Файловая система 3

План:

І. Вступ……………………………………………………………………….3

ІІ. Поняття файла………….………………………………………………….3

ІІІ. Файлова структура………………………………………………………..4

IV. Імена файлів……………………………………………………………….4

V. Каталоги файлів…………………………………………………………...8

VI. Папки……………………………………………………………………....8

VII. Поняття про повне ім’я файла…………………………………………...9

VIII. Висновок……………………………………………………………….…11

ІХ. Список використаної літератури……………………………………….12

Вступ

Для написання реферату я обрав тему “Файлова система: її організація та обслуговування” тому, що вона є дуже цікавою та не дуже складною. Літератури, де б розповідалось про файлову систему дуже багато, але інформації – мало і, зазвичай вона вся повторюється. Зібрати інформацію та упорядкувати її у своєму рефераті було доволі складно та було потрачено багато часу (за моїми мірками), але добра оцінка того варта.

Файлова система - це методи і структури даних, які використовуються операційною системою для зберігання файлів на диску або його розділі. Про файлову систему також кажуть, посилаючись на розділ чи диск, що використовується для зберігання файлів або тип файлової системи.

Потрібно бачити різницю між диском або розділом і установленій на ньому файлової системи. Деякі програми (наприклад, програми установки файлової системи) при зверненні до диску чи розділу використовують прямий доступ до секторів. Якщо на цьому місці була б файлова система, то вона була б сильно пошкоджена. Більшість програм взаємодіють з диском посередництвом файлової системи, і, як наслідок, їх робота буде порушена, якщо на розділі чи диску ніяка система не установлена (чи тип файлової системи не відповідає потрібному). Перед тим, як розділ чи диск можуть бути використані в якості файлової системи, вона має бути ініціалізована, а потрібні дані перенесені на цей диск. Цей процес називається створенням файлової системи.

Поняття файла

Однією з найголовніших властивостей інформації є її приступність. Неприступні та невикористані дані так і залишаться даними й не стануть інформацією, а для того, щоб існувала можливість доступу до даних, треба заздалегідь домовитись щодо правил їхнього зберігання й правил доступу до них (адресації).

Залежно від структури збереження даних адресацію до них можна виконувати по-різному:

· числом (для списків);

· групою чисел (для таблиць);

· зазначенням шляху доступу (для ієрархічних структур).

Загальним для всіх типів структур даних є те, що під час розв’язання питання про адресацію виникає новий вид даних – адресні дані
, а їх теж треба зберігати й обробляти. Логічно припустити, що систему зберігання даних і адресації до них слід організувати так, щоб адресні дані за розміром були б не більшими, а меншими, ніж ті інформаційні дані, на які вони вказують. Інакше виникне “інформаційний бум”, і дані почнуть розмножуватися з надзвичайною швидкістю.

Інформація, закодована двійковим кодом, має вигляд бітів і байтів. Так її можна обробляти, але не зберігати – через труднощі з адресацією. Якщо для кожного байта даних запам’ятовувати адресу, то її довжина становитиме кілька байтів, і виникне нова проблема: де і як цю адресу зберігати. Тому для зберігання інформації за допомогою засобів обчислювальної техніки існує спеціальна одиниця зберігання невизначеного розміру – файл.

Файл – це послідовність байтів, яка має унікальне власне ім
’
я.

У цьому визначенні нічого не говориться про довжину файла. Насправді вона дійсно не важлива. Ми чудово знаємо, що книжки бувають великими й малими, товстими й тонкими, і в понятті ”книжка” нічого не говориться про її розмір. Зате у визначенні файла говориться про те, що він повинен мати унікальне власне ім’я. Це дуже важливо, оскільки саме ім’я файла і є засобом адресації до нього. Два різні файли завжди можна розрізнити за іменем, а також віднайти у файловій структурі
.

Файлова структура

Файлова структура – це структура даних, що визначає метод зберігання файлів і спосіб доступу до них.
Власне кажучи, для зберігання файлів прийнятний будь-який тип структури даних із розглянутих вище (від спискової до ієрархічної). Конкретно ж структуру обирають залежно від типу носія, на якому зберігається інформація.

Усі носії інформації умовно поділяють на дві великі категорії: пристрої послідовного д
оступу
й пристрої довільного доступу.

Класичним прикладом є магнітофонна стрічка (або компакт-касета) та платівка (або компакт-диск). На стрічці всі пісні записані підряд, тому для того, щоб отримати доступ до сьомої пісні, треба або прослухати перші шість пісень, або перемотати частину стрічки, на якій вони записані.

Якщо для зберігання інформації використовують пристрої з послідовним доступом, то застосовують спискові або табличні структури.

На платівці нам не обов’язково слухативсі попередні пісні. Можна відразу підвести головку програвача до потрібної композиції й негайно розпочати її відтворення. До речі, якщо ця композиція складається з кількох частин, головку можна виставити так, що відразу почнеться відтворення необхідної частини. А якщо частина складається зі своїх розділів, то й до них можна отримати негайний доступ, правильно встановивши головку. Напевне, ви здогадалися, що структура записів на платівці є класичним прикладом ієрархічної структури даних.

Якщо для зберігання інформації використовують пристрої з довільним доступом, то застосовують ієрархічні структури.

Імена файлів

Ім’я файлу присвоюють у момент його створення. Існує два способи найменування файлів: з коротким іменем
(застарілий спосіб) та з довгим іменем
(сучасніший). Багато сучасних комп’ютерних систем і програм здатні працювати з іменами обох типів.

Коротке ім
’
я файла.
Коротке ім’я файла створюється за угодою 8.3
. Ця “угода” – неофіційний стандарт, згідно з яким ім’я файла може складатися із двох частин: власне імені
завдовжки 8 символів і розширення імені
завдовжки 3 символи. Ім’я від розширення відділяється крапкою. Як символи дозволено використовувати всі букви англійської абетки та цифри, причому ім’я не повинне починатися з цифри. Це, так би мовити, “класичні вимоги”. Ось приклади таких імен:

letter.txt

photo14.gif

mywork.doc

Деякі конкретні програми припускають певні “послаблення”. Так, наприклад, вони можуть терпимо ставитися до імен, які починаються з цифри або взагалі складаються лише з цифр, а також припускати використання окремих пунктуаційних знаків. Наприклад, практично всі програми припускають використання знака оклику (!) та символу підкреслювання (_):

read_me.!!!

book_024.txt

За певних умов можна використовувати й українські букви в деяких іменах файлів, наприклад:

зміст.txt

перелік_4.doc

Однак цей прийом усе ж є відхиленням від правил, і немає ніякої гарантії, що такий файл прочитає інший комп’ютер, тому використовувати в коротких іменах файлів символи, які не є англійськими буквами, не рекомендують.

Довге ім’я файла.
Основний недолік коротких імен файлів – низька змістовність. У більшості випадків здогадатися про зміст файла за коротким іменем досить складно. Сучасні комп‘ютерні системи дозволяють використовувати довгі імена з 255 символів. У довгих іменах можна використовувати пробіли й пунктуаційні знаки, хоча й не всі. Ось список дев’яти “заборонених” знаків:

\ / :* ? “ < > |

Зверніть увагу на те, що крапка (.) не входить у число заборонених символів. Це означає, що певне ім’я файла може мати кілька крапок. У таких випадках розширенням імені є ті символи, які розташовані після останньої крапки. Ось приклади “довгих”імен файлів:

План_культурно-масових_заходів_на_вересень.txt

Домашнє_завдання._Теорія_і_практика.doc

У “довгих” іменах можна використовувати символи української абетки, але при цьому слід мати на увазі, що, потрапивши на комп’ютер, який працює лише з короткими іменами, довге ім‘я буде “обрізане”, і решта його частини не відповідатиме вимогам угоди 8.3. Тому перед присвоєнням файлові довгого імені варто подумати над тим, кому цей файл призначений і чи зможе його споживач скористатися перевагами довгого імені.

Файли можуть містити текстові документи, числові дані, закодовану табличну та графічну інформацію тощо. Для ідентифікації кожному файлу надається ім’я. Воно утворюється з двох частин – власне імені та розширення, розділених символом “крапка”. Розширення, як правило, визначає тип файла (додаток, текстовий документ, таблиця, рисунок, проект програми і т. ін.). Власне ім’я може складатися з 1 – 255 символів, а розширення – з 0 – 3 символів. В імені файла (у власне імені та розширенні), крім літер і цифр, “$”, ”%”, ”-”, ”пропуск”, ”@”, ”~”, ”!”, ”(”, ”)”, ”{”, ”}”, ”^”, ”#”, ”&”, ”+”, ”;” ,”=”,”[”,”]”,”’”. Оскільки розширення визначає тип файла, його ще називають просто типом. Як власне ім’я, так і розширення користувач може задавати довільно. Наприклад: letter
.
txt
, Лист Петрову.
doc
, Собівартість.
xls
, Довідник цін.
dat
.

В іменах файлів вживаються і великі, і малі літери. Їх регістр система запам’ятовує, але при порівняннях імен ці символи не розрізняє. Це означає, що в одній папці не можна зберігати два різних файли, імена яких різняться тільки регістром літер, тобто для системи ім’я Письмо Иванову.
doc
збігається з ім’ям Письмо Иванову.
doc
.

Тип файла.
У визначенні файла нічого не говориться про те, яку інформацію він містить. За змістом файли поділяють на дві великі категорії: програмні файли (програми)
і файли даних (документи).
Програмні файли ще називають виконавчими файлами
, оскільки команди, які вони утримують, можуть бути виконані. Програмні файли легко відрізнити від файлів документів за розширенням імені: як правило, це .СОМ або ,ЕХЕ, хоча до виконавчих файлів належать ще деякі файли, наприклад бібліотеки (тобто колекції) програм – вони мають розширення імені .DLL.

Файли з даними (документи)
відрізняються від програмних файлів значно більшою різноманітністю типів. Існують текстові, графічні, звукові документи, відео документи, архівні документи та ін. Навіть ті документи, що належать до одного типу, можуть різнитися за методом кодування, якщо вони виконані за допомогою різних програм. Для визначення типу документа, що зберігається у файлі, також використовують розширення імені файла. Так, наприклад, розширення імені файла .ТХТ свідчить про те, що у цьому файлі зберігається текстовий документ. Розширення .BMP, .GIF, .TIF, .JPG, .PCX (та багато інших) вказують на те, що це графічний малюнок. Розширення .AVI, .MOV, .MPG говорять, що у файлі зберігається відеозапис. Таких стандартизованих розширень імен файлів дуже багато. Для самих лише звукових та музичних записів існує більше ста різних типів файлів і, відповідно, різних розширень імен файлів.

Незважаючи на допустиму довільність у визначенні імені файла, на практиці використовують уніфіковані (загальноприйняті) розширення. Деякі з нихнаведено в таблиці:

Застосування загальноприйнятих розширень допомагає користувачу орієнтуватися у змісті файла за його розширенням .doc, тоце означає, що він зберігає документ, створений у текстовому редакторі Word, якщо .xls – то створену в ЕТ Excel робочу книгу. Розширення .ехе свідчить про те, що у файлі є додаток (наприклад, Winword
.
exe
– текстовий редактор, AVP
.
exe
– антивірусна програма).

Використання уніфікованих розширень полегшує візуальну орієнтацію у призначенні файлів. Залежно від розширення файл зображується певним значком. Оскільки в рамках ОС Windowsкожному зареєстрованому типу файла відповідає свій значок, самі розширення зазвичай не виводяться на екран: для орієнтації в призначенні файла досить цього значка.

Уніфікація розширень спрощує роботу з файлами. Щоб розпочати роботу з якимось документом, досить двічі клацнути на його значку мишею. При цьому Windows аналізує розширення файла і запускає на виконання необхідний додаток, а потім завантажує в нього вибраний документ.

У деяких командах (пошук файлів тощо) в іменах файлів можуть використовуватися символи “?” i ”*”. Імена, що містять такі символи, називають шаблонами, або родовими іменами. Вони застосовуються для позначення відразу кількох файлів. Тоді під символом “?” мається на увазі будь-який символ, а символ “*” позначає будь-яку кількість символів в імені або розширенні шаблона.

Операційна система Windows може читати і записувати імена файлів інших ОС (Unix, OS/2, WindowsNT, Windows 2000, WindowsXP і т. д.).

Перш ніж з’явилась ОСWindows, на ПК основною ОС була система MS-DOS, у середовищі якої було створено сотні тисяч програм (додатків). Ці програми актуальні й нині. Вони обробляють документи, що зберігаються у файлах із довжиною власне імені, яка не перевищує восьми символів (короткі імена). Якщо ж документ спочатку готується в ОС Windows, то довжина імен файлів може сягати 255 символів (довгі імена). Для того щоб ці документи могли оброблятися також у середовищі MS-DOS, OCWindowsпри створенні дає їм короткі імена. Кожне таке ім’я складається з перших шести символів довгого імені, до яких додаються символ “‑” і порядковий номер файла з такими самими першими шістьма символами в цій папці.Наприклад, якщо в папці Особисті листи
зберегти файл Лист Петрову.
txt
,
то ОС поряд із цими довгими іменами створює короткі – Лист П
~1.
txt
iЛистП~2.
txt
,
відповідно.

Каталоги файлів

На звичайному сучасному персональному комп’ютері зберігається кілька десятків тисяч різних файлів. Заплутатися в них дуже просто, якщо не вжити спеціальних заходів щодо упорядкування зберігання. Найпростішим засобом такого упорядкування є каталоги. Каталоги слугують для зберігання файлів.

В основу каталогізації файлів можна покласти різні принципи. Кожен, хто створює файли, використовує зручний для нього підхід. Так, наприклад, у каталозі можна зберігати файли одного типу. Інший підхід зберігати в одному каталозі документи, створені певною людиною. Можна створювати каталоги за призначенням: у першому зберігати листи, у другому статті, у третьому комп’ютерні ігри тощо.

Створюючи каталог, йому дають ім’я. Правила задання імені каталогу нічим не відрізняються від правил задання імені файла, хоча для каталогів не прийнято вказувати розширення імені. В одному каталозі не може двох файлів із однаковими власними іменами. Якщо така ситуація виникає, треба або перейменувати один з файлів, або перенести його в інший каталог.

Папки

Складовими елементами ПК як сховища інформації є диски (жорсткі, гнучкі та компакт-диски). Кожний із них зберігає файли, які можна упоряд-

кувати за певною тематикою в папки. Будь-яка папка, у свою чергу, може містити файли й інші підпапки. Отже, для користувача папка – це місце, де зберігаються документи, додатки та інші підпапки, а з точки зору ОС – місце надиску, в якому зберігаються імена файлів, відомості про розмір, час останнього поновлення кожного файла і т. д.

Файлова система

– сукупність папок і файлів, що зберігаються на зовнішніх носіях ПК.

Усі папки на диску зображуються значком у вигляді папки. Із погляду ОС Windows, кожний диск і комп’ютер загалом також є папками. Проте через їхню специфіку вони подаються спеціальними значками із зображенням диска та комп’ютера.

Розміщення файлів у різних папках дає змогу виділити:

· в окремі групи логічно однорідні файли (наприклад, усі додатки або всі файли з даними);

· всі файли, що належать певній підсистемі (наприклад, ЕТ, текстовому редактору, підсистемі нарахування заробітної плати тощо);

· всі файли кожного користувача, якщо комп’ютер експлуатують кілька користувачів.

Папці присвоюється ім’я. Вимоги до нього ті самі, що й до імені файли. Як правило, розширення не використовується (наприклад, Особисті листи, Звіти
).

На кожному диску може бути кілька папок, що, у свою чергу, мають інші підпапки. Кожна папка, крім підпапок, може містити ще й файли. Так утворюється ієрархічна деревоподібна структура папок на диску. Приклад деревоподібної файлової структури диска С: наведено нижче:

У кореневій папці цього диска зберігаються два файли: командний процесор (command
.
com
) і файл автозапуску (autoexec
.
bat
), а також одна папка ProgramFiles із трьома підпапками – MicrosoftExchange, MicrosoftOfficeiVb. У кожній з них є свої файли і папки.

Поняття про повне ім’я файла

Сукупність каталогів і файлів становлять файлову структуру.
Як ми вже говорили, вона має ієрархічний вигляд. У вершині цієї структури лежить фізичний пристрій, на якому зберігається інформація. Цей пристрій також має ім’я. Носії даних часто позначають однією буквою латинської абетки із символом двокрапки (:), наприклад, А:, С: тощо.

Записуючи шляхи доступу, вкладені каталоги відділяють один від одного символом “\” (зворотна скісна риска), наприклад:

С:\РОЗВАГИ\КУЛІНАРІЯ\ГАРЯЧІ СТРАВИ\Рибні_страви.txt

Раніше ми говорили, що ім’я файла має бути унікальним і повністю визначати адресацію до цього файла. Я мав на увазі не власне, а повне ім
’
я
файла. Повне ім’я файла складається з власного імені та шляху доступу. Так, для файла Рибні_страви.txt повне ім’я записують так:

С:\РОЗВАГИ\КУЛІНАРІЯ\ГАРЯЧІ СТРАВИ\Рибні_страви.txt

За такого підходу на одному пристрої (у нашому випадку “С:”) не повинно бути двох файлів з однаковими повними іменами. А якщо подивитися на всесвітню комп’ютерну мережу, то скажемо (хоча це й дещо передчасно), що в усьому світі не може бути двох комп’ютерів з однаковими мережними іменами. Таким чином, у світі не може бути двох файлів з однаковими повними іменами, і за повним іменем файла його завжди можна віднайти, пройшовши шляхом доступу, навіть якщо цей файл перебуває в іншому кінці світу.

При деревоподібній файловій структурі перед ім’ям файла необхідно вказати місце його розташування – ланцюжок підпорядкованих папок. Такий ланцюжок називається шляхом, або маршрутом. У цьому випадку імена підпапок розподіляються символом “\”, який записується після імені дисковода, а також перед ім’ям файла.

Отже, повне ім’я файла задається такими елементами:

· ім’ям дисковода;

· маршрутом (ланцюжком імен папок, у якому кожна наступна папка є підпапкою попередньої);

· ім’ям файла, що завершує ланцюжок (файл має міститися в останній згаданій папці).

Повне ім’я файла має такий формат:

[дисковод:][\шлях\] ім’я файла

Елементів повного імені файла, що містяться у квадратних дужках, може не бути (наприклад, якщо файл розміщено на поточному диску або в поточній папці). Повні імена деяких файлів, показаних на попередньому рисунку, мають такий вигляд:

C:\command.com, C:\Program Files\Vb\Vb6.exe

C:\Program Files\Microsoft Exchange\Mlset32.exe

В одній папці кожний файл повинен мати оригінальне ім’я. Файли можуть відрізнятися розширенням. Наприклад:

План.
bas
– програма мовою BASIC;

План.
exe
– програма в машинних кодах;

План.
dat
– дані для оброблення програмою;

План.
doc
– документація щодо роботи з програмою.

У різних папках імена файлів можуть бути однаковими. При цьому їхні повні імена будуть розрізнятися маршрутами.

Висновок

Отже, файлова система є необхідною складовою операційної системи і допомагає розмістити файли у різних папках, задля кращого їх упорядкування. Усі папки на диску зображуються значком у вигляді папки. Із погляду ОС Windows, кожний диск і комп’ютер загалом також є папками. Проте через їхню специфіку вони подаються спеціальними значками із зображенням диска та комп’ютера.

Список використаної літератури:

1. Довідник школяра: 5-11 класи – К.: ТОВ “КАЗКА”, 2002, С. 497 – 500.

2. Інформатика: Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів / За ред. О. І. Пу-

Шкаря. – К.: Видавничий центр “Академія”, 2003, С. 74 – 79.

3.Козуб, І.О. Основи інформатики та обчислювальної техніки. Довідник учня. 10 клас / І.О. Козуб. - Тернопіль: Навчальна книга-Богдан, 1998. - 72с.

4. Костоглод, К.Д. Основи інформатики та комп"ютерної техніки: Підручник для студ.економ.спец / К.Д. Костоглод, А.П. Злосчастьєв, А.В. Калініченко. - Полтава: Полтавська державна аграрна академія, 2001. - 132с.

5. Каліон, В.А. Основи інформатики. Структурне програмування на Паскалі: Практикум: Навчальний посібник / В.А. Каліон, О.І. Черняк, О.М. Харитонов; ЕКОМЕН. - Київ: Центр учбової літератури, 2007. - 248с.

6. Інформатика. Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник для студ. вищ. навч. закладів / В.А. Баженов, П.П. Лізунов, А.С. Резніков, С.О. Кравчук, В.О. та Шонін. - 2-ге вид. - Київ: Каравела, 2007. - 640с. - ( Вища освіта в Україні ).

7. http://citforum.ru/