Структура файловой системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» Филиал в городе Душанбе

Кафедра информационных технологий и автоматизации

РЕФЕРА

По дисциплине: «Операционные системы»

на тему: «Структура файловой системы»

Выполнил: студент 3-го курса

Направления 090301

Ятимов Сайдисрам

Принял: ст.преп.Иркаев Б.

Душанбе 2018

Содержание

Введение

1. Имя файла

2. Логические диски

3. Файловая структура диска

4. Таблица размещения файлов

5. Виды файлов

6. Расширение файлов

7. Атрибут файла

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Работа с файлами является очень важным видом работы на компьютере. В файлах хранится все: и программное обеспечение, и информация, необходимая для пользователя. С файлами, как с деловыми бумагами, постоянно приходится что-то делать: переписывать их с одного носителя на другой, уничтожать ненужные, создавать новые, разыскивать, переименовывать, раскладывать в том или другом порядке и пр.

Файл - это информация, хранящаяся на внешнем носителе и объединенная общим именем.

Файл (File) в переводе с английского -- это некая совокупность информации, документ, лист. Точнее было бы -- папка, но папкой в иерархии размещения информации именуется совершенно другой уровень. Скорее -- листок бумаги, на котором может быть написана некая инфор­мация. Неважно, что это -- код программы или созданный вами текст.

Каталог можно вывести на экран, чтобы узнать, есть ли на данном диске нужный файл.

В каждом файле хранится отдельный информационный объект: документ, статья, числовой массив, программа и пр. Заключенная в файле информация становится активной, т. е. может быть обработана компьютером, только после того, как она будет загружена в оперативную память.

Любому пользователю, работающему на компьютере, приходится иметь дело с файлами. Даже для того, чтобы поиграть в компьютерную игру, нужно узнать, в каком файле хранится ее программа, суметь отыскать этот файл и инициализировать работу программы.

Работа с файлами на компьютере производится с помощью файловой системы. Файловая система - это функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций над файлами.

Чтобы найти нужный файл, пользователю должно быть известно: а) какое имя у файла; б) где хранится файл.

1. Имя файла

Практически во всех операционных системах имя файла составляется из двух частей, разделенных точкой. Например, myprog.pas

Слева от точки находится собственно имя файла (ту-prog). Следующая за точкой часть имени называется расширением файла (pas). Обычно в именах файлов употребляются латинские буквы и цифры. В большинстве ОС максимальная длина расширения - 3 символа. Кроме того, имя файла может и не иметь расширения. В операционной системе Windows в именах файлов допускается использование русских букв; максимальная длина имени - 255 символов.

Расширение указывает, какого рода информация хранится в данном файле. Например, расширение txt обычно обозначает текстовый файл (содержит текст); расширение рсх - графический файл (содержит рисунок), zip или гаг - архивный файл (содержит архив - сжатую информацию), pas - программу на языке Паскаль.

Файлы, содержащие выполнимые компьютерные программы, имеют расширения ехе или com., например, программа популярной игры "Тетрис" хранится в файле tetris.exe. Инициализация программы происходит путем записи ее в оперативную память и перехода работы процессора к ее исполнению.

2. Логические диски

На одном компьютере может быть несколько дисководов - устройств работы с дисками. Каждому дисководу присваивается однобуквенное имя (после которого ставится двоеточие), например А:, В:, С:. Часто на персональных компьютерах диск большой емкости, встроенный в системный блок (его называют жестким диском), делят на разделы. Каждый из таких разделов называется логическим диском, и ему присваивается имя С:, D:, Е: и т. д. Имена А: и В: обычно относятся к сменным дискам малого объема - гибким дискам (дискетам). Их тоже можно рассматривать как имена дисков, только логических, каждый из которых полностью занимает реальный (физический) диск. Следовательно, А:, В:, С:, D: - это всё имена логических дисков.

Имя логического диска, содержащего файл, является первой "координатой", определяющей место расположения файла.

3. Файловая структура диска

Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой. Различные ОС могут поддерживать разные организации файловых структур. Существуют две разновидности файловых структур: простая, или одноуровневая, и иерархическая - многоуровневая.

Одноуровневая файловая структура - это простая последовательность файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла. Например, если файл tetris.exe находится на диске А:, то его "полный адрес" выглядит так: A:\tetris.exe

Операционные системы с одноуровневой файловой структурой используются на простейших учебных компьютерах, оснащенных только гибкими дисками.

Многоуровневая файловая структура - древовидный (иерархический) способ организации файлов на диске. Для облегчения понимания этого вопроса воспользуемся аналогией с традиционным "бумажным" способом хранения информации. В такой аналогии файл представляется как некоторый озаглавленный документ (текст, рисунок) на бумажных листах. Следующий по величине элемент файловой структуры называется каталогом. Продолжая "бумажную" аналогию, каталог будем представлять, как папку, в которую можно вложить множество документов, т. е. файлов. Каталог также получает собственное имя (представьте, что оно написано на обложке папки).

Каталог сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера. Таким образом, каждый каталог может содержать внутри себя множество файлов и вложенных каталогов (их называют подкаталогами). Каталог самого верхнего уровня, который не вложен ни в какой другой каталог, называется корневым каталогом.

В операционной системе Windows для обозначения понятия "каталог" используется термин "папка".

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом.

На рис. 2.1 имена каталогов записаны прописными буквами, а файлов - строчными. Здесь в корневом каталоге имеются две папки: IVANOV и PETROV и один файл fin.com. Папка IVANOV содержит в себе две вложенные папки PROGS и DATA. Папка DATA - пустая; в папке PROGS имеются три файла и т. д. На дереве корневой каталог обычно изображается символом.

Рис.3.1.Пример иерархической файловой структуры

4. Путь к файлу

графический диск файл иерархический

А теперь представьте, что вам нужно найти определенный документ. Для этого надо знать ящик, в котором он находится, а также "путь" к документу внутри ящика: всю последовательность папок, которые нужно открыть, чтобы добраться до искомых бумаг.

Второй координатой, определяющей место положения файла, является путь к файлу на диске. Путь к файлу - это последовательность, состоящая из имен каталогов, начиная от корневого и заканчивая тем, в котором непосредственно хранится файл.

Вот всем знакомая сказочная аналогия понятия "путь к файлу": "На дубе висит сундук, в сундуке - заяц, в зайце - утка, в утке - яйцо, в яйце - игла, на конце которой смерть Кощеева".

Последовательно записанные имя логического диска, путь к файлу и имя файла составляют полное имя файла. Если представленная на рис. 2.1 файловая структура хранится на диске С:, то полные имена некоторых входящих в нее файлов в символике операционных систем MS-DOS и Windows выглядят так:

C:\fin.com

C:\IVANOV\PROGS\progl.pas

C:\PETROV\DATA\task.dat

5. Таблица размещения файлов

Сведения о файловой структуре Диска содержатся на этом же диске в виде таблицы размещения файлов. Используя файловую систему ОС, пользователь может последовательно просматривать на экране содержимое каталогов (папок), продвигаясь по дереву файловой структуры вниз или вверх.

На рис. 4.1 показан пример отображения на экране компьютера дерева каталогов на логическом диске Е: (левое окно).

В правом окне представлено содержимое папки ARCON. ") то множество файлов различных типов. Отсюда, например, понятно, что полное имя первого в списке файла следующее:

E:\GAME\GAMES\ARCON\dos4gw.exe

Из таблицы можно получить дополнительную информацию о файлах. Например, файл dos4gw.exe имеет размер 254 556 байтов и был создан 31 мая 1994 года в 2 часа 00 мин.

Найдя в таком списке запись о нужном файле, применяя команды ОС, пользователь может выполнить с ним различные действия: инициализировать программу, содержащуюся в файле; удалить, переименовать, скопировать файл. Выполнять все эти операции вы научитесь на практическом занятии.

Рис. 4.1 Дерево каталогов

6. Виды файлов

* Исполняемые файлы (программы).

* Файлы конфигурации, содержащие параметры, необходимые для работы программы.

* Файлы-библиотеки, содержащие описания типовых процедур, которые могут использоваться сразу несколькими программами.

*Документы -- т. е. некие совокупности информации, создаваемые пользователем (или компьютером) с помощью программ.

И так далее.

Обычные файлы реально представляют собой набор блоков на устройстве внешней памяти, на котором поддерживается файловая система. Такие файлы могут содержать как текстовую информацию, так и двоичную информацию. Файловая система не предписывает обычным файлам какую-либо структуру, обеспечивая на уровне пользователей представление обычного файла как последовательности байтов.

Наличие обычных файлов недостаточно для организации иерархических файловых систем. Требуется наличие каталогов, которые сопоставляют имена файлов или каталогов с их физическим описанием. Каталоги представляют собой особый вид файлов, которые хранятся во внешней памяти подобно обычным файлам, но структура которых поддерживается самой файловой системой. Файлам-каталогам соответствует особый тип файла, по отношению к которому возможно выполнение только специального набора системных вызовов и команд.

Специальные файлы не хранят данные. Они обеспечивают механизм отображения физических внешних устройств в имена файлов файловой системы. Каждому устройству, поддерживаемому системой, соответствует, по меньшей мере, один специальный файл. При выполнении чтения или записи по отношению к специальному файлу, производится прямой вызов соответствующего драйвера, программный код которого отвечает за передачу данных между процессом пользователя и соответствующим физическим устройством.

Как правило, пользователь непосредственно работает лишь с двумя типами файлов: программами и документами. Первые используются, чтобы создавать вторые. Хотя сегодня очень редко встретишь программу, которая умещалась бы в одном файле. Вот почему и говорят сегодня о программных пакетах -- т. е. наборах различных типов файлов, в совокупности образующих программу.

7. Расширения файлов

В компьютерном мире существует бесчисленное множество расширений -- запомнить все просто нереально. Однако основных расширений не так уж много:

* ехе -- обозначает «исполняемый» файл, хранящий в себе программу. Например, winword.exe;

* corn -- другой тип программного файла. Обычно файлы.сот соответствуют небольшим (до сотни килобайт) программкам. Часто встречались в эпоху DOS, однако сегодня практически сошли со сцены;

*bat -- так называемый «пакетный файл», предназначенный для последовательного запуска нескольких программ. По сути дела, это обычный текстовый файл, в котором набраны названия программных файлов, которые вы хотите выполнить, в необходимом вам порядке. Пример -- файл autoexec.bat, автоматически выполняющийся в момент загрузки компьютера;

*cfg -- конфигурационный файл, в котором программа указывает параметры своей работы;

* dll -- так называемая «динамически подключающаяся библиотека» данных, к которой могут обратиться по мере надобности сразу несколько программ;

*hip -- файл справки, в котором хранятся «подсказки», а иногда -- и полное руководство по той или иной программе;

txt, doc -- текстовые файлы;

htm, html -- гипертекстовый документ Интернет;

xls -- таблица;

dat -- файл данных;

wav, mp3 -- звук в цифровом формате;

bmp, Jpg -- графическая информация, картинки;

arj, zip, rar -- файлы «архивов», т. е. сжатой с помощью специальных программ-«архиваторов» информации. В одном архивном файле на самом деле может храниться множество файлов.

8. Атрибут Файла

Есть у файла и еще один признак, называемый атрибутом. Однако, в отличие от имени и расширения (а в Windows -- иконки определенного типа) его-то пользователь как раз и не видит. Зато великолепно видит и понимает компьютер. Вот лишь некоторые из этих атрибутов: Скрытый (Hidden) -- файлы с этими атрибутами обычно не видны пользователю. Для перестраховки -- как правило, файлы эти весьма важные для функционирования системы. Хотя опытному «юзеру» не составит труда настроить программу просмотра (файловый менеджер) таким образом, что все скрытые файлы будут видны, как на ладони.

Только для чтения (Read-Only) -- а вот эти файлы всегда открыты любопытному взору. Но и только. Изменить их содержание нельзя -- по крайней мере, без специальной команды пользователя, дабы последний был полностью уверен в том, что именно он делает,

Системный (System). Этим атрибутом, как особым знаком отличия, отмечены самые важные файлы в операционной системе, отвечающие за загрузку компьютера. Их повреждение или удаление всегда влечет за собой самые тяжкие последствия -- поэтому щедрый компьютер, не скупясь, «награждает» их заодно и двумя предыдущими атрибутами -- «только для чтения» и «скрытый».

Архивный (Archive) Этот атрибут устанавливается обычно во время работы с файлом, при его изменении. По окончании сеанса работы он, как правило, снимается.

Заключение

Файловая система с точки зрения пользователя -- это «пространство», в котором размещаются файлы. А как научный термин - 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.

Наличие файловой системы позволяет определить, как называется файл, где он находится. Поскольку на персональных компьютерах информация хранится в основном на дисках, то применяемые на них файловые системы определяют организацию данных именно на дисках (точнее, на логических дисках). В данной работе рассмотрено несколько видов файловых систем, их сравнительная характеристика.

Список использованной литературы

1. Ubuntu для всех (+ DVD-ROM): Робин Никсон -- Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2011 г.- 464 с.

2. VW Caravelle / Transporter / Multivan / California с 1990. Ремонт и обслуживание: H. R. Etzold -- Москва, Алфамер Паблишинг, 2007 г.- 352 с.

3. Без опасности в Windows XP. Самоучитель: К. В. Олифер -- Москва, БХВ-Петербург, 2006 г.- 474 с.

4. Динамичный автомобиль. Секреты настройки: Daniel Stapleton -- Санкт-Петербург, Veloce Publishing, Легион-Автодата, 2010 г.- 168 с.

5. Интеллектуальные права: Понятие. Система. Задачи кодификации: В. А. Дозорцев -- Москва, Статут, 2003 г.- 416 с.

6. Моделирование систем. Динамические и гибридные системы: Ю. Б. Колесов, Ю. Б. Сениченков -- Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2006 г.- 224 с.

7. Операционная система UNIX: Андрей Робачевский, Сергей Немнюгин, Ольга Стесик -- Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2010 г.- 656 с.

8. Просто о сложном. Windows 98: В. В. Серо2001ский -- Санкт-Петербург, Наука и техника, 2001 г.- 144 с.

9. Самоучитель Linux для пользователя: Виктор Костромин -- Москва, БХВ-Петербург, 2005 г.- 658 с.

10. Самоучитель системного администратора Linux: Д. Колисниченко -- Санкт-Петербург, БХВ-Петербург, 2011 г.- 544 с.

11. Устройство автомобилей ГАЗ-3307, ЗИЛ-4333, КамАЗ-55111 (комплект из 16 плакатов): -- Санкт-Петербург, Компания "Автополис-Плюс", 2008 г.- 16 с.

12. Устройство автомобиля ЗИЛ-131Н (комплект из 25 плакатов): -- Санкт-Петербург, Третий Рим, 2007 г.- 25 с.

Размещено на Allbest.ru