Файловые системы

  Таким образом, журналирование – средство для  существенного сокращения числа  ошибок и сбоев системы. Вряд ли рядовой  пользователь NTFS хоть когда-нибудь заметит ошибку системы или вынужден будет запускать chkdsk - опыт показывает, что NTFS восстанавливается в полностью корректное состояние даже при сбоях в очень загруженные дисковой активностью моменты. Можно даже оптимизировать диск и в самый разгар этого процесса нажать reset - вероятность потерь данных даже в этом случае будет очень низка. Важно понимать, однако, что система восстановления NTFS гарантирует корректность файловой системы, а не ваших данных. Если вы производили запись на диск и получили аварию - ваши данные могут и не записаться.

  3.4 Сравнительная характеристика FAT 32 и NTFS. Достоинства  и  недостатки

  Достоинства NTFS:

  1. Быстрая скорость доступа к файлам малого размера;

  2. Размер дискового пространства  на сегодняшний день практически не ограничен;

  3. Фрагментация файлов не влияет  на саму файловую систему;

  4. Высокая надежность сохранения  данных и собственно самой  файловой структуры;

  5. Высокая производительность при  работе с файлами большого  размера;

  Недостатки NTFS:

  1. Более высокие требования к объему оперативной памяти по сравнению с FAT 32;

  2. Работа с каталогами средних  размеров затруднена из-за их  фрагментации;

  3. Более низкая скорость работы  по сравнению с FAT 32;

  Достоинства FAT 32:

  1. Высокая скорость работы;

  2. Низкое требование к объему оперативной памяти;

  3. Эффективная работа с файлами  средних и малых размеров;

  4. Более низкий износ дисков, вследствие  меньшего количества передвижений  головок чтения/записи.

  Недостатки FAT 32:

  1. Низкая защита от сбоев системы;

  2. Не эффективная работа с файлами больших размеров;

  3. Ограничение по максимальному  объему раздела и файла;

  4. Снижение быстродействия при  фрагментации;

  5. Снижение быстродействия при  работе с каталогами, содержащими  большое количество файлов.

  3.5 Файловые системы Linux

  Современная, мощная и бесплатная операционная система Linux предоставляет широкую территорию для разработки современных систем и пользовательского программного обеспечения. Некоторые из наиболее интересных разработок в недавних ядрах Linux это новые, высоко производительные технологии для управления хранением, размещением и обновлением данных на диске.

  3.5.1 EXT 2 (The Second Extended File System)

  Ext2 - файловая система, создаваемая в Linux по умолчанию. В результате ее создания раздел дискового накопителя будет состоять из множества областей, - групп блоков, которые, в свою очередь, подразделяются на меньшие области.  
   Индексный дескриптор - это указатель на файл, в котором содержится информация относящаяся к файлу: владелец, права доступа, дата последнего изменения. Каждому файлу соответствует один индексный дескриптор. Количество индексных дескрипторов постоянно и задается во время создания файловой системы (по умолчанию на каждые 4096 байт - один дескриптор). 
   Суперблок - в суперблоке храниться информация обо всей файловой системе. Суперблок есть в каждой группе блоков, он является всего лишь резервной копией суперблока из первой группы блоков.  
   Дескриптор группы - здесь хранится информация о каждой группе блоков. Здесь также находятся указатели на таблицу индексных дескрипторов. 
   Битовая карта блоков - массив битов, указывающих на использованные блоки. 
   Таблица индексных дескрипторов - таблица реально выделенных для данной группы блоков индексных дескрипторов. 
   Блоки данных – блоки, в которых непосредственно находятся данные. 
На рисунке 8 приведена схема файловой системы Linux..

  

 
Рисунок 8. Файловая система Ext2 

  3.5.2 EXT 3

  Файловая  система ext3 по сути является усовершенствованной версией файловой системы ext2. Эти усовершенствования предоставляют следующие преимущества:

  1)Доступность

  В случае неожиданного отключения питания  или сбоя системы (так называемого  некорректного отключения системы) каждую смонтированную файловую систему ext2 необходимо проверять на целостность с помощью программы e2fsck. Это длительный процесс, который может значительно замедлить загрузку системы, особенно при больших дисках с большим количеством файлов. И пока проверка не закончится, данные на дисках будут недоступны.

  Журналирование, выполняемое файловой системой ext3, означает, что такая проверка файловой системы после некорректного отключения системы более не требуется. Проверка целостности в ext3 выполняется только в очень редких случаях, при отказе оборудования, например, при сбое жёсткого диска. Время восстановления файловой системы ext3 после некорректного отключения системы не зависит от размера файловой системы или числа файлов, оно зависит от размера журнала, используемого для поддержки целостности. На восстановление при стандартном размере журнала уходит около секунды, в зависимости от скорости компьютера.

  2) Целостность данных

  Файловая  система ext3 надёжно обеспечивает целостность данных в случае некорректного отключения системы. Файловая система ext3 позволяет вам выбрать тип и уровень защиты ваших данных. По умолчанию тома ext3 обеспечивают высокий уровень целостности данных с учётом состояния файловой системы.

  3) Скорость

  Несмотря  на то, что некоторые данные записываются неоднократно, в большинстве случаев ext3 работает быстрее, чем ext2, так как журналирование ext3 позволяет оптимизировать перемещение головки жёсткого диска. Вы можете оптимизировать скорость, выбирая из трёх режимов журналирования, но учтите, что это влияет на уровень целостности данных. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Заключение 

  Файловая система с точки зрения пользователя — это «пространство», в котором размещаются файлы. А как научный термин - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

  В широком смысле понятие "файловая система" включает:

• совокупность всех файлов на диске,
• наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,
• комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

  Наличие файловой системы позволяет определить, как называется файл, где он находится. Поскольку на персональных компьютерах информация хранится в основном на дисках, то применяемые на них файловые системы определяют организацию данных именно на дисках (точнее, на логических дисках). В данной работе рассмотрено несколько видов файловых систем, их сравнительная характеристика.  
 
 
 
 
 
 
 

  Список использованной литературы 

1. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Бестселлер - 2-е изд.: Питер, 2005.
2. Фигурнов В.Э.  «IBM PC для пользователя» - 7е изд., перераб. и доп. – М. ИНФА-М, 1998.
3. Организация ЭВМ и систем
4. Орлов С., Цилькер Б. Организация ЭВМ и систем : Питер, 2007, 672 с.
5. Мелехин В.Ф., Павловский Е. Г. Вычислительные машины, системы и сети, 3-е изд.: М.: Издательский центр «Академия», 2007, 560 с.
6. Гордеев А.В. Операционные системы. Учебник для вузов. 2-е изд.: Питер, 2004, 416 с.
7. Таненбаум Э.С. Перевод: А. Леонтьев  Современные операционные системы: Питер, 2002, 1040 с.
8. Гладкий А. А. Windows XP для всех : Питер, 2005, 208 с.

 

Электронные ресурсы

1. Обзор файловых систем FAT и NTFS http://support.microsoft.com/kb/100108
2. www.powerquest.com
3. http://www.acronis.ru/homecomputing/products/diskdirector/