1) бесплатность 2) надежность(корректная работа аппаратной части пк позволит работать долго без перезагрузки) 3) безопасность(практически нет вирусов) само построение ОС исключает работу вредоносных программ 4) Открытый исходный код - это дает возможность использовать и модифицировать код по своему желанию.
Для работы в Linux используется интегрированная графическая среда с открытым кодом KDE, по скольку Linux подобные системы лишены графического интерфейса. KDE предназначена для объединения всех приложений, входящих в ОС, создает на ПК графическую оболочку, что обеспечивает удобство использования. KDE включает в себя файл-менеджер, менеджер окон, систему справки, систему настройки, бесчисленное количество утилит, инструментов и все большее число приложений. Файловая система EXT
Расширенная файловая система, она сняла ограничение на существующее ограничение на длину имени файла (стало 255 символов, а было 14 символов) и ограничение на объём раздела в 64 Мб, который увеличился до 2 Гб, даже на размер файла.
Последующая ревизия EXT-2 решила проблему поддержки раздельного доступа и временных меток. В EXT-2 были реализованы списки контроля доступа, которые определяют, кто или что может получить доступ к конкретному объекту и какие именно операции разрешено или запрещено этому субъекту проводить над объектом. Главный недостаток EXT-2 заключается в том, что она не является журналируемой файловой системой. Этот недостаток был устранен в файловой системе EXT-3 полностью совместимой с EXT-2. EXT-2 используется на Flash-картах и твердотельный накопителях т.к. отсутствие журналирования является преимуществом накопителей с ограничением на количество циклов записи.
Логическая организация файловой системы EXT-2
Иерархия каталогов EXT-2 представляет собой сеть, т.к. 1 файл может входить сразу в несколько каталогов. Здесь используются 3 типа имен файлов: 1) Простые 2) Составные 3) Относительные Все типы файлов имеют символьные имена. Ограничение на простое имя состоят в том, что его длина не должна превышать 255 символов и не должен быть символ "/”.
Атрибутами файловой системы EXT-2 являются:
- тип и права доступа к файлу - владелец - группа доступа - информация о разрешенных операциях - время создания - дата последнего доступа - дата последнего изменения и время последнего удаления - текущий размер файла - спецификация файла (в которой указывается обычный файл - каталог - файл байт-ориентированного устройства - файл блочно-ориентированного устройства - именованный канал, символическая ссылка) - число занимаемых блоков - списки контроля доступа и другие.
Атрибуты файлов хранятся не в каталогах, а в специальных таблицах. В результате каталог имеет очень простую структуру и состоит из двух частей (№ индекса дескриптора и имени файла).
Физическая организация файловой системы EXT-2
В файловой системе имеются составляющие:
1) Блоки и группы блоков
Все пространство раздела диска разбивается на блоки фиксированного размера, кратные размеру сектора: 1024, 2048, 4096 или 8192 байт. Размер блока указывается при создании файловой системы на разделе диска. Меньший размер блока позволяет сэкономить место на жестком диске, но так же ограничивает максимальный размер файловой системы. Все блоки имеют порядковые номера с целью уменьшения фрагментации и количество перемещений головок жесткого диска при чтении больших массивов данных, блоки объединяются в группы блоков.
2) Индексный дескриптор (iNode) - специальная структура, которая содержит информацию об атрибутах и физическом расположении файла. Индексные дескрипторы объединены в таблицу, которая содержится в начале каждой группы блоков.
3) Суперблок - основной элемент файловой системы EXT-2 и содержит общую информацию о файловой системе: -общее число блоков и индексных дескрипторов в файловой системе, число свободных блоков индексных дескрипторов в файловой системе, размер блока файловой системы, количество блоков и индексных дескрипторов в группе блоков. Размер индексного дескриптора и идентификатор файловой системы.
Суперблок находится в первых 1024 байтах раздела. От целостности суперблока напрямую зависит работоспособность файловой системы. ОС создает несколько резервных копий суперблока на случай повреждения раздела. В следующем блоке располагается глобальная дискрипторная таблица, представляющая собой массив с общей информацией обо всех группах блоков в разделе.
Для каждой группы создается запись в глобальной дискрипторной таблице, в которой хранятся основные параметры: № блока в битовой карте блоков, № блока в битовой карте iNode, № блока в таблице iNode, число свободных блоков в группе, число индексных дескрипторов, содержащих каталоги. Битовая карта блоков - структура, каждый бит которой показывает отведен ли соответствующий ему блок к какому либо файлу. Если бит = 1, то блок занят, аналогичную функцию выполняет битовая карта индексных дескрипторов, которая показывает какие именно индексные дескрипторы заняты, а какие нет. Ядро Linux используя число индексных дескрипторов, содержащих каталоги, пытается равномерно распределить inode каталогов по группам, а inode файлов старается переместить в группу с родительским каталогом. Все оставшееся место обозначенное в таблице как данные, отводятся для хранения файлов.
Система адресации данных в файловой системе EXT-2
Ext - 2 для хранения адреса файла выделяет 15 полей, каждое из которых имеет 4 байта. Если файл умещается в 12 блоков, то номера соответствующих кластеров непосредственно перечисляются в первых 12 полях адреса. Если размер файла превышает 12 блоков, то следующее поле содержит адрес кластера, в котором расположены номера следующих блоков файла. 13 поле используется для косвенной адресации. Кластер, соответствующий 13 полю может содержать до 1024 номеров следующих блоков файла. Если рамер файла превышает 12+1024 блоков, то используется 14 поле, в котором находится адрес кластера, содержащего еще 1024 номеров кластеров, каждый из которых ссылается на 1024 блока файла, если этого не хватает, то используется 15 поле. Такая тройная косвенная адресация при максимальном размере блока в 4096 байт, позволяют иметь файлы размером до 2Тб.
Файловая система EXT-3
Это файловая система основана на EXT-2. Эта ФС может поддерживать файлы размером до 1 ТБ и далее до 2 ТБ. Размер блочных устройств до 4 ТБ.
Файловая система EXT-4
Основана на файловой системе ext3, которая является файловой системой по умолчанию во многих дистрибутивах Linux.
Новые возможности Ext-4
Особенности
Использование экстентов. В файловой системе ext3 адресация данных выполнялась традиционным образом, поблочно. Такой способ адресации становится менее эффективным с ростом размера файлов. Экстенты позволяют адресовать большое количество (до 128 MB) последовательно идущих блоков одним дескриптором. До 4х указателей на экстенты может размещаться непосредственно в inode, что достаточно для файлов маленького и среднего размера. 48-битные номера блоков. При размере блока 4K это позволяет адресовать до одного эксбибайта (248*4KB = 250*1KB = 260 B = 1 EB). Выделение блоков группами (multiblock allocation). Файловая система хранит не только информацию о местоположении свободных блоков, но и количество свободных блоков, идущих друг за другом. При выделении места файловая система находит такой фрагмент, в который данные могут быть записаны без фрагментации. Это снижает уровень фрагментации файловой системы в целом. Отложенное выделение блоков (delayed allocation). Выделение блоков для хранения данных файла происходят непосредственно перед физической записью на диск (например, при вызове sync), а не при вызове write. В результате, операции выделения блоков можно делать не по одной, а группами, что в свою очередь минимизирует фрагментацию и ускоряет процесс выделения блоков. С другой стороны, увеличивает риск потери данных в случае внезапного пропадания питания. Превышен лимит в 32000 каталогов. В ext3, если не использовать специальные патчи, в одном каталоге можно было создать не более 32000 подкаталогов (или, если быть совсем точным, до 65535 каталогов, но только изменяя константы ядра). Контрольное суммирование в журнале (Journal checksumming). Контрольные суммы журнальных транзакций. Позволяют лучше найти и (иногда) исправить ошибки при проверке целостности системы после сбоя. Предварительное выделение (persistent preallocation). Сейчас для того, чтобы приложению гарантированно занять место в файловой системе, оно заполняет его нулями. В ext4 появилась возможность зарезервировать множество блоков для записи и не тратить на инициализацию лишнее время. Если приложение попробует прочитать данные, оно получит сообщение о том, что они не проинициализированы. Таким образом, несанкционированно прочитать удалённые данные не получится. Дефрагментация без размонтирования (online Defragmentation). Реализовано в самой последней версии e2fsprogs. (~/misc/e4defrag) Неинициализированные блоки (uninitialised groups). Пока не реализовано. Позволяет ускорить проверку файловой системы с помощью fsck. Блоки, отмеченные как неиспользуемые, проверяются группами, и детальная проверка производится только если проверка группы показала, что внутри есть повреждения. Предполагается, что эта возможность может очень сильно ускорить процесс проверки целостности файловой системы; в зависимости от способа размещения данных время проверки будет составлять от 1/2 до 1/10 от нынешнего.
Для того чтобы использовать EXT-4 необходимо поддержка со стороны ядра и со стороны программ.
