Информация о документе

Цена 40000UZS
Размер 56.9KB
Покупки 0
Дата загрузки 31 Октябрь 2026
Расширение docx
Раздел Курсовые работы
Предмет Информатика и ИТ

Продавец

DocX Seller

Дата регистрации 31 Октябрь 2026

0 Продаж

Operatsion tizimlarda journaling file system

Купить
MUN DA RIJ A KIRISH .................................................................................................. 3 I BOB. OPERA TSION TIZIM VA FA Y L TIZIMI HA QIDA UMUMIY TUSHUN CHA ……………………………………………………….... 4 1.1. Operatsion tizim tushunchasi va vazifalari ..................................... 5 1.2. Fayl tizimi tushunchasi ................................................................... 7 1.3. Fayl tizimlarining turlari ................................................................. 8 II BOB. J OURN A LIN G FILE SY STEM (J URN A LLI FA Y L TIZIMI ) ..... 9 2.1. Journal (jurnal) tushunchasi va asosiy mohiyati ............................ 10 2.2. Journaling mexanizmi (jurnallash jarayoni) .................................. 12 2.3. Metama’lumotlar va jurnal o‘rtasidagi bog‘liqlik ......................... 14 2.4. Jurnalli fayl tizimlariga misollar (NTFS, ext3, ext4, XFS) ........... 16 III BOB. J URN A LLI FA Y L TIZIMLA RIN IN G AFZA LLIK VA KA MCHILIKLA RI ............................................................................ 19 3.1. Jurnalli fayl tizimlarining afzalliklari va kamchiliklari ................ 19 3.2. Amaliy qo‘llanilishi ...................................................................... 20 3.3. Linux va Windows operatsion tizimlarida qo‘llanilishi ................ 21 X ULOSA .............................................................................................. 22 FOY DA LA N ILGA N ADA BIY OTLA R RO‘Y X A TI ....................... 23 2 KIRISH Hozirgi axborot texnologiyalari rivojlangan davrda kompyuter tizimlari va operatsion tizimlarning ahamiyati tobora ortib bormoqda. Operatsion tizim kompyuterning barcha apparat va dasturiy resurslarini boshqaruvchi asosiy tizim dasturi hisoblanadi. U foydalanuvchi bilan kompyuter o‘rtasidagi aloqani ta’minlaydi hamda ma’lumotlarni saqlash, qayta ishlash va boshqarish jarayonlarini tashkil etadi. Operatsion tizimning eng muhim tarkibiy qismlaridan biri fayl tizimi hisoblanadi.Fayl tizimi ma’lumotlarni disk qurilmalarida tartibli saqlash, ularga murojaat qilish va boshqarish imkonini beradi. Zamonaviy operatsion tizimlarda ma’lumotlarning xavfsizligi va yaxlitligini ta’minlash muhim vazifalardan biri hisoblanadi. Elektr energiyasining to‘satdan o‘chishi, tizimdagi nosozliklar yoki dasturiy xatolar sababli fayllarning buzilishi va ma’lumotlarning yo‘qolishi mumkin. Shu sababli journaling file system, ya’ni jurnalli fayl tizimlari keng qo‘llanila boshladi. Journaling file system — bu fayl tizimida bajarilayotgan o‘zgarishlarni maxsus jurnalga oldindan yozib boruvchi texnologiyadir. Ushbu texnologiya tizimda nosozlik yuzaga kelganda ma’lumotlarni tez tiklash hamda fayl tizimining barqaror ishlashini ta’minlashga xizmat qiladi. Jurnalli fayl tizimlari ma’lumotlarning yaxlitligini saqlashi, tiklash jarayonini tezlashtirishi va tizim xavfsizligini oshirishi bilan boshqa oddiy fayl tizimlaridan farq qiladi. Mazkur kurs ishining asosiy maqsadi operatsion tizimlarda journaling file system texnologiyasining ishlash prinsipi, afzalliklari, kamchiliklari va zamonaviy operatsion tizimlarda qo‘llanilishini o‘rganishdan iborat. Kurs ishida fayl tizimlari haqida umumiy tushuncha, journal mexanizmi, metadata bilan bog‘liqligi hamda NTFS, ext3, ext4 va XFS kabi jurnalli fayl tizimlari haqida ma’lumotlar keltiriladi.Kurs ishining dolzarbligi shundan iboratki, bugungi kunda katta hajmdagi ma’lumotlarni xavfsiz saqlash va tizim nosozliklaridan himoyalash masalasi muhim ahamiyat kasb etmoqda. Journaling texnologiyasi esa ma’lumotlarni himoyalashning samarali usullaridan biri hisoblanadi. 3 II. OPERA TSI ON TIZIM VA FA Y L TIZIMI HA QIDA UMUMIY TUSHUN CHA . 1.1. Operat sion t izim t ushunchasi v a v azifalari Operatsion tizim (OT) — bu kompyuterning apparat va dasturiy resurslarini boshqaruvchi asosiy tizim dasturi bo‘lib, u foydalanuvchi va kompyuter o‘rtasida vositachi vazifasini bajaradi. Operatsion tizim kompyuter yoqilishi bilan ishga tushadi va barcha jarayonlar, dasturlar hamda qurilmalar ishini muvofiqlashtirib turadi.Operatsion tizimni kompyuterning “boshqaruv markazi” deb atash mumkin, chunki u barcha resurslarni nazorat qiladi va ularning samarali ishlashini ta’minlaydi. Operat sion t izim — bu foydalanuvchi buyruqlarini qabul qilib, ularni kompyuter apparati bajaradigan shaklga keltiruvchi dasturlar majmuasidir. U dasturlarni ishga tushirish, ma’lumotlarni qayta ishlash va tizim resurslarini taqsimlashni amalga oshiradi. Operatsion tizim quyidagi asosiy vazifalarni bajaradi: 1. Prot sessorni boshqarish Operatsion tizim bajarilayotgan jarayonlarni (process) boshqaradi, ularni navbatga qo‘yadi va protsessor vaqtini samarali taqsimlaydi. Bu bir nechta dastur bir vaqtning o‘zida ishlashini ta’minlaydi. 2. X ot irani boshqarish OT operativ xotirani dasturlar o‘rtasida taqsimlaydi, bo‘sh va band joylarni nazorat qiladi hamda xotira resurslaridan optimal foydalanishni ta’minlaydi. 3. Fay l t izimini boshqarish Operatsion tizim fayllarni yaratish, o‘chirish, saqlash va ularga murojaat qilish jarayonlarini tashkil etadi. Bu jarayonlar fayl tizimi orqali amalga oshiriladi. 4. Qurilmalarni boshqarish Klaviatura, sichqoncha, printer, disk kabi qurilmalarni boshqaradi va ular bilan tizim o‘rtasidagi aloqani ta’minlaydi. Bunda drayverlar muhim rol o‘ynaydi. 4 5. X av fsizlik ni t a’minlash Operatsion tizim foydalanuvchi ma’lumotlarini himoya qiladi, ruxsatsiz kirishlarni cheklaydi va tizim barqarorligini saqlaydi. 6. Foy dalanuv chi int erfey sini t a’minlash OT foydalanuvchiga grafik (GUI) yoki buyruq satri (CLI) orqali qulay ishlash muhitini yaratib beradi. 1.2. Fay l t izimi t ushunchasi Fayl tizimi — bu operatsion tizimning muhim tarkibiy qismi bo‘lib, u ma’lumotlarni saqlash qurilmalarida (qattiq disk, SSD, USB xotira) fayl va kataloglar ko‘rinishida tartibli saqlash, boshqarish va ularga murojaat qilishni ta’minlaydi. Fayl tizimi kompyuterda saqlanayotgan ma’lumotlarni tizimli shaklga keltiradi va ularni samarali boshqarish imkonini beradi.Fayl tizimini kompyuter xotirasidagi “tashkiliy tizim” deb ham atash mumkin, chunki u har bir faylning joylashuvi, nomi, hajmi va unga kirish usullarini belgilab beradi. Fay l — bu kompyuter xotirasida saqlanadigan ma’lumotlar to‘plami bo‘lib, u matn, rasm, video, dastur yoki boshqa ko‘rinishda bo‘lishi mumkin. Katalog (papka) esa fayllarni tartib bilan joylashtirish va guruhlash uchun ishlatiladi.Fayl tizimi odatda ierarxik tuzilishga ega bo‘lib, u quyidagi qismlardan iborat: • Root (ildiz) katalog — barcha kataloglarning boshlang‘ich nuqtasi; • Kataloglar (papkalar) — fayllarni guruhlash uchun; • Fayllar — haqiqiy ma’lumotlarni saqlovchi elementlar; • Metama’lumotlar — fayl haqida qo‘shimcha ma’lumot (hajmi, yaratilgan vaqti, ruxsatlar va boshqalar). Fayl tizimi quyidagi asosiy vazifalarni bajaradi: • ma’lumotlarni diskda saqlash va tartibga solish; • fayllarga tez va qulay kirishni ta’minlash; • diskdagi bo‘sh joyni boshqarish; • fayllar ustida amallarni (yaratish, o‘chirish, ko‘chirish, nomini o‘zgartirish) bajarish; • ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlash. 5 Fayl tizimi operatsion tizimning ajralmas qismi bo‘lib, u ma’lumotlarni samarali saqlash va boshqarish imkonini beradi. Zamonaviy fayl tizimlari katta hajmdagi ma’lumotlar bilan ishlashda yuqori tezlik va ishonchlilikni ta’minlaydi. 1.3. Fay l t izimlarining t urlari Fayl tizimlari kompyuterda ma’lumotlarni saqlash, boshqarish va ularga tezkor kirishni ta’minlash uchun turli xil ko‘rinishlarda ishlab chiqilgan. Har bir fayl tizimi o‘zining tuzilishi, imkoniyatlari, tezligi va xavfsizlik darajasi bilan bir-biridan farq qiladi. Zamonaviy operatsion tizimlarda bir nechta fayl tizimlari keng qo‘llaniladi.Fayl tizimlarini ularning ishlash prinsipi va qo‘llanilish sohasi bo‘yicha quyidagi turlarga ajratish mumkin: FA T v a FA T32 fay l t izimlari: FA T (File Allocat ion Table) — eng oddiy va eski fayl tizimlaridan biri hisoblanadi. U asosan USB fleshkalar va kichik hajmdagi saqlash qurilmalarida ishlatiladi. FAT32 esa uning takomillashtirilgan ko‘rinishi bo‘lib, katta hajmdagi disklarni ham qo‘llab-quvvatlaydi. Biroq bu tizimda xavfsizlik va ishonchlilik darajasi nisbatan past hisoblanadi. N TFS (N ew Technology File Sy st em) — Windows operatsion tizimlarida keng qo‘llaniladigan zamonaviy fayl tizimidir. U katta hajmdagi fayllarni qo‘llab-quvvatlaydi, yuqori darajadagi xavfsizlik, shifrlash va ruxsatlarni boshqarish imkoniyatiga ega. NTFS journaling texnologiyasini ham qo‘llab, ma’lumotlar yaxlitligini ta’minlaydi.Linux operatsion tizimlarida keng qo‘llaniladigan fayl tizimlaridan biri EXT (Extended File System) hisoblanadi. Uning bir nechta versiyalari mavjud: • ext2 — jurnallash (journaling) funksiyasiz oddiy fayl tizimi; • ext3 — journaling qo‘llab-quvvatlanadigan versiya; • ext4 — hozirgi kunda eng ko‘p ishlatiladigan, tezkor va ishonchli fayl tizimi. XFS — yuqori unumdorlikka ega bo‘lgan, katta hajmdagi ma’lumotlar bilan ishlash uchun mo‘ljallangan fayl tizimi. U asosan server tizimlarida qo‘llaniladi va journaling texnologiyasini qo‘llab-quvvatlaydi.Fayl tizimlarining turlari turli ehtiyojlar uchun ishlab chiqilgan bo‘lib, har biri o‘zining afzallik va cheklovlariga ega. Zamonaviy operatsion tizimlarda esa eng ko‘p ishonchlilik va xavfsizlikni ta’minlaydigan jurnalli fayl tizimlar keng qo‘llaniladi. 6 II BOB. J OURN A LIN G FILE SY STEM (J URN A LLI FA Y L TIZIMI) Journaling File System (jurnalli fayl tizimi) zamonaviy operatsion tizimlarda ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlash va fayl tizimi barqarorligini oshirish uchun qo‘llaniladigan muhim texnologiyalardan biridir. Ushbu texnologiya fayl tizimida amalga oshiriladigan barcha o‘zgarishlarni maxsus jurnal (log)ga yozib borish orqali ishlaydi. Agar tizimda kutilmagan uzilish yoki nosozlik yuz bersa, jurnal yordamida tizim tez va ishonchli tarzda tiklanadi.Jurnalli fayl tizimining asosiy maqsadi — ma’lumotlar yo‘qolishini kamaytirish va fayl tizimi buzilishining oldini olishdir. Shu sababli u bugungi kunda Windows, Linux va boshqa ko‘plab operatsion tizimlarda keng qo‘llanilmoqda. 2.1. J ournal (jurnal) t ushunchasi v a asosiy mohiy at i Journaling file system (jurnalli fayl tizimi) texnologiyasining markaziy elementi journal (jurnal) hisoblanadi. Journal — bu fayl tizimida bajarilayotgan barcha o‘zgarishlar, amallar va tranzaksiyalarni ketma-ket yozib boruvchi maxsus qaydlar to‘plami bo‘lib, u operatsion tizimda ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlashning asosiy vositalaridan biridir.Oddiy fayl tizimlarida ma’lumot yozish jarayoni bevosita diskka amalga oshiriladi. Agar bu jarayon vaqtida elektr energiyasi uzilib qolsa yoki tizimda xatolik yuz bersa, ma’lumotlar qisman yozilib qolishi va natijada fayl tizimi buzilishi mumkin. Jurnalli fayl tizimlarida esa bunday muammolarning oldini olish uchun har bir o‘zgarish avval jurnalga yoziladi. Journalning asosiy mohiyati shundan iboratki, u fayl tizimidagi barcha muhim o‘zgarishlarni vaqtinchalik saqlovchi oraliq qatlam vazifasini bajaradi. Ya’ni, foydalanuvchi fayl yaratganda, o‘zgartirganda yoki o‘chirganda, bu o‘zgarishlar darhol diskka yozilmaydi, balki avval jurnalga qayd etiladi. Bu jarayon quyidagi maqsadlarga xizmat qiladi: • tizimdagi operatsiyalarni nazorat qilish; • ma’lumotlar yaxlitligini saqlash; • kutilmagan xatolardan keyin tizimni tiklash; • fayl tizimi buzilishining oldini olish. Journal quyidagi asosiy tamoyillarga asoslanadi: 7 1. Tranzak sion y ozish (t ransact ion logging) Har bir operatsiya alohida tranzaksiya sifatida ko‘riladi. Tranzaksiya to‘liq bajarilmaguncha, u jurnal ichida saqlanadi. 2. Oldindan y ozish prinsipi (w rit e-ahead logging) Fayl tizimidagi har qanday o‘zgarish avval jurnalga yoziladi, so‘ngra asosiy diskka qo‘llaniladi. Bu ma’lumotlar yo‘qolishini oldini oladi. 3. Y axlit lik ni t ek shirish Tizim har bir operatsiyaning to‘liq bajarilganligini tekshiradi. Agar operatsiya to‘liq bo‘lmasa, jurnal yordamida qayta tiklash amalga oshiriladi. 4. Qay t a t ik lash (recov ery ) mexanizmi Tizim nosozlikdan so‘ng ishga tushganda jurnal tekshiriladi va tugallanmagan operatsiyalar aniqlanadi. Keyin ular qayta bajariladi yoki bekor qilinadi. Journal odatda quyidagi qismlardan iborat bo‘ladi: • Header (sarlavha) — jurnal haqidagi umumiy ma’lumotlar; • Log yozuvlari — amalga oshirilgan operatsiyalar ketma-ketligi; • Checkpoint — tizimning barqaror holati belgilangan nuqta; • Commit yozuvi — operatsiya muvaffaqiyatli yakunlanganini bildiradi. Journaling mexanizmi quyidagi afzalliklarni beradi: • elektr uzilishi yoki tizim xatosi holatida ma’lumotlarni tiklash; • fayl tizimi buzilishining oldini olish; • server tizimlarida barqaror ishlashni ta’minlash; • katta hajmdagi ma’lumotlar bilan ishlashda ishonchlilikni oshirish. Journal — bu zamonaviy fayl tizimlarining eng muhim xavfsizlik komponentlaridan biri bo‘lib, u ma’lumotlar yaxlitligini ta’minlaydi va tizimni tez tiklash imkonini beradi. Shu sababli u NTFS, ext3, ext4 va XFS kabi keng tarqalgan fayl tizimlarining asosiy mexanizmlaridan biri hisoblanadi. 2.2. J ournaling mexanizmi (jurnallash jaray oni) Journaling mexanizmi — bu fayl tizimida amalga oshiriladigan o‘zgarishlarni maxsus jurnalga yozish va ularni bosqichma-bosqich asosiy ma’lumotlarga qo‘llash 8 jarayonidir. Ushbu mexanizm operatsion tizimlarda ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlash, tizim barqarorligini oshirish hamda nosozliklardan keyin tez tiklanishni amalga oshirish uchun qo‘llaniladi.Oddiy fayl tizimlarida ma’lumotlar to‘g‘ridan-to‘g‘ri diskka yoziladi, bu esa tizimda xatolik yuz bersa ma’lumotlarning buzilishiga olib kelishi mumkin. Jurnalli fayl tizimlarda esa har bir o‘zgarish avval jurnalga yoziladi, keyin esa diskka qo‘llaniladi. Jurnallash mexanizmi quyidagi ketma-ket bosqichlarda ishlaydi: 1. O‘zgarishlarni t ay y orlash bosqichi Foydalanuvchi tomonidan fayl yaratish, o‘chirish yoki o‘zgartirish kabi operatsiya boshlanadi. Operatsion tizim bu o‘zgarishni aniqlaydi. 2. J urnalga y ozish (loglash) Barcha o‘zgarishlar avval jurnalga yozib qo‘yiladi. Bu bosqichda o‘zgarish hali asosiy fayl tizimiga tatbiq etilmaydi. 3. Disk k a y ozish (commit bosqichi) Jurnalga yozilgan o‘zgarishlar asosiy fayl tizimiga qo‘llaniladi. Bu jarayonda ma’lumotlar diskga yoziladi. 4. Y ak unlash (commit t asdiqlash) Agar operatsiya muvaffaqiyatli bajarilsa, jurnal yozuvi “yakunlangan” deb belgilanadi va u o‘chirilishi yoki arxivlanishi mumkin. Jurnallash jarayoni turli usullarda amalga oshirilishi mumkin: 1. Met adat a journaling Faqat fayl tizimining metama’lumotlari (nomi, hajmi, ruxsatlari) jurnalga yoziladi. Bu usul tezkor, lekin to‘liq xavfsizlikni bermaydi. 2. Full journaling (t o‘liq jurnallash) Ham ma’lumotlar, ham metama’lumotlar jurnalga yoziladi. Bu eng xavfsiz usul bo‘lib, lekin disk resurslarini ko‘proq talab qiladi. 3. Ordered journaling Avval ma’lumotlar diskka yoziladi, so‘ngra metama’lumotlar jurnalga qayd etiladi. Bu usul tezlik va xavfsizlik o‘rtasidagi muvozanatni ta’minlaydi. 9 Agar tizim ishlash jarayonida to‘satdan to‘xtasa (masalan, elektr uzilishi yoki OS crash), journaling mexanizmi quyidagicha ishlaydi: • Tizim qayta ishga tushirilganda jurnal tekshiriladi; • Yakunlanmagan operatsiyalar aniqlanadi; • To‘liq bajarilmagan tranzaksiyalar qayta bajariladi yoki bekor qilinadi; • Fayl tizimi barqaror holatga keltiriladi. Jurnallash mexanizmi quyidagi afzalliklarni beradi: • ma’lumot yo‘qolishining oldini oladi; • fayl tizimini tez tiklash imkonini yaratadi; • tizim barqarorligini oshiradi; • server va katta tizimlarda ishonchlilikni ta’minlaydi. Journaling mexanizmi zamonaviy operatsion tizimlarda fayl tizimi xavfsizligini ta’minlovchi asosiy texnologiyalardan biri hisoblanadi. U o‘zgarishlarni bosqichma-bosqich jurnalga yozish orqali ma’lumotlar yaxlitligini saqlaydi va tizim nosozliklaridan keyin tez tiklanish imkonini beradi. 2.3. Met ama’lumot lar v a jurnal o‘rt asidagi bog‘liqlik Metama’lumotlar (metadata) va jurnal (journal) jurnalli fayl tizimlarining eng muhim ikki komponenti hisoblanadi. Ular bir-biri bilan uzviy bog‘langan bo‘lib, fayl tizimining to‘g‘ri ishlashi, ma’lumotlarning xavfsizligi va tizim barqarorligini ta’minlashda asosiy rol o‘ynaydi. Met ama’lumot lar — bu faylning o‘zi emas, balki u haqidagi qo‘shimcha ma’lumotlar to‘plamidir. Jurnal esa ushbu metama’lumotlarda yuz beradigan o‘zgarishlarni vaqtinchalik qayd etib boruvchi mexanizm hisoblanadi. Metama’lumotlar fayl haqida quyidagi axborotlarni o‘z ichiga oladi: • fayl nomi; • fayl hajmi; • yaratilgan va o‘zgartirilgan sana; • fayl joylashuvi; • foydalanuvchi huquqlari (ruxsatlar); • diskdagi manzili (inode yoki indeks). 10 Ushbu ma’lumotlar faylning o‘z mazmunidan farqli ravishda uning boshqaruv va identifikatsiya qismini tashkil etadi.Jurnalli fayl tizimlarda eng ko‘p yoziladigan va himoya qilinadigan qism aynan metama’lumotlar hisoblanadi. Chunki fayl tizimining buzilishi ko‘pincha metadata yo‘qolishi yoki noto‘g‘ri yozilishi natijasida yuz beradi. Jurnal quyidagi vazifalarni bajaradi: • metama’lumotlardagi o‘zgarishlarni vaqtincha saqlash; • o‘zgarishlarni diskka xavfsiz yozish; • nosozlik yuz berganda metadata holatini tiklash. Metama’lumotlar va jurnal o‘rtasidagi bog‘liqlik quyidagi jarayon orqali amalga oshadi: 1.Fayl ustida operatsiya (yaratish, o‘chirish, o‘zgartirish) boshlanadi. 2.Ushbu operatsiya bilan bog‘liq metama’lumotlar jurnalga yoziladi. 3.O‘zgarishlar diskdagi asosiy fayl tizimiga tatbiq etiladi. 4.Operatsiya muvaffaqiyatli yakunlangach, jurnal yozuvi tozalanadi yoki yakunlangan deb belgilanadi. Agar ushbu jarayonning istalgan bosqichida xatolik yuz bersa, jurnal yordamida metama’lumotlarning oldingi holati tiklanadi. Metama’lumotlar fayl tizimining “skeleti” hisoblanadi. Agar ular buzilsa: • fayllar yo‘qolgan ko‘rinishi mumkin; • kataloglar ochilmasligi mumkin; • tizim noto‘g‘ri ishlashi mumkin. Shu sababli journaling tizimlar asosan metadata xavfsizligini birinchi o‘ringa qo‘yadi. Metama’lumotlar va jurnal o‘rtasidagi bog‘liqlik fayl tizimining eng muhim xavfsizlik mexanizmlaridan biridir. Jurnal metama’lumotlardagi barcha o‘zgarishlarni nazorat qilib, ularni xavfsiz saqlash va kerak bo‘lganda tiklash imkonini beradi. Bu esa operatsion tizimlarning ishonchliligi va barqarorligini sezilarli darajada oshiradi. 2.4. J urnalli fay l t izimlariga misollar (N TFS, ext 3, ext 4, X FS) Jurnalli fayl tizimlar zamonaviy operatsion tizimlarda ma’lumotlar xavfsizligi va tizim barqarorligini ta’minlashda juda muhim o‘rin egallaydi. Ularning asosiy g‘oyasi shundan iboratki, fayl tizimida amalga oshiriladigan har qanday o‘zgarish avval jurnalga 11 y oziladi , so‘ngra diskka qo‘llaniladi. Bu esa elektr uzilishi yoki tizim nosozligi yuz berganda ma’lumotlarni tiklash imkonini beradi.Quyida amalda eng ko‘p ishlatiladigan jurnalli fayl tizimlar va ularning xususiyatlari misollar bilan tushuntiriladi. N TFS — Microsoft tomonidan ishlab chiqilgan va Window s operat sion t izimlarida asosiy fay l t izimi hisoblanadi. Asosiy xususiyatlari: • journaling texnologiyasini to‘liq qo‘llaydi; • katta hajmdagi fayllarni qo‘llab-quvvatlaydi; • foydalanuvchi huquqlarini (permission) boshqaradi; • fayllarni shifrlash imkoniga ega; • tizim barqarorligini oshiradi. Agar siz Windows’da Word faylini yozayotgan bo‘lsangiz va kompyuter to‘satdan o‘chib qolsa, NTFS jurnal orqali: • faylning oxirgi holatini aniqlaydi; • yarim yozilgan ma’lumotlarni tiklaydi yoki bekor qiladi; • diskni buzilmagan holatda qayta ishga tushiradi. Shu sababli Windows tizimlarida “Check disk” jarayoni juda tez bajariladi. ext 3 — Linux tizimlarida ishlatiladigan va birinchi k eng t arqalgan jurnalli fay l t izimlardan biri hisoblanadi. U ext2 tizimining takomillashtirilgan versiyasidir. Asosiy xususiyatlari: • journaling funksiyasi mavjud; • barqaror va ishonchli; • eski Linux serverlarda ko‘p ishlatilgan; • oddiy tuzilishga ega. Linux serverida ma’lumotlar bazasi ishlayotgan bo‘lsa va server o‘chib qolsa: • ext3 faqat metadata (fayl nomi, joylashuvi)ni tiklaydi; • fayl tizimi tez qayta ishga tushadi; • lekin ba’zi yozilmagan ma’lumotlar yo‘qolishi mumkin. 12 ext 4 — ext3 ning zamonaviy va takomillashtirilgan versiyasi bo‘lib, hozirgi Linux distributivlarida eng ko‘p ishlatiladi. Asosiy xususiy at lari: • katta hajmdagi fayllarni (bir necha TB) qo‘llab-quvvatlaydi; • tez ishlaydi va optimallashtirilgan; • journaling mexanizmi kuchaytirilgan; • fragmentatsiya kamroq. Agar siz Linux’da 5 GB video fayl ko‘chirayotgan bo‘lsangiz: • ext4 jarayonni jurnalga yozib boradi; • agar jarayon to‘xtasa, faqat tugallanmagan qism qayta tiklanadi; • fayl tizimi buzilmaydi. Shuning uchun ext4 serverlar va zamonaviy kompyuterlarda juda keng qo‘llaniladi. X FS — yuqori unumdorlikka ega bo‘lgan va k at t a serv er t izimlari uchun mo‘ljallangan jurnalli fay l t izimi . Asosiy xususiy at lari: • juda katta hajmdagi fayllar bilan ishlaydi; • tezkor yozish va o‘qish imkoniyati bor; • journaling mexanizmi kuchli; • parallel ishlashni qo‘llab-quvvatlaydi. Agar katta ma’lumotlar markazida (data center) millionlab fayllar saqlansa: • XFS ularni tez boshqaradi; • server to‘xtasa ham jurnal orqali tez tiklanadi; • katta yuklamalarda ham tizim sekinlashmaydi. Umumiy t aqqoslash (t ushunarli misolda): • NTFS → Windows kompyuterlar uchun (kundalik foydalanish) • ext3 → eski Linux serverlar (oddiy va barqaror) • ext4 → zamonaviy Linux (tez va ishonchli) • XFS → katta serverlar va data centerlar (yuqori yuklama uchun) 13 Jurnalli fayl tizimlar turli platformalarda turlicha qo‘llaniladi, lekin ularning umumiy maqsadi bir xil — ma’lumot larni himoy a qilish v a t izimni t ez t ik lash . NTFS, ext3, ext4 va XFS kabi tizimlar bugungi kunda eng ishonchli fayl tizimlar hisoblanib, katta va kichik tizimlarda keng qo‘llanilmoqda. 14 III BOB. J URN A LLI FA Y L TIZIMLA RIN IN G AFZA LLIK VA KA MCHILIKLA RI Jurnalli fayl tizimlar (journaling file systems) zamonaviy operatsion tizimlarda ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlashda muhim rol o‘ynaydi. Ular fayl tizimida amalga oshirilgan har bir o‘zgarishni avval jurnalga yozib, keyin diskka qo‘llash orqali tizim barqarorligini oshiradi. Shunga qaramay, ushbu texnologiyaning ham o‘ziga xos afzalliklari va ayrim kamchiliklari mavjud. 3.1. J urnalli fay l t izimlarining afzallik lari v a k amchilik lari Jurnalli fayl tizimlar (journaling file systems) zamonaviy operatsion tizimlarda eng ishonchli ma’lumot saqlash texnologiyalaridan biri hisoblanadi. Ularning asosiy vazifasi — fayl tizimida amalga oshirilgan o‘zgarishlarni avval jurnalga yozib, keyin diskka qo‘llash orqali ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlashdir. Bu yondashuv ayniqsa katta tizimlar, serverlar va muhim ma’lumotlar bazalarida juda katta ahamiyatga ega. Quyida jurnalli fayl tizimlarning afzalliklari va kamchiliklari batafsil va misollar bilan tahlil qilinadi.Jurnalli fayl tizimlarning eng katta afzalligi — ma’lumot yo‘qolish xavfini kamaytirishdir. Har bir operatsiya avval jurnalga yoziladi. • NTFS (Windows) tizimida Word hujjati yozilayotgan paytda kompyuter o‘chib qolsa, tizim jurnal orqali faylning buzilmagan versiyasini tiklaydi. • FAT32 da esa bunday holatda fayl to‘liq buzilishi yoki yo‘qolishi mumkin. Xulosa: jurnalli tizimlar FAT32 ga nisbatan ancha xavfsiz. Jurnalli fayl tizimlar tizim crash bo‘lganda butun diskni tekshirmaydi, faqat jurnalni o‘qiydi. • ext4 (Linux) server to‘satdan o‘chib qolsa, qayta ishga tushirish 5–10 soniyada amalga oshadi. • ext2 (jurnalsiz tizim) esa diskni to‘liq tekshiradi, bu esa daqiqalar yoki soatlab vaqt olishi mumkin. Xulosa: journaling tizimlar tiklanishda juda tez.Agar yozish jarayoni yarim qolsa, tizim “yarim yozilgan fayl” muammosini jurnal orqali aniqlaydi. • Video yuklab olinayotgan paytda internet uzilib qolsa: o ext4 / NTFS → fayl buzilmaydi yoki qayta tiklanadi; 15 o jurnalsiz tizimlar → fayl ochilmasligi mumkin. Jurnalli fayl tizimlar ko‘p foydalanuvchili tizimlarda juda samarali ishlaydi. • XFS (Linux serverlar) — katta ma’lumotlar bazasi (masalan, Google yoki bank serverlari) uchun ishlatiladi. • NTFS (Windows Server) — korporativ tizimlarda foydalanuvchi fayllarini himoya qiladi. Jurnal orqali fayl tizimi har doim “to‘liq bajarilgan operatsiyalar” holatida bo‘ladi. • Agar fayl yarim ko‘chirib bo‘lingan bo‘lsa, tizim uni to‘liq yoki umuman yo‘q holatda qoldiradi. • Bu “yarim buzilgan fayl” muammosini yo‘q qiladi. Jurnalli tizim har bir operatsiyani qo‘shimcha ravishda jurnalga yozadi. • FAT32 → faqat faylni diskka yozadi (tezroq) • NTFS / ext4 → fayl + jurnal yozadi (sekinroq) Natija: journaling tizim ko‘proq disk joyi va resurs ishlatadi. Har bir operatsiya ikki bosqichda bajariladi: 1.jurnalga yozish 2.diskka yozish • 1 GB fayl ko‘chirish: o FAT32 → tezroq o NTFS/ext4 → biroz sekinroq Sabab: qo‘shimcha “log yozish” bosqichi bor.Jurnalli fayl tizimlar ichki tuzilishi murakkab. • ext2 → oddiy tuzilma, lekin xavfsiz emas • ext4 → murakkab, lekin xavfsiz va tez Natija: murakkablik oshgani sari boshqarish ham qiyinlashadi. • Oddiy USB fleshka (FAT32) → tez va yengil 16 • XFS/NTFS → ortiqcha resurs sarfi Shuning uchun kichik qurilmalarda journaling har doim ham foydali emas. TA QQOSLA SH. Xususiyat FAT32 (jurnalsiz) NTFS / ext4 (jurnalli) Tezlik Yuqori O‘rtacha Xavfsizlik Past Yuqori Tiklash Qiyin Juda tez Resurs sarfi Kam Ko‘p Jurnalli fayl tizimlar zamonaviy operatsion tizimlarda eng ishonchli texnologiyalardan biri hisoblanadi. Ular ma’lumotlar xavfsizligini, tizim barqarorligini va tez tiklanishni ta’minlaydi. Biroq, ular qo‘shimcha resurs talab qilishi va yozish tezligini biroz kamaytirishi mumkin. Shunga qaramay, ularning afzalliklari kamchiliklaridan ancha ustun bo‘lgani uchun bugungi kunda keng qo‘llanilmoqda. 3.2. A maliy qo‘llanilishi Jurnalli fayl tizimlar (journaling file systems) hozirgi kunda deyarli barcha zamonaviy operatsion tizimlarda keng qo‘llaniladi. Ularning asosiy vazifasi ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlash, tizim nosozliklaridan keyin tez tiklash va fayl tizimi buzilishining oldini olishdan iborat. Amaliyotda bu texnologiya oddiy kompyuterlardan tortib katta server tizimlarigacha bo‘lgan sohalarda ishlatiladi.Shaxsiy kompyuterlarda jurnalli fayl tizimlar foydalanuvchi ma’lumotlarini himoya qilish uchun ishlatiladi. • Windows operatsion tizimida NTFS ishlatiladi. • Agar foydalanuvchi Word yoki Excel faylini yozayotgan paytda kompyuter o‘chib qolsa, NTFS jurnal orqali faylni tiklashga harakat qiladi. Natija: foydalanuvchi hujjatlari yo‘qolish xavfi kamayadi.Serverlar doimiy ishlaydigan va katta yuklama ostida bo‘ladigan tizimlardir. Shu sababli journaling juda muhim hisoblanadi. 17 • Linux serverlarida ext4 va XFS ishlatiladi. • Web-server ishlayotgan paytda elektr uzilishi yuz bersa, jurnal orqali server tez tiklanadi. Natija: saytlar va xizmatlar tez qayta ishga tushadi.Ma’lumotlar bazalari (Database Systems) juda muhim va nozik ma’lumotlar bilan ishlaydi. • Bank tizimlarida SQL ma’lumotlar bazalari ishlatiladi. • Tranzaksiya (pul o‘tkazish) vaqtida uzilish bo‘lsa, journaling tizim operatsiyani to‘liq yoki umuman bekor qiladi. Natija: pul yoki ma’lumot yo‘qolmaydi.Cloud tizimlarda katta hajmdagi ma’lumotlar saqlanadi. • Google Drive yoki Dropbox kabi tizimlarda jurnalli fayl tizimlar ishlatiladi. • Fayl yuklash yoki sinxronizatsiya vaqtida xatolik bo‘lsa, tizim jurnal orqali ma’lumotni tiklaydi. Natija: foydalanuvchi fayllari xavfsiz saqlanadi.Ba’zi mobil va aqlli qurilmalar ham jurnalli fayl tizimlardan foydalanadi. • Android tizimida Linux asosidagi ext4 ishlatiladi. • Smart qurilmalar (router, NAS) ham journaling tizimlardan foydalanadi. Natija: qurilma to‘satdan o‘chsa ham tizim buzilmaydi. Jurnalli fayl tizimlar amaliyotda juda keng qo‘llaniladi. Ular shaxsiy kompyuterlardan tortib serverlar, bulutli tizimlar va ma’lumotlar bazalarigacha bo‘lgan barcha sohalarda muhim rol o‘ynaydi. Asosiy afzalligi — ma’lumotlar xavfsizligi va tizimni tez tiklash imkoniyatidir. Shu sababli ular zamonaviy axborot texnologiyalarining ajralmas qismi hisoblanadi. 3.3. Linux v a Window s operat sion t izimlarida qo‘llanilishi Jurnalli fayl tizimlar zamonaviy operatsion tizimlarning ajralmas qismi hisoblanadi. Ular Linux va Windows tizimlarida turlicha amalga oshirilgan bo‘lsa-da, asosiy maqsad bir xil — ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlash va tizimni tez tiklashdir. 18 Windows operatsion tizimida asosiy jurnalli fayl tizim sifatida N TFS (N ew Technology File Sy st em) ishlatiladi. NTFS Microsoft tomonidan ishlab chiqilgan bo‘lib, u juda kuchli journaling mexanizmiga ega. NTFS ning Windowsdagi vazifalari: • fayl va papkalarni boshqarish; • foydalanuvchi huquqlarini (permissions) nazorat qilish; • tizimni crashdan keyin tiklash; • katta hajmdagi fayllarni qo‘llab-quvvatlash; • xavfsizlikni ta’minlash (shifrlash, access control). Agar foydalanuvchi Word faylini yozayotgan paytda kompyuter o‘chib qolsa: 1.NTFS avval o‘zgarishlarni jurnalga yozgan bo‘ladi. 2.Tizim qayta ishga tushganda jurnal tekshiriladi. 3.Fayl: o to‘liq tiklanadi yoki o oxirgi to‘g‘ri holatga qaytariladi. Natija: fayl buzilmaydi yoki minimal yo‘qotish bo‘ladi. Write Request → NTFS Journal → Disk Write → Commit Agar crash bo‘lsa: Journal Replay → Recovery → System Ready Linux tizimida bir nechta jurnalli fayl tizimlar mavjud: • ext3 (eski, lekin ishonchli) • ext4 (eng keng tarqalgan) • XFS (serverlar uchun) • Btrfs (zamonaviy snapshot qo‘llab-quvvatlaydi) ext 4 — Linuxning asosiy fayl tizimi hisoblanadi. Xususiyatlari: • journaling qo‘llab-quvvatlanadi; • yuqori tezlik; • katta fayllar bilan ishlash; 19 • serverlar uchun mos. Fayl yozish: echo "Linux journaling test" > test.txt Agar tizim o‘chib qolsa: • ext4 jurnalni tekshiradi; • faylni tiklaydi yoki yarim yozilgan holatni bekor qiladi. Linuxda jurnalni tekshirish: sudo tune2fs -l /dev/sda1 | grep journal Natija: has_journal fsck /dev/sda1 Bu jarayon jurnal asosida tez bajariladi. Linux v s Window s t aqqoslash Xususiyat Windows (NTFS) Linux (ext4/XFS) Asosiy fayl tizimi NTFS ext4, XFS Journaling Ha Ha Tezlik O‘rtacha Yuqori (optimallashtirilgan) Server mosligi O‘rtacha Juda yuqori Moslashuvchanlik Kamroq Juda yuqori Linux va Windows operatsion tizimlarida jurnalli fayl tizimlar turlicha implementatsiya qilingan bo‘lsa-da, ularning asosiy maqsadi bir xil: 20 Ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlash va tizimni tez tiklash.Windows tizimida bu vazifani asosan NTFS bajaradi, Linuxda esa ext4 va XFS kabi fayl tizimlar keng qo‘llaniladi. Har ikkala platformada ham journaling texnologiyasi zamonaviy IT tizimlarning ishonchliligini ta’minlovchi asosiy mexanizmlardan biri hisoblanadi. 21 X ULOSA Ushbu kurs ishida operatsion tizimlarda fayl tizimlari va ayniqsa jurnalli fayl tizimlar (journaling file systems) haqida keng va tizimli ma’lumotlar ko‘rib chiqildi. Ish davomida operatsion tizimning asosiy vazifalari, fayl tizimining tuzilishi hamda uning turlari haqida umumiy tushunchalar berildi. Shuningdek, jurnalli fayl tizimlarning ishlash prinsipi, jurnal (journal) tushunchasi va uning fayl tizimidagi o‘rni batafsil tahlil qilindi.Tahlillar shuni ko‘rsatadiki, journaling texnologiyasi zamonaviy operatsion tizimlarda ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlashda eng muhim mexanizmlardan biri hisoblanadi. U fayl tizimida yuz beradigan har bir o‘zgarishni avval jurnalga yozib, keyin diskka qo‘llash orqali tizim barqarorligini oshiradi. Natijada, elektr uzilishi yoki tizim xatoliklari kabi kutilmagan holatlarda ham ma’lumotlarni tiklash imkoniyati mavjud bo‘ladi.Kurs ishida keltirilgan NTFS, ext3, ext4 va XFS kabi fayl tizimlar amaliyotda keng qo‘llanilishi bilan ajralib turadi. Ayniqsa, Windows operatsion tizimida NTFS, Linux tizimlarida esa ext4 va XFS fayl tizimlari asosiy o‘rinni egallaydi. Ularning barchasi jurnallash mexanizmi orqali ma’lumotlar yaxlitligini saqlash va tez tiklanishni ta’minlaydi.Shu bilan birga, jurnalli fayl tizimlarning ayrim kamchiliklari ham mavjudligi aniqlandi. Jumladan, qo‘shimcha disk resurslari talab qilinishi va yozish tezligining biroz pasayishi kabi holatlar kuzatiladi. Biroq, ularning afzalliklari — ya’ni ma’lumotlar xavfsizligi, tizim barqarorligi va tez tiklanish imkoniyati — bu kamchiliklardan ustun hisoblanadi. Umuman olganda, jurnalli fayl tizimlar zamonaviy axborot texnologiyalarining ajralmas qismi bo‘lib, ular server tizimlar, ma’lumotlar bazalari, bulutli xizmatlar va shaxsiy kompyuterlarda keng qo‘llanilmoqda. Ushbu texnologiya kelajakda ham yanada rivojlanib, ma’lumotlar xavfsizligini ta’minlashda muhim rol o‘ynashda davom etadi. 22 FOY DA LA N ILGA N ADA BIY OTLA R. 1.Xaydarov Sh., Alimuhamedov A. “Operatsion tizimlar” . Toshkent: O‘zbekiston faylasuflari milliy jamiyati nashriyoti, 2019. 2.Karimov O. “Kompyuter tizimlari va operatsion tizimlar asoslari” . Toshkent: Fan va texnologiya, 2020. 3.Abduqodirov A. A. “Axborot texnologiyalari” . Toshkent: O‘qituvchi, 2018. 4.Yunusov M. “Kompyuter arxitekturasi va operatsion tizimlar” . Toshkent: Sharq, 2021. 5.O‘zbekiston Respublikasi Oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi. “Informatika va axborot texnologiyalari” o‘quv qo‘llanma . Toshkent, 2022. 23

MUNDARIJA

KIRISH

I BOB. OPERATSION TIZIM VA FAYL TIZIMI HAQIDA UMUMIY TUSHUNCHA

1.1. Operatsion tizim tushunchasi va vazifalari

1.2. Fayl tizimi tushunchasi

1.3. Fayl tizimlarining turlari

II BOB. JOURNALING FILE SYSTEM (JURNALLI FAYL TIZIMI)

2.1. Journal (jurnal) tushunchasi va asosiy mohiyati

2.2. Journaling mexanizmi (jurnallash jarayoni)

2.3. Metama’lumotlar va jurnal o‘rtasidagi bog‘liqlik

2.4. Jurnalli fayl tizimlariga misollar (NTFS, ext3, ext4, XFS)

III BOB. JURNALLI FAYL TIZIMLARINING AFZALLIK VA KAMCHILIKLARI

3.1. Jurnalli fayl tizimlarining afzalliklari va kamchiliklari

3.2. Amaliy qo‘llanilishi

3.3. Linux va Windows operatsion tizimlarida qo‘llanilishi

XULOSA

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI

Купить