Файловые системы

1. Файловые системы.

Одной из основных задач операционной системы (ОС) является предоставление удобств пользователю при работе с данными, хранящимися на дисках. Для этого ОС подменяет физическую структуру хранящихся данных некоторой удобной для пользователя логической моделью. Файловая система (ФС) - это часть операционной системы, включающая: * 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 различные операции над файлами, такие как создание, уничтожение, чтение, запись, именование и поиск файлов. Файловая система позволяет программам обходиться набором достаточно простых операций для выполнения действий над некоторым абстрактным объектом, представляющим файл. При этом программистам не нужно иметь дело с деталями действительного расположения данных на диске, буферизацией данных и другими низкоуровневыми проблемами передачи данных с долговременного запоминающего устройства. Все эти функции файловая система берет на себя. Файловая система распределяет дисковую память, поддерживает именование файлов, отображает имена файлов в соответствующие адреса во внешней памяти, обеспечивает доступ к данным, поддерживает разделение, защиту и восстановление файлов. Таким образом, файловая система играет роль промежуточного слоя, экранирующего все сложности физической организации долговременного хранилища данных, и создающего для программ более простую логическую модель этого хранилища, а также предоставляя им набор удобных в использовании команд для манипулирования файлами. Существует несколько файловых систем: FAT, NTFS, ufs, s5 и др. Мы будем рассматривать только FAT и NTFS, так как они являются наиболее используемыми. Операционными системами Windows используется, разработанная еще для MS-DOS файловая система FAT, в которой для каждого раздела и тома MS-DOS имеется загрузочный сектор, а каждый раздел MS-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. Файловая система FAT использовалась во всех версиях MS-DOS и в первых двух выпусках OS/2 (версии 1.0 и 1.1). Каждый логический том имел собственный FAT, который выполнял две функции: содержал информацию распределения для каждого файла в томе в форме списка связей модулей распределения (кластеров) и указывал, какие модули распределения свободны. Когда таблица FAT была изобретена, это было превосходное решение для управления дисковым пространством, главным образом, потому что гибкие диски, на которых она использовалась, редко были размером более, чем несколько Mb. 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.

2. Настройки Панели задач и меню «Пуск»

Панель задач - это помещенная по умолчанию внизу рабочего стола панель, которая содержит кнопку "Пуск", кнопки выполняющихся приложений, панели инструментов, область уведомлений (трей) и системные часы.

Настроенная панель задач может значительно облегчить работу с компьютером, обеспечив быстрый доступ к часто используемым функциям и системным сервисам.

Щелкнув правой кнопкой мыши на пустом месте панели задач, вы увидите контекстное меню для доступа к некоторым функциям ОС, а также настройке самой панели и меню "Пуск". Отсюда можно вызвать "Диспетчер задач", сгруппировать открытые окна приложений, свернуть или развернуть все открытые окна.

 

В контекстном меню снимите галочку с пункта "Закрепить панель задач". Панель стала, разбита на участки, которые можно сдвигать влево и вправо, а также вверх и вниз для расширения места выделяемого под ту или иную функцию, или перемещать к любой стороне экрана. Как правило, одной строки маловато, поэтому лучше растянуть панель по высоте на две строки.

 

В контекстном меню есть пункт "Панели инструментов", который предлагает несколько стандартных панелей: Адрес - эта панель удобна для ввода веб-адресов и перехода на веб-страницы; Ссылки - это панель, которая по умолчанию встроена в IE и содержит веб-адреса для поддержки продуктов Microsoft; Языковая панель - отображает индикатор раскладки клавиатуры - показывает RU или EN в зависимости от текущей раскладки клавиатуры; Рабочий стол - содержит ссылки с выпадающими меню к ярлыкам или программам, расположенным на рабочем столе; Быстрый запуск - очень удобная панель, в нее можно простым перетаскиванием поместить ярлык на нужную программу, и она будет запускаться одним нажатием кнопки. Это намного удобнее, чем размещение ярлыков на рабочем столе.

Также пользователь может создать свою панель инструментов - выберите пункт "Создать Панель" инструментов, и укажите путь к нужной папке с ярлыками.

Можно создать несколько панелей инструментов, и разместить их по сторонам экрана (для этого выделите панель и перемещайте ее к краям экрана пока она не появится на новом месте), хотя правый и верхний правый края не очень удобны для этого - могут возникнуть проблемы с закрытием окон приложений, развернутых на весь экран. Удалить созданную панель, можно сняв с нее галочку в пункте "Панели инструментов" или выбрав в контекстном меню "Закрыть панель" инструментов.

Доступ к настройкам панели задач можно получить, выбрав в контекстном меню пункт "Свойства". В открывшемся диалоговом окне можно настроить внешний вид панели задач, группировку однотипных кнопок на панели, скрытие часов, автоматическое появление и скрытие панели задач, и другие функции. После настройки не забудьте поставить галочку на пункте "Закрепить панель задач".

Меню "Пуск" позволяет получить быстрый доступ ко многим установленным на компьютере программам и системным сервисам. Меню представлено в виде древовидной структуры с выпадающими меню. Ярлыки можно перемещать с помощью мыши, переименовывать, удалять, то есть совершать все те действия, которые доступны для файлов и папок в проводнике Windows. Меню в стиле Windows XP разделено на несколько областей. В левой верхней части находятся ярлыки, определенные пользователем как часто используемые. Поместить программу в это меню можно щелкнув правой кнопкой мыши на добавляемый файл и выбрав в контекстном меню "Закрепить в меню Пуск". В левой средней части находятся ярлыки для программ, которые запускались последними. Их список обновляется автоматически. В левой нижней части находится ссылка "Все программы", которая открывает выпадающий список для доступа к установленным на компьютере программам. В правой части меню "Пуск" находятся ссылки для доступа к сервисам Windows, таким как сетевые подключения, командная строка, справка и поддержка, поиск, а также другие в зависимости от настроек. Элементы меню пуск снабжены всплывающими подсказками, которые появляются, если задержать на них указатель мыши, и контекстными меню, появляющимися по щелчку правой кнопкой мыши на элементе.

 

Доступ к настройке меню "Пуск" можно получить, нажав правую кнопку мыши на кнопке "Пуск" и выбрав пункт "Свойства". Здесь можно выбрать стиль отображения меню - классический, как в старых версиях Windows, или в стиле Windows XP, имеющем более удобный интерфейс и расширенные возможности, количество пунктов в меню "Пуск", а также разрешение или запрет отображения тех или иных пунктов меню и некоторые другие функции.

 

Также в контекстном меню кнопки "Пуск" находятся пункты "Найти" - открывает диалоговое окно поиска, и "Проводник" - эта кнопка используется для доступа к папке, в которой хранятся ярлыки меню "Пуск". По умолчанию это папка ..\Documents and Settings\Username\Главное меню\. В этой папке хранятся ярлыки, индивидуальные для каждого пользователя. Вы можете добавлять сюда свои ярлыки, после этого они будут отображены в меню "Пуск", или удалять существующие. Также в меню "Пуск" отображаются ярлыки, которые одинаковы для всех пользователей. Они хранятся в папке ..\Documents and Settings\All Users\Главное меню\. Изменение ярлыков, хранимых в этой папке, затронет всех пользователей компьютера, перед удалением ярлыка, входящего в эту папку система выдаст предупреждение.

 

Настроить многие функции панели задач и меню "Пуск" для локального пользователя также можно с помощью оснастки Групповая политика (..\windows\system32\gpedit.msc). Откройте оснастку Групповая политика и в левой части консоли перейдите на вкладку Конфигурация пользователя - Административные шаблоны - Панель задач и меню Пуск. Здесь представлены широкие возможности по ограничению прав пользователей к доступу и настройке панели задач и меню "Пуск". Ниже представлено описание некоторых из них:

Запретить группировку элементов панели задач - группировка кнопок панели задач объединяет сходные приложения, если на панели задач нет места. Она включается, если пользовательская панель задач заполнена. По умолчанию эта функция включена. Если включить эту политику, то кнопки панели задач группироваться не будут, кроме того, пользователь не сможет включить группировку - этот пункт будет удален из меню настройки свойств панели задач.

Запретить доступ к контекстному меню для панели задач - скрывает контекстные меню, которые отображаются при выполнении правого щелчка мышью на панели задач или на элементах этой панели, таких, как кнопка "Пуск", часы, другие кнопки панели задач. Эта политика не запрещает пользователям использовать другие методы для выполнения команд, которые располагаются в этих меню.

Запретить изменение параметров панели задач и меню "Пуск" - запрещает пользователю изменять параметры панели задач и меню "Пуск". При попытке вызова из контекстного меню по правой кнопке пункта "Свойства" будет выведено сообщение "Операция отменена вследствие действующих для компьютера ограничений. Обратитесь к администратору сети."

Зафиксировать положение панели задач - если включить эту политику, пользователь не сможет перемещать или изменять размеры панели задач, а кнопка "Закрепить панель задач" будет недоступна.

Не отображать панели инструментов в панели задач - запрещает пользователю удалять установленные или добавлять новые элементы на панель задач - пункт "Панели инструментов" не отображается в контекстном меню.

Не хранить сведения о недавно открывавшихся документах - по умолчанию, система сохраняет ярлыки недавно открывавшихся документов в пользовательском профиле в папке ..\Documents and Settings\Username\Recent\, а некоторые приложения Microsoft отображают список последних открытых документов в нижней строке меню "Файл". Если эта политика включена, ярлыки для недавно открытых документов создаваться не будут, а приложения не будут отображать уже сохраненный список документов в нижней строке меню "Файл".

Очищать список недавно открывавшихся документов при выходе - если эта политика включена, выполняется удаление ярлыков к файлам недавно открывавшихся документов при выходе пользователя из системы. В результате подменю "Документы" в меню "Пуск" будет всегда пустым при входе пользователя в систему.

Скрыть общие группы программ в меню "Пуск" - по умолчанию, меню "Программы" содержит элементы не только из профиля пользователя, но и из профиля All Users. Если эта политика включена, в меню "Программы" отображаются только элементы из профиля пользователя.

Удалить "Завершение сеанса" из меню "Пуск" - удаляет кнопку "Выход" из системы в меню "Пуск". Однако пользователь может выйти из системы, используя другие методы, например диспетчер задач.

Удалить Сетевые подключения из меню "Пуск" - эта политика удаляет команду "Подключения" из меню "Пуск".

Удалить значок "Мои документы" из главного меню - удаляет значок "Мои документы" из меню "Пуск" и его подменю.Эта политика удаляет только значок. Она не запрещает пользователю получать доступ к содержимому папки "Мои документы" другими способами. Чтобы изменения этой политики вступили в силу, нужно выйти и снова войти в систему.

Удалить значок "Мои рисунки" из главного меню - удаление значка "Мои рисунки" из меню "Пуск"

Удалить значок "Моя музыка" из главного меню - удаление значка "Моя музыка" из меню "Пуск"

Удалить и отключить кнопку выключения компьютера - запрещает пользователю завершать работу системы или перезагружать Windows. Эта политика удаляет пункт "Выключение" из главного меню и отключает все пункты выхода или перезагрузки кроме смены пользователя в диалоговом окне диспетчера задач. Эта политика запрещает пользователям использовать пользовательский интерфейс Windows для завершения работы системы, хотя и не запрещает использовать другие программы для завершения работы Windows.

Удалить имя пользователя из меню "Пуск" - удалить имя пользователя из меню "Пуск"

Удалить команду "Выполнить" из меню "Пуск" - позволяет запретить запуск команды "Выполнить" из меню "Пуск", обозревателя Internet Explorer и диспетчера задач. Если эта политика включена, это приводит к следующим изменениям: команда "Выполнить" удаляется из меню "Пуск"; кнопка "Новая задача" удаляется из окна "Диспетчер задач". Кроме того, в панели адреса Internet Explorer запрещается: ввод UNC-пути, доступ к локальным дискам, например, C:;доступ к локальным папкам, например, \temp. Кроме того, пользователи, имеющие клавиатуры с дополнительной клавишей Win+R не смогут открывать диалог "Запуск программы" с помощью сочетания клавиш Win+R. (будет выведено сообщение "Операция отменена вследствие действующих для компьютера ограничений. Обратитесь к администратору сети."). Эта политика влияет только на указанные возможности интерфейса. Она не запрещает пользователям применять другие методы для запуска программ.

Удалить контекстные меню перетаскивания для элементов меню "Пуск" - запрещает пользователям использовать перетаскивание мышью для изменения порядка или удаления элементов меню "Пуск". Кроме того, она удаляет контекстные меню из меню "Пуск". Если эта политика отключена или не задана, пользователи могут изменять порядок или удалять элементы меню "Пуск" с помощью перетаскивания мышью этих элементов. Они также могут использовать контекстные меню, открывая их с помощью правого щелчка мышью на элементах меню "Пуск". Эта политика не запрещает пользователям использовать другие методы для настройки меню "Пуск" или для выполнения заданий, доступных им с помощью контекстных меню.

Удалить меню "Документы" из главного меню - удаляет меню "Недавние документы" из меню "Пуск", хотя сами ярлыки продолжают сохраняться. Если позднее эта политика будет отключена или установлена в состояние "не задана", ярлыки, сохраненные как до включения этой политики, так и во время ее действия, вновь появятся в меню "Документы".

Удалить меню "Найти" из главного меню - удаляет команду "Найти" из меню "Пуск" и отключает некоторые функции поиска "Проводника" Windows. Эта политика удаляет команду "Найти" из меню "Пуск" и из контекстного меню, появляющегося при выполнении правого щелчка мышью на кнопке "Пуск". Кроме того, система не реагирует на нажатие на клавиатуре сочетания клавиш Win+F. В "Проводнике" Windows кнопка "Поиск" сохраняется на стандартной панели инструментов, но система не реагирует на нажатие сочетания клавиш + . Кроме того, команда "Найти" не появляется в контекстном меню при выполнении правого щелчка на значках, представляющих собой диски или папки. Эта политика влияет только на перечисленные элементы пользовательского интерфейса. Она не влияет на Internet Explorer и не запрещает пользователям использование других методов выполнения поиска.

Удалить папки пользователя из главного меню - скрывает все папки в пользовательской (располагающейся вверху) части меню "Пуск". Все другие элементы отображаются, но папки будут скрыты. Эта политика используется совместно с перенаправлением папок. Перенаправленные папки появляются в основной (нижней) части меню "Пуск". Однако при этом исходная пользовательская версия папок все равно отображается в верхней части меню "Пуск". Поскольку отображение двух папок с одним и тем же именем может запутывать пользователя, можно использовать эту политику для того, чтобы скрыть пользовательские папки. Учтите, что эта политика скрывает все пользовательские папки, а не только перенаправленные папки. Если эта политика включена, папки в верхней части меню "Пуск" не отображаются. Если пользователи добавляют новые папки в каталог меню "Пуск" в своем профиле пользователя, эти папки появляются в каталоге, но не отображаются в меню.

Удалить список всех программ в меню "Пуск" - если эта политика включена, элемент "Все программы" будет удален из меню "Пуск".

Удалить список программ, закрепленных в меню "Пуск" - если эта политика включена, список закрепленных программ удаляется из меню "Пуск", и флажки "Интернет" и "Электронная почта" удаляются из диалогового окна настройки меню "Пуск".

Удалить список часто используемых программ в меню "Пуск" - если эта политика включена, список часто используемых программ будет удален из меню "Пуск".

Удалить справку из главного меню- удаляет команду "Справка" из меню "Пуск".

Удалить ссылки и запретить использование Windows Update - запрещает пользователям подключаться к веб-узлу "Windows Update". Эта политика запрещает доступ пользователю к веб-узлу "Windows Update" по адресу http://windowsupdate.microsoft.com. Кроме того, эта политика удаляет соответствующую гиперссылку из меню "Пуск" и их меню "Сервис" в "Internet Explorer".

Удалить меню "Избранное" из главного меню - если эта политика включена, элемент "Отображать Избранное" не отображается в дополнительных параметрах настройки меню "Пуск". Эта политика влияет только на главное меню. Элементы меню "Избранное" по-прежнему представлены в проводнике Windows и в Internet Explorer.

Как видите, многие функции, которые предлагают программы-твикеры и советы, касающиеся системного реестра, могут быть активизированы с помощью стандартных средств Windows.

Список использованной литературы

1. Кононыхин В.Н. «Сети ЭВМ»: Учебное пособие по курсу «Системы и сети телеобработки данных»/ Под. Ред. В.Н. Четверикова. – М.: Издательство МВТУ, 1989. – 48 с., 18 ил.

2. Воройский Ф.С. Систематизированный толковый словарь по информатике. (Вводный курс по информатике и вычислительной технике в терминах.) – М: Либерия, 1998. – с. 376.

3. Чоговадзе Г.Г. «Персональные компьютеры». – М.: Финансы и Статистика, 1989. – 208 с.: ил.

4. Вудкок Дж. «Современные информационные технологии совместной работы»/Перевод с анг. – Москва: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 1999. – 256 стр.: ил.

5. Острейковский В.А. «Информатика»: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа., 1999. – 511 с.: ил.