Организация данных и управление ими. Понятие “Файл” и ”Файловая система”.
Файл (англ. file — скоросшиватель) — концепция в вычислительной технике: сущность, позволяющая получить доступ к какому-либо ресурсу вычислительной системы и обладающая рядом признаков:
1) фиксированное имя (последовательность символов, число или что-то иное, однозначно характеризующее файл);
2) определённое логическое представление и соответствующие ему операции чтения/записи.
Может быть любой — от последовательности бит(хотя читаем именно байтами, а точнее словами-группами из байт, по четыре, по восемь, по шестнадцать) до базы данных с произвольной организацией или любым промежуточным вариантом; многомерной базой данных, строго упорядоченной.
Первому случаю соответствуют операции чтения/записи потока и/или массива (то есть последовательные или с доступом по индексу), второму — команды СУБД. Промежуточные варианты — чтение и разбор всевозможных форматов файлов.
Фа́йловаясисте́ма (англ. filesystem) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имени файла (папки), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.
|
|
|
Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же, как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).
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.
|
|
|
Структура файловой системы. Дерево файлов. Создание, редактирование и управление файлами.
Классификация файловых систем
По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории.
§ Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в разы медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск. Для этого применяется либо журналирование, например в ext3,ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, либо механизм softupdates и др. Журналирование широко распространено в Linux, применяется в NTFS. Softupdates — в BSD системах.
§ Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.
§ Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, HFS, UDF и др.
§ Виртуальные файловые системы: AEFS и др.
§ Сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.
§ Дляфлэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.
§ Немного выпадают из общей классификации специализированные файловые системы: ZFS (собственно файловой системой является только часть ZFS), VMFS (т. н. кластерная файловая система, которая предназначена для хранения других файловых систем) и др.
|
|
|
Задачи файловой системы
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».
Дерево файлов
Дерево файлов - структура каталогов, подкаталогов и файлов на диске, указывающая на расположение
- файлов в подкаталогах и каталогах; и
- подкаталогов в каталогах.(Все документы и программы в компьютере хранятся в виде так называемых файлов. Понятие файла – фундаментальное в вычислительной технике, и о нем подробно говорится в серии "Основы информационных систем". Следует только отметить, что файл в системе MS-DOS состоит из имени (8-ми алфавитно- цифровых знаков) и расширения (3 алфавитно-цифровых знака), разделенных точкой.
|
|
|
Достоинством современных операционных систем является то, что файлы могут объединятся в каталоги (или папки в терминологии Windows.) При этом в Windows напрашивается сходство с обычным рабочим столом. "Рабочий стол" компьютера – это изображение крышки рабочего стола на экране. На нем располагаются файлы и папки. Как и у обыкновенного рабочего стола, у рабочего стола Windows есть "ящики" – подключенные к компьютеру дисководы и устройства, на которых тоже есть файлы и папки. На рабочем столе есть также "корзина для бумаг" – средство удаления файлов и папок.
В отличие от Windows 95 (и ее более старших версий) в MS -DOS рабочего стола нет – папки могут находится только в "ящиках" – дисков, подключенных к компьютеру.
Иерархия файлов и папок образуют так называемое "дерево каталогов". Это дерево начинается с корня (корневого, начального каталога в MS-DOS и рабочего стола в Windows.) Это дерево имеет "ветви" – каталоги и "листья" – файлы. Обычно дерево каталогов изображается "перевернутым": вверху находится корень, а вверху – листья.
Следует отметить, что корневой каталог не стоит захламлять файлами – у настоящих деревьев листья никогда не прорастают из корня. Вы также следуйте природе, и во избежание различных конфликтов храните файлы в каталогах.)
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 388; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!