рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел История
/
Атрибуты файлов NTFS - 2

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Атрибуты файлов NTFS - 2

Атрибуты файлов NTFS - 2 - раздел История, Определение ОС. Функции ОС. Процессы и потоки. Классификация ОС. История развития Volume Version Версия Тома, Использует...

Volume Version	версия тома, используется только в системных файлах тома
Volume Information (информация о томе)	Используется только в системном файле тома и включает в частности версию и имя тома
Volume Name	отметка тома
Index Root (корневой индекс)	Корневая вершина дерева типа B+, используемого для поиска файлов в каталоге. Всегда резидентный.
Index Allocation (размещение индекса)	Узлы ветвей дерева типа B+. нерезидентные части индексного списка B-дерева
External Attribute Information	номер первого кластера и количество кластеров нерезидентного атрибута
Bitmap (битовый массив)	Предоставляет информацию об использовании записей в MFT или каталоге

6.5 Хранение файлов.

Файлы NTFS в общем случае состоят из следующих атрибутов:

1. Заголовок записи MFT (H - header)

2. стандартная информация (SI - standard information);

3. Имя файла ( FN - file name);

4. Данные (data);

5. дескриптор безопасности (SD - security descriptor).

Резидентное хранение файлов и каталогов:

Файлы и каталоги с размером менее размера записи MFT могут полностью содержаться внутри записи MFT.

Подобный подход обеспечивает очень быстрый доступ к файлам.

Если значение атрибута хранится непосредственно в MFT, время, необходимое NTFS для доступа к нему, значительно сокращается. Вместо того, чтобы искать файл в таблице и затем считывать цепочку кластеров для поиска данных файла (как это делается, например, в файловой системе FAT), NTFS обращается к диску только один раз и немедленно считывает данные.

Нерезидентное хранение файлов:

Конечно, в большинстве случаев все данные файла не помещаются в запись MFT, поэтому этот атрибут, как правило, является нерезидентным.

Для увеличения эффективности кластеры выделяются файлам по возможности в виде блоков (серий, пробегов) последовательных кластеров. Каждый блок описывается отдельной записью – (стартовый кластер, число кластеров). Файл без фрагментации описывается всего одной записью.

Нерезидентное хранение файлов среднего размера:

Нерезидентное хранение больших и сверхбольших файлов:

Если файл настолько велик (или сильно фрагментирован), что его атрибут данных не помещается в одной записи MFT, то этот атрибут становится нерезидентным, то есть он находится в другой записи таблицы MFT, ссылка на которую помещена в исходной записи о файле. Эта ссылка называется внешним атрибутом (external attribute).

Каталоги NTFS:

Каталог на NTFS представляет собой специфический файл, хранящий ссылки на другие файлы и каталоги, создавая иерархическое строение данных на диске. Файл каталога поделен на блоки, каждый из которых содержит имя файла, базовые атрибуты и ссылку на элемент MFT, который уже предоставляет полную информацию об элементе каталога. Внутренняя структура каталога представляет собой бинарное B+ дерево (форма двоичного дерева, в каждом узле которого хранится несколько элементов), элементы которого сортируются по имени.

Для поиска файла с данным именем в линейном каталоге, таком, например, как у FAT-а, системе приходится просматривать все элементы каталога, пока она не найдет нужный. Бинарное же дерево располагает имена файлов таким образом, чтобы поиск файла осуществлялся более быстрым способом - с помощью получения двухзначных ответов на вопросы о положении файла.

Вывод - для поиска одного файла среди 1000, например, FAT придется осуществить в среднем 500 сравнений (наиболее вероятно, что файл будет найден на середине поиска), а системе на основе дерева - всего около Log2(N), т.е 10-ти (2^10 = 1024).

Хранение каталогов:

Небольшие записи каталогов находятся полностью внутри структуры MFT так же, как записи файла (копии атрибута File_Name файлов и подкаталогов). Для хранения используется атрибут $Index_Root (корневой индекс), который всегда резидентный !

В том случае, когда атрибуты файла (или каталога) не умещаются в MFT и требуется выделение дополнительного пространства:

1. Для хранения описания файлов выделяются нерезидентные индексные буферы (4 Кбайт),

каждый из которых имеет виртуальный номер кластера (virtual clusters numbers, VCN) для

сквозной нумерации кластеров в рамках одной записи MFT;

2. Корневой индекс хранит корень дерева B+ и ссылки (VCN) на индексные буферы.

3. Соответствие между VCN и LCN хранится в атрибуте каталога $Index_Allocation. Примечание:

Логические номера кластеров (LCN), представляют последовательность кластеров всего тома

Пример хранения каталогов:

а.) запись MFT для небольшого каталога (резидентное хранение)

б) запись MFT для “большого” каталога (нерезидентное хранение)

Запись MFT для небольшого каталога:

Запись MFT для небольшого каталога содержит несколько каталоговых записей, каждая из которых описывает файл или каталог.

Фиксированная запись содержит индекс записи MFT файла, длину имени файла, а также другие разнообразные поля и флаги.

Поиск файла в каталоге по имени состоит в последовательном переборе всех имен файлов.

Хранение корневого каталога

6.6 Сжатие файлов.

Файловая система NTFS поддерживает прозрачное сжатие файлов. Сжатие файлов производится следующим образом.

Когда файловая система NTFS записывает на диск файл, помеченный для сжатия, она изучает первые 16 логических блоков файла, независимо от того, сколько сегментов на диске они занимают. Затем к этим блокам применяется алгоритм сжатия. Если полученные на выходе блоки могут поместиться в 15 или менее блоков, то сжатые данные записываются на диск, предпочтительно в виде одного сегмента. Если получить выигрыш не получается, то данные 16 блоков записываются без сжатия. Затем алгоритм повторяется для следующих 16 блоков и т.д.

Сжатие файла частями по 16 блоков явилось компромиссом, если бы порции были меньше, то эффективность бы сжатия снизилась. Если размер блока был бы больше, то это замедлило бы произвольный доступ.

На слайде показан файл, в котором первые 16 блоков успешно сжаты в 8 блоков, следующие 16 не могут быть сжаты, наконец, последние 16 блоков также успешно сжаты на 50%.

Эти три части файла записаны в виде трех сегментов, информация о которых хранится в записи MFT. “Пропущенные” блоки обозначаются в записи MFT как сегменты с нулевым дисковым адресом. На слайде за заголовком (0,48) следует 5 пар, две для первого (сжатого) сегмента, одна для несжатого и две для последнего (сжатого) сегмента.

При чтении этого файла система NTFS должна знать, какие из сегментов файла сжаты, а какие нет. Она видит это по дисковым адресам. Дисковый адрес 0 указывает на то, что предыдущий сегмент сжат. Дисковый блок 0 не может использоваться для хранения данных во избежание неоднозначности (это загрузочный сектор).

Произвольный доступ к сжатому файлу возможен, но не прост. Например, для чтения блока 35 необходимо определить где находится этот блок и распаковать весь сегмент.

Разреженные файлы (sparse files):

Другой тип сжатия известен как разреженные файлы.

Если у вас есть файлы, которые содержат множество нулей (попросту говоря в файле есть "пустые области"), то NTFS позволяет сохранять пространство диска, давая таким файлам определение sparse (разреженный).

Так вот при сохранении таких файлов система просто не выделяет место для пустых областей файла - в результате чего и достигается уменьшение размера файла. При обращении системы к частям, отмеченным как пустые, NTFS просто возвращает нулевые значения. При просмотре свойств файла система сообщит о зарезервированном для него размере, хотя фактический объем может занимать в сотни тысяч раз меньший объем.

Разреженные файлы применяются, в частности, в журнале NTFS ($LogFile).

6.7 Защита целостности данных.

NTFS является восстанавливаемой ФС и поддерживает следующие технологии защиты целостности данных:

1. Тома с аппаратной или программное поддержкой RAID 0, RAID 4, RAID 5 и пр.

2. Горячая фиксация - позволяет файловой системе при возникновении ошибки из-за плохого

кластера записать информацию в другой кластер и отметить сбойный в качестве плохого.

3. Механизм транзакций - каждая операция ввода-вывода, которая изменяет файл на разделе NTFS,

рассматривается файловой системой как транзакция и может выполняться только как неделимый

блок.

Система восстановления NTFS гарантирует корректность файловой системы, а не ваших данных.

Целостность данных и кэширование:

NTFS осуществляет доступ к кэшированным файлам, отображая последние в виртуальную память выполняя чтение и запись.

Диспетчер кэша оптимизирует дисковый ввод-вывод при помощи средства отложенной записи (lazy writer) - набора системных потоков управления, вызывающих диспетчер виртуальной памяти для сброса содержимого кэша на диск в фоновом режиме (асинхронная запись на диск).

В связи с применением механизма отложенной записи данные записанные в кэш-память могут быть потеряны с случае сбоя электропитания.

Горячая фиксация:

а) MFT-запись файла с плохим кластером;

б) исправленная MFT-запись файла;

6.8 Дополнительные возможности.

Дополнительные возможности NTFS:

Hard Link – несколько имен для одного файла

Точки подсоединения NTFS (junction point)

Создание Hard Link:

fsutil hardlink create <новый файл> <существующий файл

Пример: fsutil hardlink create c:foo.txt c:ar.txt

Точки подсоединения:

Другим новшеством в Windows 2000 стало монтирование устройств. Утилита Disk Administrator Windows NT позволяла назначить тому букву латинского алфавита. Этот довольно простой метод дает возможность обратиться к любому дисковому устройству из стандартного меню открытия файла. Естественным ограничением на количество локальных и подключенных сетевых устройств было число 26, соответствующее числу букв латинского алфавита.

Подмонтирование возможно только к пустым папкам на NTFS-томах, а точки монтирования вы можете создать или из оснастки «Управление дисками», или из командной строки при помощи команды mountvol. Для того, чтобы отличить подмонтированные накопители от обычных папок, Explorer показывает их иконками соответствующих устройств. Для чего это может понадобиться? Во-первых, можно таким образом преодолеть ограничение на количество доступных логических дисков (ранее их не могло быть больше 26 - по числу букв латинского алфавита), повысить ёмкость существующих томов не используя динамические и… создавать отказоустойчивые папки на обычных томах.

Например, при монтировании нового основного раздела к папке D:My Work Stuff все последующие обращения к этой папке будут автоматически переадресованы на соответствующий новый основной раздел, даже если он расположен на другом физическом диске, чем устройство D:. Если новый том является отказоустойчивым, то и папка D:My Work Stuff считается отказоустойчивой, даже если само устройство D: этим качеством не обладает.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Определение ОС. Функции ОС. Процессы и потоки. Классификация ОС. История развития

Определение ОС... Операционная система ОС комплекс системных программ обеспечивающий... Критерием эффективности ОС может быть например пропускная способность число выполненных задач за единицу времени...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Атрибуты файлов NTFS - 2

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Машинный язык.
Микропрограмма действует просто как интерпретатор, который получает машинные команды, такие как MOVE, JUMP или ADD, и выполняет их в несколько маленьких шагов. Набор интерпретируемых инструкций опр

Системное и прикладное ПО.
Операционная система предназначена для тот, чтобы скрыть от пользователя все эти сложности. Она состоит из уровня программного обеспечения, который частично избавляет от необходимости общения с апп

Дополнительная функция ОС.
Кроме основной функции управления ресурсами ВС, от ОС зачастую требуется решение еще одной важной задачи – предоставления программного интерфейса доступа к аппаратным ресурсам в виде некоторой вирт

Процессы и потоки.
Процесс – абстракция, описывающая выполняющуюся программу. Для ОС процесс представляет собой единицу работы, заявку на потребление системных ресурсов. Одним из основных ресурсов является ад

Состояния процессов и потоков.
Выделяют 3 основных дискретных состояния процесса (потока): - Готов к выполнению – ждет ЦП; - Выполняется – выделен ЦП; - Приостановлен (блокирован) – ждет некоторого соб

Поддержка многозадачности.
По числу одновременно выполняемых задач ОС могут быть разделены на два класса: - однозадачные (например, MS-DOS, MSX); - многозадачные (OC EC, UNIX, Windows 9х, NT и выше).

Многозадачность.
Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе задачами (процессами или потоками) в режиме мультипрограммирования во многом определяет специфику О

Дисциплины обслуживания.
Бесприоритетные дисциплины – выбор из очереди производится без учета относительной важности задач и времени их обслуживания. Приоритетное обслуживание – отдельным задачам пре

Поддержка многопользовательского режима.
По числу “одновременно” работающих пользователей ОС делятся на: - однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, Windows 9x); - многопользовательские (UNIX, Windows NT, 2000-2007).

Многопроцессорная обработка.
Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.

Особенности алгоритмов управления ресурсами.
Выше были рассмотрены характеристики ОС, связанные с управлением только одним типом ресурсов – процессором. Важное влияние на облик операционной системы в целом, на возможности ее использования в т

Системы пакетной обработки.
Системы пакетной обработки (batch processing) предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью и критерием

Системы пакетной обработки.
Для одновременного выполнения выбираются задачи, предъявляющие отличающиеся требования к р

Системы реального времени.
Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами, такими, (станок, научная экспериментальная установка) или технологическими процессами (гальв

Многоуровневая структура.
Развитием монолитного подхода является многоуровневый, когда ОС реализуется как иерархии уровней. Уровни образуются группами функций ОС – файловая система, управление процессами и устройст

Монолитное ядро.
Наиболее распространенным и классическим вариантом реализации ядерного подхода является моноли́тное ядро́. Монолитность ядер усложняет их отладку, понимание кода

Модульное ядро.
Cовременная, усовершенствованная модификация архитектуры монолитных ядер ОС. В отличие от «классических» монолитных ядер, считающихся ныне устаревшими, модульные ядра, как правило, не треб

Достоинства и недостатки микроядра.
При микроядерном построении ОС работает более медленно, так как часто выполняются переходы между привилегированным и пользовательским режимом. Систему проще функционально развивать, добавл

Появление ОС.
Так как ОС появились и развивались в процессе конструирования компьютеров, то эти события исторически тесно связаны. Поэтому чтобы представить, как выглядели ОС, мы кратко рассмотрим следующие друг

Этап (1940-60).
Середина 40-х XX-века – первые ламповые вычислительные устройства. ОС еще не появились, все задачи организации вычислительного процесса решались программистом вручную с пульта управления.

Этап (1965-75).
1965-1975 годы переход к ИС, новое поколение ЭВМ – IBM/360, многопроцессорная ЭВМ для централизованных вычислений. Реализованы основные концепции, присущие современным ОС: - мульт

Этап (1970-80).
Начало 70-х годов – первые сетевые ОС, которые в отличие от многотерминальных ОС позволяли не только рассредоточить пользователей, но и организовать распределенное хранение и обработку данных между

Этап (1980-90).
Постоянное развитие версий ОС UNIX для ЭВМ различных архитектур. Начало 80-х годов – появление персональных компьютеров (ПК), которые стали мощным катализатором для бурног

Операционная система MS Windows 2000 и выше. Общая характеристика и основные функции. Структура MS Windows 2000-2003. Объекты в MS Windows 2000-2003.
2.2 Основная характеристика Windows 2000-2008. Система Windows 2000-2008 не является дальнейшим развитием ранее существовавших пр

Краткая характеристика.
l Многоуровневая ОС. l Ядро работает в защищенном режиме. l Присутствует микроядро, но оно дополнительно не защищено от остальных фрагментов ядра (т.е. по сути при

Структура ядра.
l Исполняющая система, которая включает управление памятью, процессами, потоками, безопасностью, вводом/выводом, межпроцессорными обменами; Важные для производительности О

Типы объектов Windows 2000-2008.
Объекты исполнительной системы (executive object) представляются различными компонентами исполнительной системы. Они доступны программам пользовательского режима (защищенным

Структура объектов Windows 2000-2003.
Имя объекта Делает объект видимым другим процессам для совместного использования Каталог объектов Обеспечивает иерархичес

Защита объектов.
ОС Windows 2000 поддерживает два вида контроля доступа к объектам: - управление избирательным доступом (discretionary access control) – основной механизм контроля д

Избирательный доступ.
Основан на списках контроля доступа (access control list, ACL), которые описывают каким пользователям можно выполнять какие операции. При отсутствии ACL объект является незащищенным, и сис

Кэширование диска.
Перехват запросов к внешним блочным ЗУ, промежуточным программным слоем – подсистемой буферизации (ПБ). ПБ представляет собой буферный пул, располагающийся в ОЗУ, и комплекс программ, упра

RAID - 0.
Представляет собой дисковый массив, в котором данные разбиваются на блоки, и каждый блок записываются (или же считывается) на отдельный диск. Таким образом, можно осуществлять несколько оп

RAID - 1.
Зеркалирование - традиционный способ для повышения надежности дискового массива небольшого объема. В простейшем варианте используется два диска, на которые записываетс

RAID - 4.
Данные разбиваются на блочном уровне. Каждый блок данных записывается на отдельный диск и может быть прочитан отдельно. Четность для группы блоков генерируется при записи и проверяется при чтении.

Сравнение RAID-систем.
Составные RAID системы: l RAID 0+1 / RAID 1+0 l RAI

Фрагментация и дефрагментация.
Файл, который занимает на диске более одного непрерывного участка, называется фрагментированным. Фрагментация диска- это появление на диске множества свободных учас

Long File Names.
FAT32 преодолела ограничение прежней системы наименования файлов "8.3". В VFAT имя файла может содержать до 255 символов. К счастью, FAT32 воспринимает файлы, которые уже существовали на

Перечень метафайлов
$MFT список содержимого тома NTFS $MFTmirr копия первых 4 записей таблицы MFT $LogFile

Заголовок атрибута
Смещение, байт Размер, байт Описание 0x00 Тип атрибута 0x04

Атрибуты файлов NTFS - 1
Standard Information (стандартная информация) Стандартный атрибут. Дата и время создания и последнего изменения файла, дата и время последнего доступа к файлу

Страничное распределение.
Виртуальное адресное пространство (ВАП) каждого процесса делится на части одинакового, фиксированного для данной ОС размера, называемые виртуальными страницами. Размер страницы кратен степени двойк

Сегментное распределение.
При страничной организации виртуальное адресное пространство процесса делится механически на равные части. Это не позволяет дифференцировать способы доступа к разным частям программы (сегментам), а

Сегментно-страничное распределение.
Данный метод представляет собой комбинацию страничного и сегментного распределения памяти и, вследствие этого, сочетает в себе достоинства обоих подходов. ВАП процесса делится на сегменты,

Архитектура API управления памятью.
Адресное пространство процесса:

Проецируемые файлы.
“Как и виртуальная память, проецируемые файлы позволяют резервировать регион адресного пространства и передавать ему физическую память. Различие между этими механизмами состоит в том, что в последн

Взаимодействие процессов через общую область данных
Для обеспечения когерентности процессы должны работ

Объекты Windows .
Основные понятия: Задание – набор процессов, управляемых как единое целое, с общими квотами и лимитами Процесс – контейнер для ресурс

Процессы.
Процесс – это совокупность системных ресурсов, задействованная для выполнения определенной работы. Понятие "процесс" включает следующее: - исполняемый код;

Потоки.
Поток (нить) – это непрерывная последовательность инструкций, выполняющих определенную функцию. Потоки не имеют собственного адресного пространства и получают доступ к адресному пр

Волокна (fibers).
Введены в Windows 2000 для переноса существующих серверных приложений из UNIX. Реализованы на уровне кода пользовательского режима. В потоке может быть одно или несколько волокон. Для ядра

Планирование загрузки однопроцессорной системы.
Планирование загрузки процессорного времени: - В Windows реализована вытесняющая многозадачность, при которой ОС не ждет, когда поток сам захочет освободит

Граф состояний потоков в MS Windows 2000-2003. Поток простоя. Принципы адаптивного планирования.
16.1 Граф состояний потоков в MS Windows 2000.

Граф состояний потоков в MS Windows 2000-2003. Особенности планирования в многопроцессорных системах.
17.2 Особенности планирования в многопроцессорных системах. Управление потоками в МПС: Операционные системы Wind

Граф состояний потоков в MS Windows 2000-2003. Особенности планирования в ОС MS Windows Vista и Server 2008.
18.2 Особенности планирования в ОС MS Windows Vista и Server 2008. Проблема неравномерного распределения ресурсов процессора:

Планирование загрузки процессорного времени в MS WINDOWS 2000-2003. Функции WIN 32 API создания и завершение процессов и потоков, управление потоками
Планирование загрузки процессорного времени: В Windows реализована вытесняющая многозадачность, при которой ОС не ждет, когда поток сам захочет освободить

Параметры создания потока
Параметр psa является указателем на структуру SECURITY_ATTRIBUTES. Если Вы хотите, чтобы объекту ядра "поток" были присвоены атрибуты за

Функция CreateRemoteThread
Функция CreateRemoteThread создает поток, который запускается в виртуальном адресном пространстве другого процесса. HANDLE Cre

Приоритеты потоков
Приоритет Назначение THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL Приоритет на 1 пункт выше класса приоритета. TH

Функция TerminateThread
Вызов этой функции также завершает поток: BOOL TerminateThread( HANDLE hThread, DWORD dwExitCode); В параметр dwExitCode помещается код завершения потока.

Засыпание и переключение потоков
VOID Sleep ( DWORD dwMilliseconds ); Эта функция приостанавливает поток па dwMilliseconds миллисекунд. Отметим несколько важных моментов, с

BOOL SwitchToThread();
Функция SwitchToThread позволяет подключить к процессору другой поток (если он есть). Вызов SwitchToThread аналогичен вызову Sleep с передачей в dwMilliseconds

DWORD SuspendThread(HANDLE hThread);
Засыпание и переключение потоков VOID Sleep ( DWORD dwMilliseconds ); Эта функция приостанавливает поток па dwMilliseconds миллисекунд. Отметим несколько важных моментов, с

Межпроцессорное взаимодействие. Передача информации в MS Windows 2000-2003. Анонимные каналы. Почтовые ящики. Функции WIN 32 API.
Анонимные каналы Анонимные каналы не имеют имен. Не пригодны для обмена через сеть. Главная цель – служить каналом между родительским и дочерним процессом

Межпроцессорное взаимодействие. Передача информации в MS Windows 2000-2003. Именованные каналы. Почтовые ящики. Функции WIN 32 API.
Виды межпроцессорного взаимодействия (IPC) Предотвращение критических ситуаций Синхронизация процессов Передача информации от одного процесса другому