Файловая система. Работа на персональном компьютере в среде операционной системы фактически сводится к работе с файлами

Работа на персональном компьютере в среде операционной системы фактически сводится к работе с файлами. Файлы создаются, записываются на диск, хранятся и считываются с него, распечатываются на принтере, пересылаются по информационным сетям и т.д.

Строгое определение понятию файла дать достаточно сложно, поэтому

Файл – это определенное количество информации, хранящееся на диске и имеющее имя.

Информация на диске записывается на концентрических дорожках, которые разбиты на секторы. Сектор является минимальным адресуемым элементом информации на диске. Файл хранится на диске. Следовательно, минимальный объем файла равен одному сектору. Максимальный объем файла равен, естественно, информационному объему диска. Объем реальных файлов обычно не превышает нескольких мегабайт.

Файл имеет имя. Например, полное имя файла proba.txt состоит из имени файла (proba) и типа файла, его расширения (txt). В операционной системе MS-DOS имя файла может содержать до 8 букв латинского алфавита, цифр и некоторых специальных символов.

Операционная система Windows поддерживает также длинные имена файлов (документов), которые могут содержать до 255 символов, причем разрешается использовать буквы русского алфавита. Имя файлу дается его создателем (пользователем, программистом).

Тип файла необходим операционной системе компьютера для того, чтобы определить, с помощью какой прикладной программы этот файл был создан и, соответственно, какую программу необходимо вызвать для его обработки. Тип файла задается прикладной программой, в которой он создается, с помощью трех символов, отделенных от имени точкой. Так, в Windows файлы, созданные текстовым редактором Word, имеют расширение doc, Web-страницы Internet имеют расширение htm и т.д.

Современные жесткие диски имеют информационную емкость более 1 Гб, на них могут храниться тысячи и десятки тысяч файлов. Каждый диск имеет логическое имя (А, В – гибкие диски, С, D и т.д. – жесткие диски, оптические диски и т.п.). Для удобства поиска файлы хранятся в иерархической структуре каталогов, которая имеет «древовидную» структуру. Из корневого каталога можно перейти в каталоги 1-го уровня, в свою очередь, из них в каталоги 2-го уровня и т.д. в каталогах всех уровней могут храниться файлы.

Пусть на жестком диске С: в корневом каталоге имеются два каталога (папки) 1-го уровня (GAMES, TEXT) и один каталог 2-го уровня (CHESS). Как найти имеющиеся файлы (chess.exe, proba.txt)? Для этого необходимо указать путь (адрес) к файлу. В путь файла входит имя диска и последовательность имен каталогов (папок), т.е. пути к вышеперечисленным файлам соответственно будут:

C: GAMESCHESSсhess.exe

C: TEXT proba.txt

В операционной системе MS-DOS операции с файлами (копирование, удаление, переименование, печать и т.д.) можно производить непосредственно из командной строки с помощью команд (сору, delete, rename, print). Однако это неудобно для пользователя, так как требует запоминания форматов команд операционной системы. Для работы с файлами обычно используется программная оболочка Norton Commander, которая представляет пользователю удобные возможности поиска файлов и операций над ними с помощью функциональных клавиш и мыши.

В операционной системе Windowsоперации с файлами можно производить с помощью мыши с использованием технологии «возьми и перенеси».

Для того чтобы данные могли быть записаны на диск, его поверхность необходимо структурировать - т.е. разделить на пронумерованные сектора и дорожки. Дорожки (треки) ‑ концентрические окружности, покрывающие поверхность диска. Каждая дорожка разбивается на участки, называемые секторами. Обычно сектор занимает 512 байт.

Элементы файловой структуры (системы):

1) Стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор). В стартовом секторе записана информация, необходимая MS DOS для работы с диском: идентификатор ОС (если диск системный), размер сектора диска, кол-во секторов в кластере, кол-во резервных секторов в начале диска, кол-во копий FAT на диске (стандарт - две), кол-во элементов в каталоге, кол-во секторов на диске, тип формата диска, кол-во секторов в FAT, кол-во секторов на дорожку, кол-во поверхностей, блок начальной загрузки ОС.

2) Таблица размещения файлов (FAT - File Allocation Table). FAT - область данных диска представлена в MS DOS как последовательность пронумерованных кластеров (размером 4Кб и более для FAT32). FAT - массив элементов, адресующих кластеры области данных диска или FAT - метод, используемый операционной системой для записи сведений о расположении файлов, хранящихся на диске. Каждому кластеру области данных соответствует один элемент FAT. Элементы FAT служат в качестве цепочки ссылок на кластеры файла в области данных. По таблицам FAT определяется местонахождение файла на диске. Для надежности на каждом диске имеется две копии FAT.

3) Корневой каталог (Root-Directory).

4) Область данных (оставшееся свободным дисковое пространство).

Все эти элементы создаются специальными программами в процессе форматирования диска.

Дата добавления: 2014-01-20