Все пользователи подразделены на группы.

Третий уровень - конкретный пользователь (Группы состоят из реальных пользователей). В связи с этой трехуровневой организацией пользователей каждый файл обладает тремя атрибутами:

1) Владелец файла. Этот атрибут связан с одним конкретным пользователем, который автоматически назначается системой владельцем файла. Владельцем можно стать по умолчанию, создав файл, а также есть команда, которая позволяет менять владельца файла.

2) Защита доступа к файлу. Доступ к каждому файлу ограничивается по трем категориям:

· права владельца (что может делать владелец с этим файлом, в общем случае - не обязательно все, что угодно);

· права группы, которой принадлежит владелец файла. Владелец сюда не включается (например, файл может быть закрыт на чтение для владельца, а все остальные члены группы могут свободно читать из этого файла;

· все остальные пользователи системы;

По этим трем категориям регламентируются три действия: чтение из файла, запись в файл и исполнение файла (в мнемонике системы R,W,X, соответственно). В каждом файле по этим трем категориям определено - какой пользователь может читать, какой писать, а кто может запускать его в качестве процесса.

Организация каталогов

Каталог с точки зрения ОС - это обычный файл, в котором размещены данные о всех файлах, которые принадлежат каталогу.

Элемент каталога состоит из двух полей:

1)номер i -узла (порядковый номер в массиве i -узлов)и

2)имя файла:

Каждый каталог содержит два специальных имени: ‘.’ - сам каталог; ‘..’ - родительский каталог.

(Для корневого каталога родитель ссылается на него же самого.)

В общем случае, в каталоге могут неоднократно встречаться записи, ссылающиеся на один и тот же i -узел, но в каталоге не могут встречаться записи с одинаковыми именами. То есть с содержимым файла может быть связано произвольное количество имен. Это называется связыванием . Элемент каталога, относящийся к одному файлу называется связью .

Файлы существуют независимо от элементов каталогов, а связи в каталогах указывают действительно на физические файлы. Файл «исчезает» когда удаляется последняя связь, указывающая на него.

Итак, чтобы получить доступ к файлу по имени, операционная система

1. находит это имя в каталоге, содержащем файл,

2. получает номер i -узла файла,

3. по номеру находит i- узел в области i-узлов,

4. из i-узла получает адреса блоков, в которых расположены данные файла,

5. по адресам блоков считывает блоки из области данных.

Структура дискового раздела в EXT 2 FS

Все пространство раздела делится на блоки. Блок может иметь размер от 1, 2 или 4 килобайта. Блок является адресуемой единицей дискового пространства.

Блоки, в свою область объединяются в группы блоков. Группы блоков в файловой системе и блоки внутри группы нумеруются последовательно, начиная с 1. Первый блок на диске имеет номер 1 и принадлежит группе с номером 1. Общее число блоков на диске (в разделе диска) является делителем объема диска, выраженного в секторах. А число групп блоков не обязано делить число блоков, потому что последняя группа блоков может быть не полной. Начало каждой группы блоков имеет адрес, который может быть получен как ((номер группы - 1)* (число блоков в группе)).

Каждая группа блоков имеет одинаковое строение. Ее структура представлена в таблице.

Первый элемент этой структуры (суперблок) - одинаков для всех групп, а все остальные - индивидуальны для каждой группы. Суперблок хранится в первом блоке каждой группы блоков (за исключением группы 1, в которой в первом блоке расположена загрузочная запись). Суперблок является начальной точкой файловой системы. Он имеет размер 1024 байта и всегда располагается по смещению 1024 байта от начала файловой системы. Наличие нескольких копий суперблока объясняется чрезвычайной важностью этого элемента файловой системы. Дубликаты суперблока используются при восстановлении файловой системы после сбоев.

Информация, хранимая в суперблоке, используется для организации доступа к остальным данным на диске. В суперблоке определяется размер файловой системы, максимальное число файлов в разделе, объем свободного пространства и содержится информация о том, где искать незанятые участки. При запуске ОС суперблок считывается в память и все изменения файловой системы вначале находят отображение в копии суперблока, находящейся в ОП, и записываются на диск только периодически. Это позволяет повысить производительность системы, так как многие пользователи и процессы постоянно обновляют файлы. С другой стороны, при выключении системы суперблок обязательно должен быть записан на диск, что не позволяет выключать компьютер простым выключением питания. В противном случае, при следующей загрузке информация, записанная в суперблоке, окажется не соответствующей реальному состоянию файловой системы.

Вслед за суперблоком расположено описание группы блоков (Group Descriptors). Это описание содержит:

Адрес блока, содержащего битовую карту блоков (block bitmap) данной группы;

Адрес блока, содержащего битовую карту индексных дескрипторов (inode bitmap) данной группы;

Адрес блока, содержащего таблицу индексных дескрипторов (inode table) данной группы;

Счетчик числа свободных блоков в данной группе;

Число свободных индексных дескрипторов в данной группе;

Число индексных дескрипторов в данной группе, которые являются каталогами

и другие данные.

Информация, которая хранится в описании группы, используется для того, чтобы найти битовые карты блоков и индексных дескрипторов, а также таблицу индексных дескрипторов.

Файловая система Ext 2 характеризуется:

• иерархической структурой,
• согласованной обработкой массивов данных,
• динамическим расширением файлов,
• защитой информации в файлах,
• трактовкой периферийных устройств (таких как терминалы и ленточные устройства) как файлов.

Внутреннее представление файлов

Каждый файл в системе Ext 2 имеет уникальный индекс. Индекс содержит информацию, необходимую любому процессу для того, чтобы обратиться к файлу. Процессы обращаются к файлам, используя четко определенный набор системных вызовов и идентифицируя файл строкой символов, выступающих в качестве составного имени файла. Каждое составное имя однозначно определяет файл, благодаря чему ядро системы преобразует это имя в индекс файла.Индекс включает в себя таблицу адресов расположения информации файла на диске. Так как каждый блок на диске адресуется по своему номеру, в этой таблице хранится совокупность номеров дисковых блоков. В целях повышения гибкости ядро присоединяет к файлу по одному блоку, позволяя информации файла быть разбросанной по всей файловой системе. Но такая схема размещения усложняет задачу поиска данных. Таблица адресов содержит список номеров блоков, содержащих принадлежащую файлу информацию.

Индексные дескрипторы файлов

Каждому файлу на диске соответствует индексный дескриптор файла, который идентифицируется своим порядковым номером - индексом файла. Это означает, что число файлов, которые могут быть созданы в файловой системе, ограничено числом индексных дескрипторов, которое либо явно задается при создании файловой системы, либо вычисляется исходя из физического объема дискового раздела. Индексные дескpиптоpы существуют на диске в статической форме и ядро считывает их в память прежде, чем начать с ними работать.

Индексный дескриптор файла содержит следующую информацию:

- Тип и права доступа к данному файлу.

Идентификатор владельца файла (Owner Uid).

Размер файла в байтах.

Время последнего обращения к файлу (Access time).

Время создания файла.

Время последней модификации файла.

Время удаления файла.

Идентификатор группы (GID).

Счетчик числа связей (Links count ).

Число блоков, занимаемых файлом.

Флагифайла (File flags)

Зарезервировано для ОС

Указатели на блоки, в которых записаны данные файла (пример прямой и косвенной адресации на рис.1)

Версия файла (для NFS)

ACL файла

ACL каталога

Адресфрагмента (Fragment address)

Номерфрагмента (Fragment number)

Размер фрагмента (Fragment size )

Каталоги

Каталоги являются файлами.

Ядро хранит данные в каталоге так же, как оно это делает в файле обычного типа, используя индексную структуру и блоки с уровнями прямой и косвенной адресации. Процессы могут читать данные из каталогов таким же образом, как они читают обычные файлы, однако, исключительное право записи в каталог резервируется ядром, благодаря чему обеспечивается правильность структуры каталога.).

Когда какой-либо пpоцесс использует путь к файлу, ядpо ищет в каталогах соответствующий номеp индексного дескpиптоpа. После того, как имя файла было пpеобpазовано в номеp индексного дескpиптоpа, этот дескpиптоp помещается в память и затем используется в последующих запpосах.

Дополнительные возможности EXT2 FS

В дополнение к стандаpтным возможностям Unix, EXT2fs пpедоставляет некотоpые дополнительные возможности, обычно не поддеpживаемые файловыми системами Unix.

Файловые атpибуты позволяют изменять pеакцию ядpа пpи pаботе с набоpами файлов. Можно установить атpибуты на файл или каталог. Во втоpом случае, файлы, создаваемые в этом каталоге, наследуют эти атpибуты.

Во вpемя монтиpования системы могут быть установлены некотоpые особенности, связанные с файловыми атpибутами. Опция mount позволяет администpатоpу выбpать особенности создания файлов. В файловой системе с особенностями BSD, файлы создаются с тем же идентификатоpом гpуппы, как и у pодительского каталога. Особенности System V несколько сложнее. Если у каталога бит setgid установен, то создаваемые файлы наседуют идентификатоp гpуппы этого каталога, а подкаталоги наследуют идентификатоp гpуппы и бит setgid. В пpотивном случае, файлы и каталоги создаются с основным идентификатоpом гpуппы вызывающего пpоцесса.

В системе EXT2fs может использоваться синхpонная модификация данных, подобная системе BSD. Опция mount позволяет администpатоpу указывать чтобы все данные (индексные дескpиптоpы, блоки битов, косвенные блоки и блоки каталогов) записывались на диск синхpонно пpи их модификации. Это может быть использовано для достижения высокой потности записи инфоpмации, но также пpиводит к ухудшению пpоизводительности. В действительности, эта функция обычно не используется, так как кpоме ухудшения пpоизводительности, это может пpивести к потеpе данных пользователей, котоpые не помечаются пpи пpовеpке файловой системы.

EXT2fs позволяет пpи создании файловой системы выбpать pазмеp логического блока. Он может быть pазмеpом 1024, 2048 или 4096 байт. Использование блоков большого объема пpиводит к ускоpению опеpаций ввода/вывода (так как уменьшается количество запpосов к диску), и, следовательно, к меньшему пеpемещению головок. С дpугой стоpоны, использование блоков большого объема пpиводит к потеpе дискового пpостpанства. Обычно последний блок файла используется не полностью для хpанения инфоpмации, поэтому с увеличением объема блока, повышается объем теpяемого дискового пpостpанства.

EXT2fs позволяет использовать ускоpенные символические ссылки. Пpи пpименении таких ссылок, блоки данных файловой системы не используются. Имя файла назначения хpанится не в блоке данных, а в самом индексном дескpиптоpе. Такая стpуктуpа позволяет сохpанить дисковое пpостpанство и ускоpить обpаботку символических ссылок. Конечно, пpостpанство, заpезеpвиpованное под дескpиптоp, огpаничено, поэтому не каждая ссылка может быть пpедставлена как ускоpенная. Максимальная длина имени файла в ускоpенной ссылке pавна 60 символам. В ближайшем будующем планиpуется pасшиpить эту схему для файлов небольшого объема.

EXT2fs следит за состоянием файловой системы. Ядpо использует отдельное поле в супеpблоке для индикации состояния файловой системы. Если файловая система смонтиpована в pежиме read/write, то ее состояние устанавливается как "Not Clean". Если же она демонтиpована или смонтиpована заново в pежиме read-only, то ее состояние устанавливается в "Clean". Во вpемя загpузки системы и пpовеpке состояния файловой системы, эта инфоpмация используется для опpеделения необходимости пpовеpки файловой системы. Ядpо также помещает в это поле некотоpые ошибки. Пpи опpеделении ядpом несоответствия, файловая система помечается как "Erroneous". Пpогpамма пpовеpки файловой системы тестиpует эту инфоpмацию для пpовеpки системы, даже если ее состояние является в действительности "Clean".

Длительное игноpиpование тестиpования файловой системы иногда может пpивести к некотоpым тpудностям, поэтому EXT2fs включает в себя два метода для pегуляpной пpовеpки системы. В супеpблоке содеpжится счетчик монтиpования системы. Этот счетчик увеличивается каждый pаз, когда система монтиpуется в pежиме read/write. Если его значение достигает максимального (оно также хpанится в супеpблоке), то пpогpамма тестиpования файловой системы запускает ее пpовеpку, даже если ее состояние является "Clean". Последнее вpемя пpовеpки и максимальный интеpвал между пpовеpками также хpанится в супеpблоке. Когда же достигается максимальный интеpвал между пpовеpками, то состояние файловой системы игноpиpуется и запускается ее пpовеpка.

Оптимизация пpоизводительности

Система EXT2fs содеpжит много функций, оптимизиpующих ее пpоизводительность, что ведет к повышению скоpости обмена инфоpмацией пpи чтении и записи файлов.

EXT2fs активно использует дисковый буфеp. Когда блок должен быть считан, ядpо выдает запpос опеpации ввода/вывода на несколько pядом pасположенных блоков. Таким обpазом, ядpо пытается удостовеpиться, что следующий блок, котоpый должен быть считан, уже загpужен в дисковый буфеp. Подобные опеpации обычно пpоизводятся пpи последовательном считывании файлов.

Система EXT2fs также содеpжит большое количество оптимизаций pазмещения инфоpмации. Гpуппы блоков используются для объединения соответствующих индексных дескpиптоpов и блоков данных. Ядpо всегда пытается pазместить блоки данных одного файла в одной гpуппе, так же как и его дескpиптоp. Это пpедназначено для уменьшения пеpемещения головок пpивода пpи считывании дескpиптоpа и соответствующих ему блоков данных.

Пpи записи данных в файл, EXT2fs заpанее pазмещает до 8 смежных блоков пpи pазмещении нового блока. Такой метод позволяет достичь высокой пpоизводительности пpи сильной загpуженности системы. Это также позволяет pазмещать смежные блоки для файлов, что укоpяет их последующее чтение.

Сегодня при инсталляции Windows 2000, или Windows XP перед тобой неизменно встает вопрос: "Какую файловую систему предпочесть - FAT 32 или NTFS?". И многие, решив, что "с FAT я уже знаком" останавливают свой выбор именно на FAT32. Да что далеко ходить - даже в X в одной из статей автор писал, что "при установке Win 2000 я оставил FAT32, потому что на ней система работает быстрее"… Что здесь неправильно? Да то, что быстрее она работать попросту не может… Так что тебе, чтобы не повторять подобных ошибок, было бы полезно хотя бы понимать "как все устроено". Надеюсь этот краткий обзор тебе поможет - мы рассмотрим FAT16, FAT32 и NTFS.(FAT16 полезно рассмотреть по той
причине, что от FAT32 ее отличает очень не многое и полезно эти отличия хотя бы знать).

Файловая система FAT работает с единицами дискового пространства, называемыми кластер. Каждый кластер может включать один или несколько секторов жесткого диска (твой хард обычно разбит на сектора по 512 байт). Из чего следует, что минимальный размер кластера - 512 байт. Для хранения одного файла можно использовать один или несколько кластеров. Каждому кластеру диска в таблице FAT соответствует отдельная запись, которая либо указывает на следующий кластер файла, либо содержит метку конца файла. В составе каждого каталога хранятся имена входящих в него файлов. Вместе с именем файла хранится указатель на первый кластер этого файла. Помимо этого в каталоге хранится дата создания файла, его размер и атрибуты. Атрибуты могут указывать на то, что файл является скрытым, зарезервированным для использования операционной системой, требует архивирования (резервного копирования) или предназначен только для чтения.

Это теория, а теперь недостатки: ты никогда не задумывался, что значит "16" в названии файловой системы? А значат они то, что таблица размещения файлов FAT (File Allocation Table) идентифицирует записи, соответствующие дисковым кластерам, при помощи 16-разрядных чисел. Таким образом, в таблице можно разместить не более 65 536 записей (2 в 16-ой степени). А если учитывать то, что максимальный размер кластера - 32 Кбайта, то выходит, что максимальный раздел дискового тома - 2 Гбайта. У тебя логические диски на винте наверное ГОРАЗДО большего размера? Это недостаток номер "раз"(хотя надо отметить, что FAT32 этот недостаток почти что преодолела). Недостаток номер два - это то, что для хранения ВСЕХ файловых атрибутов система FAT использует всего 1 байт. Как ты думаешь много ли можно засунуть в один байт? Правильно именно по этой причине нельзя хранить ни сведения о праве доступа к файлу, ни о его владельце… Недостаток номер "три" кроется в том, что при использовании FAT больший размер дискового тома означает больший размер кластера, а одна из главных "невкусностей FAT" - это то, что один файл = как минимум один кластер. Пример: имеем размер кластера 32 Кбайта и файл размером в 2 Кбайта - в результате файл занимает весь кластер, т.е. мы теряем 30 Кбайт…Примерно тоже самое получится, если файл будет размером 34 Кбайта - тогда он займет два кластера и во втором мы опять потеряем 30 Кбайт… Недостатки номер "четыре и пять" - сведения о физическом расположении файлов хранятся в одном месте - таблице размещения файлов FAT, что: а) увеличивает вероятность повреждения и потери всей информации; б) снижает скорость поиска, т.к. для поиска определенного файла нужно обработать всю таблицу.
Нужно признать, что FAT16 создавалась давно, во времена MS-DOS и требованиям того времени вполне удовлетворяла…

Эта файловая система пришла на смену FAT16. Если ты внимательно читал предыдущий параграф, то уже понял, что ее отличие в том, что таблица размещения файлов FAT (File Allocation Table) идентифицирует записи, соответствующие дисковым кластерам, при помощи 32-разрядных чисел. В соответствии с этим максимальное количество записей становится равным 4 294 967 296 (2 в 32-ой степени). В связи с чем максимальный размер дискового тома существенно увеличивается (до 2 Тбайт). Однако это позволяет преодолеть лишь недостаток номер "раз", однако все остальные - увы остаются… И что особенно обидно для владельцев небольших винтов - нерациональное расходование дискового пространства… а также частые повреждения разнообразной природы и т.д. Скандиск у любителей FAT не знает, что такое отдых….

Расшифровывается как New Technology File System - как ты наверное понял из названия - это круто и здорово… и причем это не только слова! По сравнению с FAT файловая система NTFS обладает куда более сложной структурой и куда более широкими
возможностями. В отличии от FAT, файловая система NTFS не хранит всю информацию о расположении файлов в одном месте. Вместо этого сведения о распределении дискового пространства между файлами сохраняются в составе специальных пакетов, которые могут располагаться в любом месте раздела
(помнишь недостаток "четыре" у системы FAT?). Структура каталогов NTFS также отличается от структуры каталогов FAT. Дисковые каталоги NTFS лучше приспособлены для осуществления поиска файлов, так как записи о файлах сохраняются с использованием бинарного дерева, а не простого линейного списка (как это было в FAT). Это означает, что для того, чтобы обнаружить файл, требуется проанализировать меньшее количество записей (теперь подумай прав ли автор, которого я упомянул вначале статьи). А если к этому еще прибавить возможность индексирования, то система будет просто летать!

Файловая система NTFS обладает встроенной поддержкой длинных имен и расширяемых файловых атрибутов. Благодаря этому разделы NTFS могут хранить информацию, связанную с защитой файлов (например, списки ACL), аудитом доступа к файлам, а также сведения, связанные с правами на владение файлами. (теперь, ты можешь поставишь запрет на доступ к каталогу с порнушкой для всех, кроме себя и тебя не
понадобиться для этого какие-либо дополнительные проги, которых так много расплодилось для Win9X c ее FAT32!)

Задание дисковой квоты - еще одна возможность NTFS, связанная с возможностью сохранения расширенного количества атрибутов файла. Заключается она в том, что определенному пользователю можно назначить определенный размер дискового пространства, который он может использовать для хранения своих файлов (ты наверно уже сталкивался с этим, если имел дело с каким
либо хостингом). Если же ты подобного опыта не имел, то объясняю: при попытке сохранения файла, система анализирует размер всех файлов, которые уже принадлежат тебе (ага, по тому самому атрибуту "владелец" о котором говорилось только что) и сравнивает с назначенной тебе дисковой квотой. Если остаток квоты достаточен для размещения этого файла, то будет выполнено сохранение, в противном случае тебя пошлет подальше сообщением "превышена дисковая квота". Какая польза от этого? Конечно ты не собираешься открывать на своем компе бесплатный хостинг… но вот не позволить младшему братишке забить весь винт своими
дурацкими игрушками - это запросто (выдели ему 500 Мегабайт - пусть попробует погамится;-)).

Если при использовании FAT самое лучшее на что ты мог рассчитывать - это то, что файл будет занимать на диске не более, чем собственный размер, то при использовании NTFS можешь об этом забыть! В NTFS минимальная единица равна сектору жесткого диска и один файл не означает один кластер! Помимо этого файловая система поддерживает атрибут, позволяющий осуществлять индивидуальную компрессию файлов и каталогов. Пример: У меня есть каталог размером 80 мегабайт. После компрессии он занимает на диске 30 мегабайт "c кепкой"…

Новые возможности NTFS5 и Windows 2000 позволяют
задействовать архитектуру открытых ключей
для шифрования файлов, каталогов или томов
с помощью EFS. Кроме того наверняка всех
порадует возможность монтирования. С
помощью данной фишки можно подсоединить
любой диск/хард в любое место файловой
системы - например папку C:\XXX\ назначить на
твой логический диск Р: (что значит порно:).

Ну и в довершение всего NTFS поддерживает ОЧЕНЬ большие диски - до 16 экзабайт. (экзабайт - это 1 073 741 824 Гигабайт). Простой пример: Если жесткий диск способен записать 1 мегабайт данных в секунду, то для того, чтобы записать один экзабайт (заметь один, а не шестнадцать), ему потребуется 1000 миллиардов секунд. В одном году 3 миллиона секунд. Следовательно, чтобы сохранить один экзабайт данных потребуется 300 000 лет… Я тут слышал, что собираются запустить корабль к ближайшей звезде - Альфа-Центавра. Предполагают, что он долетит туда за 200 лет…

Итак, если ты идешь в ногу со временем, то твой выбор - NTFS. Но не забывай, что за всеми ее "вкусностями" таится одна проблема - ее из под DOS не видно. Поэтому раньше те, кто боялся падения системы на NTFS не переходили. Но это было раньше! Теперь с приходом Windows 2000 появилась новая возможность - "консоль восстановления", которая позволить тебе получить доступ к разделу NTFS, даже если операционка повреждена. Установить сие чудо довольно просто: после установки ОСи, просто запусти программу установки заново с ключом "/cmdcons", после чего консоль восстановления добавится в меню выбора операционной системы.
Ну а если тебе по душе старое и простое - то FAT создан именно для тебя….

Файлы на компьютере создаются и размещаются на базе системных принципов. Благодаря их реализации, пользователь получает возможность комфортно обращаться к нужной информации, не задумываясь о сложных алгоритмах доступа к ней. Каким образом организована работа файловых систем? Какие из них самые популярные сегодня? Каковы различия между файловыми системами, адаптированными для ПК? И теми, что используются в мобильных устройствах - смартфонах или планшетах?

Файловые системы: определение

Согласно распространенному определению, файловая система - это совокупность алгоритмов и стандартов, задействуемых с целью организации эффективного доступа пользователя ПК к данным, размещенным на компьютере. Некоторые специалисты считают ее частью Другие IT-эксперты, признавая тот факт, что она непосредственно связана с ОС, полагают, что файловая система - независимый компонент управления компьютерными данными.

Каким образом использовались компьютеры до того, как была изобретена файловая система? Информатика - как научная дисциплина - зафиксировала тот факт, что долгое время управление данными осуществлялось посредством структурирования в рамках алгоритмов, заложенных в конкретных программах. Таким образом, один из критериев файловой системы - это наличие стандартов, одинаковых для большинства программ, использующих доступ к данным.

Принципы работы файловых систем

Файловая система - это, прежде всего, механизм, предполагающий задействование аппаратных ресурсов компьютера. Как правило, речь здесь идет о магнитных или лазерных носителях - жестких дисках, CD, DVD, флешках, еще не успевших устареть дискетах. Для того чтобы понять, как соответствующая система работает, определимся с тем, что же такое собственно сам файл.

Согласно общепринятому в среде IT-экспертов определению, это область данных фиксированной величины, выражаемая в базовых единицах измерения информации - байтах. Располагается файл на дисковом носителе, как правило, в виде нескольких связанных между собой блоков, имеющих конкретный "адрес" доступа. Файловая система определяет эти самые координаты и "сообщает" их, в свою очередь, ОС. Которая понятным образом транслирует соответствующие данные пользователю. Происходит обращение к данным с целью считывания их, модифицирования, создания новых. Конкретный алгоритм работы с "координатами" файлов может быть разным. Он зависит от типа компьютера, ОС, специфики хранящихся данных и прочих условий. Потому, есть различные виды файловых систем. Каждая из них оптимизирована для использования в конкретной ОС или для работы с определенными типами данных.

Адаптирование дискового носителя к использованию посредством алгоритмов конкретной файловой системы называется форматированием. Соответствующие аппаратные элементы диска - кластеры - подготавливаются к последующей записи на них файлов, а также чтения их в соответствии со стандартами, заложенными в той или иной системе управления данными. Как поменять файловую систему? В большинстве случаев это можно сделать, только переформатировав носитель данных. Как правило, файлы при этом стираются. Однако есть вариант, при котором, задействуя специальные программы, все же можно, хотя это, как правило, требует большого количества времени, поменять систему управления данными, оставив последние нетронутыми.

Файловые системы работают не без ошибок. Возможны некоторые сбои в организации работы с блоками данных. Но они в большинстве случаев не критичны. Как правило, нет проблем с тем, как исправить файловую систему, устранить ошибки. В ОС Windows для этого, в частности, предусмотрены встроенные программные решения, доступные для любого пользователя. Такие как, например, программа "Проверка диска".

Разновидности

Какие виды файловых систем можно назвать самыми распространенными? Вероятно, в первую очередь те, что используются самой популярной ОС для ПК в мире - Windows. Основные файловые системы Windows - это FAT, FAT32, NTFS и их различные модификации. Наряду с компьютерами популярность обрели смартфоны и планшеты. Большинство из них, если говорить о глобальном рынке и не рассматривать различия в технологических платформах, управляется ОС Android и iOS. Эти ОС задействуют свои алгоритмы работы с данными, отличные от тех, которыми характеризуются файловые системы Windows.

Стандарты, открытые для всех

Отметим, что в последнее время на мировом рынке электроники наблюдается некоторая унификация стандартов в аспекте работы ОС с различными типами данных. Это прослеживается в двух аспектах. Во-первых, на разных устройствах под управлением двух несхожих типов ОС часто используется одна и та же файловая система, в одинаковой степени совместимая с каждой ОС. Во-вторых, современные версии ОС, как правило, способны распознавать не только типичные для себя файловые системы, но и те, что традиционно используются в других ОС - как посредством встроенных алгоритмов, так и с помощью стороннего программного обеспечения. Например, современные версии Linux, как правило, без проблем распознают отмеченные файловые системы для Windows.

Структура файловой системы

Несмотря на то что виды файловых систем представлены в достаточно большом количестве, работают они в целом по очень схожим принципам (общую схему мы изложили выше) и в рамках сходных структурных элементов или объектов. Рассмотрим их. Каковы основные объекты файловой системы?

Один из ключевых - Он являет собой изолированную область данных, в которой могут размещаться файлы. Структура каталогов - иерархическая. Что это значит? Один или несколько каталогов могут размещаться в другом. Который, в свою очередь, входит в состав "вышестоящего". Самым "главным" считается корневой каталог. Если говорить о принципах, на базе которых работает файловая система Windows - 7, 8, XP или же другой версии, - корневым каталогом считается логический диск, обозначаемый буквой - как правило, C, D, E (но можно настроить любую, что есть в английском алфавите). Что касается, к примеру, ОС Linux, то там корневым каталогом выступает магнитный носитель в целом. В этой и других ОС, основанных на ее принципах - к таковым относится Android - логические диски не используются. Можно ли хранить файлы без каталогов? Да. Но это не очень удобно. Собственно, комфорт в пользовании ПК - одна из причин внедрения в файловых системах принципа распределения данных по каталогам. Называться, кстати, они могут по-разному. В Windows каталоги именуются папками, в Linux - в основном так же. Но традиционное, используемое в течение многих лет название каталогов в этой ОС - "директории". Как и в предшествующих Windows и Linux ОС - DOS, Unix.

В среде IT-специалистов нет однозначного мнения касательно того, считать ли файл структурным элементом соответствующей системы. Те, кто полагает, что это не совсем корректно, аргументируют свою точку зрения тем, что система вполне может существовать и без файлов. Пусть это с практической точки зрения и бесполезное явление. Даже если на диске никаких файлов не записано, соответствующая система все равно может присутствовать. Как правило, магнитные носители, продаваемые в магазинах, не содержат каких-либо файлов. Но на них уже присутствует соответствующая система. Согласно другой точке зрения, файлы нужно считать неотъемлемой составляющей систем, которыми они управляются. Почему? А потому, что, как считают эксперты, алгоритмы их задействования адаптированы прежде всего под работу именно с файлами в рамках тех или иных стандартов. Ни для чего другого рассматриваемые системы не предназначены.

Еще один элемент, присутствующий в большинстве файловых систем - Он представляет собой область данных, содержащих сведения о размещении конкретного файла в определенном месте. То есть разместить ярлык можно в одном месте диска, однако при этом возможно обеспечение доступа к нужной области данных, которая располагается в другой части носителя. Считать, что ярлыки - это полноценные объекты файловой системы, можно, если условиться, что таковыми являются также и файлы.

Так или иначе не будет ошибкой сказать, что все три типа данных - файлы, ярлыки и каталоги - являются элементами соответствующих систем. По крайней мере, этот тезис будет соответствовать одной из распространенных точек зрения. Важнейший аспект, характеризующий то, как работает файловая система - это принципы именования файлов и каталогов.

Имена файлов и каталогов в разных системах

Если условиться, что файлы - это все же составные элементы соответствующих им систем, то стоит рассмотреть их базовую структуру. Что можно отметить в первую очередь? Для удобства организации доступа к ним в большинстве современных систем управления данными предусмотрена двухуровневая структура именования файлов. Первый уровень - это название. Второй - расширение. Возьмем для примера музыкальный файл Dance.mp3. Dance - это название. Mp3 - расширение. Первое призвано раскрывать для пользователя суть содержания файла (а для программы быть ориентиром для быстрого доступа). Второе обозначает тип файла. Если он Mp3, то нетрудно догадаться, что речь идет о музыке. Файлы с расширением Doc - это, как правило, документы, Jpg - картинки, Html - веб-страницы.

Каталоги, в свою очередь, имеют одноуровневую структуру. У них есть только название, расширения нет. Если говорить о различиях между разными видами систем управления данными, то первое, на что следует обратить внимание - это как раз-таки реализуемые в них принципы именования файлов и каталогов. Касательно ОС Windows специфика следующая. В самой популярной в мире операционной системе файлы могут иметь название на любом языке. Максимальная длина, правда, при этом ограничена. Конкретный ее интервал зависит от используемой системы управления данными. Обычно это значения в пределах 200-260 символов.

Общее правило для всех ОС и соответствующих им систем управления данными - в одном каталоге не могут находиться файлы с одинаковыми наименованиями. В Linux при этом присутствует некая "либерализация" этого правила. В одном каталоге могут быть файлы с одинаковыми буквами, но в разном регистре. Например, Dance.mp3 и DANCE.mp3. В ОС Windows это невозможно. Эти же правила установлены также и в аспекте размещения каталогов внутри других.

Адресация файлов и каталогов

Адресация файлов и каталогов - важнейший элемент соответствующей системы. В ОС Windows ее пользовательский формат может выглядеть так: C:/Documents/Music/ - это доступ к каталогу Music. Если нас интересует какой-то конкретный файл, то адрес может выглядеть так: C:/Documents/Music/Dance.mp3. Почему "пользовательский"? Дело в том, что на уровне программно-аппаратного взаимодействия компонентов компьютера структура доступа к файлам гораздо более сложная. Файловая система определяет местоположение файловых блоков и взаимодействует с ОС по большей части в рамках скрытых от пользователя операций. Однако у пользователя ПК крайне редко возникает необходимость пользоваться иными форматами "адресов". Практически всегда доступ к файлам осуществляется в указанном стандарте.

Сравнение файловых систем для Windows

Мы изучили общие принципы функционирования файловых систем. Рассмотрим теперь особенности самых распространенных их видов. В Windows чаще всего используются такие файловые системы, как FAT, FAT32, NTFS, а также exFAT. Первая в этом ряду считается устаревшей. Она, вместе с тем, долгое время была неким флагманом индустрии, но по мере роста технологичности ПК ее возможности перестали удовлетворять запросам пользователей и потребностям в ресурсах со стороны программного обеспечения.

Призванная заменить FAT файловая система - это FAT32. Как считают многие IT-эксперты, сейчас она самая популярная, если говорить о рынке ПК под управлением Windows. Она чаще всего используется при хранении файлов на жестких дисках и флешках. Также можно отметить, что эта система управления данными достаточно регулярно используется в модулях памяти различных цифровых устройств - телефонах, фотоаппаратах. Основное преимущество FAT32, которое выделяют IT-эксперты, таким образом, Несмотря на то что создана была данная файловая система компанией Microsoft, работать с данными в рамках заложенных в ней алгоритмов могут большинство современных ОС, включая те, что инсталлированы на указанные типы цифровой техники.

Есть у системы FAT32 и ряд недостатков. Прежде всего можно отметить ограничение на размер одного взятого файла - он не может быть больше 4 Гб. Также в системе FAT32 нельзя встроенными средствами Windows задать логический диск, размер которого был бы больше 32 Гб. Но это можно сделать, установив дополнительное специализированное ПО.

Другая популярная система управления файлами, что разработана Microsoft - это NTFS. Как считают некоторые IT-эксперты, по большинству параметров она превосходит FAT32. Но этот тезис справедлив, если речь идет о работе компьютера под управлением Windows. Система NTFS не настолько универсальна, как FAT32. Особенности ее функционирования делают использование данной файловой системы не всегда комфортным, в частности, в мобильных устройствах. Одно из ключевых преимуществ NFTS - надежность. Например, в тех случаях, когда у жесткого диска внезапно отключается питание, вероятность того, что файлы повредятся, сводится к минимуму, благодаря предусмотренным в NTFS алгоритмам дублирования доступа к данным.

Одна из новейших файловых систем от Microsoft - exFAT. Наилучшим образом она адаптирована для флешек. Базовые принципы работы в ней те же, что и в FAT32, но присутствует также и значимая модернизация в некоторых аспектах: например, нет никаких ограничений по размеру единичного файла. Вместе с тем система exFAT, как отмечают многие IT-эксперты, в числе тех, что обладают низкой универсальностью. На компьютерах под управлением ОС, отличных от Windows, работа с файлами при использовании exFAT может быть затруднена. Более того, даже в некоторых версиях самой Windows, таких как XP, данные на дисках, отформатированных по алгоритмам exFAT, могут не читаться. Потребуется установка дополнительного драйвера.

Отметим, что по причине задействования достаточно широкого спектра файловых систем в ОС Windows у пользователя могут возникать периодические сложности в аспекте совместимости различных устройств с компьютером. В ряде случаев, например, требуется установить драйвер файловой системы WPD (Windows Portable Devices - технологии, используемой при работе с переносными устройствами). Иногда его может не оказаться под рукой у пользователя, вследствие чего внешний носитель ОС может не распознать. Файловая система WPD может потребовать дополнительных программных средств адаптации к операционной среде на конкретном компьютере. В ряде случаев пользователь будет вынужден обращаться к IT-специалистам для решения проблемы.

Как определить, какая именно файловая система - exFAT или NTFS, а может быть, FAT32 - оптимальна для использования в конкретных случаях? Рекомендации IT-специалистов в целом следующие. Можно задействовать два основных подхода. Согласно первому следует разграничивать типичные файловые системы жестких дисков, а также те, что лучше адаптированы к флеш-накопителям. FAT и FAT32, как считают многие специалисты, лучше подходят для "флешек", NTFS - для винчестеров (в силу технологических особенностей работы с данными).

В рамках второго подхода значение имеет величина носителя. Если речь идет об использовании сравнительно небольшого объема диска или флешки, отформатировать их можно в системе FAT32. Если диск большего размера, то можно попробовать exFAT. Но только в том случае, если не предполагается использование носителей на других компьютерах, особенно тех, где стоят не самые свежие версии Windows. Если речь идет о больших жестких дисках, в том числе и внешних, то их целесообразно форматировать в NTFS. Примерно таковы критерии, по которым может быть выбрана оптимальная файловая система - exFAT или NTFS, FAT32. То есть использовать какую-либо из них следует, учитывая размер носителя, его тип, а также версию ОС, на котором накопитель преимущественно используется.

Файловые системы для Mac

Другая популярная программно-аппаратная платформа на мировом рынке компьютерной техники - Macintosh от Apple. ПК данной линейки работают под управлением операционной системы Mac OS. Каковы особенности организации работы с файлами в компьютерах Mac? В самых современных ПК от Apple используется файловая система Mac OS Extended. Ранее в компьютерах Mac работа с данными управлялась в соответствии со стандартами HFS.

Главное, что можно отметить в аспекте ее характеристик: на диске, которым управляет файловая система Mac OS Extended, могут размещаться файлы очень большого объема - речь может идти о нескольких миллионах терабайт.

Файловая система в Android-устройствах

Самая популярная ОС для мобильных устройств - виде электронной техники, не уступающей по популярности ПК, - это Android. Каким образом осуществляется управление файлами на девайсах соответствующего типа? Отметим прежде всего, что данная операционная система - фактически "мобильная" адаптация ОС Linux, которая, благодаря открытому программному коду, может быть модифицирована с перспективой использования на самом широком спектре устройств. Поэтому управление файлами в мобильных девайсах под управлением Android осуществляется в целом по тем же принципам, что и в Linux. Некоторые из них мы отметили выше. В частности, управление файлами в Linux осуществляется без деления носителя на логические диски, как это происходит в Windows. Что еще интересного заключает в себе файловая система Android?

Корневым каталогом в Android, как правило, выступает область данных, именуемая /mnt. Соответственно, адрес нужного файла может выглядеть примерно так: /mnt/sd/photo.jpg. Кроме того, есть еще одна особенность системы управления данными, что реализована в данной мобильной ОС. Дело в том, что флеш-память девайса, как правило, классифицирована на несколько разделов, таких как, например, System или Data. При этом, изначально заданный размер каждого из них изменить нельзя. Приблизительную аналогию касательно данного технологического аспекта можно обнаружить, вспомнив, что нельзя (если не использовать специального ПО) менять размер логических дисков в Windows. Он должен быть фиксированным.

Еще одна интересная особенность организации работы с файлами в Android - соответствующая операционная система, как правило, записывает новые данные в конкретную область диска - Data. Работа, к примеру, с разделом System при этом не осуществляется. Поэтому, когда пользователь задействует функцию сброса программных настроек смартфона или планшета до уровня "заводских", то на практике это означает, что те файлы, что записаны в область Data, попросту стираются. Раздел System же, как правило, остается неизменным. Более того, какие-либо корректировки содержимого в System пользователь, не обладая специализированным ПО, осуществлять не может. Процедура, связанная с обновлением системной области носителя в Android-устройстве, называется перепрошивкой. Это не форматирование, хотя обе операции часто осуществляются одновременно. Как правило, перепрошивка применяется с целью установки на мобильное устройство более новой версии ОС Android.

Таким образом, ключевые принципы, на базе которых работает файловая система Android - отсутствие логических дисков, а также жесткое разграничение доступа к системным и пользовательским данным. Нельзя сказать, что данный подход принципиально отличается от того, что реализован в Windows, однако, как считают многие IT-эксперты, в ОС от Microsoft для пользователей присутствует несколько большая свобода в работе с файлами. Впрочем, как полагают некоторые специалисты, это нельзя считать однозначным преимуществом Windows. "Либеральный" режим в аспекте управления файлами задействуют, конечно же, не только пользователи, но и компьютерные вирусы, к которым Windows очень восприимчива (в отличие от Linux и ее "мобильной" реализации в виде Android). В этом, как считают эксперты, заключается одна из причин того, что вирусов для Android-устройств столь немного - чисто с технологической точки зрения они не могут в полной мере функционировать в операционной среде, работающей по принципам строгого контроля доступа к файлам.