Файлдық жүйе

Кіріспе

 

Бірдей құрылымды жазбалар түрінде  ұйымдастырылған деректер жиыны  файл болып табылады. Осындай деректерді басқару үшін файлдарды басқару жүйесі құрылады. Оларды өңдеу операциялары мен құрылымдық деректердің логикалық деңгейімен жұмыс істеу мүмкіндігі файлдық жүйеге (ФЖ) беріледі.

Файлдық жүйе – спецификациялар жиыны  және оларға сәйкес бағдарламалық қамтамасыздандыру, ол  файлдық ақпараттардың жылжуы, модификациясы, оқу, жазуды ұйымдастырға, құру мен жоюға жауап береді, сонымен  қатар файлға қатынауды басқарады. ФЖ дискідегі немесе ақпараттың басқа  тасымалдағышындағы деректердің ұйымдастырылу  әдісін анықтайды. Мысалы: ФС ҒАТ: ДК –дің өте көп операциялық жүйесінде (ПҚ) бар. Барлық қазіргі ОЖ сәйкес файлдарды  басқару жүйесінен (ФБЖ) тұрады. ФБЖ  ОЖ негізгі ішкі жүйесі болып табылады. ФБЖ арқылы орталықтандырылған дискілік аумақты және деректерді басқару   жүзеге асырылады.  ФБЖ арқылы қолданушыға  келесі мүмкіндік беріледі:

1. Өз бағдарламаңызда атауы бар деректер жиынымен немесе  арнайы  басқарушы құралдармен қолданушы интерфейсінің функциясын (оның деректерімен) жүзеге асыратын, құру, өшіру, атын өзгерту және тағы да басқа операциялар
2. Дискілік емес шалғай құрылғылармен, файлдармен жұмыс.
3. Файлдар арасындағы, құрылғылар арасындағы, файлдар мен құрылғылар арасындағы және керісінше ақпарат алмасу.
4. ФБЖ(Application Program Interface) бағдарламалық модульдерге қатынау көмегімен файлдармен жұмыс . API  функциясының бөлігі файлдармен жұмысқа бағытталған.
5. Санкцияланбаған қатынаудан файлды қорғау.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. NTFS (New Technology File System) файлдық жүйесі.

 

 Бұл  файлдық жүйе басқа файлдық  жүйелермен салыстырғанда бірқатар өзгертулер мен жетілдірулерден тұрады. Файлдар бума мен каталогтарда сақталады. NTFS үлкен көлемді дискілермен жұмыс істеу тиімділігі арттырылған. Файлдық жүйе сенімділігін арттыруға арналған  механизм енгізілген, қатынауларды шектеуге арналған құралдары бар.

NTFS негізгі ерекшеліктері келесілер:

• Деректерді қалпына келтіру қабілеті. Дискі бұзылғанда және жүйе қабыл алмаған кезде файлдық жүйе қалпына келтіреді. Бұл файлдық операцияларды журналдауды жүзеге асыру кезінде механикалық транзакцияны қолдану құралының жетістігі.
• Қауіпсіздік. Файлдық жүйе қауіпсіздіктің объектілік модулін қолдайды және жеке объектілер ретінде барлық томдарды, каталогтарды қарастырады.   NTFS қауіпсіздікті файлдар деңгейінде қамтамасыз етеді, бұл дегеніміз, файлға қатынау құқығы қолданушының  жазбалар есебіне(учетной записи) және олар жататын топтарға тәуелді.
• кеңейтілген функционалдық. NTFS  мүмкін кеңейтулер есебімен жобаланған. Оларда  басқа операциялық жүйелер эмуляциясы, деректер ағынын параллелді  өңдеу және қолданушымен анықталған файлдық атрибутты құру  сияқты  мүмкіндіктер жүзеге асырылған.
• POSIX (Portable Operating System for computing environments) қолдау. Есептеу ортасында машина-тәуелсіз халықаралық стандарт. Мұнда негізінен көңіл операциялық жүйемен қолданбалы бағдарламалардың өзараәрекетіне бөлінеді. Жазылған қолданбалы бағдарлама бір операциялық жүйеден басқаға оңай тасымалданатын бағдарлама құруға мүмкіндік береді.
• Үлкен дискілер мен файлдарды тиімді қолдау. NTFS томының максимальді өлшемі ²⁶⁴ байт = 1 Экзобайт = 16000 млр. Гб құрайды. Файлдың максимальді көлемі ²³² кластер = ²⁶⁴ байт құрайды. Кластер өлшемі  512 байт дан 64 Кбайт дейін өзгере алады. NTFS файлдың ұзын атауын, Unicode символдар жиынын  қолдайды. Түпкі және ішкі каталогтардағы файлдар санына шектеу жоқ. 

NTFS деректерді  қалпына келтіру процедурасының  мәні регистрациямен қортындыланады. Әрбір операция файлдық жүйе  өзгерісі, яғни дискілік аумақты  үлестіру бойынша операция транзакция  сияқты өңделеді. 

Әрбір транзакция 3 этапта жүзеге асырылады:

• Жүйе арнайы журналдық файлға не орындағай жатқанын жазып отырады. Егер журналда жазба сәтті болса, онда жүйе транзакцияны орындайды.
• Егер транзакция дұрыс аяқталса, онда жүйе журналға осы фактіні тіркейді.
• Егер жүйеде жаңылысу болса, онда жүктеуден кейін қалпына келтіру бағдарламасы іске қосылады. Бұл бағдарлама журналдық файл соңын қарайды. Егер импортталған  жазба тапса, онда ол алып қарастырылмайды – жаңылысу журналға жазу кезінде болды. Егерде барлық жазбалар  сәтті орындалған транзакция сияқты орналастырылса, онда жаңылысу транзакциялар арасында болған – ештеңені дұрыстаудың қажеті жоқ. Егерде  басталғаны тіркелген, бірақ транзакциясы орындалмаған жазба табылса, онда жаңылысу осы транзакция уақытында болған – бірақ журналда  транзакцияның басына дейін файлдық жүйенің жағдайын  қалпына келтіру немесе оны аяғына дейін жеткізу үшін қажет ақпарат жеткілікті.

 

1. NTFS файлдық жүйе томының құрылымы.

NTFS файлдық  жүйесі келесі дискілік сақтау  бірліктерін қолданылады: сектор, кластер (секторлардағы кластердің өлшемі 2 дәрежелі болып табылады), том.

Том –  дискі көлемін үлестріруге арналған файлдық жүйені қолданатын және бірнеше  кластерлер мөлшерінен тұратын  дискінің логикалық бөлімі. Том бүкіл дискіні, оның бөлігін немесе бірнеше дисктердің (RAID’s) көлемін алуы мүмкін.

Кластердің  мөлшері 512 байттан 64 Кбайтқа дейін  болады. Стандартты болып 2 Кбайтты немесе 4 Кбайтты кластертер табылады. Барлық NTFS дискілік көлемдер екі тең емес бөліктен тұрады.

Біріншісі дискінің 12% - дискінің жүктеуіш секторы (мөлшері 16 физикалық секторларға  дейін).

MFT (Master Fail Table) – негізгі жүйенің арнайы  файлы. Мәліметтердің құрылымы  қалған барлық файлдардың орналасу  жерін анықтауға мүмкіндік береді.  Бұл жерге қандайда бір жазу  мүмкін емес. Арықарай жүйелік  файлдарға арналған көлемі 1 Мбайт  облысы алады. MFT дискінің қалған  барлық файлдардың, соның ішінде  өзін де орталықтандырылған каталогын  құрайды. MFT 1 Кбайтты өлшемді шектелген(фиксированный)  жазбаларға бөлінген және әрбір  жазба қандай да бір файлға  сәйкес.

Алғашқы 16 файл қызметтік сипатқа ие және метафайлдар деп аталады, оған қоса ең бірінші бұл MFT. Олар MFT- зонасынан  кейін жүйелік файлдар облысында  сақталынады. Метафайлдар томның түбірлі  каталогында орналасады, олардың  аттары $ символынан басталады.

NTFS файлдық  жүйесі томындағы файл, 64 разрядты  саны сияқты файлдық сілтемемен  идентификацияланады. Файлдық сілтеме  файлдық жазба ретіне сәйкес  болған файлдың нөмірінен және  реттілік нөмірінен тұрады. Соңғысы, MFT ағымдық реті қайталып қолданған  кезде әрдайым артып отырады.  Ол файлдық жүйеге ішкі тұтастықты  тексеруді орындауға мүмкіндік  береді. 

NTFS-тің  әрбір файлы атрибут (ағым) көмегі  арқылы анықталады, яғни оның  мәліметтері жоқ, атрибуттары  бар. Сонымен файлдың базалық  мәні тек қана біреу – MFT –нің нөмірі, ал қалғандары атрибуттар. Мұндай амалды нәтижелі пайдалануға  болады. Мысалы, файлға кез келген  мәліметті жазып, тағы да бір  атрибутты немесе ағымды «жабыстырып»  қоюға болады. W2K –да файл мазмұнында  авторы туралы ақпарат жазылған. Атрибуттар мен ағымдар файлдармен  жұмыс істейтін стандартты құралдармен  көрінбейді. Файлды өшіргеннен кейін файл өлшемі нөлге тең болады, жадыдан 1 Гбайт орын босайды.

Сонымен файл тек қана атирбуттар (ағым, мәліметтер, файлдағы сақталынғандар атрибут ретінде  қарастырылады) жиынынан тұрады.

 

2. NTFS-ғы файлдардың атрибуттары

1)  Файл  туралы стандартты ақпарат. Дәрстүрлі  атрибуттар: тек қана оқу үшін, жасырын, архивті, жүйелік, құрылған  уақыты, файлға сілтеме жасайтын  каталогтар саны.

2) Атрибуттар  тізімі

3) Unicode символындағы  файлдың аты. Unix жүйесіндегідей файл  аттарының бірнеше атрибуттары  бар.

4) Қорғау  дескрипторы. Бұл файлды рұқсатсыз  енуден қорғау мәліметтер құрылымы  болып табылады. Бұл атрибут файлға  кім еге екенін және оған  кімнің рұқсаты бар екенін  анықтайды. 

5) Мәліметтер. Сәйкесінше файлдың мәліметтері  – оның ішіндегі мәліметтерді  қамтиды. 

1-5 аралығындағы  атрибуттар әрбір файлға міндетті.

NTFSте  файлдың аты кез келген символды  қамтиды, сонымен бірге ұлттық  алфавитті де, олар Unicode-та (16 битте  беріледі, максималды ұзындығы 255 символ) беріледі.

NTFS-та каталог арнайы файл ретінде болады. Ол басқа файлдар мен каталогтарға сілтемелерді сақтайды, дискіде мәліметтердің иерархиялы құрылымын құрады.

Каталог файлы жазбаларға бөлінген, әрбірі файлдың атын, базалық атрибутын, каталог элементі туралы толық ақпарат  беретін MFT элементіне сілтемені қамтиды.

Түбірлі каталог әдеттегі каталогтан айырмашылығы жоқ, тек оған сілтеме MFT-ның басынан  басталады. Каталогтың ішкі құрылымы бинарлы  бұтақтар тәрізді, яғни каталогта файлдардың аты түсінуге лайықты етіп орналастырылған. Егер іздеу ортаншы элементтен басталса, онда әрбір сұраныстар іздеу зонасын 2есеге қысқартады. Егер файлдар  алфавит бойынша сұрыпталған  болса, онда іздеуде барысында бастапқы әріптері бойынша салыстыру болады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Windows- бен жұмыс істеуге арналған командалар

 

Chkdsk - дискінің күйі туралы экранға есеп береді

Chkntfs - компьютерді іске қосқандағы FAT, FAT32 немесе NTFS файлдық жүйелерінің томдары үшін автоматты тексеруді жоспарлауды беру немесе көру

Cipher - NTFS томдарындағы файлдар мен бумалардың шифрленуін көру немесе өзгерту

Compact - NTFS бөлігінде файлдар мен каталогтардың тығыздығына өзгеріс жасау немесе мәліметті шығару

Convert - FAT және FAT32 файлдық жүйесінің томдарын NTFS файлдық жүйесінің томдарына өзгерту.

Defrag – фрагменттелген файлдарды біріктіру немесе іздеу.

DiskPart - DiskPart.exe бағдарламасы – бұл мәтіндік режимде жұмыс істейтін командалық интерпретатор. Ол командалық жол арқылы берілетін командалар немесе сценарийлер көмегімен объекттерді (дисктер, бөлімдер немесе томдар) басқаруға мүмкіндік береді

Format – дискті форматтау.

Fsutil (Windows 5.1 версиясында ғана қолданылады) - FAT және NTFS файлдық жүйелерінің тапсырмаларын орындауға арналған командалық жолдың қызметтік бағдарламасы болып табылады..

Оның  ішкі командалары:

behavior - ұзындығы 8.3  символдан болған файлдар атын құру үшін баптауларды сұрайды, өзгертеді, қосады немесе өшіреді, NTFS томдарында ұзындығы 8.3  символдан болған файлдар атында кеңейтілген символдарды көрсету мүмкіндігі үшін, жүйелік журналда жазылған оқиғалар жиілігі және дискідегі орындардың саны.

dirty - томдардың «лас» битін орнатудың сұранысы. Томның «лас» битін сұрайды. Томның «лас» биті орнатылғанна кезде,  autochk келесі компьютер жүктелгенге дейін автоматты түрде томдарды қателерге тексереді.

file - файлдарды қауіпсіздік идентификаторы бойынша іздейді, файлдың қысқа атын орнату.

fsinfo - барлық дисктерді санап шығады, дисктің типін сұрайды, том туралы мәлімдемелер, NTFS томының арнайы мәлімдемелері немесе файлдық жүйе статистикасы.

hardlink – қатаң сілтеме құрады.

objectid - бұл команданы техникалық қамтама мамандары әдетте қолданады. Windows XP-да файл және каталогтар сияқты объектілерді бақылауға қолданылатын объекттердің идентификаторларын басқарады.

quota - NTFS томдарындаға дискілік квоталарды басқарады.

reparsepoint - монтаждау нүктесімен жұмыс.

sparse – сиретілген файлдарды басқарады.

usn - журнал өзгерісін басқарады, мұнда томдағы файлдардың барлық өзгерістерінің архивін сақтайды.

volume - томды монтаждау және дискідегі бос орындарды көрсету.

 Label - дискі томының белгісін (яғни атын) құруға, өзгертуге немесе өшіруге арналған.

Mountvol - служит для создания, удаления и получения списка точек подключения тома. Томның іске қосылу нүктесін құруға, өзгертуге немесе өшіруге арналған.

Subst - берілген дискінің файлдық жүйесінде жолдың сәйкестігін орнатады.

Vol - егер сәйкес болса дискі томының белгісін және сериялық нөмірін көрсетеді

3. MC DOS файлдық жүйесі

 

 

Файл  - белгілі бір атпен магниттік дискіде жазылған, сақталған ақпараттар жиыны. Файл (file-бума, десте) деген ұғымды білдіреді. ОЖ жұмысы үшін керекті мәліметтер рөлін әртүрлі типтегі файлдар атқарады. Файл программадан, не оларға қажетті берілген сандар тобынан, мәтіннен тұруы мүмкін. Әрбір файлдың файлдар каталогында тіркелген өзіндік аты болуы керек.  Файлдың толық аты екі бөліктен тұрады: аты және типі. Аты- 8 таңбаға дейінгі әріптен басталтын сандар мен әріптер жиыны, ал оның 3 таңбадан аспайтын екінші бөлігі оның типі не атының кеңейтілуі. Бір катологта аты бірдей файлдар болмауы тиіс. Файлдың типі кейде болмауы да мүмкін. Файлдың аты мен типі нүктемен бөлінеді. Файлдың толық аты латынның бас не кіші әріптерімен беріледі.  Мысалы:

COMMAND.COM

NORTAN. EXE

MARAT. DOC т.б.

Файлды дискіге жазғанда не өзгеркенде оның көлемі, жазылған уақыты, мерзімі де тіркеледі. Файлдың аты, типі, символмен берілген көлемі, операциялық  жүйенің календары мен сағатынан  алынып жазылған күні, айы, сағаты файлдың  атрибуттары деп аталады.

3.1 Файлдарды топтап белгілеу

 

Кейбір командаларды орындағанда  файлдардың атын толық көрсетпеуге  болады, бұл жағдайда ОЖ файлдар  тобын іздейді. Кейде файлдардың біреуін ғана емес, қатар орналасқан бірнешеуін топтауға тура келеді. Мұнда  файлдың атына шаблондарды немесе нұсқаларды, яғни «*» және «?» белгілерін қою арқылы істеуге болады.

*-файлдың атындағы кез  келген сөз тіркестерін орналастыруға  болатынын білдіреді;