SYSTEMY OPERACYJNE

1. SYSTEMY OPERACYJNE FUNKCJE SYSTEMU PODZIAŁY SO SYSTEMY PLIKÓW

2. SYSTEM OPERACYJNY Pojęcie systemu operacyjnego System operacyjny to oprogramowanie, które stanowi interfejs pomiędzy użytkowni­kiem, oprogramowaniem użytkowym i urządzeniami komputera osobistego — te składniki systemu komputerowego przedstawia rysunek. Dzięki OS użytkownik może sterować i zarządzać sprzętową platformą komputerową, wydając polecenia w sposób bezpośredni (wpisuje polecenia w wierszu — interfejs znakowy) lub pośredni (korzysta z interfejsu graficznego).

3. SYSTEM OPERACYJNY Główne zadania systemu operacyjnego to: zarządzanie procesami, zarządzanie pamięcią operacyjną, zarządzanie pamięcią podręczną cache, zarządzanie pamięciami masowymi, implementowanie systemu plików i zarządzanie nim, zarządzanie urządzeniami I/O, kontrola błędów i obsługa wyjątków, mechanizmy kontroli dostępu do zasobów i uwierzytelniania użytkownika, zarządzanie usługami sieciowymi. Dobry system operacyjny powinien: • mieć interfejs przyjazny dla użytkownika, • cechować się wysoką wydajnością i stabilnością, • mieć stosunkowo niewielki rozmiar, • oferować możliwość aktualizowania i modyfikowania, • udostępniać dużą liczbę aplikacji.

4. SYSTEM OPERACYJNY Wraz z rozwojem platform sprzętowych ewoluowały systemy operacyjne — dzisiaj można wyodrębnić kilka klasyfikacji OS na podstawie różnych kryteriów podziału. Podział ze względu na liczbę wykonywanych zadań • Systemy jednoprogramowe. Są w stanie wykonywać tylko jedno zadanie zlecone przez użytkownika, przetworzenie kolejnego programu następuje po zakończeniu pierwszego. • Systemy wieloprogramowe. Umożliwiają wykonywanie kilku programów rezydujących w pamięci dzięki współdzieleniu mocy obliczeniowej mikroprocesora (ang. multiprogramming). Rodzaje systemów operacyjnych - Systemy wielozadaniowe. Umożliwiają wykonywanie kilku programów dzięki współdzieleniu mocy obliczeniowej mikroprocesora. Przełączanie pomiędzy po-szczególnymi programami (procesami) jest planowane i następuje tak szybko, że użytkownik ma wrażenie ciągłego działania kilku aplikacji (ang. multitasking). W tego typu systemach wprowadzono pojęcie pamięci wirtualnej, przez co tzw. pamięć logiczna mogła być większa od fizycznej (Windows, Linux).

5. SYSTEM OPERACYJNY Podział ze względu na sposób przetwarzania • Systemy przetwarzania bezpośredniego. System interpretuje zadania użytkownika na bieżąco i realizuje zaraz po zainicjowaniu. Istnieje bezpośrednia interakcja pomiędzy interfejsem a użytkownikiem (Windows, Linux). • Systemy przetwarzania pośredniego. Pomiędzy zleceniem zadania przez użytkownika a realizacją przez system operacyjny (systemy wsadowe) występuje opóźnienie. • Prosty system wsadowy. Dla systemu operacyjnego przygotowywano ciąg operacji w postaci tzw. wsadu. Za jego przygotowanie odpowiadał operator, który po konsultacji z użytkownikami przygotowywał ciąg poleceń zapisanych na karcie perforowanej lub taśmie magnetycznej, realizowanych następnie przez OS. • Złożony system wsadowy. Przypominał współczesne systemy wielozadaniowe, w których najczęściej wykonywane zadania są przechowywane w pamięci, a podczas obliczeń mogą być wykonywane operacje I/O dla innych zadań (ang. simultaneous peripheral operation on-line) lub kolejne zadania zapisane w pamięci.

6. SYSTEM OPERACYJNY Podział systemów wieloprocesorowych • Systemy wieloprocesorowe symetryczne SMP (ang. Symmetric Multiprocessing). Systemy operacyjne przeznaczone do komputerów wieloprocesorowych (wielordzeniowych > dzielących wspólną magistralę systemową, zegar, pamięć i urządzenia wejścia-wyjścia. Umożliwiają zlecanie realizacji zadań systemu dwóm lub więcej mikroprocesorom. Zadania są dzielone symetrycznie pomiędzy wszystkie CPU, dzięki czemu wzrasta ogólna wydajność systemu komputerowego (rodzina Windows NT, Linux). • Systemy wieloprocesorowe asymetryczne AMP (ang. Asynchronous Multiprocessing). Systemem zarządza główny procesor, a jednostki CPU mają zlecane inne niezależne zadania. Przykładem pracy w układzie asymetrycznym mogą być mikroprocesory współpracujące z zewnętrznym koprocesorem, działające niezależnie, taktowane inną częstotliwością zegara itd.

7. SYSTEM OPERACYJNY Podział ze względu na liczbę obsługiwanych użytkowników • Systemy jednoużytkownikowe. Umożliwiają użytkowanie na poziomie jednego użytkownika, brak jest mechanizmów uwierzytelniających, zabezpieczających dostęp do plików i katalogów lub takie zabezpieczenia są nieskuteczne (MS-DOS. Windows 9x). • Systemy wieloużytkownikowe. Umożliwiają użytkowanie OS przez wielu użytkowników jednocześnie i niezależnie. System potrafi przechowywać profile swoich użytkowników w taki sposób, że inni klienci platformy nie mają dostępu do zawartych w nich danych (Windows NT, Linux).

8. SYSTEM OPERACYJNY Podział ze względu na interfejs użytkownika •Systemy z interfejsem znakowym/tekstowym. Komunikacja użytkownika z systemem następuje poprzez wprowadzanie tekstowych komend z wiersza poleceń (MS-DOS, Linux Bash, Windows Server Core). •Systemy z okienkowym interfejsem graficznym. Możliwe jest użytkowanie systemu z wykorzystaniem interfejsu graficznego opartego na symbolach (ikonach) oraz tzw. okienkach, określanego skrótem GUI (ang. Graphical User Interface) (Windows, XWindow).

9. SYSTEM OPERACYJNY Inne rodzaje systemów operacyjnych •Systemy czasu rzeczywistego (ang. Real-Time Operating System — RTOS). To systemy operacyjne, których zadaniem jest reagowanie na zmiany zewnętrzne zachodzące w czasie rzeczywistym. Głównym kryterium są ramy czasowe, które warunkują działanie systemu. Systemy operacyjne czasu rzeczywistego dzielą się na dwa rodzaje: •Twardy (rygorystyczny). Znany jest najgorszy (najdłuższy) czas odpowiedzi oraz wiadomo, że nie zostanie on przekroczony. Gwarantuje terminowe wypełnianie krytycznych zadań •Miękki (łagodny). Stara się odpowiedzieć najszybciej, jak to możliwe, ale nie wiadomo, jaki może być najgorszy czas odpowiedzi. Krytyczne zadania mają pierwszeństwo przed innymi, system nie gwarantuje jednak terminowego wy-pełnienia krytycznych zadań.

10. SYSTEM OPERACYJNY Struktura systemu operacyjnego Na system operacyjny składają się zazwyczaj: jądro systemu, oprogramowanie systemowe (m.in. sterowniki) oraz interpreter poleceń bądź GUI (rysunek). Schemat budowy systemu operacyjnego • Systemy rozproszone (ang. distributed system). Umożliwiają zarządzanie wieloma niezależnymi komputerami połączonymi np. za pomocą wydajnej sieci komputerowej (tzw. klastrem).

11. SYSTEM OPERACYJNY • Struktura systemu operacyjnego • Głównym elementem systemu operacyjnego jest jego jądro (ang. kernel), które stanowi trzon platformy programowej. • Jądro jest traktowane jako zbiór procedur, które są odpowiedzialne za bezpośrednie zarządzanie sprzętem komputerowym i udostępniają zestaw usług służących do implementacji oprogramowania systemowego — jest interfejsem pomiędzy sprzętem a oprogramowaniem użytkowym. Można pokusić się o stwierdzenie, że jądro systemu to właściwie system operacyjny. • Najważniejsze zadania jądra systemowego to: • zarządzanie procesami, • zarządzanie pamięcią operacyjną, • obsługa systemu wejścia-wyjścia, • zarządzanie plikami i przestrzenią dyskową, • uwierzytelnianie i ochrona oraz implementacja interfejsu poleceń.

12. SYSTEM OPERACYJNY Istnieje kilka podstawowych koncepcji budowy jądra systemu operacyjnego: • Jądro monolityczne. Jądro to duży program, którego zadaniem jest wykonywanie wszystkich najważniejszych funkcji i zadań systemu operacyjnego. Zaletą jądra monolitycznego jest szybkość działania (jądro nie jest rozbite na wiele podprogramów). Oprócz tego, jeśli jest dobrze przygotowane, może mieć niewielkie rozmiary, a ponadto w jednym pliku łatwiej wyszukuje się ewentualne błędy. Do wad można zaliczyć trudności w rozbudowie jednego wielkiego programu, a także to, że błędy związane z jedną częścią oprogramowania mogą wpłynąć na stabilność całego jądra; źle przygotowane jądro może się rozrosnąć do dużych rozmiarów; moduły i jądro korzystają z jednej przestrzeni adresowej, co również może rzutować na stabilność systemu. Z tego typu jądra korzystają systemy operacyjne z rodziny Unix.

13. SYSTEM OPERACYJNY •Mikrojądro. Jądro jest stosunkowo małe i zawiera wyłącznie mechanizmy nisko- poziomowe odpowiedzialne za: zarządzanie przestrzenią adresową, zarządzanie wątkami czy komunikację między procesami. Funkcje związane z obsługą sterowników urządzeń, protokołów sieciowych czy systemów plików są przenoszone do specjalnych bloków lub przestrzeni użytkownika i uruchamiane jako moduły. Oto zalety mikrojądra: rozwój kodu źródłowego jest łatwy; implementacja nowych funkcjonalności nie wymaga ponownej kompilacji jądra; błąd w jednym elemencie systemu nie wpływa na jego ogólną stabilność Do wad zaliczymy dość trudny proces wyszukiwania błędów oraz to, że uruchomienie wielu programów prowadzi do spadku wydajności i większego użycia pamięci. Systemem, który korzysta z koncepcji mikrojądra, jest Minix.

14. SYSTEM OPERACYJNY •Jądro hybrydowe. Jest połączeniem koncepcji dwóch powyższych rozwiązań, łączy szybkość i prostotę konstrukcji jądra monolitycznego oraz modułowość i bezpieczeństwo mikrojądra. Jądro hybrydowe uruchamia pewne moduły w przestrzeni jądra w celu zmniejszenia utraty wydajności, a jednocześnie przenosi określone funkcjonalności w postaci usług do przestrzeni użytkownika. Dla przykładu w wewnętrznej strukturze jądra hybrydowego można implementować wirtualny system plików i sterowniki magistrali, natomiast zarządzanie systemem plików i pamięcią masową może zostać przeniesione poza jądro i uruchamiane jako usługa. Jądra hybrydowe są wykorzystywane w systemach z rodziny Windows NT. W skład systemu mogą wchodzić również programy systemowe, które nie są częścią jądra, ale stanowią komponent systemu operacyjnego.

15. SYSTEM OPERACYJNY W zależności od rodzaju zastosowanego jądra system operacyjny może cechować: •Wielozadaniowość. Umożliwia wykonywanie wielu procesów na zasadzie dzielenia czasu mikroprocesora. •Wielodostępność (ang. multiuser). Umożliwia pracę wielu użytkowników systemu operacyjnego w tym samym czasie. • Wielowątkowość (ang. multithreading). Umożliwia wykonanie jednego procesu w ramach kilku wątków. • Wielobieżność (ang. reentrant). Kilka procesów może mieć dostęp do interfejsu jądra (praca w trybie jądra), dzięki czemu wszystkie mogą korzystać z funkcji systemowych. • Skalowalność (ang. scalability). Opisuje możliwość łatwej rozbudowy elementów systemu operacyjnego. Ważne jest, aby mimo zwiększania objętości systemu nie spadała jego wydajność • Wywłaszczanie. Technika pozwala na wstrzymanie jednego procesu, aby możliwe było uruchomienie innego. Zawieszenie jednego procesu nie wstrzymuje całego systemu operacyjnego.

16. SYSTEMY PLIKÓW • Z formalnego punktu widzenia system plików to reguły umieszczania na nośniku danych abstrakcyjnych danych oraz informacji umożliwiających przechowywanie tych danych, łatwy i szybki dostęp do informacji o danych oraz do tych danych, manipulowania nimi a także sposobach usuwania ich. • Plik (ang. file), jest to nazwany ciąg danych (inaczej zbiór danych), o skończonej długości, posiadający szereg atrybutów i stanowiący dla systemu operacyjnego całość. • Wolumin to wydzielony obszar nośnika danych służący do przechowywania informacji. Woluminami są m.in.: • partycje na dysku twardym, pamięci flash itp., • udziały sieciowe (np. NFS, SMB, FTP) • sformatowane dyskietki, • dyski CD/DVD. • Partycja - logiczny, wydzielony obszar dysku twardego, który może być sformatowany przez system operacyjny w odpowiednim systemie plików.

17. SYSTEMY PLIKÓW Partycja główna rozpoczyna się w miejscu o "współrzędnych": cylinder 0, głowica 1, sektor 1, a kończy się zawsze w miejscu dowolnego cylindra. Pierwszym sektorem partycji głównej jest sektor startowy. Od drugiego sektora zaczyna się tablica przydzieleń zbiorów FAT, tuż za nią znajduje się jej awaryjna kopia. Ile sektorów zajmuje FAT zależy od rozmiaru partycji. Wielkość tablicy zachowana jest w bootsektorze. Katalog główny znajduje się zwykle za tablicą FAT. Inaczej jest w przypadku partycji systemu FAT32, gdyż posiadają one większy obszar startowy, a katalogiem głównym zarządza się jak oddzielnym plikiem. Dopiero za tymi wszystkimi wymienionymi informacjami znajduje się właściwy obszar danych.

18. SYSTEMY PLIKÓW • Potocznie określa to, jak informacje są zapisywane i odczytywane. • System plików definiuje także: • wielkość klastrów, • możliwe do użycia atrybuty plików • schemat poprawnych nazw plików i katalogów - ich długość (długie nazwy plików) i dopuszczalne znaki w nazwach. • Najpopularniejsze systemy plików to FAT16 (stosowany w MS-DOS, Windows 9x i Windows NT), FAT32 (Windows 95 OSR2 i Windows 98) • oraz NTFS (Windows NT). • Jedynym wspólnym systemem plików wszystkich wersji Windows i MS-DOS jest FAT16. • Inne popularne systemy plików to: HPFS, CDFS i VFAT.

19. SYSTEMY PLIKÓW Klaster dyskowy (ang. cluster, allocation unit) - w niektórych systemach plików (np. FAT, NTFS), określona dla danego nośnika podstawowa jednostka przechowywania danych, składająca się z jednego lub kilka sektorów nośników danych komputerowych. Obszar jednego klastra można wypełnić tylko jednym plikiem, nawet jeśli będzie on wypełniał klaster tylko w niewielkiej części. Kolejnym klastrom nadaje się numery, maksymalną liczbę klastrów w partycji określa stosowany system plików co określa maksymalną wielkość partycji, przy zadanej wielkości klastra. Klastry wprowadzono, aby zwiększyć wielkość przestrzeni nośnika dla systemu plików. Podczas formatowania dysku system plików dobiera wielkość klastra stosownie do systemu plików oraz wielkości partycji, tak by nie przekroczyć maksymalnej liczby klastrów dostępnej w danym systemie plików. W nowoczesnych systemach operacyjnych istnieje możliwość definiowania klastrów o zróżnicowanej wielkości, przechowując w inny sposób pliki małe jak i duże. Przewidując procentowy udział plików małych i dużych, wyznacza część małych klastrów jak i dużych. Takie rozwiązanie umożliwia większą efektywność wykorzystania powierzchni nośnika.

20. SYSTEMY PLIKÓW

21. SYSTEMY PLIKÓW FAT Dysk twardy podzielony jest na niewielkie fragmenty, zwane jednostkami alokacji lub klastrami. Ponieważ jednostka alokacji jest wartością logiczną, a nie fizyczną (nie znajduje się ona fizycznie na dysku), jej rozmiar można różnie zdefiniować w zakresie od 512 bajtów do 64 kilobajtów (Windows NT pozwala tworzyć nietypowe klastry o wielkości 256 kB). Każdy znajdujący się na dysku twardym plik zajmuje jeden bądź więcej klastrów, ale w jednym klastrze może znajdować się tylko jeden plik (lub jego część). Gdy rozmiar pliku jest mniejszy niż rozmiar klastra, niewykorzystane miejsce marnuje się, zatem dlatego im mniejsze jednostki alokacji, tym bardziej ekonomicznie wykorzystane jest miejsce na dysku. Maksymalna liczba jednostek alokacji na dysku jest jednak ograniczona przez system plików.FAT (File Allocation Table – tablica alokacji plików) jest to tablica opisująca, w których klastrach dysku twardego lub dyskietki magnetycznej system operacyjny ma szukać każdego z zapisanych na nim plików. FAT jest tworzony podczas formatowania nośnika danych. Podczas zapisu pliku informacje o nim są automatycznie zachowywane w tablicy FAT. Potocznie przez FAT rozumie się FAT16 lub FAT32.

22. SYSTEMY PLIKÓW FAT16 FAT16 jest odmianą systemu plików FAT, z którego może korzystać MS-DOS i Windows. Pierwsze pecety pracujące pod systemem DOS miały architekturę 16-bitową. Oznaczało to, że ich system plików mógł opisać tylko 216, czyli 65 535 klastrów. Początkowo klastry były rozmiarowo równe fizycznym sektorom dysku twardego (512 bajtów), ale szybko okazało się, że w ten sposób można opisać pojemność tylko 32 MB. Większy dysk twardy trzeba było dzielić na partycje. W związku z tym postanowiono zwiększyć rozmiary jednostek alokacji. Problem zaczął się, gdy dyski przekroczyły rozmiar gigabajta, a jednostki alokacji rozrosły się aż do 32 kilobajtów. Przy tak dużej jednostce alokacji notatka o wielkości dwóch kilobajtów zmarnuje 30 kilobajtów miejsca. Plików tej wielkości na dysku może być tysiące, co prowadzi do dużych strat pojemności. FAT16 miał jeszcze jedno poważne ograniczenie – obsługiwał partycje tylko do wielkości 2,1 gigabajta. Konieczne stało się opracowanie nowego, lepszego systemu plików – i tak powstał FAT32.

23. SYSTEMY PLIKÓW • Zalety FAT16: • interoperacyjność (obsługiwany przez wszystkie znane systemy operacyjne dla komputerów: MS-DOS, wszystkie Windows, Unix, OS/2), • bogaty wybór narzędzi do naprawiania i odzyskiwania danych, • możliwość uruchomienia systemu z dyskietki, jeśli wystąpi problem przy bootowaniu z dysku, • duża wydajność zarówno w pojemności jak i w szybkości przy woluminach mniejszych niż 256 MB. • Wady FAT16: • Bootsector FAT16 jest umiejscowiony w stałym miejscu (początek partycji FAT16) i gdy ten zostanie w jakimś stopniu uszkodzony, może to doprowadzić do niemożliwości uruchomienia systemu operacyjnego. • Główny katalog partycji (tzw. root directory) jest limitowany w wielkości bazującej na wykorzystaniu woluminu. Jest on także umiejscowiony w stałym miejscu i ew. uszkodzone sektory dysku mogą ograniczyć ilość dostępnych rekordów. • System plików FAT16 jest ograniczony do 65 525 klastrów, z których każdy ma ustalony rozmiar, zależny od wielkości partycji (maksymalnie 32 KB). Ograniczenia te powodują, iż maksymalny rozmiar partycji FAT16 jest limitowany do 2 GB. • System plików FAT16 może powodować duże straty pojemności dużych dysków (wzrost wielkości woluminu powoduje wzrost wielkości klastrów). Zajęcie nawet części klastra system plików rozpoznaje jako zajęcie całego. Dlatego też jeśli pliki są małe (poniżej wielkości klastra) następuje strata (np. jeśli plik ma wielkość 10 KB, na dysku zajmie on tyle, ile wynosi wielkość klastra, czyli nawet do 32 KB, co w tym przypadku da stratę rzędu 22 KB, tj. ok. 68%).

24. SYSTEMY PLIKÓW FAT32 FAT32 jest kolejną odmianą systemu plików FAT, z którego mogą korzystać systemy operacyjne Windows 95 OSR 2, Windows 98 oraz ich nowsze wersje. FAT32 może rozpoznać 4 294 967 296 adresów jednostek alokacji, dzięki czemu obsługuje dyski twarde do wielkości dwóch terabajtów (dwóch tysięcy gigabajtów). Dla partycji o rozmiarach poniżej 8 GB jednostka alokacji ma wielkość tylko 4 kB, dzięki czemu nie ma dużych strat pojemności. FAT32 wymaga partycji o minimalnych rozmiarach 512 MB. Jednak FAT32 ma też wady – na razie nie można kompresować dysków z takim systemem plików, a także wiele systemów operacyjnych nie rozpoznaje FAT32 (np. Windows NT czy MS-DOS) – przez co nie może go stosować ani odczytać danych na nim zapisanych.Poza standardowymi systemami plików jest również wykorzystywany wirtualny system plików działający w systemach Windows 9x oraz w Windows NT. W jego określeniu używana jest nazwa wirtualny, ponieważ VFAT jest tylko rozszerzeniem systemu plików FAT (Virtual FAT – wirtualny FAT). Jego dodatkowe możliwości to: obsługa długich nazw plików, wykorzystywanie VCACHE i lepsza wydajność (szybkość).

25. SYSTEMY PLIKÓW • Zalety FAT32: • FAT32 daje większe możliwości w wydajności niż FAT 16. Zastosowanie tego systemu plików daje więcej o kilkadziesiąt lub nawet kilkaset megabajtów wolnej przestrzeni przy zastosowaniu dużych woluminów. Dzięki temu unowocześnieniu FAT32 posiada następujące zalety: • obsługuje woluminu o wielkości do 2 TB, • dzięki małemu klastrowi (4 KB dla dysków do 8 GB) uzyskuje się lepszą o 10-15% wydajność w wielkości zajętego miejsca w porównaniu z FAT16, a ponadto zwalnia część zasobów systemowych potrzebnych do pracy, • jest bardziej odporny na awarie dzięki temu, że ma możliwość przemieszczania głównego katalogu (root directory), a także dzięki możliwości wykorzystania kopii tablicy alokacji plików (FAT) oraz rozszerzeniu sektora bootującego dysku o kopię krytycznych dla systemu danych (dzięki czemu system plików FAT32 jest mniej podatny na pojedyncze uszkodzenia od FAT16), • programy uruchamiają się nawet do 50% szybciej.

26. SYSTEMY PLIKÓW

27. SYSTEMY PLIKÓW NTFS Budowa wewnętrzna: podstawową jednostką systemu NTFS jest wolumin. Wolumin jest tworzony przez program administrowania dyskiem systemu NT; u jego podstaw leży logiczny podział dysku. Wolumin może zajmować część dysku lub cały dysk, może też rozciągać się na kilka dysków. System NTFS nie ma do czynienia z poszczególnymi sektorami dysku. Zamiast nich używa klastrów. System NTFS używa w charakterze adresów dyskowych logicznych numerów klastrów (LCN). Przypisuje je poprzez ponumerowanie klastrów od począdku dysku do jego końca. Za pomocą tego schematu system może wyliczyć fizyczną odległość na dysku (w bajtach), mnożąc numer LCN przez wielkość klastra. Plik w systemie NTFS nie jest zwyczajnym strumieniem bajtów, lecz jest obiektem strukturalnym złożonym z atrybutów. Każdy atrybut jest niezależnym strumieniem bajtów, który podlega tworzeniu , usuwaniu, itp.. Niektóre atrybuty są standardowe dla wszystkich plików, wliczając w to nazwę pliku, czas jego utworzenia, itp. Większość tradycyjnych plików danych ma beznazwowy atrybut danych, mieszczący wszystkie dane pliku. Każdy plik w systemie NTFS jest opisany przez jeden lub więcej rekordów przechowywanych w specjalnym pliku o nazwie główna tablica plików (master file table - MFT). Rozmiar rekordu jest określony podczas tworzenia systemu plików i waha się w granicach od 1 do 4 KB. Małe atrybuty przechowuje się w samym rekordzie MFT i nazywa rezydentnymi. Wielkie atrybuty, takie jak nienazwana masa danych - określone mianem nierezydentnych - są przechowywane w jednym lub większej liczbie ciągłych rozszerzeń na dysku, do których wskaźniki przechowuje się w rekordzie MFT.

28. SYSTEMY PLIKÓW Użytkownicy Windows mogą zrezygnować z NFTS-u i umieścić cały system na partycji FAT16. W takiej sytuacji możliwe jest późniejsze przekształcenie partycji FAT16 na NTFS - służy do tego polecenie convert. Trudno sobie jednak wyobrazić sensowność stosowania wyłącznie FAT-u w Windows NT. W zasadzie pod każdym względem NTFS przewyższa FAT. Jedynie w przypadku małych dysków (o rozmiarze poniżej 0,5 GB) NTFS charakteryzuje się mniejszą wydajnością niż FAT. System zachowuje się analogicznie, gdy stosujemy FAT na dużych dyskach.

29. SYSTEMY PLIKÓW Nowe cechy systemu NTFS: Szyfrowanie systemu plików EFS(Encrypting File System) - technologia umożliwiająca przechowywanie zaszyfrowanych plików w woluminach NTFS. Korzysta z szyfrowania za pomocą klucza symetrycznego w połączeniu z technologią kluczy publicznych. Pozwala to zabezpieczyć pliki i zagwarantować, że jedynie ich właściciel będzie miał do nich dostęp. Użytkownicy EFS otrzymują certyfikat cyfrowy oraz parę klucza publicznego i prywatnego. EFS korzysta z zestawu kluczy użytkownika zalogowanego w lokalnym komputerze, w którym przechowywany jest klucz prywatny. Użytkownicy pracują z zaszyfrowanymi plikami i folderami tak samo, jak z innymi plikami. Szyfrowanie jest dla nich przezroczyste, system automatycznie odszyfrowuje plik lub folder. Podczas zapisania pliku wykonywany jest proces jego szyfrowania. Intruzi usiłujący uzyskać dostęp do zaszyfrowanego pliku lub folderu otrzymują komunikat „Odmowa dostępu”. Przydziały dysków - przydzielanie przestrzeni dyskowej w woluminach NTFS, umożliwia monitorowanie i ograniczanie przestrzeni dyskowej wykorzystywanej przez użytkowników. Przydziały dysku są określane osobno dla każdego użytkownika i woluminu. Pod uwagę brany jest rozmiar jedynie tych plików, których właścicielem jest dany użytkownik. Przydziały są śledzone osobno w każdym woluminie, nawet jeżeli woluminy stanowią oddzielne partycje tego samego fizycznego dysku twardego. Jeżeli jednak w jednym woluminie utworzono wiele udziałów, to przydziały dysku są stosowane dla nich jednocześnie. Wykorzystanie przez użytkownika miejsca we wszystkich tych udziałach nie może przekroczyć przydzielonego mu limitu w danym woluminie.

30. SYSTEMY PLIKÓW Punkty specjalne - obiekty systemu plików NTFS, które mogą zostać przypisane dowolnemu plikowi lub folderowi NTFS. Plik lub folder, zawierający punkt specjalny, zyskuje dodatkowe możliwości, które nie wynikają z używanego systemu plików. Punkty specjalne są używane przez wiele nowych technologii magazynowania danych w systemie Windows XP, łącznie z punktami instalacji woluminów. Punkty instalacji woluminów - element działający w oparciu o punkty specjalne, umożliwiający administratorom przypisanie katalogu głównego jednego z woluminów lokalnych do struktury folderów w innym woluminie, punkt instalacji woluminu może zostać umieszczony w dowolnym pustym folderze głównego woluminu NTFS, instalowane woluminy mogą być sformatowane przy użyciu dowolnego systemu plików Windows XP, jeden wolumin może zawierać wiele punktów instalacji (montowanie urządzenia pamięci masowej do punktu montowania). Pliki rozrzedzone - technologia umożliwiająca programom tworzenie bardzo dużych plików, z których na dysk zapisywane są jedynie znaczące dane. Plik rozrzedzony posiada atrybut, który nakazuje podsystemowi I/O alokowanie miejsca na dyski jedynie dla znaczących (niezerowych) znajdujących się w nim danych. Dane znaczące są zapisywane na dysku, natomiast dane zerowe (długie ciągi zer) są pomijane. Podczas odczytu pliku rozrzedzonego pominięte dane są odtwarzane. NTFS obsługuje pliki rozrzedzone zarówno w przypadku plików skompresowanych, jak i nieskompresowanych. Możliwe jest odczytanie pliku rozrzedzonego bez odtwarzania całości danych (domyślnie wyłączone). Po skopiowaniu pliku rozrzedzonego do woluminu FAT jest on rozbudowywany do oryginalnego rozmiaru.

31. SYSTEMY PLIKÓW • Śledzenie łączy - system NTFS umożliwia śledzenie łączy, dzięki któremu zachowywana jest integralność skrótów do plików oraz łączy OLE w złożonych dokumentach. Frakcja śledzenia łączy korzysta z unikalnego identyfikatora obiektu (ID) w celu lokalizowania plików źródłowych po ich przeniesieniu w obrębie lokalnego systemu lub domeny Windows XP. Identyfikator obiektu jest przypisywany do pliku wtedy, gdy jest do niego tworzony skrót lub łącze OLE. NTFS potrafi zachowywać integralność odwołania do plików. Funkcja śledzenia łączy naprawia zerwane łącza w następujących sytuacjach: • Została zmieniona nazwa pliku źródłowego. • Plik źródłowy został przeniesiony w obrębie woluminu, pomiędzy dwoma woluminami u w tym samym komputerze lub pomiędzy dwoma komputerami w tej samej domenie Windows XP. • Wolumin zawierający plik źródłowy został zainstalowany w innym komputerze używającym systemu Windows XP i znajdującym się w tej samej domenie Windows XP. • Została zmieniona nazwa komputera zawierającego plik źródłowy i używającego systemu Windows XP. • Została zmieniona nazwa udziału sieciowego zawierającego plik źródłowy.

32. SYSTEMY PLIKÓW Dziennik zmian udostępnia trwały rejestr zmian dokonywanych w plikach w woluminie. NTFS korzysta z dziennika zmian w celu śledzenia informacji o dodawanych, usuwanych i modyfikowanych plikach w każdym woluminie. Gdy dowolny plik jest tworzony, modyfikowany lub usuwany, NTFS dodaje odpowiedni rekord do dziennika zmian w danym woluminie. Każdy rekord w dzienniku zmian zajmuje 80-100 bajtów. Dziennik zmian posiada określony limit rozmiaru. Po jego osiągnięciu usuwana jest część najstarszych rekordów. Uprawnienia plików i folderów - NTFS z Windows XP umożliwia stosowanie uprawnień dziedziczonych. Funkcja ta zmniejsza ilość czasu i operacji wejścia/wyjścia koniecznych do zmiany uprawnień wielu plików i podkatalogów. Na przykład, jeżeli użytkownik chce zmienić uprawnienia całego drzewa katalogów zawierającego kilka tysięcy plików, to wystarczy, aby ustawił odpowiednie uprawnienia dla folderu nadrzędnego.

33. SYSTEMY PLIKÓW Narzędzie DOS fsutil.exe z www.sysinternals.com umożliwia dostęp do systemu NTFS Windows XP, jednocześnie dostarczając analiz statystycznych. Microsoft również dodał systemową linię komend nazywającą się fsutil.exe. To potężne narzędzie może wykonać mnóstwo operacji na systemie plików. Ale znajdziecie niewiele oficjalnej dokumentacji na temat tego programu, ponieważ umożliwia on dokonanie zmian w Master File Table (MFT). Nie zachęcamy do rozpoczynania eksperymentów z fsutil.exe. Jednak, rzeczą którą możecie wykonać bez psucia systemu, jest wprowadzenie komendy fsutil fsinfo, która to wyzwala strumienie statystycznej informacji na temat systemu plików, woluminu i MFT.

34. SYSTEMY PLIKÓW Producenci nie muszą walczyć z ograniczeniami pojemności twardych dysków; zamiast tego mają pełne ręce roboty z opanowaniem olbrzymich ilości danych, zapisanych na nośnikach o praktycznie nieograniczonych rozmiarach. System FAT nigdy nie miał borykać się z setkami megabajtów danych, znajdujących się na 200-GB dyskach. Ten kłopot skłonił Microsoft do prac nad następną generacją Windows. System plików Windows Future Storage (WinFS) znajdzie się w Longhornie, następcy XP. Po raz pierwszy, technologia serwerowa będzie zarządzać danymi w domowych komputerach, poprzez relacyjne bazy danych. Longhorn już wybiegł w przyszłość z nowymi kryteriami filtrowania. Tworzy on raczej liczne indeksy plików niż struktury katalogów, tutaj znacznie tracące na znaczeniu.

35. SYSTEMY PLIKÓW

36. SYSTEMY PLIKÓW W swojej ostatniej wersji, Longhorn zawiera parę śladów nieuchronnie nadchodzącej technologii. Jeden z nich ma ponad 20 MB i nosi nazwę winfs.exe Ten plik reprezentuje przyszły Storage Engine. Obecnie jednak, wszystkie istniejące systemy plików nie współpracują z nim lub generują tylko ostrzeżenia o błędach. Koniec końców, Win FS pojawi się prawdopodobnie jako opcjonalny system plików pomiędzy FAT i NTFS. Jest również możliwe, że Win FS wyprze jednak poprzedników. To może spowodować problemy z komputerami o wielu systemach operacyjnych, ponieważ Windows XP, Longhorn i Linux będą mogły mieć dostęp do tego samego dysku, jedynie dzięki bardzo skomplikowanym metodom, o ile w ogóle będzie to możliwe.

37. SYSTEMY PLIKÓW http://207.46.211.254:80/ms/woh/pl-PL/navigate.wmv?MSWMExt=.asf http://wm.microsoft.com/ms/woh/pl-PL/started.wmv?MSWMExt=.asf Ref2=http://207.46.211.254:80/ms/woh/pl-PL/started.wmv?MSWMExt=.asf