Файловая система в Windows

Представляет собой запоминающее устройство с несколькими круглыми жесткими пластинами покрытыми слоем ферромагнитного материала расположенные на одной оси привода и с подвижными считывающими головками. В работе жесткого диска (винчестера) используется принцип магнитной записи. Мы не будем углубляться в устройство и работу жестких дисков, а рассмотрим в общих чертах файловую систему компьютера.

Файловая система компьютера (ФС) — описание способа хранения, распределения, наименования и обеспечения доступа к информации, хранящейся на жестком диске компьютера. Именно файловая система жесткого диска определяет правила наименования файлов и каталогов, ограничения на максимальные размеры файла и раздела, длину имени файла, максимальный уровень вложенности каталогов и другие моменты. Кстати, максимальный размер файла в файловой системе FAT32 составляет 4 Гбайта.

В ОС Windows наиболее распространенной на сегодняшний день является файловая система NTFS, заменившая устаревшую файловую систему FAT. Именно файловую систему NTFS лучше всего использовать на сегодняшний день. Чтобы жесткий диск можно было использовать в компьютере, его необходимо подготовить, отформатировать в выбранную файловую систему. Программа форматирования создает на жестком диске компьютера структуру в соответствии с правилами файловой системы Windows после чего диск становится виден в операционной системе и его можно использовать. Форматирование жесткого диска осуществляется силами операционной системы или сторонней программы. При этом выбирается тип файловой системы жесткого диска, размер кластера и способ форматирования.

Кластер — упрощенно, минимальная ячейка на жестком диске для хранения информации, эдакая коробочка для хранения файлов. Кластер имеет вполне конкретные стандартизованные размеры равные 512 байт раньше и 4 096 байт в настоящее время. В одном кластере хранится только один файл, если он меньше размера кластера, то все равно занимает весь кластер. Когда файл не помещается целиком в одном кластере, то он записывается кусочками по разным кластерам, необязательно соседним. Поскольку размеры файлов крайне редко кратны размеру кластера, то на диске файлы практически всегда занимают больше места, чем их реальный размер. Чтобы было понятнее, возьмем для наглядности такой пример. Есть 9 кирпичей, из них 3 белых и 6 красных, а в контейнер помещается только 5 кирпичей одного типа. Чтобы хранить наши кирпичи нам понадобится 3 контейнера, хотя емкость двух контейнеров 10 кирпичей. Вот наглядная иллюстрация, как это происходит.

В файловой системе компьютера происходит точно также. В этом легко убедиться, если кликнуть правой кнопкой мыши по файлу и выбрать свойства.

Файл размером 6 байт занимает в файловой системе жесткого диска 4 096 байт , т.е. один кластер. Соответственно маленький размер кластера больше подходит для хранения маленьких файлов, а большой размер кластера для хранения больших. Тогда место на диске будет использоваться более рационально. Так же происходит и с ярлыками.

Структура файловой системы Windows

Первоначально, вся информация в виде файлов записывалась в файловую систему Windows в одну кучу, однако с ростом количества информации и емкости дисков это стало очень неудобно. Попробуйте найти нужную вам вещь в коробке, среди десятков других. Выходом из этой ситуации стало создание древовидной структуры папок (директорий или каталогов) сильно облегчающих структурирование и поиск информации. Внутри каталога создаются подкаталоги, и файлы группируются по логическому принципу удобному пользователю.

Дальнейший рост емкости дисков привел к следующему очевидному шагу, разбить один физический носитель информации на несколько логических разделов (дисков). Логически выделенная часть смежных блоков на диске называется раздел (partition). Такая структура файловой системы применяется в настоящее время в операционной системе Windows.

Это позволяет упростить структурирование информации, повысить надежность хранения данных за счет разделения системных и пользовательских файлов, более гибко управлять правами доступа к файлам, увеличить скорость дисковых операций. Каждый созданный логический диск воспринимается операционной системой, как независимый, хотя фактически он виртуален. Благодаря этому каждому разделу жесткого диска можно назначить произвольную файловую систему или настроить размер кластера, а так же иметь несколько операционных систем на одном компьютере.

Первый физический сектор жесткого диска отведен для хранения главной загрузочной записи (MBR), необходимой для начальной загрузки операционной системы, а так же хранит таблицу разделов.

Разделы бывают двух видов: первичный (основной) и дополнительный (расширенный). В первом секторе основного раздела располагается загрузочный сектор, обеспечивающий загрузку ОС с данного раздела жесткого диска. Всего на физическом диске может быть четыре раздела и только один из них расширенный. Дополнительный раздел представляет собой оболочку для любого количества других логических разделов. Это позволяет обойти ограничение, только четыре раздела на физическом диске.

Вот и все, что мы хотели рассказать о файловой системе компьютера в операционной системе Windows.

Организация файловой системы Windows.

Операционная система Windows. Виды. Функциональные возможности.

ОС Windows – это совокупность программ, используемых для операций с документами, обеспечивающая управление внешними устройствами и программами. Именно система программ ОС организует всю работу компьютера по обработке данных. Она организует диалог с пользователем, управляет устройствами и ресурсами компьютера, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ и т.д.

Без операционной системы доступ к аппаратуре и программам современного компьютера совершенно невозможен. Все аппаратные. А также и программные средства предоставляются пользователю только через посредника – операционную систему.

Способ общения – внешний вид программной среды, служащий для обеспечения диалога с пользователем также называется интерфейсом. На ПК наблюдают 2 вида интерфейса – командный и оконный.

Рабочий стол. Панель задач.

Виды окон, элементы окна, операции с окнами.

Рабочий стол – основной экран Windows, содержащий документы и различные средства для работы с ними. Это первое, что вы видите после загрузки системы. На рабочем столе располагаются значки объектов мой компьютер, корзина, сетевое окружение, Интернет, панель задач, кнопка ПУСК. На панели задач отображается информация об открытых окнах и запущенных приложениях Windows.

Основным объектом ОС Windows является окно. Окно представляет собой прямоугольную область на экране, ограниченную рамками. Работая в системе Windows, можно открыть сразу несколько окон и по очереди работать в каждом, переключаясь с помощью кнопок на панели задач. Все окна делятся на 4-е вида: окна папок, диалоговые окна, окна приложений и окна справок.

В окнах папок содержатся значки других объектов Windows.

Окна приложений служат для показа содержания документа, загруженного в приложение, а также содержат элементы управления окном.

Диалоговые окна – это специальные окна, через которые вводится дополнительная информация. Они обычно служат для вывода на короткий срок какой-либо информации, запроса на те или иные действия.

Окна справок служат для вывода справочной информации по работе с Windows и его приложениями.

Каждое окно имеет элементы для его управления: заголовок, кнопки управления, строка меню, панель инструментов, рабочая область, вертикальная линейка прокрутки, границы рамки.

Главное и контекстное меню.

Создание ярлыка, быстрый запуск программ.

Главное меню Windows содержит следующие команды: Программы, Документы, Настройка, Найти, Справка, Выполнить, каждая из которых имеет свои функции.

При работе с объектами в операционной системе Windows чаще всего используется манипулятор «мышь». На экране он отображается указателем. Управление мышью осуществляется по нажатию основной или дополнительной клавиши мыши. Основная – означает выбор действия; дополнительная – вызов контекстного меню. В контекстном меню содержится список программ, которые можно применить для данного объекта. Контекстные меню различных программ и объектов различны.

Термин ярлык обозначает командный файл, с помощью которого можно осуществить доступ к какому либо объекту. При работе с ярлыками сами объекты остаются без изменений.

На панели быстрый запуск обычно помещаются ярлыки наиболее часто используемых программ, для запуска которых достаточно один раз щёлкнуть на ярлыке.

Организация файловой системы Windows.

Файловая система — общая структура, определяющая в операционной системе наименование, сохранение и размещение файлов. Различными типами файловых систем являются системы NTFS, FAT и FAT32.

Файловая система FAT:

Файловая система, используемая MS-DOS и операционными системами семейства Windows для упорядочения файлов и управления ими. FAT (file allocation table — таблица размещения файлов) представляет собой структуру данных, создаваемую Windows при форматировании тома для файловых систем FAT или FAT32. Windows хранит в таблице размещения файлов сведения о каждом файле, чтобы при необходимости можно было извлечь нужный файл.

Файловая система FAT32:

Файловая система, производная системы FAT. FAT32 поддерживает меньшие размеры кластеров, что позволяет более эффективно использовать дисковое пространство.

Файловая система NTFS:

Улучшенная файловая система, обеспечивающая уровень быстродействия и безопасности, а также дополнительные возможности, недоступные ни в одной версии файловой системы FAT. Например, для обеспечения целостности данных тома в файловой системе NTFS используются стандартные технологии записи и восстановления транзакций. В случае сбоя компьютера целостность файловой системы восстанавливается с помощью файла журнала NTFS и данных о контрольных точках. В операционных системах Windows 2000 и Windows XP файловая система NTFS также обеспечивает такие дополнительные возможности, как разрешения для файлов и папок, шифрование, дисковые квоты и сжатие.

Ос семейства Windows. Общая характеристика. Файловая система Windows. Основные объекты Windows (файл, папка, документ, ярлык, приложение).

В настоящее время большинство персональных компьютеров в мире работают под управлением той или иной версии операционной системы Windows (Microsoft).Программные продукты этого семейства обладают общими характерными чертами:

 единый графический пользовательский интерфейс;

 пошаговое выполнение операций за счет наличия Мастеров;

 поддержка работы в сетевой среде;

 наличие универсальной системы средств обмена данными между приложениями (буфер обмена, динамический обмен данными – DDE, связывание и встраивание объектов – OLE).

В операционных системах семейства Windows реализована открытая архитектура (Windows Open Services Architecture – WOSA), которая предоставляет механизмы для решения задачи передачи информации независимо от ее местоположения и формата представления. С их помощью пользователь компьютера может легко подключиться к любой из информационных служб, располагающихся в различных сетях или операционных системах. В настоящее время обеспечивается стандартный доступ к базам данных, почте, телефонным сетям и системам лицензирования, сетевым службам и специализированным службам (финансовые системы и данные реального времени).

Особенности ОС Windows:

Ориентирование на неподготовленного пользователя (простота работы в операционной среде;

Единый пользовательский интерфейс

Оптимальное управление оперативной памятью;

Возможность подключать новые внешние устройства без перенастройки ОС;

возможность автоматической настройки компьютера: ОС определяет, из каких компонентов собран компьютер, на котором она установлена, и настраивает сама себя для работы с этими компонентами.

возможность использовать в конкретной программе объекты, созданные средствами другой программы;

Совместимость с MS DOS;

Возможность одновременно выполнять несколько приложений и легко переключаться с одной программы на другую;

Возможность использовать анимацию, мультимедиа и многое другое;

Поддержка масштабируемых шрифтов (используются не растровые, а векторные шрифты).

Многозадачность (обеспечение одновременного выполнения нескольких задач и переключение с одной на другую), основные понятия многозадачности – процесс (выполнение программ в целом), поток (часть процесса, выполняемая параллельно)

В ОС Windowsприложения, папки, документы рассматриваются какобъекты, поэтому пользователю предоставляется возможность так называемого объектно-ориентированного подхода.

Все объекты имеют определенные свойства, и над ними могут проводиться определенные операции. Например, документы имеют определенный объем, их можно копировать, перемещать, переименовывать. Окна имеют размеры, их можно изменять. Папки можно открыть, копировать, переносить, переименовывать. Хотя каждый из этих объектов имеет разные свойства, с ними можно производить различные действия, технология работы с объектами и интерфейс универсальны. Это позволяет пользователю достичь единообразия при работе с разными объектами.

Ознакомиться со свойствами любого объекта, а также выполнить над ним разрешенные для него операции можно, вызвав контекстное меню.

Базовые понятия ОС Windows:

Документ– любойфайл, созданный пользователем.

Инструмент– программа, с помощью которой создаются и редактируются документы пользователя.

Папка– служит для упорядочения хранения документов (аналог каталога вMSDOS). Папка как и каталог может содержать вложенные папки.

Корзина– технология, позволяющая выбрасывать ненужные документы.

Пиктограммаили значок – условный графический символ, снабженный надписью иоднозначно связанныйс соответствующим объектом.

Ярлык– условный графический символ, с помощью которого организуется ссылка на объект. Это путь к объекту, который хранится в другом месте или специальный файл связи. Для одного и того же объекта можно организовать множество ярлыков, удаление ярлыка не ведет к удалению самого объекта.

Рабочий стол– скрытая папка \Windows\Рабочий стол — абсолютно чистым быть не может. Как правило, на рабочем столе располагаются специальные папки «Мой компьютер», Корзина, Мои документы и «Сетевое окружение». На рабочем столе целесообразно создавать ярлыки для быстрого доступа к дискам, папкам и документам наиболее часто используемым.

Командный центр. ВWindows9xих несколько. Это специальные прикладные и управляющие программы.

панель задач (кнопка «Пуск»-программы, документы, настройка, справка, выполнить, остановка и завершение работы; кнопки всех открытых папок и программ);

мой компьютер (средство, позволяющее получить сведения о составе компьютера, дисках, папках);

сетевое окружение (средство, обеспечивающее быстрый доступ к сетевым ресурсам – дискам, принтерам, общим для всех компьютеров сети)

Элемент управления – стандартный объект, используемый ОС для ввода разного рода информации.

Меню. Это набор всевозможных команд, из которых надо выбрать одну. Пример – главное менюWindows, появляющееся после нажатия кнопки ПУСК. Меню представляет собой перечень команд, из которых необходимо сделать выбор. Выбор команды осуществляется кнопкой мыши и щелчком. Обычно это приводит к выполнению определенной команды. Все меню обладают общими свойствами : могут иметь несколько уровней (меню, подменю), могут иметь недоступные для выполнения пункты (блеклые), могут иметь пункты, при выборе которых открываются диалоговые панели (эти пункты имеют названия, которые оканчиваются многоточием)