Файлы и файловая система

Информация о метафайлах находиться в MFT - файле. Такая система  придумана для увеличения надежности NTFS и себя оправдывает. NTFS практически  не имеет ограничения на размеры  диска ( во всяком случае при нынешних технологиях производства жестких дисков). Размер кластера может варьироваться от 512 b до 64 Kb, хотя обычный его размер равен 4 Kb.

Каталог NTFS. Это метафайл с обозначением $. Он разделен на части, в каждой из которых содержится имя файла, его атрибуты и ссылка на MFT - файл. А там уже есть вся остальная информация. Каталог представляет собой бинарное дерево, т.е. в каталоге информация о данных на диске расположена таким образом, что при поиске какого-либо файла каталог разбивался на две части и ответ заключался в том, в какой именно части находиться искомое. Затем та же самая операция повторяется в выбранной половине. И так до тех пор, пока не будет найден нужный файл.

Файлы. Их как таковых нет, есть так называемые потоки. То есть, любая единица информации представляет собой несколько потоков. Один поток - это сами данные, он является основным. Другие потоки - атрибуты файла. К любому файлу можно прикрепить любой другой файл. Проще говоря, к потокам одних данных можно прикрепить совершенно новый поток и записать туда новые данные. Вот только информация по объему файла берется по объему основного потока. Пустые или малоразмерные файлы на диске отображены только в метафайлах. Сделано это в целях экономии дискового пространства. Вообще надо отметить, что понятие файл намного глубже и шире и все свойства описать довольно сложно.

Ко всему прочему, файлы NTFS имеют такой атрибут как  сжатый. Любой файл или даже каталог  может быть сжат. Сама операция сжатия происходит незаметно, так как скорость ее довольно высока. До кучи, используется так называемое виртуальное сжатие т. е. одна часть файла может быть сжата, а другая нет. Сжатие осуществляется блоками. Каждый блок равен 16 кластерам.

В NTFS используется шифрование данных. Таким образом, если вам пришлось по каким – либо причинам переустановить систему заново, то зашифрованные  файлы без соответствующей санкции  прочитать не сможете.

Журналирование. NTFS - отказоустойчивая система, которая вполне может привести себя в корректное состояние при практически любых реальных сбоях. Любая современная файловая система основана на таком понятии, как транзакция - действие, совершаемое целиком и корректно или не совершаемое вообще. У NTFS просто не бывает промежуточных (ошибочных или некорректных) состояний - квант изменения данных не может быть поделен на до и после сбоя, принося разрушения и путаницу - он либо совершен, либо отменен.

Таким образом, журналирование – средство для существенного сокращения числа ошибок и сбоев системы. Вряд ли рядовой пользователь NTFS хоть когда-нибудь заметит ошибку системы или вынужден будет запускать chkdsk - опыт показывает, что NTFS восстанавливается в полностью корректное состояние даже при сбоях в очень загруженные дисковой активностью моменты. Можно даже оптимизировать диск и в самый разгар этого процесса нажать reset - вероятность потерь данных даже в этом случае будет очень низка. Важно понимать, однако, что система восстановления NTFS гарантирует корректность файловой системы, а не ваших данных. Если вы производили запись на диск и получили аварию - ваши данные могут и не записаться.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6. Файловые системы Linux

Современная, мощная и бесплатная операционная система Linux предоставляет широкую территорию для разработки современных систем и пользовательского программного обеспечения. Некоторые из наиболее интересных разработок в недавних ядрах Linux это новые, высоко производительные технологии для управления хранением, размещением и обновлением данных на диске.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7. EXT 2 (The Second Extended File System)

Ext2 - файловая система, создаваемая в Linux по умолчанию. В результате ее создания раздел дискового накопителя будет состоять из множества областей, - групп блоков, которые, в свою очередь, подразделяются на меньшие области. 

Индексный дескриптор- это указатель на файл, в котором содержится информация относящаяся к файлу: владелец, права доступа, дата последнего изменения. Каждому файлу соответствует один индексный дескриптор. Количество индексных дескрипторов постоянно и задается во время создания файловой системы (по умолчанию на каждые 4096 байт - один дескриптор).

Суперблок - в суперблоке храниться информация обо всей файловой системе. Суперблок есть в каждой группе блоков, он является всего лишь резервной копией суперблока из первой группы блоков. 

Дескриптор группы - здесь хранится информация о каждой группе блоков. Здесь также находятся указатели на таблицу индексных дескрипторов.

Битовая карта  блоков - массив битов, указывающих на использованные блоки.

Таблица индексных  дескрипторов - таблица реально выделенных для данной группы блоков индексных дескрипторов.

Блоки данных– блоки, в которых непосредственно находятся данные (Приложение 8).

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8.  EXT 3

Файловая система ext3 по сути является усовершенствованной версией файловой системы ext2. Эти усовершенствования предоставляют следующие преимущества: 

1) Доступность.

В случае неожиданного отключения питания или сбоя системы (так  называемого некорректного отключения системы) каждую смонтированную файловую систему ext2 необходимо проверять на целостность с помощью программы e2fsck. Это длительный процесс, который может значительно замедлить загрузку системы, особенно при больших дисках с большим количеством файлов. И пока проверка не закончится, данные на дисках будут недоступны. 

Журналирование, выполняемое файловой системой ext3, означает, что такая проверка файловой системы после некорректного отключения системы более не требуется. Проверка целостности в ext3 выполняется только в очень редких случаях, при отказе оборудования, например, при сбое жёсткого диска. Время восстановления файловой системы ext3 после некорректного отключения системы не зависит от размера файловой системы или числа файлов, оно зависит от размера журнала, используемого для поддержки целостности. На восстановление при стандартном размере журнала уходит около секунды, в зависимости от скорости компьютера. 

2) Целостность данных

Файловая система ext3 надёжно обеспечивает целостность данных в случае некорректного отключения системы. Файловая система ext3 позволяет вам выбрать тип и уровень защиты ваших данных. По умолчанию тома ext3 обеспечивают высокий уровень целостности данных с учётом состояния файловой системы. 

3) Скорость.

Несмотря на то, что некоторые  данные записываются неоднократно, в  большинстве случаев ext3 работает быстрее, чем ext2, так как журналированиеext3 позволяет оптимизировать перемещение головки жёсткого диска. Вы можете оптимизировать скорость, выбирая из трёх режимов журналирования, но учтите, что это влияет на уровень целостности данных.

 

 

Практическая  часть

Рассмотрим следующую  задачу:

На предприятии ООО «Сириус» производится расчет заработной платы сотрудников Центра информационных технологий (ЦИТ) за текущий месяц по повременной форме тарифной системы оплаты труда. По условиям заключенных договоров всем сотрудникам начисляются ежемесячные премии. Данные для выполнения расчетов представлены в таблицах 11.1 и 11.2.

Для решения задачи необходимо следующее:

1. Построить таблицы по  данным, приведенным в таблицах  11.1 и 11.2.

2. Организовать межтабличные  связи с использованием функций  ВПР или ПРОСМОТР для автоматического  формирования заработной платы  сотрудников.

3. Сформировать и заполнить  ведомость начисления заработной  платы сотрудников ЦИТ ООО  «Сириус» за текущий месяц  (рис. 11.3).

4. Результаты расчетов размеров оплаты труда сотрудников ЦИТ представить в графическом виде.

Часовые тарифные ставки сотрудников ЦИТ

Рис. 11.1. Данные о  часовых  тарифных ставках сотрудников  ЦИТ

Отработанное  время сотрудников в текущем  месяце

Рис. 11.2. Данные об отработанном времени сотрудников

Ведомость начисления заработной платы сотрудникам ЦИТ за текущий месяц

Рис. 11.3. Расчет заработной платы сотрудникам ЦИТ

 

 

 

 

 

Описание алгоритма  решения задачи:

1. Запустить табличный  процессор MS Exсel.

2. Создать книгу  с именем «ООО Сириус».

3. Лист 1 переименовать  в лист с названием Часовые тарифные ставки сотрудников ЦИТ.

4. На рабочем листе Часовые тарифные ставки сотрудников ЦИТ создать таблицу.

5. Заполнить таблицу  исходными данными (рис. 11.1).

 

Рис. 11.1. Расположение таблицы Часовые тарифные ставки сотрудников ЦИТ

6. Лист 2 переименовать в  лист с названием Отработанное время сотрудников в текущем месяце.

7. На рабочем столе Отработанное время сотрудников в текущем месяце создать таблицу и заполнить её исходными данными (рис. 11.2.).

 

Рис. 11.2. Расположение таблицы Отработанное время сотрудников в текущем месяце

8. Лист 3 переименовать в  лист с названием Расчёт заработной платы сотрудников ЦИТ.

9. На рабочем листе  Расчёт заработной платы сотрудников  ЦИТ. создать таблицу, и заполнить  её исходными данными (рис. 11.3.).

 

Рис. 11.3. Расположение таблицы Расчёт заработной платы сотрудников ЦИТ

10. Заполнить графу Должность таблицы «Расчёт заработной платы сотрудников ЦИТ» следующим образом:

Занести в ячейку С2 формулу:

=ВПР('Часовые тарифные ставки'!A2;'Часовые тарифные

ставки'!A1:C7;1;1).

Размножить введённую  в ячейку С2 формулу для остальных ячеек (с С3 по С7) данной графы. Таким образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки.

 

11. Заполнить графу Часовая тарифная ставка таблицы «Расчёт заработной платы сотрудников ЦИТ» следующим образом:

Занести в ячейку D2 формулу:

=ПРОСМОТР('Часовые тарифные ставки'!B1;'Часовые тарифные

ставки'!B1:B7;'Часовые тарифные ставки'!B2:B7).

Размножить введённую  в ячейку D2 формулу для остальных ячеек (с D3 по D7) данной графы. Таким образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки.

12. Заполнить графу Отработанное время таблицы «Расчёт заработной платы сотрудников ЦИТ» следующим образом:

Занести в ячейку E2 формулу:

=ПРОСМОТР('Отработанное время сотрудников'!C5;'Отработанное

время сотрудников'!C1:C7;'Отработанное время сотрудников'!C2).

Размножить введённую  в ячейку E2 формулу для остальных  ячеек (с E3 по E7) данной графы. Таким  образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки.

13. Заполнить графу Премия таблицы «Расчёт заработной платы сотрудников ЦИТ» следующим образом:

Занести в ячейку F2 формулу:

=ПРОСМОТР('Часовые тарифные ставки'!C1;'Часовые тарифные

ставки'!C1:C7;'Часовые тарифные ставки'!C2).

Размножить введённую  в ячейку F2 формулу для остальных  ячеек (с F3 по F7) данной графы. Таким  образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки.

14. Рассчитать графу Заработная плата таблицы «Расчёт заработной платы сотрудников ЦИТ» следующим образом:

Занести в ячейку G2 формулу:

=D2*E2+D2*E2*F2/100

Размножить введённую  в ячейку G2 формулу для остальных  ячеек (с G3 по G7) данной графы. Таким  образом, будет выполнен цикл, управляющим параметром которого является номер строки.