Файловые системы Windows XP

1. Запишите числа X и Y в прямом, обратном и дополнительном кодах. Выполните сложение в обратном и дополнительном ко­дах. Результат переведите в прямой код. Полученный результат проверьте, используя правила двоичной арифметики.

2. Измените число Y, добавив в конец числа две единицы «11». Сло­жите полученные числа в модифицированном обратном и моди­фицированном дополнительном кодах. Результат переведите в прямой код. Выполните проверку сложения, используя правила двоичной арифметики.

Вариант	Числа X и Y	Вариант	Числа X и Y
1.	Х =-100101 Y = 11101	2.	Х=-101101 Y = 1101
3.	Х=-110101 Y= 11101	4.	Х=-1101111 Y = 10101
5.	Х=-1000111 Y = 11101	6.	Х=-1110001 Y = 10011
7.	Х =-1010001 Y = 10011	8.	Х=-1000011 Y = 10011
9.	Х=-1101001 Y= 10111	10.	Х =-1010001 Y = 1111
11.	Х=-101001 Y = 10111	12.	Х=-1010111 Y = 11100
13.	X =-110101 Y = 1111	14.	X =-101111 Y = 1101
15.	Х=-110101 Y = 10011	16.	Х=-1001011 Y = 10101
17.	X =-100011 Y = 10011	18.	Х=-1010001 Y = 1011
19.	Х=-110001 Y= 10111	20.	Х=-1000111 Y = 11111
21.	Х=-111001 Y = 1110	22.	X =-100001 Y = 1111
23.	Х=-1011101 Y = 10111	24.	X =-1111000 Y = 101111
25.	Х=-1100000 Y= 1111	26.	Х=-10101 Y = 1101

 

Контрольные вопросы

1. Что понимают под прямым кодом числа?

2. Как образуется обратный код целого положительного числа?

3. Как образуется обратный код целого отрицательного числа?

4. Каков алгоритм сложения чисел в прямом коде?

5. Каков алгоритм сложения чисел в обратном коде?

6. Чем характеризуется модифицированный обратный код?

^[I] В примерах этой лабораторной работы запятая отделяет знаковый разряд от числа.

Лабораторная работа № 3

 

1. Теоретическая часть: Файловые системы

Файловые системы Windows XP

 

Операционная система Microsoft Windows XP в бета версиях, известная как Microsoft Codename Whistler, является продолжением линейки Windows NT. Это полностью 32 разрядная операционная система с приоритетной многозадачностью. В ее основе лежат базовые принципы:

- совместимость – поддержка файловых систем FAT 16, FAT32 и NTFS, поддержка приложений написанных под DOS, Windows 9x, Windows NT, а также некоторых приложений под OS/2 и POSIX;

- переносимость – реализация поддержки процессоров разных архитектур;

- реализация системы безопасности на уровне пользователей.

Первоначально Microsoft планировала разработку двух независимых операционных систем - Neptun (эта система должна была стать продолжением Windows 9x) и Odyssey (должна была стать продолжением линейки Windows NT). Однако впоследствии планы корпорации изменились и обе разработки были объединены в один проект Windows XP – операционную систему с полностью переработанным интерфейсом, новыми возможностями и более высоким уровнем обеспечения безопасности.

Все операционные системы, как современные, так и давно уже неиспользуемые, имеют одну общую черту – хранение информации в операционных системах осуществляется подсистемой, называемой файловой системой.

Файловая система – это набор спецификаций и соответствующее им программное обеспечение, которое отвечает за создание, удаление, организацию, чтение, запись, модификацию и перемещение файлов информации, а также за управление доступом к файлам и за управление ресурсами, которые используются файлами. Файловая система определяет способ организации данных на диске и принципы хранения данных на физическом носителе. Например, как должны сохраняться данные файла, какая информация (например, имя, дата создания и т.п.) о файле должна храниться и каким образом. Формат хранения данных определяет основные характеристики файловой системы.

Информация на магнитных дисках размещается и передается блоками. Каждый блок называется сектором и располагается на концентрических дорожках поверхности диска. Группа дорожек одного радиуса, расположенных на поверхностях магнитных дисков, образуют цилиндры. Каждый сектор состоит из поля данных и поля служебной информации, ограничивающей и идентифицирующей его. Размер сектора (объем поля данных) устанавливается контроллером или драйвером. Физический адрес сектора на диске определяется с помощью трех «координат»:

- номер цилиндра;

- номер рабочей поверхности диска;

- номер сектора на дорожке.

Обмен информацией между оперативно запоминающим устройством и дисками физически осуществляется только секторами. Диск может быть разбит на несколько разделов, которые могут использоваться как одной операционной системой, так и несколькими. На каждом разделе может быть организована своя файловая система. Для организации хотя бы одной файловой системы должен быть определен, по крайней мере, один раздел. Разделы могут быть двух типов:

- первичный раздел;

- расширенный раздел.

Максимальное число первичных разделов – четыре, но обязательно должен быть хотя бы один. Если первичных разделов больше одного, то один должен быть активным, в нем находится загрузчик операционной системы. На одном диске может быть только один расширенный раздел, который в свою очередь может содержать большое количество подразделов – логических дисков.

Операционная система Windows XP поддерживает работу со следующими файловыми системами:

- FAT (File Allocation Table) – файловая система, разработанная для MS-DOS и являющаяся основной для Windows 3.x и 9x. Windows XP и Windows Server 2003 поддерживают три разновидности FAT: FAT12, FAT16 и FAT32. Первые две обеспечивают совместимость со старыми операционными системами Microsoft. Кроме того, FAT12 используется как формат хранения данных на гибких дисках. FAT 32 – модифицированная версия FAT, используемая в Windows 95 OSR2, Windows 98 и Windows Millennium.

- NTFS (Windows NT file system) – файловая система, разработанная специально для Windows NT и унаследованная Windows 2000, Windows XP, Windows 2003.

- CDFS (Compact Disk File System) – файловая система компакт-дисков.

- UDF (Universal Disk Format) – универсальный формат дисков, используемый современными магнитооптическими накопителями и технологией DVD.

- DFS (Distributed File System) – распределенная файловая система.

Возможность поддержки различных файловых систем в линейке современных операционных систем семейства Windows заложена в архитектуре системы ввода-вывода, которая отвечает за обработку запросов ввода-вывода и выполняет следующие задачи:

- обеспечение работы сверхпроизводительных операций ввода-вывода;

- возможность использования асинхронного ввода-вывода;

- поддержка нескольких файловых систем;

- модульная архитектура, с возможностью добавления новых файловых систем и устройств;

- предоставление расширенных возможностей, например кэширования;

- защита совместно используемых ресурсов.

Список зарегистрированных файловых систем можно посмотреть с помощью утилиты WinObj. У каждой системы есть свои полезные свойства, но возможности защиты и аудита различны. На выбор файловой системы оказывают влияние следующие факторы: цель, для которой предполагается использовать компьютер, аппаратная платформа, количество жестких дисков и их объем, требования к безопасности, используемые в системе приложения.