Объясните, почему операционная система, файловая система и система программирования являются системами
Обновлено: 21.11.2024
Файл – это набор связанной информации, записанный во вторичном хранилище. Или файл представляет собой набор логически связанных сущностей. С точки зрения пользователя файл — это наименьшая часть логического вторичного хранилища.
- имя
- расширение, разделенное точкой.
Атрибуты файлов и их операции:
КАТАЛОГИ ФАЙЛОВ:
Набор файлов представляет собой каталог файлов. Каталог содержит информацию о файлах, включая атрибуты, местоположение и владельца. Большая часть этой информации, особенно касающаяся хранения, управляется операционной системой. Каталог сам по себе является файлом, доступным для различных процедур управления файлами.
- Имя
- Тип
- Адрес
- Текущая длина
- Максимальная длина
- Дата последнего доступа
- Дата последнего обновления
- Идентификатор владельца
- Информация о защите
- Поиск файла
- Создать файл
- Удалить файл
- Список каталогов
- Переименовать файл
- Обход файловой системы
- Эффективность: файл можно найти быстрее.
- Именование: это становится удобным для пользователей, поскольку два пользователя могут иметь одно и то же имя для разных файлов или могут иметь разные имена для одного и того же файла.
- Группировка: Логическая группировка файлов может быть выполнена по свойствам, например. все Java-программы, все игры и т. д.
- Проблема с именами: пользователи не могут иметь одинаковые имена для двух файлов.
- Проблема группировки: пользователи не могут группировать файлы в соответствии со своими потребностями.
- Путь: благодаря двум уровням для каждого файла существует путь для поиска этого файла.
- Теперь у нас может быть одно и то же имя файла для разных пользователей.
- Поиск в этом методе эффективен.
КАТАЛОГ В СТРУКТУРЕ ДЕРЕВА:
Каталог поддерживается в виде дерева. Поиск эффективен, а также есть возможность группировки. У нас есть абсолютный или относительный путь к файлу.
МЕТОДЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ФАЙЛОВ:
<р>1. Непрерывное выделение.Единый непрерывный набор блоков выделяется файлу во время его создания. Таким образом, это стратегия предварительного распределения с использованием порций переменного размера. В таблице размещения файлов требуется только одна запись для каждого файла, показывающая начальный блок и длину файла. Этот метод лучше всего подходит с точки зрения отдельного последовательного файла. Одновременно можно считывать несколько блоков, чтобы улучшить производительность ввода-вывода для последовательной обработки. Также легко получить один блок. Например, если файл начинается с блока b, а требуется i-й блок файла, его местоположение во вторичном хранилище просто равно b+i-1.
- Произойдет внешняя фрагментация, что затруднит поиск смежных блоков пространства достаточной длины. Алгоритм сжатия потребуется для освобождения дополнительного места на диске.
- Кроме того, при предварительном размещении необходимо объявить размер файла во время создания.
распределение осуществляется на основе отдельных блоков. Каждый блок содержит указатель на следующий блок в цепочке. Опять же, в таблице файлов требуется только одна запись для каждого файла, показывающая начальный блок и длину файла. Хотя предварительное выделение возможно, чаще просто выделяют блоки по мере необходимости. Любой свободный блок может быть добавлен в цепочку. Блоки не обязательно должны быть непрерывными. Увеличение размера файла всегда возможно при наличии свободного места на диске. Внешней фрагментации нет, потому что требуется только один блок за раз, но может быть внутренняя фрагментация, но она существует только в последнем дисковом блоке файла.
- В последнем блоке файла на диске имеется внутренняя фрагментация.
- Сохранение указателя в каждом блоке диска связано с дополнительными затратами.
- Если указатель любого блока диска потерян, файл будет усечен.
- Он поддерживает только последовательный доступ к файлам.
Решает многие проблемы непрерывного и связанного распределения. В этом случае таблица размещения файлов содержит отдельный одноуровневый индекс для каждого файла: Индекс имеет одну запись для каждого блока, выделенного для файла.Распределение может осуществляться на основе блоков фиксированного размера или блоков переменного размера. Размещение блоками устраняет внешнюю фрагментацию, тогда как размещение блоками переменного размера улучшает локальность. Этот метод размещения поддерживает как последовательный, так и прямой доступ к файлу и, таким образом, является наиболее популярной формой размещения файлов.
Управление свободным пространством на диске:
-
Битовые таблицы: этот метод использует вектор, содержащий один бит для каждого блока на диске. Каждая запись для 0 соответствует свободному блоку, а каждая 1 соответствует используемому блоку.
Например: 00011010111100110001
Раздел 404 Закона Сарбейнса-Оксли (SOX) требует, чтобы все публичные компании установили внутренний контроль и процедуры.
Закон о защите конфиденциальности детей в Интернете от 1998 года (COPPA) – это федеральный закон, который налагает особые требования на операторов доменов .
План North American Electric Reliability Corporation по защите критически важной инфраструктуры (NERC CIP) представляет собой набор стандартов.
Стандарт безопасности данных платежных приложений (PA-DSS) – это набор требований, призванных помочь поставщикам программного обеспечения в разработке безопасных .
Взаимная аутентификация, также называемая двусторонней аутентификацией, представляет собой процесс или технологию, в которой оба объекта обмениваются данными .
Экранированная подсеть или брандмауэр с тройным подключением относится к сетевой архитектуре, в которой один брандмауэр используется с тремя сетями .
Медицинская транскрипция (МТ) – это ручная обработка голосовых сообщений, продиктованных врачами и другими медицинскими работниками.
Электронное отделение интенсивной терапии (eICU) — это форма или модель телемедицины, в которой используются самые современные технологии.
Защищенная медицинская информация (PHI), также называемая личной медицинской информацией, представляет собой демографическую информацию, медицинскую .
Снижение рисков – это стратегия подготовки к угрозам, с которыми сталкивается бизнес, и уменьшения их последствий.
Отказоустойчивая технология — это способность компьютерной системы, электронной системы или сети обеспечивать бесперебойное обслуживание.
Синхронная репликация — это процесс копирования данных по сети хранения, локальной или глобальной сети, поэтому .
Коэффициент усиления записи (WAF) – это числовое значение, представляющее объем данных, передаваемых контроллером твердотельного накопителя (SSD) .
API облачного хранилища — это интерфейс прикладного программирования, который соединяет локальное приложение с облачным хранилищем.
Интерфейс управления облачными данными (CDMI) – это международный стандарт, определяющий функциональный интерфейс, используемый приложениями.
поиск меню
Урок 8. Общие сведения об операционных системах
Что такое операционная система?
Операционная система — это самое важное программное обеспечение, работающее на компьютере. Он управляет памятью и процессами компьютера, а также всем его программным и аппаратным обеспечением. Это также позволяет вам общаться с компьютером, не зная, как говорить на языке компьютера. Без операционной системы компьютер бесполезен.
Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше об операционных системах.
Ищете старую версию этого видео? Вы все еще можете просмотреть его здесь.
Работа операционной системы
Операционная система (ОС) вашего компьютера управляет всем программным и аппаратным обеспечением компьютера. В большинстве случаев одновременно работает несколько различных компьютерных программ, и всем им требуется доступ к центральному процессору (ЦП), памяти и хранилищу вашего компьютера. Операционная система координирует все это, чтобы убедиться, что каждая программа получает то, что ей нужно.
Типы операционных систем
Операционные системы обычно предустановлены на любом компьютере, который вы покупаете. Большинство людей используют операционную систему, которая поставляется с их компьютером, но можно обновить или даже изменить операционную систему. Тремя наиболее распространенными операционными системами для персональных компьютеров являются Microsoft Windows, macOS и Linux.
Современные операционные системы используют графический пользовательский интерфейс, или GUI (произносится как липкий). Графический пользовательский интерфейс позволяет использовать мышь для нажатия значков, кнопок и меню, и все четко отображается на экране с помощью комбинации графики и текста.
Графический интерфейс каждой операционной системы выглядит по-своему, поэтому, если вы переключитесь на другую операционную систему, поначалу он может показаться вам незнакомым. Однако современные операционные системы разработаны таким образом, чтобы ими было легко пользоваться, и большинство основных принципов остались прежними.
Майкрософт Windows
Microsoft создала операционную систему Windows в середине 1980-х годов. Было много разных версий Windows, но самыми последними из них являются Windows 10 (выпущена в 2015 г.), Windows 8 (2012 г.), Windows 7 (2009 г.) и Windows Vista (2007 г.). Windows предустановлена на большинстве новых ПК, что делает ее самой популярной операционной системой в мире.
Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашими руководствами по основам Windows и конкретным версиям Windows.
macOS
macOS (ранее называвшаяся OS X) – это линейка операционных систем, созданных Apple. Он предварительно загружен на все компьютеры Macintosh или Mac. Некоторые из конкретных версий включают Mojave (выпущена в 2018 г.), High Sierra (2017 г.) и Sierra (2016 г.).
Согласно глобальной статистике StatCounter, на пользователей macOS приходится менее 10 % глобальных операционных систем, что намного меньше, чем процент пользователей Windows (более 80 %). Одна из причин этого заключается в том, что компьютеры Apple, как правило, дороже. Однако многие люди предпочитают внешний вид macOS Windows.
Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим руководством по основам macOS.
Линукс
Linux (произносится как LINN-ux) — это семейство операционных систем с открытым исходным кодом, что означает, что их может модифицировать и распространять кто угодно по всему миру. Это отличается от проприетарного программного обеспечения, такого как Windows, которое может быть изменено только компанией, которой оно принадлежит. Преимущества Linux в том, что он бесплатный и существует множество различных дистрибутивов или версий, из которых вы можете выбирать.
Согласно глобальной статистике StatCounter, на пользователей Linux приходится менее 2% глобальных операционных систем. Однако большинство серверов работают под управлением Linux, поскольку его относительно легко настроить.
Чтобы узнать больше о различных дистрибутивах Linux, посетите веб-сайты Ubuntu, Linux Mint и Fedora или обратитесь к нашим ресурсам Linux. Более полный список можно найти в списке лучших дистрибутивов Linux от MakeUseOf.
Операционные системы для мобильных устройств
Операционные системы, о которых мы говорили до сих пор, были разработаны для работы на настольных и портативных компьютерах. Мобильные устройства, такие как телефоны, планшетные компьютеры и MP3-плееры, отличаются от настольных и портативных компьютеров, поэтому на них работают операционные системы, разработанные специально для мобильных устройств. Примеры мобильных операционных систем включают Apple iOS и Google Android. На снимке экрана ниже вы видите iOS, работающую на iPad.
Операционные системы для мобильных устройств, как правило, не так полнофункциональны, как системы для настольных компьютеров и ноутбуков, и они не могут запускать одно и то же программное обеспечение. Тем не менее, вы по-прежнему можете делать с ними множество вещей, например смотреть фильмы, просматривать веб-страницы, управлять своим календарем и играть в игры.
Чтобы узнать больше о мобильных операционных системах, ознакомьтесь с нашими руководствами по мобильным устройствам.
Файл – это набор коррелированной информации, которая записывается во вторичном или энергонезависимом хранилище, таком как магнитные диски, оптические диски и ленты. Это метод сбора данных, который используется в качестве средства ввода и получения вывода из этой программы.
В общем случае файл представляет собой последовательность битов, байтов или записей, смысл которых определяется создателем файла и пользователем. У каждого файла есть логическое место, где он находится для хранения и извлечения.
Из этого руководства по операционной системе вы узнаете:
Цель системы управления файлами
Вот основные цели системы управления файлами:
- Он обеспечивает поддержку ввода-вывода для различных типов устройств хранения.
- Сводит к минимуму вероятность потери или уничтожения данных.
- Помогает ОС стандартизировать подпрограммы интерфейса ввода-вывода для пользовательских процессов.
- Он обеспечивает поддержку ввода-вывода для нескольких пользователей в многопользовательской системной среде.
Свойства файловой системы
Вот важные свойства файловой системы:
- Файлы хранятся на диске или в другом хранилище и не исчезают при выходе пользователя из системы.
- Файлы имеют имена и связаны с правами доступа, которые разрешают контролируемый общий доступ.
- Файлы могут быть организованы или иметь более сложную структуру, чтобы отразить взаимосвязь между ними.
Структура файла
Структура файла должна иметь предопределенный формат таким образом, чтобы его понимала операционная система. Он имеет исключительно определенную структуру, основанную на его типе.
Три типа структуры файлов в ОС:
- Текстовый файл. Это набор символов, организованных в строки.
- Объектный файл. Это последовательность байтов, организованных в блоки.
- Исходный файл. Это набор функций и процессов.
Атрибуты файла
Файл имеет имя и данные. Кроме того, он также хранит метаинформацию, такую как дата и время создания файла, текущий размер, дата последнего изменения и т. д. Вся эта информация называется атрибутами файловой системы.
Вот некоторые важные атрибуты файлов, используемые в ОС:
- Имя: это единственная информация, хранящаяся в удобочитаемой форме.
- Идентификатор. Каждый файл идентифицируется уникальным номером тега в файловой системе, известным как идентификатор.
- Местоположение: указывает на местоположение файла на устройстве.
- Тип: этот атрибут требуется для систем, поддерживающих различные типы файлов.
- Размер. Атрибут, используемый для отображения текущего размера файла.
- Защита. Этот атрибут назначает и контролирует права доступа на чтение, запись и выполнение файла.
- Время, дата и безопасность. Используется для защиты, безопасности, а также для мониторинга.
Тип файла
Это относится к способности операционной системы различать различные типы файлов, такие как текстовые файлы, двоичные файлы и исходные файлы. Однако операционные системы, такие как MS_DOS и UNIX, имеют следующие типы файлов:
Специальный файл персонажа
Это аппаратный файл, который считывает или записывает данные посимвольно, такие как мышь, принтер и т. д.
Обычные файлы
- В файлах этих типов хранится информация о пользователе.
- Это может быть текст, исполняемые программы и базы данных.
- Он позволяет пользователю выполнять такие операции, как добавление, удаление и изменение.
Файлы каталога
- Каталог содержит файлы и другую информацию об этих файлах. По сути, это папка для хранения и организации нескольких файлов.
Специальные файлы
- Эти файлы также называются файлами устройств. Он представляет физические устройства, такие как принтеры, диски, сети, флэш-накопители и т. д.
Функции файла
- Создайте файл, найдите место на диске и сделайте запись в каталоге.
- Запись в файл, требуется позиционирование в файле.
- Чтение из файла подразумевает позиционирование в файле.
- Удалить запись в каталоге, освободить место на диске.
- Переместить: переместить позицию чтения/записи.
Часто используемые термины в файловых системах
Поле:
Этот элемент хранит одно значение, которое может быть статическим или переменной длины.
БАЗА ДАННЫХ:
Сбор связанных данных называется базой данных. Отношения между элементами данных являются явными.
ФАЙЛЫ:
Файлы – это набор похожих записей, которые рассматриваются как единое целое.
ЗАПИСЬ:
Тип записи — это сложный тип данных, который позволяет программисту создавать новый тип данных с желаемой структурой столбцов. Он группирует один или несколько столбцов для формирования нового типа данных. Эти столбцы будут иметь собственные имена и типы данных.
Методы доступа к файлам
Доступ к файлам — это процесс, определяющий способ доступа к файлам и их чтения в память. Как правило, один метод доступа всегда поддерживается операционными системами. Хотя есть некоторые операционные системы, которые также поддерживают несколько методов доступа.
- Последовательный доступ
- Прямой произвольный доступ
- Последовательный доступ к индексу
Последовательный доступ
В этом типе метода доступа к файлам доступ к записям осуществляется в определенной заранее определенной последовательности. В методе последовательного доступа информация, хранящаяся в файле, также обрабатывается одна за другой. Большинство компиляторов обращаются к файлам, используя этот метод доступа.
Произвольный доступ
Метод произвольного доступа также называется прямым произвольным доступом. Этот метод позволяет получить доступ к записи напрямую. Каждая запись имеет собственный адрес, по которому можно напрямую обращаться для чтения и записи.
Последовательный доступ
Этот метод доступа основан на простом последовательном доступе. В этом методе доступа для каждого файла строится индекс с прямым указателем на разные блоки памяти. В этом методе индекс просматривается последовательно, и его указатель может обращаться к файлу напрямую.Можно использовать несколько уровней индексации, чтобы повысить эффективность доступа. Это также сокращает время, необходимое для доступа к одной записи.
Распределение пространства
В операционной системе файлы всегда занимают дисковое пространство.
- Связанное размещение
- Индексированное размещение
- Непрерывное размещение
Непрерывное размещение
- Каждый файл использует непрерывное адресное пространство в памяти.
- Здесь ОС назначает адрес диска в линейном порядке.
- При непрерывном методе размещения самой большой проблемой является внешняя фрагментация.
Связанное размещение
- Каждый файл содержит список ссылок.
- Каталог содержит ссылку или указатель в первом блоке файла.
- При использовании этого метода внешняя фрагментация отсутствует.
- Этот метод размещения файлов используется для файлов с последовательным доступом.
- Этот метод не идеален для файла с прямым доступом.
Индексированное размещение
- Каталог содержит адреса индексных блоков определенных файлов.
- Создается индексный блок, содержащий все указатели на определенные файлы.
- Все файлы должны иметь отдельные индексные блоки для хранения адресов дискового пространства.
Файловые каталоги
Один каталог может содержать или не содержать несколько файлов. Он также может иметь подкаталоги внутри основного каталога. Информация о файлах хранится в каталогах. В ОС Windows это называется папками.
Операционная система (ОС) — это программное обеспечение, выступающее в качестве интерфейса между аппаратными компонентами компьютера и пользователем. Каждая компьютерная система должна иметь по крайней мере одну операционную систему для запуска других программ. Такие приложения, как браузеры, MS Office, игры для блокнота и т. д., нуждаются в определенной среде для запуска и выполнения своих задач.
ОС помогает вам общаться с компьютером, не зная языка компьютера. Пользователь не может использовать какой-либо компьютер или мобильное устройство без операционной системы.
Из этого руководства по ОС вы узнаете:
История ОС
- Операционные системы впервые были разработаны в конце 1950-х годов для управления ленточными накопителями.
- Исследовательская лаборатория General Motors внедрила первую ОС в начале 1950-х годов для своего IBM 701.
- В середине 1960-х годов операционные системы начали использовать диски.
- В конце 1960-х годов была разработана первая версия ОС Unix.
- Первой ОС, созданной Microsoft, была DOS. Он был построен в 1981 году путем покупки программного обеспечения 86-DOS у компании из Сиэтла.
- Современная популярная операционная система Windows впервые появилась в 1985 году, когда был создан графический интерфейс пользователя, объединенный с MS-DOS.
Примеры операционной системы с долей рынка
Ниже приведены примеры операционных систем с последней долей рынка
Имя ОС | Общий ресурс |
---|---|
Windows | 40.34 td> |
Android | 37,95 |
iOS | 15,44 | tr>
Mac OS | 4.34 |
Linux | 0,95 | Chrome OS | 0.14 |
Windows Phone OS | 0.06 |