Файловая система

Файл (англ. File —папка) – это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др.

Файловая система – это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе.

Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях.

Имя файла состоит из двух частей – собственно имени, которое, начиная с Windows 95, может содержать до 256 символов (в MS DOS – до 8 символов), и расширения, которое указывает на тип файла и состоит из 3-х или 4-х букв. Имя может включать любые символы, за исключением девяти специальных: \ /: *? ” < > |.

Расширения файлов:

.txt,.doc,.rtf – текстовые файлы;

.html,.htm – гипертекстовый документ Интернет;

.xls – электронная таблица;

.mdb – файл базы данных;

.ехе – это исполняемый файл, который хранит в себе программу;

.соm – другой тип исполняемого програмного файла (программы до сотни килобайт). Чаще всего это программы работающие по операционной системой MS DOS;

.bat – это пакетный файл, предназначенный для последовательного запуска нескольких программ;

.cfg – конфигурационный файл, в котором указываются параметры работы программы;

.dll – динамически подключаящаяся билиотека данных, к ней могут обратиться при необходимости сразу несколько программ;

.hlp – файл справки или помощи;

.dat – файл данных;

.wav,.mp3 – звук в цифровом формате;

.avi,.mov,.mpg - файлы видеоклипов;

.bmp,.jpg – графический файл, изображение

.arj,.zip,.rar – файлы архивов.

Общая маска любого файла: «*.*». Первая звездочка это имя файла, вторая – его расширение, указывающее на тип файла.

Кроме имени и расширения файла операционная система хранит для каждого файла дату его создания (изменения) и несколько флаговых величин, называемых атрибутами файла (их можно просмотреть, вызвав контекстное меню файла и выбрав команду Свойства). Атрибуты – это дополнительные параметры, определяющие свойства файлов.

Пример основных атрибутов:

1. Только для чтения (Only)

2. Скрытый (Hidden)

3. Системный (System)

4. Архивный (Archive)

Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в каталоге.

Каталоги (папки) – важные элементы иерархической структуры, содержащие информацию о записанных на диске файлах. В каталоге хранится информация о файле: имя, атрибуты, время и дата создания, размер, начальный кластер). Существует два основных типа каталогов: корневой и подкаталог (папка). Различаются они максимальным количеством хранящихся файлов. На каждом логическом диске располагается корневой каталог. Размеры корневых каталогов варьируются в зависимости от размеров диска, но каждый конкретный корневой каталог фиксируется при создании логического диска и не может быть изменен в процессе работы. Подкаталог может хранить произвольное количество файлов.

Каталоги необходимы для обеспечения удобного доступа к файлам, если файлов на носителе слишком много. Файлы объединяются в каталоги по любому общему признаку, заданному их создателем (по типу, по времени создания, по имени владельца и др.).

Каталог может иметь собственное имя и храниться в другом каталоге наряду с обычными файлами: так образуются иерархические файловые структуры. Пример такой структуры – на рисунке.

В иерархической структуре данных адрес объекта задается маршрутом (путем доступа), ведущим от вершины структуры к объекту. При записи пути доступа к файлу, проходящего через систему вложенных каталогов, все промежуточные каталоги разделяются между собой символом “\” (обратная черта). Например, для файла Lab_1.doc, находящегося в папке Общая медицина, путь доступа будет следующим: С:\Студенты\Общая медицина\ Lab_1.doc.

Для хранения информации на жестком диске и доступа к ним операционная система использует следующие структуры и элементы:

1. загрузочные секторы разделов,

2. загрузочный сектор логического диска,

3. таблица размещения файлов,

4. корневой каталог,

5. область данных,

6. область для выполнения диагностических операций чтения/записи.

Чтобы установить на один жесткий диск несколько операционных систем его надо разбить на логические разделы (логические диски). Информация о разбиении диска на разделы (их количество, размер и какай их них является активным) хранится в главном загрузочном секторе (его также называют секторомMBR – Master Boot Record).

В начале каждого раздела содержится загрузочный сектор логического диска. Он содержит информацию о логическом диске (размер, размещение и идентификатор FAT, код программы загрузки ОС, если диск активный).

Таблица размещения файлов (FAT-FileAllocationTable) – таблица номеров кластеров, в которых расположены файлы на диске. Создается в самом начале жесткого диска, в ней хранятся сведения о том какие именно кластеры занимает тот или иной файл или папка, а также их заголовки. Операционная система обычно поддерживает две копии FAT с целью повышения безопасности.

В наши дни в современных операционных системах Microsoft используется FAT32.

Физическая и логическая структура дисков.

Файлы хранятся на жестком диске – это один или несколько стеклянных или металлических дисков, покрытых с двух сторон магнитным материалом. Данные записываются на жесткий диск в соответствии с физической структурой жесткого диска.

Физическая структура: магнитная поверхность каждого диска разделена на концентрические дорожки, которые в свою очередь делятся на отрезки-сектора. Все пространство жесткого диска разделено на секторы емкостью 512 байт. Дисков может быть несколько, поэтому наряду с дорожками и секторами существует еще и третье деление: на цилиндры. Цилиндр – это сумма всех совпадающих друг с другом дорожек по вертикали, по всем рабочим поверхностям.

Логическая структура создается во время операции форматирования (это процесс первоначальной разметки физического диска).

Файлы на диске располагаются по мере их поступления на свободные места. Минимальная логическая единица выделяемого дискового пространства – кластер. Разбиение на кластеры происходит во время форматирования. Кластер содержит несколько физических секторов. Величина кластера варьирует в зависимости от размеров жесткого диска и от вида файловой системы (которая размещает данные на диске и входит в состав операционной системы).

Дата добавления: 2014-12-24