Тема 2.3. Работа с файлами

Студент должен:

иметь представление:

- о файловых системах, применяемых в различных операционных системах;

знать:

- общие сведения о файловых системах;

- форматы файлов;

- организацию файловых систем

уметь:

- определять размер кластеров,

- определять количество кластеров, затрачиваемых на хранение одного файла;

- определять логическое размещение файлов.

Файловая система. Типы файлов. Физическая организация файловой системы. Логическая организация файловой системы. Иерархическая структура файловой системы. Файловые операции, контроль доступа к файлам. Примеры файловых систем.

Подготовка жесткого диска к работе состоит из двух шагов: разбиения на разделы и логического форматирования.

Разбиение жесткого диска на разделы мы рассмотрели на предыдущем занятии, сегодня ознакомимся с таким понятием, как файловая система, которая создается при логическом форматировании ЖД.

Логическое форматирование разделов Жесткого диска

Внутри каждого из разделов информация должна быть организована способом, который был бы понятен операционной системе, использующей данный раздел. Этот способ организации представляет собой файловую систему. Различные операционные системы используют разные файловые системы. В DOS и Windows процедура подготовки разделов к использованию и создания файловой системы называется логическим форматированием.

Как правило, программа форматирования раздела (например, FAT16) в DOS и Windows выполняет следующие действия:

• создает загрузочный сектор (Boot Record);

• создает Таблицу размещения файлов (File Allocation Table, FAT). Такое название таблица имеет в DOS и Windows. В других операционных системах может называться иначе;

• помечает дефектные кластеры, которые не пригодны к использованию.

После выполнения операции форматирования логические диски приобретают следующую организацию:

• логический диск начинается с загрузочного сектора;

• после загрузчика размещаются одна или несколько копий Таблицы размещения файлов (FAT);

• затем следует корневой каталог (Root)- корневой каталог системы, содержащий данные о файлах и о подкаталогах верхнего уровня, каждый из которых в свою очередь может содержать файлы и подкаталоги;

• далее следует область данных, разбитая на кластеры и используемая для хранения папок и файлов.

Логический диск

Рисунок 2.16 -Организация логического диска после форматирования в системе FAT.

Операционная система использует Таблицу размещения файлов для поиска файла и определения кластеров, которые этот файл занимает на жестком диске. Кроме того, в Таблице фиксируются сведения о свободных и дефектных кластерах.

Таблица размещения файлов (FAT) описывает расположение папок и файлов в кластерах. Каждому кластеру в FAT соответствует свой элемент (ячейка таблицы).

Чтобы прочитать файл, операционная система должна найти по имени файла запись в папке и прочитать номер первого кластера файла. Первый кластер представляет собой начало файла. Затем необходимо прочитать соответствующий первому кластеру файла элемент FAT. Если элемент содержит метку «последний в цепочке», то дальше искать ничего не нужно: весь файл умещается в одном кластере. Если кластер не последний, то элемент таблицы содержит номер следующего кластера. Содержимое следующего кластера должно быть прочитано вслед за первым.

Операционная система действует таким образом, чтобы собирать цепочки из соседних кластеров по нарастанию номера. Понятно, что обращение к последовательно расположенным кластерам будет происходить значительно быстрее, чем к кластерам, случайным образом разбросанным по диску. При этом обходятся уже занятые кластеры и кластеры, помеченные в FAT как дефектные.

Дата добавления: 2014-12-07