Файловые системы
Понятие файловой системы как порядка, определяющего способ организации, хранения и именования данных на носителях информации. Управление файлами - функция операционной системы. Логическая структура диска. Анализ примеров применения файловой системы.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.01.2016 |
| Размер файла | 429,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Системный анализ предметной области
- 2. Варианты использования системы
- 3. Реализация программы на языке программирования C#
- Заключение
- Список использованных источников
Введение
Данная работа посвящена файловой системе. Файловая система (англ. file system) - 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 способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов и (каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла.
Существует множество файловых систем которые классифицируются в зависимости от назначения (FAT32, NTFS, DVD, NFS, YAFFS). 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 он записан. Всё, что знает программа - это имя файла, его размер и атрибуты. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе. В процессе работы на компьютере над файлами чаще всего производятся следующие операции: копирование (копия файла помещается в другой каталог); перемещение (сам файл перемещается в другой каталог); удаление (запись о файле удаляется из каталога); переименование (изменяется имя файла).
Целью моей работы является описание файловой системы в целом и создание класса "Файл", содержащего сведения об имени, дате создания и длине файла. Данное приложение послужит наглядным примером, составляющей файловой системы.
Для достижения поставленной цели нужно было решить задачи:
- Системный анализ предметной области
- Построение диаграмм
- Программная реализация на С#
- Тестирование программы
1. Системный анализ предметной области
Файлы управляются ОС. То, как они структурированы, поименованы, используются, защищены, реализованы - одна из главных тем проектирования ОС.
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.
На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой.
Каждый диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Каталог содержит имя файла и указание на начало его размещения на диске. Количество файлов на компьютере может быть большим. Отдельные системы хранят тысячи файлов, занимающие сотни гигабайтом диска.
Эффективное управление этими данными подразумевает наличие в них четкой логической структуры. Все современные файловые системы поддерживают многоуровневое именование файлов за счет поддержания во внешней памяти дополнительных файлов со специальной структурой - каталогов (или директорий).
Каждый каталог содержит список каталогов и/или файлов, содержащихся в данном каталоге. Каталоги имеют один и тот же внутренний формат, где каждому файлу соответствует одна запись в файле директории.
Когда система открывает файл, она ищет имя файла в директории. Затем извлекаются атрибуты и адреса блоков файла на диске или непосредственно из записи в директории или из структуры, на которую запись в директории указывает. Эта информация помещается в системную таблицу в главной памяти. Все последующие ссылки на этот файл используют эту информацию.
Число директорий зависит от системы. В ранних ОС имелась только одна корневая директория, затем появились директории для пользователей (по одной директории на пользователя). В современных ОС используется произвольная структура дерева директорий, таким образом, файлы на диске образуют иерархическую древовидную структуру (рис. 1.1).
Рис. 1.1 - Представление файловых систем с помощью графического интерфейса.
Верхнюю вершину называют корневой папкой или корнем. Если элемент дерева не может иметь потомков, он называется терминальной вершиной или листом, в данном случае является файлом. Не листовые вершины - справочники или каталоги, содержат списки листовых и не листовых вершин. Путь от корня к файлу однозначно определяет файл. Внутри одного каталога имена листовых файлов уникальны. Имена файлов, находящихся в разных каталогах могут совпадать. Для того чтобы однозначно определить файл по его имени принято именовать файл полным именем (pathname), которое состоит из списка имен вложенных каталогов, по которому можно найти путь от корня к файлу, плюс имя файла в каталоге, непосредственно содержащем данный файл. Таким образом, имя включает цепочку имен - путь к файлу, например /корень/каталог 2/файл 5. Это так называемое абсолютное имя. Такие имена уникальны.
2. Варианты использования системы
Существует довольно много разных файловых систем, которые отличаются друг от друга внутренним устройством, однако пользователь везде найдёт привычную структуру из вложенных каталогов и файлов. Файловые системы различаются скоростью доступа, надёжностью хранения данных, степенью устойчивости при сбоях, некоторыми дополнительными возможностями. Современные операционные системы поддерживают по несколько типов файловых систем.
Пример применения файловой системы - это иерархическая файловая система MS-DOS, содержащая каталоги и файлы, представлена в операционной системе Windows с помощью графического интерфейса в форме иерархической системы папок и документов. Папка в Windows является аналогом каталога MS-DOS.
Однако иерархическая структура этих систем несколько различается. В иерархической файловой системе MS-DOS вершиной иерархии объектов является корневой каталог диска, который можно сравнить со стволом дерева, на котором растут ветки (подкаталоги), а на ветках располагаются листья (файлы). В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение, если компьютер подключен к локальной сети (рис. 2.1)
Рис. 2.1 - графическое представление варианта использования файловой системы
Все компьютерные приложения нуждаются в хранении и обновлении информации. Возможности оперативной памяти для хранения информации ограничены. Во-первых, оперативная память обычно теряет свое содержимое после отключения питания, а во-вторых, объем обрабатываемых данных зачастую превышает ее возможности. Кроме того, информацию желательно иметь в виде, независимом от процессов. Поэтому принято хранить данные на внешних носителях. В большинстве компьютерных систем предусмотрены устройства внешней (вторичной) памяти, большой емкости, на которых можно хранить огромные объемы данных. Чтобы повысить эффективность использования этих устройств, был разработан ряд специфичных для них структур данных и алгоритмов. До появления файловых систем, каждая прикладная программа сама решала проблемы именования данных и структуризации данных во внешней памяти. Это затрудняло поддержание на внешнем носителе нескольких архивов долговременно хранимой информации. Теперь система управления файлами берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в адреса внешней памяти и обеспечение доступа к данным.
Сейчас разработано множество файловых систем разнообразного назначения: специального назначения, система точка-точка, для сетевых хранилищ, виртуальные, шифрованные, с защитой от сбоев и др.
3. Реализация программы на языке программирования C#
Console. ReadKey (true);
}
}
public class myFile
{
string name;
DateTime dt;
long lenFIle;
public myFile (string name)
{
this. name = name;
}
public void funAdd (string st)
{
File. AppendAllText (name, st);
FileInfo fi = new FileInfo (name);
this. dt = fi. CreationTime;
this. lenFIle = fi. Length;
}
public void funGetInfo ()
{
Console. WriteLine ("\nИнфо: ");
Console. WriteLine ("Имя: " + name);
Console. WriteLine ("Дата: " + dt. ToString ());
Console. WriteLine ("Длина: " + lenFIle. ToString ());
}
public void funGetText ()
{
Console. WriteLine (File. ReadAllText (name));
}
public void funChangeAtr ()
{
Console. WriteLine ("Введите дату создания (DD. MM. YY HH: MM: SS)");
DateTime crTime = File. GetCreationTime (name);
try{
crTime = DateTime. Parse (Console. ReadLine ());
File. SetCreationTime (name, crTime);
this. dt = crTime;
}
catch (System. FormatException ex) {Console. WriteLine ("Ошибка формата ввода"); }
}
}
}
файловая система операционная диск
Заключение
В данной работе описана файловая система и на языке программирования описан класс "Файл", как одна из важнейших составляющих любой файловой системы.
Для достижения цели был проведен анализ предметной области и построены диаграммы в среде Rational Rose:
диаграмма вариантов использования и диаграмма классов, для графического представления файловой системы.
Список использованных источников
1. Авторы: В.Е. Карпов (гл 2-6,13,14, семинары), К.А. Коньков (гл 1,7-12,15,16). Общая редакция член-корр. РАН В.П. Иванников © В.Е. Карпов, К.А. Коньков, В.П. Иванников. 2001-2003г., эл. курс - http://cs. mipt.ru/docs/courses/osstud/11/ch11.html
2. CitForum.ru - http://citforum.ru/operating_systems/sos/glava_10. shtml
3. Википедия - ru. wikipedia.org/wiki/Файловая_система
4. http://heap. altlinux.org/issues/modules/linux_intro/Filesystem.html
5. http://mech. math. msu. su/~shvetz/54/inf/perl-problems/chIO_sFileSystem. xhtml
6. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов, обучающихся по направлению 230400.62 - Информационные системы и технологии
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Порядок, определяющий организацию, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах. Классификация файловых систем. Основные функции файловой системы Linux. Нарушения целостности файловой системы при некорректном завершении работы.
презентация [405,2 K], добавлен 10.10.2011Понятие операционной системы (ОС) как базового комплекса компьютерных программ для управления аппаратными средствами компьютера и работы с файлами. Файловые системы и их основные функции. Способы именования файлов при создании диска, совместимость с ОС.
контрольная работа [36,8 K], добавлен 20.11.2009Определение файловой системы. Виртуальные и сетевые файловые системы. Структура и версии системы FAT. Определение максимального размера кластера. Драйверы файловой системы, файлы и каталоги. Способы доступа к файлам, находящимся на удаленном компьютере.
доклад [29,2 K], добавлен 11.12.2010Понятие сектора. Обобщенная структура диска с FAT. Расчет емкости диска с ФС FAT. Требования к файловой системе высокого уровня. Структура тома NTFS. MFT – главная файловая таблица. Номера кластеров, адреса, отрезки. Резидентные атрибуты файловой записи.
презентация [68,4 K], добавлен 20.12.2013Организация, хранение и именование данных на носителях информации в компьютерах с помощью файловой системы. Логические диски в ОС Windows. Корневой каталог. Характеристики файла. Понятия кластера и дефрагментации. Логическая структура носителя информации.
презентация [1,2 M], добавлен 04.12.2016Понятие и физическая структура диска, описание способности системы хранить данные. Рассмотрение особенностей файловой системы FAT16. Выявление связи между размером кластера и потерями дискового пространства. Пример создания программы файлового обмена.
курсовая работа [146,1 K], добавлен 26.10.2015Этапы загрузки Linux-системы, регистрация. Управление учетными записями пользователей. Принцип именования устройств, назначение и применение специальных файлов. Управление файлами, доступом к файловой системе, заданиями. Базовая файловая структура Linux.
методичка [1,6 M], добавлен 15.11.2014Иерархическая структура файловой системы Unix. Согласованная обработка массивов данных, возможность создания и удаления файлов, буферный кэш. Защита информации, трактовка периферийных устройств как файлов. Внутренняя структура файловой системы Unix.
реферат [102,2 K], добавлен 23.03.2010Особенности и принцип действия файловой системы NTFS - одной из самых сложных и удачных из существующих на данный момент файловых систем. Функции файловой системы NTFS: разреженные файлы, журнал изменений, компрессия файлов и каталогов, жесткие связи.
реферат [17,4 K], добавлен 24.12.2010Функции ОС по обслуживанию файловой системы. Комплекс операций над файлами и папками, дисками в Windows 98. Форматирование жесткого диска. Работа в текстовом процессоре Microsoft Word: создание текстового документа с таблицей списка учебной группы.
контрольная работа [17,7 K], добавлен 02.12.2013
