Бақылау сұрақтары. 1. Файлдық жүйе түсініктемесі

1. Файлдық жү йе тү сініктемесі

2. Файл тү сініктемесі

3. Файл мен алмасуды қ амтитын функциялар

4. Каталог қ ұ рылымы

5. HPFS файлдық жү йесі

10 дә ріс. Файлдарды ұ йымдастыру тә сілдері

Файлдық жү йелердің негізгі қ асиеттері. Файлдық жү йе файлдар ү шін аталғ ан қ асиеттердің бә ріне ие жә не бірнешеулерін қ осады. Бұ л қ асиеттер файлдық жү йенің қ ұ рылымдық ұ йымдастырылуымен байланысты.

Сыртқ ы есте сақ тау қ ұ рылғ ылардың кейбір кең істіктерін осы кең істік ауқ ымды файлдардың ұ йымдастырылуын қ алай ұ йымдастыруды қ арастырамыз.

1. Ү здіксіз сегментті файлдарды бір дең гейде ұ йымдастыру. “Бірдең гейде” термині – жү йе ерекше аталғ ан файлдармен жұ мыс істеуді қ амтамассыз етеді. Кең істік шегінде сырқ ы есте сақ тау қ ұ рылғ ысы кталог деп аталатын мә ліметтерді сақ тау ү шін арналғ ан кейбір аумақ тарғ а бө лінеді.

“Бастапқ ы блок” берілген атпен басталғ ан файлдағ ы сырқ ы есте сақ тау қ ұ рылғ ысы кең істігіндегі салыстырмалы орынғ а жіберіледі. “Соң ғ ы блок” осы файлдың соң ғ ы болатынын анық тайды. Файлды ашу функциясы каталогтағ ы файл атын табуғ а, оның басын жә не соң ын табады (бұ л мә ліметтер аз орын алуы мү мкін, бұ л туралы кейінірек айтылыды). Бұ л ә рекет ө те қ арапайым жә не де каталогты операциялық жү йе жадына сақ тауғ а болады, сонымен қ атар ауыстырулар санын азайтуғ а болады. Егер жаң а файл қ ұ рылса, онда ол бос орынғ а жазылады. Каталогтар атына ұ қ сас бос кең істікті кесте болуы мү мкін.

Оқ у\ жазу қ осымша аустыруларсыз- ақ жү реді, сондық тан ашу барысында біз мә ліметтердің орналасу аумағ ын аламыз. Оқ у осы блокты қ ұ рылымғ а сә йкес жү реді жә не қ осымша ешқ андай ақ парат қ ажет емес. Осығ ан сә йкес ауыстыру ө те тез жү реді.

Осындай файлғ а қ осымша ақ паратты жазу қ ажет болғ ан да не болады? (ал осы файлдан кейін бос кең істік жоқ). Бұ л жағ дайда жү йе екі рет келіп тү суі мү мкін. Біріншісі, ешқ андай орын болмайды дейді жә не сіз ө зің із бір нә рсе істеуің із керек, мысалы осы файлды басқ а орынғ а ауыстыратын жә не қ осымша ақ паратты табатын қ андайда бір ү рдіс енгізуің із керек.

Бұ л ауыстыру – едә уір қ ымбат тұ ратын функция. Екіншісі – ауыстыруда қ абылданбайды. Бұ л файлды ашу барысында қ осымша орын алып қ ою керектігін білдіреді, осыдан файлдық жү йе бос буфер ө лшемін анық тайды, егер ол аз болса, онда осы файл сыйатын бос орынды табу керек.

Сонымен, біз бұ л ұ йымдастырудың ауыстыру барысында тимдіек енін білдік, бірақ кең істік болмағ ан жағ дайда файл ү шін тиімсіз болады. Сондай ақ ү зақ уақ ыт жұ мыс барысында мү ндай файлдық жү йеде оперативтік жадыдағ ы сияқ ты болады, яғ ни бос фрагменттер болғ ан жағ дайда, бірақ олардың арасында файл орналастыра алмаймыз. Мү ндай файлдық жү йені ұ йымдастыру ү шін фрагментациялаумен кү рес бұ л барлық файлдарды бір- біріне тығ ыз орналастыратын кезең дік компессия.

Мұ ндай ұ йымдастыру бір рет қ олданылатын файлдық жү йе ү шін жарамды болуы мү мкін, сондық тан қ олданғ ыштар саны кө п жағ дайда фрагментация ө те тез жү реді, ал компрессияның тұ рақ ты енгізілуі- жү йе ү шін ауыр болады. Басқ а жағ ынан жү йе қ арапайым жә не ешқ андай шығ ындарды қ ажет етпейді.

2. Блокты файлдарды ұ йымдастырудың файлдық жү йесі. Сыртқ ы есте сақ тау кең істіге блоктарғ а бө лінген (ауыстырулар ү шін тиімді блоктар). Файлдық жү йеде мұ ндай типті ақ параттарды орналастыру беттік ұ йымдастырылуы жедел жадығ а ү рдістер ақ параттарын орналастыруғ а ұ қ сас жү реді. Жалпы жағ дайда ә рбір файл атымен осы файл мә ліметтері орналасқ ан блоктар санының жинағ ымен байланысты. Бұ л блоктар саны реттелген, яғ ни блоктар барлық қ ондырғ ы бойынша таратылуы мү мкін. Мұ ндай ұ йымдастыруда фрагментациялау болмайды, дегенмен блоктардың жойылуы мү мкін (егер файл блокта бір байттық орын алса, онда блок бос емес болып есептеледі). Демек, компрессиялау мә селесі жоқ жә не бұ л жү йені кө п қ олдану ұ йымдастыру барысында қ олдануғ а болады. Бұ л жағ дайда ә рбір файлмен атрибуттар жинағ ына байланысты: файл аты, пайдаланушы аты. Мұ ндай ұ йымдастыру жоғ арыдағ ы жағ дайлардақ ажет етілетін ерекше аттардың болмауына мү мкіндік береді. Бұ ндай жү йеде аттар ерекшелігі тек бір қ олданудағ ы файлдар арасында қ ажет.

Мұ ндай файлдарды каталог арқ ылы ұ йымдастыруғ а болады. Каталог қ ұ рылымы келесі тү рде болуы мү мкін. Каталог қ атарлардан тұ рады; ә р бір I- ші қ атар файлдық жү йенің I- блогына сә йкес келеді. Бұ л қ атар блок бос немесе бос емес екендігі туралы ақ параттан тұ рады. Егер ол бос болмаса, онда бұ л қ атар файл аты мен қ олдану аты кө рсетіледі жә не қ андайда бір қ осымша ақ парат болуы мү мкін.

Ауыстыру барысында жү йе ә ртү рлі ә рекет етуі мү мкін. Файл ашу барысында жү йе барлық каталог бойынша жү реді жә не файлдың логикалық блоктарына сә йкес кесте тұ рғ ызылады не болмаса ә рбір ауыстыру кезінде осы сә йкестікті іздеу жү зеге асырылады.

Файлдық жү йені мұ ндай ұ йымдастыру бір рет қ олданудағ ы шектерде бірдең гейлі болып табылады, яғ ни барлық файлдар тораптармен байланысты.

3. Иерархиялық файлдық жү йе. Файлдық жү йенің барлық файлдары бағ ана деп аталатын қ ұ рылымда тұ рғ ызылғ ан. Бағ ана тү бінде файлдық жү йенің тү бі болады. Егер бағ ана тү йіндері беттік болса, онда бұ л файл каталогты файл болып табылады. Мұ ндай иерархиялық файлдық жү йеге ат қ ою ә ртү рлі тә сілдермен жү ргізіледі.

Бірінші тү рі – файлғ а ат қ ою, жақ ын каталогқ а сай болады, яғ ни біз F0 каталогына жақ ын болатын файлды қ арастырсақ - бұ л файл 1 немесе F2 файлы болады. Мұ ндай жү йеде ат қ ойғ анда аттар бір дең гейде қ айталана бермейді. Басқ а жағ ынан барлық файлдар бағ ана кө мегімен байланысты болғ андық тан, біз файлдық жү йеден нақ ты нақ ты файлғ а жол ашатын, барлық файл аттарынан тұ ратын файлдың толық аты туралы айта аламыз. F3 файлының толық аты мына тү рде белгіленеді: /F0/ F1/ F3/.

Мұ ндай ұ йымдастыру толық жә не қ ысқ а атты файлдармен жұ мыс істеуге мү мкіндік береді. Толық атты файлдың ө з жолы бар, ал кез келген бағ ана тү бінен кез келген тү йінге дейін бір- ақ жол болады, демек осымен аттарды ерекшелеу мә селесі шешіледі. Алғ аш рет бұ л 60- жылдар соң ында Беркли университетінде жасалғ ан Multex операциялық жү йесінде қ олданды. Бұ л шешім кө птеген операциялық жү йелер нә тижесінде пайда болады. Осы иерархияғ а сә йкес ә рбір файлғ а қ андай да бір атрибуттарды байланыстыруғ а болады. Бұ л жү йенің қ ұ рылымы ат қ ою мә селесі болмағ ан жағ дайда кө п рет қ олдану жұ мыстарын ұ йымдастыру ү шін жақ сы жә не мұ ндай жү йе ө те жақ сы жетістіктерге ие.

4.Персонификация жә не операциялық жү йедегі мә ліметтерді қ орғ ау. Бұ л нюанс қ арапайым, сонымен қ атар кү рделі. Қ арапайымдылығ ы- ол туралы бірнеше сө з ғ ана айтамыз, кү рделігі – ұ зақ айтылатын мә селелері бар.

Персонификация – бұ л нақ ты қ олдану идентификациялаудағ ы операциялық жү йе мү мкіндігі жә не осығ ан сә йкес мә ліметтерді сақ тау бойынша ә рекеттер қ абылдай аламыз.

Егер біз MS-DOS операциялық жү йесін қ арастыратын болсақ, онда ол – бір рет қ олданылады.

Операциялық жү йенің екінші дең гейі – бұ л қ олдануларды тіркеуге мү мкіндік беретін операциялық жү йелер, бірақ барлық қ олданулар кейбір субъектілерді жинақ тау тү рінде кө рсетіледі жә не бір-бірімен байланыспайды. Мұ ндай операциялық жү йелерге мысал ретінде main-frame – компьютерлер ү шін IBM фирмасының кейбір операциялық жү йелері бола алады. Мысалы, дә ріс беруші тың даушыларының қ айсы топтан екенін білмейді, бірақ барлық отырғ андар оның курсын колданушылар. Бұ л бір жағ ынан жақ сы, бір жағ ынан жаман. Дә рісті тың дау – бұ л жақ сы, бірақ осы дә ріс беруші сұ рақ беру жаман, себебі ол бір кү нде барлығ ынан сұ рап ү лгірмейді. Оғ ан барлық тың даушыларды қ алайда бө лу керек, ал қ алай бө лу кезек – белгісіз.

Осындай персонификация жағ дайында функциялармен қ амтамасыз етеді, бірақ ұ йымдастыру қ олдану тобының тү зілуін болжамайды.

Қ ұ рылымдық ұ йымдастыру тә сілдері. Қ ұ рылымдық ұ йымдастыру – файлдық ақ параттарды орналастыру ережелерін анық тайды.

Қ ұ рылымдық ұ йымдастыруды былай ажыратады:

- байланысты файлдарды орналастыру

- байланыссыз файлдарды орналастыру

Байланысты ү лестіру кезінде файлдық ақ паратты элементтері физикалық тасушыда орналасады. Адрестік аймақ бойынша (диск ү шін-бұ л секторлар). Мұ ндай тә сіл ү здіксіз файлдар ү шін тә н, дискті кең істікті қ олданумен тиімді.

Бастапқ ы кемшіліктері – оның жеке элементтеріне жету жә не файл тазалауындағ ы қ иындық. Бұ дан басқ а жазуларды есепке алуды жү ргізу жә не дискті кең істікті қ олдану бө лшектер дең гейінде жү ргізіледі. Блокты файлдарды тарату стратегиясы едә уір тиімді болып табылады. Бұ л жағ дайда араласқ ан бө лшіктер ү здіксіз немесе ауыспалы ө лшем блоктарында біріктіріледі.

Байланыссыз ү лестіру кезінде файлғ а жады бө лінеді, тасушының элементтері ретінде секторлар немесе блоктар болуы мү мкін. Бұ л жағ дайда басқ ару жү йесі бос блоктар немесе секторлардың тізімін жү ргізеді. Олар қ ажет уақ ытта бө лінеді. Ә р бө лінген кезде бос блок босатылып жә не оны сұ рағ ан файлдың бө лінген секторына байланыстырады.

Тізімде бос секторлар немесе блоктар қ алмағ ан жағ дайда жадыны бө луге оның бос болмағ андығ ынан бұ ғ атталу фазасы болады.

Файлдарды ұ йымдастырудың блоктық тә сілдері

1. Блоктық тізбекті қ ұ рылым

Белгілер

Адрестік бө лік деректер теруімен байланысқ ан жә не осымен байланысты келесі блоктың адресін табу ү шін оны ОЖадығ а оқ у қ ажет.

Қ арапайым орындалуы (блоктарды тізімге қ осу жә не алу).

Бұ л тә сілдің негізгі кемшілігі ол тізбекті блоктардың ішіндегі блоктарғ а тікелей қ атынау мү мкіндігінің жоқ тығ ы. Белгілі кемшілікті жою ү шін келесі тә сіл қ олданылады, ол блоктты-индексті ү лестіру тә сілі.

2. Файлдарды блокты-индексті ү лестіру.

Бұ л кестелерде жолды енгізу ү шін ө рістер бар.

1-қ адам. Индексті блокты файлғ а жалғ ау (тіркеу).

Физикалық блоктар алдын ала индексті блокқ а жалғ анбайды.

2-қ адам. Ә р физикалық блоктың файлмен байланысуы индексті тізімнің элементіне белгіленген блок адресі жазылуы арқ ылы жасалынады.

3-қ адам. Блокқ а адрестеу индексті белгілеу арқ ылы жасалынады.

3. Файлдар картасы арқ ылы ү лестіру

FAT-файлдар ү лестіру картасы.Бұ л кестенің сыйымдылығ ы тасушыдағ ы деректер блогінің санына тең.

0...15-тасушыдағ ы физикалық адресі. Бұ л ү лестіру вариантында FAT блоктан бө лінген. FAT-та ә р файлғ а блокаралық байланыс тізбекшесі беріледі.

Кестені қ алыптастыру ү шін екі ө лшемді жиын қ олданылады, мұ нда жол саны дискідегі физикалық блок санына тең. Кестедегі элементтердің позициялайтын номері дискідегі блок номеріне сә йкес. Массивтің екінші элементі ағ ымдағ ы номерді байланыстырады жә не сілтейді. Ә р ағ ымдағ ы номер тек қ ана біреумен байланысады. Директоридің адрестік бө лігінде тізбекшінің басқ ы блогінің адресі беріледі.

Блоктың ерекшелену принципі:

Стандарт-ерекшелену-файлды қ ұ ру, файлғ а бірінші бос блоктардан қ осымша блоктар таусылғ анша болады жә не бір блокты бірнеше файл қ олдануы мү мкін емес. Бұ л тә сілдің негізгі кемшілігі ол жұ мыстың тиімділігі ә сер ететін дискілік жадының кө лемінің шектелуі. Негізгі ә дебиеттер 2 [146-187], 3 [35-45]

Қ осымша ә дебиеттер 18 [124–137], 158[262-293] Бақ ылау сұ рақ тары

11 дә ріс. Файлдық жү йенің менеджері. Файлдарды қ орғ ау мен сақ тау. Жадыны бірігіп қ олдану

Файлдық жү йе менеджері (ФЖМ) файлдық жү йедегі қ ажеттіліктердің жұ мыс істеу тә ртібін тү зеді. Ә рбір жеке талап осы тізімнің элементтері тү рінде кө рсетіледі (жү йелік тізім элементі ЖТЭ).

Сонмен ФЖМ функциясы екі параллель немесе тә уелсіз ү рдістерді басқ аруда анық талады:

1. Ү рдістен файлдық жү йеге талаптар.

2. Талаптарғ а қ ызмет кө рсету.

Менеджердің нақ ты функциялары фазалар бойынша аяқ талады:

1-фаза: оларды жұ мыс істеу тізіміне қ ажет ү рдістерден талаптар бойынша жү йелік тізім элементтері.

2-фаза: жұ мыс істеу тізімінен элементті таң дау жә не оның файлдық жү йе қ ызметіне берілуі.

Файлдық жү йе менеджерінің функциялану механизмдері синхронды қ ызмет ету жағ дайына келіп тү скен талаптардың біреуі ғ ана қ абылданады (қ алғ аны жабылады).

Асинхронды сұ лба тү рі- дестеленген қ ызмет ету. Талаптар жұ мыс тізіміне асинхронды дестеленіледі. Элементтер талаптар тү судің шамасы бойынша белгілі қ адамғ а дейін тү зіледі, содан кейін екінші фаза толығ ымен толтырылады. Одан келіп тү скен талаптар не жабылып қ алуы мү мкін, не болмаса қ абылдануы мү мкін.

ФЖМ- толық асинхронды қ ызмет ету барысында екі тә уелсіз ү рдіс тү зеді: 1- олардың тү зілу шамасы бойынша 2- олардың қ ызмет етуі.

ФЖМ негізгі функциялары сұ лбамен жә не жү йелік тізім элементтерінің (ЖТЭ) тү зілуімен анық талады.

ЖТЭ- бұ л нақ ты файл бойынша талаптарғ а қ ызмет ету ү шін қ ажетті мә ліметтер келтірілген параметрлік кесте.

ЖТЭ мыналар кіреді:

- файл аты жә не файлдық жү йе бойынша анық талатын талап етілген функция коды.

- талап етілген ү рдіске қ айтарылатын мә лімет коды.

- тарату қ ызметі ү шін арна номері, яғ ни физикалық қ ұ рылғ ы жә не оперативті жады арасындағ ы деректерді беру

- Жады картасының индексі – файл жә не оперативті жады арасындағ ы деректер алмасу арқ ылы жады мекенін анық тау

- Жү йелік қ ызметтегі элемент ө лшемі.

Файлды сақ тау жә не қ орғ ау. Файлдық жү йенің негізгі қ ызметі – ү лкен кө лемдегі томдармен жұ мыс істеу (300-500 Мб жә не одан да кө п)

Файл келесі атрибуттармен кө рсетіледі:

- стандартты ө лшем 8, 3 жә не оданда жоғ ары файл аттары;

- атрибуттар тізімі;

- қ орғ ау дискрипторы – қ атынау қ ұ қ ығ ын анық тайды;

- деректер;

- тү бірлі индекс, ол ү лкен каталогтағ ы файлдар аттарының индексін анық тайды;

Файлдық атрибуттан басқ а, қ ызмет кө рсету ұ ғ ымында қ олданылады, ол функцияларды анық тайды, ал нақ ты айтатын болсақ файлдар жұ мысын регламенттейді. Файлды оқ у/жазудан басқ а:

- ақ паратты орнату;

- кең ейтілген атрибуттарды орнату; - қ орғ аныс орнату.

NTFS файлдық жү йесінде қ орғ ау ережесі бойынша қ ызмет кө рсетуде келесілер регламентеледі: R - оқ у

X – орнату

W - жазу

D - жою

P – кең ейтілудің ө згеруі O – иесінің ө згеруі

All – барлық қ атынас.

Файлды кө шіру жә не қ ұ ру кезінде аталық қ атынас қ ұ қ ығ ы пайда болады.

Файлды NTFS – тан FAT – қ а трансформаттағ анда барлық қ орғ аныс қ ұ қ ығ ы жоғ алады. Unix операциялық жү йесінде файлдарғ а қ атынаудың ү ш базалық санаттары бар, олардың ә р қ айысысында сә йкесше қ атынас қ ұ қ ығ ы орнатылғ ан:

1. User access (u) – файлды қ олданушы иесі ү шін

2. Group access (g) – файлдар иесі болатын тобтағ ы мү шелер ү шін

3. other access (o) – суперқ олданушылардан басқ а қ олданушылар ү шін.

Unix ОЖ– гі қ орғ аныс келесі ережелер мен постулаттарғ а негізделген:

1. Сыртадамдарғ а қ ызық ты файлдарды шифрланғ ан тү рде сақ тау керек;

2. Ө ндіруші фирма кө рсеткішін қ олдау жә не қ орғ аныс сұ рақ тары бойынша Usenet – телеконференция хабарлау.

security@cpd.com - қ орғ аныс туралы жалпы сұ ратулар.

Жү йеге кіруге мү мкін болатын нү ктелерге ерекше бақ ылауды жү зеге асыру. Оларғ а: бюджет тобтары, ә лсіз парольдер бюджеті анонимді ftp жатады. Интернетке қ осылу жү йесінде tripwire, Crack, COPS типті қ ақ пақ орналастыру. Осы орнатылғ ан қ ақ пақ тан келіп тү скен ақ параттарды талдау. Қ алыпты жұ мыстан кейінге қ алуды бақ ылау, яғ ни жү йенің функциялауы бойынша кү нделікті есеп беру ақ паратын жү йелік файлдарғ а сұ ратуды орындау бойынша, аттар жә не парольдер бойынша талдай білу.

Меншік қ орғ аныс қ ұ ралдарын оң деу. Парольді бақ ылау ол файл паролінің ө згеруін анық тау, пароль сапасына жә не парольдің болмауына байланысты. Парольді бақ ылау ү шін жиі-жиі /etc/passwd файлын тексеріп туру керек. (кемдегенде екі аптада бір рет бақ ылауды жү зеге асыру керек).

Жауапкершілігі кө бірек парольдерге жасырын парольдерді файлды қ олдануды, мысалы /etc/shadows жә не каталогті басынан форматтауғ а дейін.

Паралельді алып тастау бойынша бақ ылау: парольді ауыстыру, ол пұ рсатталғ ан пайдаланушының паролін ауыстыру сияқ ты арнайы утилиттар арқ ылы жү зеге асырылады. Пұ рсаттылық ты бақ ылау: тіркелген аттардың сә йкестігі жә не UID идентификаторында олардың статусы.

Негізгі ә дебиеттер 2 [185-188], 3 [37-48], 10 [89-96]

Қ осымша ә дебиеттер 20[164-207], 17 [174-176], 15 [262-293]