Файловая система

Компоненты операционной системы

Смотрите наши материалы прошлых лет

в свободном доступе на сайте www.bsmu-all.narod.ru

§ Загрузчик

§ Ядро

§ Командный процессор (интерпретатор)^[1]

§ Драйверы устройств

§ Интерфейс

КОМАНДНЫЙ ПРОЦЕССОР- третий модуль DOS, располагающийся на системном диске. Файл с командным процессором может занимать на системном диске любое место и трактуется как обычная программа.

Основные функции командного процессора заключаются в следующем:

1. Приём и разбор команд, полученных с клавиатуры или из командного файла.

2. Исполнение встроенных команд DOS, находящихся внутри файла COMMAND.СОМ.

3. Загрузка и исполнение внешних программ DOS и прикладных программ (находящихся в файлах типа СОМ и ЕХЕ). Запуск прикладной программы осуществляется так же, как и обращение к внешней команде DOS (утилите), поскольку те и другие реализованы одинаково; командный процессор, в сущности, не отличает их друг от друга.

В функции командного процессора входит также исполнение файла автозапуска (AUTOEXEC.BAT).

ДРАЙВЕРА ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ

Драйвер (driver) представляет собой специализированный программный модуль, управляющий внешним устройством. Драйверы обеспечиваю тединый интерфейс к различным устройствам.

Помимо того, важная функция драйвера - это разделение доступа к устройству в средах с вытесняющей многозадачностью. Допускать одновременный неконтролируемый доступ к устройству для нескольких параллельно исполняющихся процессов просто нельзя, потому что для большинства внешних устройств даже простейшие операции ввода/вывода не являются атомарными.

В большинстве ОС драйверы являются для прикладных программ единственным способом доступа к внешнему миру.

Подавляющее большинство современных ОС предоставляет драйверам практически неконтролируемый доступ к данным пользовательских задачи ядра.

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

В широком смысле понятие "файловая система" включает:

· совокупность всех файлов на диске,

· наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,

· комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше)^[1]. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

§ именование файлов;

§ программный интерфейс работы с файлами для приложений;

§ отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

§ организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

§ содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).

В многопользовательских системах появляется ещё одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

18. Файловая система хранения данных, каталоги и файлы, организация доступа к файлам.

Файловая система

Файловая система - это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

В широком смысле понятие "файловая система" включает:

· совокупность всех файлов на диске,

· наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,

· комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше)^[1]. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

§ именование файлов;

§ программный интерфейс работы с файлами для приложений;

§ отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

§ организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

§ содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).

В многопользовательских системах появляется ещё одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

КАТАЛОГИ И ФАЙЛЫ

Файл - поименованная последовательность байтов.

Работа с файлами реализуется средствами операционных систем.

Имена как у файлов имеют и обрабатываются похожим образом:

§ области данных (необязательно на диске);

§ устройства (как физические, порты например; так и виртуальные);

§ потоки данных (в частности, вход или выход процесса) («pipe» следует переводить словом «конвейер»);

§ сетевые ресурсы, сокеты;

§ объекты операционной системы.

Каталог (англ. directory — алфавитный справочник) или директория — файл, содержащий записи о входящих в него файлах. Каталоги могут содержать записи о других каталогах, образуя древовидную структуру.

ОРГАНИЗАЦИЯ ДОСТУПА К ФАЙЛУ

Доступ — процедура установления связи с памятью и размещенным в ней файлом для записи и чтения данных_____

Имя логического диска, стоящее перед именем файла в спецификации, указывает логический диск, на котором следует искать файл. На этом же диске организован каталог, в котором хранятся полные имена файлов, а также их характеристики: дата и время создания; объем (в байтах); специальные атрибуты. По аналогии с библиотечной системой организации каталогов полное имя файла, зарегистрированное в каталоге, будет служить шифром, по которому операционная система находит месторасположение файла на диске.

В операционной системе принята иерархическая структура организации каталогов. На каждом диске всегда имеется единственный главный (корневой) каталог. Он находится на 0-м уровне иерархической структуры и обозначается символом "\". Корневой каталог создается при форматировании (инициализации, разметке) диска, имеет ограниченный размер. В главный каталог могут входить другие каталоги и файлы, которые создаются командами операционной системы и могут быть удалены соответствующими командами.

Таким образом, любой каталог, содержащий каталоги нижнего уровня, может быть, с одной стороны, по отношению к ним родительским, а с другой стороны, подчиненным по отношению к каталогу верхнего уровня. Как правило, если это не вызывает путаницы, употребляют термин "каталог", подразумевая или подкаталог, или родительский каталог в зависимости от контекста.

Описанный выше принцип организации доступа к файлу через каталог является основой файловой системы.

19. Этапы разработки программ для ЭВМ. Данные и алгоритмы, как модельное отражение реальных объектов. Языки программирования

Дата добавления: 2015-04-24