Чем отличается логический диск от физического диск
Функции дискового сервиса вызываются программным прерыванием Int 13h.
Традиционно дисковый сервис подразделяет физические диски на дискеты (diskette) и фиксированные диски (fixed disk). Набор функций для этих классов устройств несколько различается как по составу, так и по реализации. Классы различаются по диапазонам номеров физических устройств: для дискет отводятся номера 0-7Fh (реально только 0-3), а для фиксированных дисков — 80h-FFh.
Контроллеры дисковых интерфейсов, имеющие в своем составе дополнительные модули BIOS, перехватывают вектор Int 13h, беря на себя обслуживание своих устройств. Когда в IBM PC/XT появились жесткие диски со своим контроллером, модуль BIOS этого контроллера, инициализирующийся во время теста POST, вставал на место Int 13 h, а указатель на исходный обработчик дискового сервиса (драйвер НГМД из системной BIOS) сохранялся на месте Int 40h. Хотя поддержка жестких дисков давно уже включена в системную BIOS, ради совместимости возможность использования прерывания Int 40h для вызова драйвера гибких дисков сохраняется. Интерфейс этого вызова совпадает clnt 13h,но номер устройства (в регистре DL) не должен превышать 7Fh.
Кроме функций дискового сервиса (Int 13h)c дисковыми устройствами связаны еще и векторы, обслуживающие аппаратные прерывания от контроллера НГМД — Int 0Eh (линия IRQ 6) и от контроллера жестких дисков — Int 76h (линия IRQ 14). При наличии двухканального порта АТА второй канал обычно задействует линию IRQ 15 (вектор 77h). В XT контроллер жестких дисков занимал линию IRQ 5 (вектор ODh). Дополнительные контроллеры дисков могут использовать и другие прерывания. Аппаратные прерывания вырабатываются контроллерами по завершении (нормальному и аварийному) внутренних операций. На эти прерывания BIOS не реагирует, а при инициализации их векторы направляются на программную заглушку (инструкцию IRET).
Стандартные драйверы дисковых функций BIOS (включая и расширенный сервис) имеют однозадачное происхождение. Во время выполнения функции значительное процессорное время может затрачиваться на ожидание завершения операции устройством. Драйверы многозадачного режима построены иначе: у них есть вызывающая часть, инициализирующая начало операции, и обработчик аппаратного прерывания от контроллера, сообщающий операционной системе о выполнении операции и результате.
Традиционный сервис BIOS
Традиционный дисковый сервис работает в 16-разрядном режиме процессора, все параметры вызова передаются через регистры процессора. Адрес сектора задается в системе CHS и размещен весьма специфично. Сервис вызывается программным прерыванием Int 13h, при вызове принимаются следующие соглашения:
♦ номер функции задается в регистре АН и не должен превышать 3Fh;
♦ логический номер диска задается в регистре DL (бит 7 = 0 — признак обращения к НГМД);
♦ номер цилиндра (О-1023) задается в регистре СН (младшие8бит)и СЦ7:6] (старшие 2 бита);
♦ номер головки (0-255) задается в регистре DH;
♦ номер начального сектора (1-63) задается в регистре CL [5 :0];
♦ количество секторов, участвующих в операции, 8 бит — в регистре AL (0-255);
♦ указатель на начало буфера оперативной памяти для считываемых и записы
ваемых данных (address of buffer) — в регистрах Е S: ВХ;
♦ результат выполнения операции определяется по флагу переноса: С F = 0 —успешное выполнение операции, CF = 1 — обнаружены ошибки (код состояния возвращается в регистре АН, код завершения последней операции с дискетами хранится по адресу 40:4lh, с жесткими дисками — 40:74h);
♦ таблица параметров диска для дискет (DPT) задана указателем в памяти по
адресу 0:78h, для жестких дисков (HDPT) — 0:104h или 0:118h.
Расширенный сервис BIOS
Чтобы получить возможность работы через BIOS с дисками объема более 8,4 Гбайт, потребовалось ввести новые функции дискового сервиса.
Расширенный дисковый сервис BIOS, Enhanced Disk Drive Services (EDD), продвигаемый фирмой Phoenix Technologies LTD, реализуется многими разработчиками BIOS и устройств массовой памяти. Он позволяет работать с устройствами, имеющими объем до 264 секторов, эффективно используя архитектуру процессоров IA-32 и IA-64. Сервис оперирует линейным логическим адресом сектора (LBA). Вместо традиционных таблиц параметров дисков в нем используются новые, дающие исчерпывающую информацию об устройствах, их физической организации и интерфейсе. Устройства могут иметь сменные носители и сами быть съемными в процессе работы компьютера (например, подключенные к шине USB или IEEE1394), так что понятие «сменяемость носителя» несколько размывается. Такие устройства должны поддерживать механизм уведомления о смене носителя и программное блокирование смены носителя. По прогнозам емкости данного интерфейса должно хватить на 15-20 лет.
Расширения BIOS Int 13h используют ОС Windows 95, Windows 98, Windows 2000. Правда, это использование ограничено лишь начальной загрузкой и процессом установки (FDISK, FORMAT), поскольку в регулярной работе применяются собственные 32-разрядные драйверы. Расширения BIOS Int 13h не используют DOS (все версии), Windows 3. lx, Windows NT, Novell NetWare, OS/2 Warp, Linux, Unix. В настоящее время определены три набора функций:
♦ доступ к фиксированным дискам (fixed disk access subset) — функции 41-44h,47h и 48h;
♦ блокировка и смена носителя (device locking and ej ecting subset) — функции 41 h,45h, 46h, 48h и 49h;
♦ поддержка расширенных дисков (enhanced disk drive (EDD) support subset) —функции 41h и 48h.
Расширенный сервис, как и традиционный, вызывается программным прерыванием I n t 13 h с номерами функций свыше 3Fh (регистр АН); номер устройства (регистр DL) допустим в диапазоне 80h-FFh. Основные параметры вызова — начальный адрес блока, число секторов для передачи и адрес буфера — передаются через адресный пакет (device address packet). Формат пакета в сравнении с передачей параметров традиционного сервиса через регистры процессора довольно просторный.
Поскольку расширение BIOS может и отсутствовать, имеется функция проверки его наличия (номер 41h). Расширение может действовать избирательно (не для всех устройств), так что проверку надо производить для конкретного устройства, интересующего программу. Проверка дает номер версии расширения и карту поддерживаемых наборов функций. Функции расширенного чтения, записи, верификации и поиска (42h, 43h, 44h и 47h) по смыслу не отличаются от их аналогов из традиционного сервиса. Для работы со сменными носителями введены функции отпирания/запирания, извлечения и проверки факта смены носителя (45h, 46h и 49h). От идеологии традиционного сервиса сильно отличается функция получения параметров устройства (48h). Она возвращает в ОЗУ буфер с набором параметров и детальным описанием устройства, позволяющим ОС и приложениям работать с ним, минуя BIOS. Функция установка аппаратной конфигурации (4Eh) позволяет управлять режимом передачи (РЮ, DMA), а также предварительной выборкой (поиском).
Для эмуляции дисков на загружаемых CD-ROM к сервисам BIOS Int 13h добавляется несколько новых функций:
♦ начать/завершить эмуляцию диска (4Ah/4Bh), начать эмуляцию диска и вы
полнить загрузку (4Ch);
♦ прочитать секторы загрузочного каталога (4Dh); функции 41-48h позволяют обращаться к любым логическим секторам CD-ROM (в режиме LBA с размером сектора 2048 байт), когда для данного привода включена эмуляция.
Физическая структура жёстких дисков предполагает разбиение диска на рабочие поверхности, дорожки и секторы, номера которых образуют адрес, по которому на диске хранится информация.
Логическая структура жёсткого диска предполагает деление общего дискового пространства на области, каждая из которых хранит специфическую информацию: MBR(Master Boot Record), BR (Boot Record), FAT1 и FAT2, Root Directory и область для данных.
MBR-это главный загрузочный сектор, это первый сектор на диске, с чтения его содержимого начинается работа компьютера при включении или перезагрузке. MBR состоит из двух частей: в первой части записана программа IPL1- Initial Program Loading 1, при выполнении которой компьютер исследует содержимое второй части MBR- таблицу разделов диска Partition Table, в которой указаны номера первого и последнего секторов каждого из разделов диска. Количество разделов может быть от 1 до 4-х, когда диск условно разделён на 4 логических диска. В Partition Table также хранится информация о типе файловой системы раздела и признак того - является раздел загрузочным или нет. Каждый из разделов жёсткого диска содержит сектор BR (Boot Record), две копии File Allocation Table (FAT )- FAT1 и FAT2, корневой каталог Root Directory и область данных.
Сектор BR (Boot Record)- это первый сектор раздела, в котором записана одноимённая программа Boot Record, являющаяся частью операционной системы и предназначенная для запуска на выполнение остальных программ операционной системы, хранящихся на диске. BR имеется во всех разделах жёсткого диска, хотя не все разделы содержат файлы операционной системы, т.е. не все разделы являются "системными".
Таблица FAT (File Allocation Table) – таблица размещения файлов, хранит записи длиной 16 или 32 бита, хранящие информацию о месторасположении кластеров, на которых записан каждый файл. Если FAT повреждается, то компьютер теряет доступ к файлу и на диске появляются "потерянные кластеры"- т.е. секторы с бесполезной информацией, которую невозможно прочесть.
Root Directory- корневой каталог диска, содержит записи с информацией о каждом файле – имя, тип, объём, дата и время создания, атрибут файла (системный, скрытый, только для чтения, архивный) и хранит указатель на первый кластер файла. Корневой каталог является самым «главным» каталогом в разделе диска, все остальные каталоги и файлы располагаются по иерархии ниже его.
Data Area- область для данных- основная область раздела диска, хранит сами файлы.
Физическая и логическая структуры жёсткого диска создаются в процессе форматирования. В отличие от дискет, процесс форматирования жёсткого диска разбит на 2 этапа- низкоуровневое форматирование и форматирование высокого уровня. Низкоуровневое форматирование выполняется один раз на заводе-изготовителе. Форматирование высокого уровня выполняется утилитой Format.exe, хранящейся на загрузочной дискете, либо соответствующими средствами Windows.
Читала в поисковике но не поняла.((
Физический - это кусок пластика,а логический--кусок информации на нем ?
От себя добавлю, что логический том может быть не только частью физического, но и состоять из множества физических. Сравнение с тортом не прокатило. :) Хотя.. . если несколько тортов поставить друг на друга, то это тоже можно назвать одним тортом. :)
физический - это целая коробочка, а логический - это часть диска, которой присвоена буква. Все верно.
Верно все поняла
Физический на 500Гб можеш к примеру разбить на логичиские диски C и D по 250ГБ или C D F G J по 100 )
Физический - это то, что в руках держишь (коробочка такая) , логический - это куски физического с ограниченным размером (как торт - торт один (физический) , логических - много (кусочки торта, после разрезания))
физический-это сам диск, а логический, когда он програмно поделен на 2 раздела С и Д например (это понятия не для болванок сидюков, а жестких дисков и др накопителей.)
Логический диск или том (англ. volume) — часть долговременной памяти компьютера, рассматриваемая как единое целое для удобства работы. Термин «логический диск» используется в противоположность «физическому диску» , под которым рассматривается память одного конкретного дискового носителя.
Для операционной системы не имеет значения, где располагаются данные — на лазерном диске, в разделе жёсткого диска, или во флеш-памяти. Для унификации представляемых участков долговременной памяти вводится понятие логического диска.
В таблице определяется, в частности, в каком каталоге (папке) находится тот или иной файл. Благодаря этому при переносе файла из одной папки в другую в пределах одного тома, не осуществляется перенос данных из одной части физического диска на другую, а просто меняется запись в таблице размещения файлов. Если же файл переносится с одного логического диска на другой (даже если оба логических диска расположены на одном физическом диске) , обязательно будет происходить физический перенос данных (копирование с дальнейшим удалением оригинала в случае успешного завершения).
Что такое физический и логический жесткий диск
Жесткий диск является физическим устройством, т.е. его можно физически установить, заменить или удалить.
Для удобства работы жесткий диск разбивают на логические диски, которые являются виртуальными и их нельзя, что называется, потрогать руками.
На одном жестком диске может быть:
- либо несколько логических дисков,
- либо один-единственный логический диск.
Например, если на одном компьютере работают несколько пользователей, то удобно сделать так, чтобы у каждого из них был свой логический диск для хранения своей информации.
Размер диска Windows 7
На рис. 9 (первый клик по рисунку для его увеличения, второй клик — для его уменьшения) приведен путь, который надо пройти, чтобы определить размер диска в Windows 7:
Рис. 9. Как найти диски в Windows 7
- кликаем кнопку «Пуск»;
- наводим курсор на опцию «Компьютер»,
- в открывшемся окне кликаем правой кнопкой мыши по опции «Локальный диск С:»,
- в появившемся контекстном меню щелкаем по ссылке «Свойства» (рис. 9).
В результате в Windows 7 появится окно «Свойства» (рис. 10):
Рис. 10. Свойства диска. Вкладка «Общие».
Открываем вкладку «Общие» (рис. 10), смотрим, сколько места на выбранном диске C: свободно и сколько занято.
Заполняем пробелы — расширяем горизонты!
Главными в компьютере являются процессор и оперативная память. Но они работают только тогда, когда компьютер включен. А что происходит с информацией, когда компьютер выключен?
Тогда информация хранится на жестком диске (винчестере). При включении компьютер загружается именно со своего жесткого диска.
Есть и другие устройства для хранения данных – дискеты, флешки, CD и DVD-диски.
Размер диска Windows XP
Для этого открываем папку «Мой компьютер» (рис. 1). Подводим мышь к значку жесткого диска (например, C:) и кликаем правой кнопкой мыши по нему.
При этом открывается контекстное меню (то есть, меню, относящееся только к выбранному объекту), в котором щелкаем левой кнопкой мыши по опции «Свойства». При этом в открывшемся окне можно увидеть общую емкость диска C:, а так же сколько занято и сколько свободно.
Так же можно сделать для определения емкости диска D: и других устройств, если они физически присутствуют. Если дискета не вставлена в дисковод, то емкость тогда будет равна нулю.
На рисунке 11 приведена емкость флешки:
Рис. 11. Свойства флешки и размер места на флешке: сколько занято и свободно
Физический диск - это реально существующий диск, имеющий имя. В качестве имен физических дисков принято использовать буквы латинского алфавита А и В - гибкие магнитные диски, С - жесткий магнитный диск, D - лазерный диск (если есть) и т.д.
Логический диск - это виртуальный диск на физическом диске или часть физического диска. Например, жесткий магнитный диск можно разбить на несколько логических дисков, имена которых будут соответственно С, D, E, F и т.д. В этом случае лазерный диск будет иметь имя следующее за буквой F, т.е.G.
Накопители - это устройства, для записи или чтения информации (дисководы, стримеры).
Носители - это среда для хранения информации, т.е. собственно магнитные, магнитооптические и лазерные диски, магнитные ленты.
Физически вся поверхность магнитного диска разделена на сектора, пронумерованные участки памяти длиной 512 байтов. По команде чтения (записи), поступившей из программы, специальное устройство подводит головку записи (чтения) к указанному сектору и читает в определенную память ровно 512 байтов (или записывает на диск), даже если нужно записать (прочитать) всего 5 или 100 байтов.
Для организации файловой системы используются более крупные порции данных - кластеры. Размер кластера не фиксирован и зависит от емкости диска. Каждый файл, записываемый на диск, занимает целое число кластеров, даже если его длина меньше кластера. Например, файл длиной 124 б - 1 кластер, файл длиной 7262 б - 4 кластера.
Последовательность кластеров, занимаемых файлом, может быть дискретной (состоящей из отдельных фрагментов), разбросанной по диску, при этом кластеры соединяются между собой специальными ссылками. Поэтому, чем больше работы выполнено на диске, тем больше становится уровень фрагментации диска, т. е. файл, который логически воспринимается как единое целое, физически расщеплен на множество цепочек кластеров, расположенных в разных местах диска.
Для того, чтобы понизить уровень фрагментации используется вспомогательная программа дефрагментации диска.
Принцип организации файловой системы (ФС) – табличный. Данные о том, в каком месте диска записан файл, хранятся в системной области диска в специальных таблицах размещения файлов FAT (File Allocation Table).
Файловая система FAT была разработана Биллом Гейтсом и Марком МакДональдом в 1977 году и первоначально использовалась в операционной системе 86-DOS. FAT является наиболее распространенной файловой системой и ее в той или иной степени поддерживают большинство современных ОС.
В таблице размещения файлов хранится информация о кластерах логического диска. Каждому кластеру в FAT соответствует отдельная запись, которая показывает, свободен ли он, занят ли данными файла, или помечен как сбойный (испорченный). Если кластер занят под файл, то в соответствующей записи в таблице размещения файлов указывается адрес кластера, содержащего следующую часть файла. Из-за этого FAT называют файловой системой со связанными списками.
В зависимости от количества разрядов, выделяемых для идентификации каждого дискового кластера выделяют файловые системы FAT 12, FAT 16, FAT 32. Оригинальная версия FAT, разработанная для DOS 1.00, использовала 12-битную таблицу размещения файлов
FAT 16 была создана для поддержки жестких дисков размером более 32 Мб (до 2 Гбт). Цифра 16 в названии FAT 16 означает, что таблица размещения файлов FAT идентифицирует записи, соответствующие дисковым кластерам, при помощи 16-разрядных чисел. Это позволяет разместить в FAT-таблицах не более 65536 записей (2 16 ) о местоположении кластеров, поэтому максимальное количество кластеров на одном томе - 2 16 или 65536.
ОС MS DOS, Win 95 и первые Win NT использовали FAT 16. Как правило, в этой файловой системе один кластер = 4 секторам (2Кбт).
FAT32 - усовершенствованная версия файловой системы, поддерживающая жесткие диски объемом до 2 терабайт. Цифра 32 в названии FAT 32 означает, что таблица размещения файлов FAT идентифицирует записи, соответствующие дисковым кластерам, при помощи 32-разрядных чисел. ОС Win 98 и следующие версии используют FAT 32. Как правило выбирается оптимальный размер кластера, например, один кластер = 8 секторам (4Кбт).
Есть еще один вид организации файловой системы NTFS (New Technology File System). Она была разработана достаточно давно для Win NT. В настоящее время она используется в ОС семейства Win NT, а также Win ХР.
Файловая система NTFS - улучшенная файловая система, обеспечивающая уровень быстродействия и безопасности, а также дополнительные возможности, недоступные ни в FAT16, ни в FAT32. 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 дополнительные возможности.
Одной из наиболее важных дополнительных возможностей является возможность сжатия данных (доступна только в Windows XP Professional Edition). Сжатие файлов, папок и программ позволяет сократить их размер и уменьшить объем пространства, занимаемого ими на дисках или устройствах со съемными носителями.
Драйверы внешних устройств
Драйверы внешних устройств - это специальные программы, управляющие работой внешних устройств. Они бывают двух видов: стандартные и загружаемые.
Стандартные - управляют работой внешних устройств (клавиатуры, монитора, дисков и принтера), они в совокупности образуют базовую систему ввода-вывода.
Загружаемые - используются для расширения возможностей компьютера или управления стандартными внештатными устройствами (в отличие от того, как предусмотрено в базовом комплекте ПК), например, драйвер "мыши", русификатор для клавиатуры и т. д.
Интерпретатор действий пользователя
Для текстовых ОС с командной строкой существует один интерпретатор команд, который осуществляет взаимодействие пользователя с компьютером: принимает и анализирует команды, введенные пользователем, и выполняет только корректные.
Для графических ОС с объектно-ориентированным интерфейсом существует условно целая система интерпретаторов, распознающих действия пользователя и выполняющих только корректные.
Развитие интерфейса ОС
для 16-битных компьютеров ОС UNIX (торговая марка фирмы Bell Laboratories) и MS DOS (Microsoft Disk Operating System), интерфейс - командная строка, иерархическая структура диска, множество утилит (сервисных программ).
появление операционной оболочки Norton Commander для MS DOS, а затем и других подобных оболочек, интерфейс существенно упрощается, для работы с файлами и каталогами используются окна, меню, подсказки, функциональные клавиши.
появление графической операционной оболочки Windows 3.x, интерфейс становится графическим унифицированным (стандарт API Application Program Interface), для работы с файлами и каталогами используются контекстная помощь, меню, подсказки, пиктограммы, зарождается технология "Drag and Drop" ("Перетащи и брось" с мышью), появляется многозадачность (имитация, работа с несколькими окнами - задачами), технология "Буфера обмена".
для 32-битных компьютеров появляется многозадачная операционная система Windows95, интерфейс становится объектно-ориентированным, для работы с файлами и каталогами используется понятия объектов: документа и папки, также появляются другие объекты - рабочий стол, корзина и т.д., используются контекстная помощь, меню, подсказки, иконки, кнопки, технология " Drag and Drop" (с мышью), появляется реальная многозадачность (работа с несколькими окнами - задачами), технология "Буфера обмена".
В данном курсе будут рассмотрены ОС, которые являются основополагающими - ОС семейства Unix (на уровне понятий), ОС семейства MS DOS (на уровне знакомства в компьютерном классе), ОС семейства Windows (наиболее подробно).
Физический диск - это реально существующий диск, имеющий имя. В качестве имен физических дисков принято использовать буквы латинского алфавита А и В - гибкие магнитные диски, С - жесткий магнитный диск, D - лазерный диск (если есть) и т.д.
Логический диск (раздел, том) – это виртуальный диск на физическом диске или часть физического диска. Например, жесткий магнитный диск можно разбить на несколько логических дисков, имена которых будут соответственно С, D, E, F и т.д. В этом случае лазерный диск будет иметь имя, следующее за буквой F, т.е.G.
Логические принципы размещения файлов на диске
Физически вся поверхность магнитного диска разделена на сектора, пронумерованные участки памяти длиной 512 байтов. По команде чтения (записи), поступившей из программы, специальное устройство подводит головку записи (чтения) к указанному сектору и читает в определенную память ровно 512 байтов (или записывает на диск), даже если нужно записать (прочитать) всего 5 или 100 байтов.
Для организации файловой системы используются более крупные порции данных – кластеры, которые содержат несколько секторов. Размер кластера не фиксирован и зависит от емкости диска. Каждый файл, записываемый на диск, занимает целое число кластеров, даже если его длина меньше кластера.
Последовательность кластеров, занимаемых файлом, может быть дискретной (состоящей из отдельных фрагментов), разбросанной по диску, при этом кластеры соединяются между собой специальными ссылками. Поэтому, чем больше работы выполнено на диске, тем больше становится уровень фрагментации диска, т. е. файл, который логически воспринимается как единое целое, физически расщеплен на множество цепочек кластеров, расположенных в разных местах диска.
Для того, чтобы понизить уровень фрагментации используется вспомогательная программа дефрагментации диска.
Организация файловых систем
Существует несколько разновидностей организации файловой системы. Наиболее распространенными являются файловые системы FAT и NTFS.
Принцип организации файловой системы (ФС) FAT (File Allocation Table) – табличный.
Файловая система FAT была разработана Биллом Гейтсом и Марком МакДональдом в 1977 году и первоначально использовалась в операционной системе 86-DOS. FAT является наиболее распространенной файловой системой и ее в той или иной степени поддерживают большинство современных ОС.
На каждом логическом диске есть системная область и область данных.
В системной области диска можно выделить две важных структуры – это корневой каталог и таблица размещения файлов в двух экземплярах.
В каталоге сохраняется практически вся информация о файле, которой располагает операционная система, в том числе и ссылка на начальный кластер - номер кластера, с которого начинается файл.
В таблице размещения файлов хранится информация о кластерах логического диска. Каждому кластеру в FAT соответствует отдельная запись, которая показывает, свободен ли он, занят ли данными файла, или помечен как сбойный (испорченный). Если кластер занят под файл, то в соответствующей записи в таблице размещения файлов указывается адрес кластера, содержащего следующую часть файла. Из-за этого FAT называют файловой системой со связанными списками.
В зависимости от количества разрядов, отведенных под адрес (для идентификации) каждого дискового кластера, выделяют файловые системы FAT 12, FAT 16, FAT 32. Оригинальная версия FAT, разработанная для DOS 1.00, использовала 12-битную таблицу размещения файлов
FAT 16 была создана для поддержки жестких дисков размером более 32 Мб (до 2 Гбт). Цифра 16 в названии FAT 16 означает, что таблица размещения файлов FAT позволяет разместить не более 65536 записей (2 16 ) о местоположении кластеров, поэтому максимальное количество кластеров на одном томе - 2 16 или 65536.
ОС MS DOS, Win 95 и первые Win NT использовали FAT 16. Как правило, в этой файловой системе один кластер = 4 секторам (2Кбт).
FAT32 - усовершенствованная версия файловой системы, поддерживающая жесткие диски объемом до 2 терабайт. Адрес кластера записывается при помощи 32-разрядных чисел. ОС Win 98 и следующие версии используют FAT 32. Как правило, выбирается оптимальный размер кластера, например, один кластер = 8 секторам (4Кбт).
Принцип организации файловой системы NTFS (New Technology File System) отличается от предыдущей. Файловая система NTFS представляет собой структуру, каждый элемент которой является файлом – даже служебная информация. Основу ее составляет служебный файл MFT (Master File Table), в котором хранятся все атрибуты файлов (имя, размер, размещение файла на диске и т.д.). Именно он представляет собой централизованный каталог всех остальных файлов диска, и себя самого. MFT поделен на записи фиксированного размера (обычно 1 Кбайт), и каждая запись соответствует, какому либо файлу.
NTFS была разработана достаточно давно для Win NT. В настоящее время она используется в ОС семейства Win NT, а также Win ХР.
Файловая система NTFS - улучшенная файловая система, обеспечивающая уровень быстродействия и безопасности, а также дополнительные возможности, недоступные ни в FAT16, ни в FAT32.
Основное отличие - 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 дополнительные возможности.
Одной из наиболее важных дополнительных возможностей является возможность сжатия данных (доступна только в Windows XP Professional Edition). Сжатие файлов, папок и программ позволяет сократить их размер и уменьшить объем пространства, занимаемого ими на дисках или устройствах со съемными носителями.
Развитие интерфейса ОС
Этап -
Этап -
для 16-битных компьютеров ОС UNIX (торговая марка фирмы Bell Laboratories) и MS DOS (Microsoft Disk Operating System), интерфейс - командная строка, иерархическая структура диска, множество утилит (сервисных программ).
Этап -
появление операционной оболочки Norton Commander для MS DOS, а затем и других подобных оболочек, интерфейс существенно упрощается, для работы с файлами и каталогами используются окна, меню, подсказки, функциональные клавиши.
Этап -
появление графической операционной оболочки Windows 3.x, интерфейс становится графическим унифицированным (стандарт API Application Program Interface), для работы с файлами и каталогами используются контекстная помощь, меню, подсказки, пиктограммы, зарождается технология "Drag and Drop" ("Перетащи и брось" с мышью), появляется многозадачность (имитация, работа с несколькими окнами - задачами), технология "Буфера обмена".
Этап -
для 32-битных компьютеров появляется многозадачная операционная система Windows95, интерфейс становится объектно-ориентированным, для работы с файлами и каталогами используется понятия объектов: документа и папки, также появляются другие объекты - рабочий стол, корзина и т.д., используются контекстная помощь, меню, подсказки, иконки, кнопки, технология " Drag and Drop" (с мышью), появляется реальная многозадачность (работа с несколькими окнами - задачами), технология "Буфера обмена".
Все последующие версии ОС Windows усовершенствуют интерфейс, основы которого были заложены еще в первой оболочке Windows 3.х.
Краткий обзор семейств ОС
ОС семейства UNIX
Первая ОС семейства UNIX появилась в 1969 году. Это разработка фирмы Bell Laboratories. В настоящее время операционные системы семейства UNIX - это 32-х разрядные многозадачные многопользовательские операционные системы. Преимущества этой ОС в том, что она переносима с минимальными затратами с одной машинной архитектуры на другую.
ОС UNIX объединяет в себе:
Ø доступ к распределенным базам данных,
Ø локальные сети,
Ø удаленную дистанционную связь,
Ø возможность выхода в глобальные сети,
Ø а также обеспечивает серьезную защиту от несанкционированного доступа.
В настоящее время существует множество приложений для UNIX. Большинство приложений для DOS и Windows могут работать и под UNIX. ОС UNIX нашла применение на IBM-совместимых ЭВМ с RISC - архитектурой.
ОС семейства MS DOS
Первый представитель семейства MS DOS (Microsoft Disk Operating System) - дисковая операционная система была выпущена в 1981 году в связи с появлением персональных компьютеров.
ОС этого семейства являются однозадачными и обладают следующими характерными чертами и особенностями:
Ø интерфейс с ЭВМ осуществляется с помощью команд, вводимых пользователем
Ø модульность структуры, упрощающая перенос системы на другие ЭВМ
Ø небольшой объем доступной оперативной памяти, необходимой для работы.
Существенным недостатком ОС этого семейства является отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК.
Последняя версия ОС MS DOS 6.22 отличается от предыдущих версий:
Ø большим количеством команд
Ø большим количеством сервисных программ.
Команды MS DOS делятся на:
q внешние - это обычные выполнимые файлы;
q внутренние - выполняющиеся командным процессором, который после загрузки ОС постоянно находится в памяти.
ОС LINUX
ОС Linux относится к семейству ОС UNIX, которые в течение многих лет (еще с 60-х годов!) обслуживали "большие" промышленные компьютеры. Она является многозадачной многопользовательской 32-разрядная системой.
Операционная система Linux, созданная в 1991 г. и официально выпущенная в 1994 г. Линусом Торвальдсом, разительно отличается от всех других операционных систем.
Linux – единственная популярная ОС, созданная любителем (Торвальдс написал ее в качестве дипломного проекта).
Поддерживается, развивается и дополняется она сотнями тысяч таких же энтузиастов из разных стран мира.
Linux – единственная свободно распространяемая ОС.
Таким образом, положительные качества этой ОС – это универсальность, бесплатность и открытость.
До недавнего времени для того, чтобы работать с ОС Linux, нужно было, как минимум разбираться в программировании. Поэтому единственной областью, в которой работала ОС Linux, вплоть до самого последнего момента оставались сети. Большая часть Web-серверов Интернет работает именно под управлением ОС Linux. В локальных сетях крупных компаний ОС Linux неплохо справлялся с ролью администратора.
Положение изменилось, когда появились первые коммерческие дистрибутивы – установочные комплекты Linux, которые позволяли самостоятельно инсталлировать ОС даже новичку.
Другим событием, стало появление удобных оболочек. Сочетание привычного Рабочего Стола и иконок Windows и мощи ядра ОС Linux сразу же привлекло внимание разработчиков и пользователей.
В России процесс приобщения к ОС Linux идет значительно медленнее – на персональных компьютерах и рабочих станциях главенствует ОС Windows. Под управлением различных версий ОС Linux работают управляющие компьютеры (серверы) локальных сетей Web-серверов Интернет.
ОС семейства Windows
ОС Windows 95 была первой из семейства. Разработана на базе ОС MS DOS и операционной оболочки Windows 3.х. фирмой Microsoft. В дальнейшем развитие ОС этого семейства продолжалось по двум направлениям – локальные и сетевые. ОС первого направления – Windows 95, Windows 98, Windows МЕ (Millenium Edition). Все они построены на одних и тех же принципах и, несмотря на то, что добавляются новые функции, пользователь остается в той же знакомой и комфортной среде. Все версии локальных ОС семейства Windows являются многозадачными, однопользовательскими ОС, предоставляющими удобный графический интерфейс, но достаточно слабо обеспечивают защиту от несанкционированного доступа.
Другая группа из этого семейства с самого начала разрабатывалась как ОС для серверов и рабочих станций. Первой была Windows NT (New Technology), далее – Windows 2000, Windows XP (eXPerience – опыт, знание). Эта группа ОС более стабильная, чем Windows 95/98/Me, имеет улучшенную защиту адресного пространства процессов, продвинутую файловую систему.
Windows Vista и ее доработанная и оптимизированная версия Windows 7 – последние версии Microsoft Windows, линейки графических операционных систем, используемых на персональных компьютерах.
В новой версии Windows обеспечивается повышенная по сравнению с предыдущими версиями безопасность и надёжность данных, более лёгкая работа с информацией и совместимость с большей частью современных средств коммуникации, обновлённый интерфейс, быстродействие и др., однако, по мнению специалистов, производительность Windows XP во многих ситуациях выше, чем у последних версий.
Примерная структура ОС Windows
В состав базовой системы Windows входят следующие основные компоненты:
Ø подсистема диспетчера виртуальной машины,
Ø подсистема управления файлами и драйверами,
Ø подсистема управления окнами.
Объекты ОС Windows
Логические объекты:
1. Документы – объекты, содержащие какую-либо информацию (текстовую, графическую, звуковую, анимационную, видео или мультимедийную).
2. Программы – объекты-инструменты, порождающие и обрабатывающие документы.
3. Папки – более крупные объекты, содержащие документы, программы и другие папки.
4. Рабочий стол – объект, на котором можно располагать наиболее часто употребляемые документы, папки, программы.
5. Корзина – объект для выброса ненужных объектов.
6. Панель задач – обобщенный объект, содержащий имена открытых приложений, кнопку "Пуск", пиктограммы: время, переключатель алфавита и др.
7. Ярлык – вспомогательный объект-указатель пути к документу, папке или программе.
Физический объект
1. Мой компьютер – объект для описания конфигурации компьютера (диски, принтеры, сеть и др.) и встроенный логический объект - панель управления для настройки различных внешних устройств.
Имена дисков
Каждый диск на компьютере (как физический, так и логический) в обязательном порядке должен иметь свое имя. Дискам принято давать имена заглавными латинскими буквами, после которых обязательно присутствует двоеточие – A:, B:, C:, D:, E: и так до конца алфавита.
Не могу вспомнить случая, когда использовалась хотя бы половина латинского алфавита для обозначения имен дисков. Первые две буквы (A: и B:) зарезервированы для обозначения дискет (гибких дисков), а имя первого жесткого диска обычно бывает C:
Если есть один дисковод для работы с дискетами и один жесткий диск, то их имена будут не A: и B:, а A: и C:, так как имя B: принадлежит гибкому диску. Сейчас на компьютере может уже и не быть дисководов для работы с дискетами, однако имена A: и B: все равно не используются для других целей.
Как уже упоминалось, жесткий диск может быть разбит на несколько частей, каждой из которых присваивается свое логическое имя.
Например, жесткий диск C: объёмом 30 Гигабайт можно разбить на логические диски C: объёмом 20 Гигабайт и D: объёмом 10 Гигабайт или на C:, D: и E: различной емкости.
Жесткий диск с помощью специальных программ можно разбить так, чтобы на одном логическом диске (на диске C:) хранить операционную систему, а на другом (на диске D:) – данные пользователя. Тогда, например, при сбое пропадет только информация на диске C:, а бесценная информация пользователя сохранится на диске D:. Хотя сейчас многие пользуются одним логическим диском C:.
Для имен CD и DVD дисков используют буквы латинского алфавита, которые следуют сразу за теми, что были не использованы для логических имен жесткого диска. При подсоединении к компьютеру, например, флешки она будет обозначаться первой незанятой буквой латинского алфавита.
Рис. 1. Диски: их имена и значки
Пример. На рисунке видно, что в компьютере есть дисковод для дискет A:, два раздела жёсткого диска C: и D: (два логических диска), дисковод для компакт-дисков E: и подключена флешка, которая обозначается буквой F:.
Кстати, обратите внимание, что картинки (точнее, значки) для обозначения жесткого диска, дисковода для дискет, дисковода для компакт-дисков и для флешки являются разными, чтобы их легче было различать.
Важнейшей характеристикой дисков является их объём (так называемый объём дисковой памяти). Давайте посмотрим, каким образом его можно определить для разных версий Windows: 10, 8, 7 и XP.
Примечание. Рисунки, которые идут ниже, кликабельны: один клик по рис. увеличивает его до максимального размера, второй клик возвращает в исходное состояние.
Диски в Windows 8
В Windows 8 с помощью Поиска (значок Поиска имеет вид лупы) ищем приложение «компьютер»:
Рис. 7. Поиск приложения Компьютер в Windows 8
Открываем приложение «Компьютер» (3 на рис. 7), появится окно с таким же названием:
Рис. 8. Информация о дисках в Windows 8
На рис. 8 видно, что имеется системный диск Windows (C:) и карта памяти Samsung_dop (D:). Также наглядно представлена информация, сколько места свободно и занято на этих дисках.
Диски Windows 10: cколько места свободно и сколько занято
В Windows 10 посмотреть, сколько осталось свободного места на диске и сколько там занято, можно одним из двух способов:
- через Проводник,
- либо через «Управление дисками».
Если кликнуть правой кнопкой мыши (ПКМ) по значку «Пуск» (1 на рис. 2), то можно открыть:
- либо «Проводник» (2 на рис. 2),
- либо «Управление дисками» (3 на рис. 2):
Рис. 2. Где в Windows 10 находится Проводник и Управление дисками
Сначала давайте откроем «Проводник» (2 на рис. 2), в котором нас интересует опция «Этот компьютер» (1 на рис. 3):
Рис. 3. Опция «Этот компьютер» в Windows 10
Если кликнуть по значку «Acer (C:)» левой кнопкой мыши (2 на рис. 3), то будет показано содержимое диска. А если щелкнуть по этому значку ПКМ (правой кнопкой мыши), то откроется меню, в котором нас интересует опция «Свойства» (2 на рис. 4):
Рис. 4. Диск Windows 10, нам нужны «Свойства»
В «Свойствах» диска показывается, сколько занято места на диске и сколько свободно (рис. 5):
Рис. 5. Диски Windows 10: сколько места свободно и сколько занято
Другой способ для того, чтобы определить размер свободного и занятого диска в Windows 10, состоит в том, что можно по кнопке «Пуск» (1 на рис. 2) кликнуть ПКМ (правой кнопкой мыши). Далее выбираем опцию «Управление дисками», после чего откроется окно:
Рис. 6 (клик по рис. для увеличения). Управление дисками в Windows 10
Диск 0 на рис. 6 — это системный диск, занятый системой. Нас интересует диск «Acer (C:)». Если по нему кликнуть, будет показана информация, что на диске свободно 59% (рис. 6) или 139 гигабайт.
Читайте также: