Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Файловая структура операционных систем

В компьютерных технологиях единицей хранения данных является файл. Файл — это область памяти (последовательность произвольного числа байтов), имеющая своё уникальное имя. Точные
правила именования файлов варьируются от системы к системе, однако все ОС поддерживают использование в качестве имен 8-символьные текстовые строки. Во многих ОС имя файла может состоять из двух частей, разделенных точкой. В некоторых ОС расширения файлов являются просто соглашениями, и ОС не заставляет пользователя их строго придерживаться. Другие ОС, например Windows, используют расширения для запуска программы, создающей данное расширение.

В Windows имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения, разделённых точкой. Собственно имя может содержать до 255 символов (букв латинского или русского алфавита, цифр, знаков препинания и т. д., кроме “, /, \, *,?, |, <, >,:. Расширение может содержать до трёх символов такого же типа, как имя. Оно используется для уточнения назначения файла и для запуска соответствующего приложения. Например, файлы с расширениями: com, exe, bat — исполняемые (запускающие файлы программ); bat, txt, doc — текстовые; pas, bas, с, for — тексты программ на известных языках программирования (Паскале, Бейсике, Си, Фортране соответственно); dbf— файл базы данных. Файлы при записи на внешнее запоминающее устройство могут объединяться в группы, называемые папками (или каталогами, директориями). Имена папок формируются по тем же правилам, что и файлов, но обычно расширение не присваивается. Эта структура аналогична структуре книжного тома и называется деревом папок. Внешнее запоминающее устройство (например, диск) называется томом и является корневой папкой.

Все устройства компьютера имею свои логические имена, по которым ОС их распознаёт. Например:

CON – логическое имя консоли (при выводе информации это дисплей, при вводе – клавиатура);
PRN – логическое имя принтера.

Диски и другие внешние носители именуются буквами латинского алфавита. Например, дискетам присваиваются имена A: или B:. Жёсткий магнитный диск («винчестер») имеет логическое имя C:. Он может быть «разбит» специальной программой на несколько частей, например на три части (при этом физически диск остаётся целым). В этом случае каждая часть имеет своё логическое имя и воспринимается ОС как отдельный диск, т. е. ОС «видит» три «винчестера»: C:, D:, и E:, хотя физически он один. Такая разбивка выполняется в целях защиты информации и ускорения поиска и записи информации. При подключении других устройств они получают свободные логические номера: F:, G: и т. д.

Запись вида D:\KOI\VOVA.TXT называется путь к файлу VOVA.TXT или маршрут. Она показывает операционной системе, что файл VOVA.TXT следует искать на диске D: в папке KOI. Развитые многопользовательские файловые системы обеспечивают защиту и разделение данных, хранящихся в файлах, при работе с ними разных пользователей. Так, например, каждый файл и папка может иметь владельца. Обычно это пользователь, создавший их. Владелец может назначить тип защиты файла от других пользователей.

Часть операционной системы, работающая с файлами и обеспечивающая хранение данных на диске и доступ к ним, называется файловой системой (ФС). Поддержка файловой системы — основного хранилища системной и пользовательской информации – важнейшая характеристика операционной системы. Файловая система, прежде всего – это система управления данными.

Файловые системы создают для пользователей некоторое виртуальное представление внешних запоминающих устройств ЭВМ, позволяя работать с ними не на низком уровне команд управления физическими устройствами, а на высоком уровне наборов и структур данных. Пользователь не обязан знать, в каком физическом порядке и где именно находятся его данные. Файловая система скрывает от пользователя картину реального расположения информации во внешней памяти, обеспечивает независимость программ от конкретной конфигурации ЭВМ, т. е. предоставляет логический уровень работы с файлами. Файловая система также обеспечивает стандартные реакции на ошибки, возникающие при обмене данными.

В файловой системе существует минимальная единица информации — кластер, размер которого является нижним пределом размера записываемой на носитель информации в рамках файловой системы. Минимальной единицей информации со стороны аппаратного обеспечения является сектор. От файловой системы требуется выполнение следующих действий:

· определение физического расположения частей файла;

· определение наличия свободного места и выделение его для вновь создаваемых файлов.

Разные файловые системы используют различные механизмы для реализации указанных задач и имеют свои преимущества и недостатки. Так, например, файловые системы типа FAT (File Allocation Table— таблица размещения файлов) представляют собой образ носителя (диска) с детализацией до кластерного уровня.

Операции с файлами

Для пользователя файл является основным и неделимым элементом хранения данных, который можно найти, изменить, удалить, сохранить либо переслать на устройство или на другой компьютер, но только целиком.

При работе с файлами пользователю предоставляются средства для создания новых файлов, операции по считыванию и записи информации и т. п., не затрагивающие конкретные вопросы программирования работы канала по пересылке данных, по управлению внешними устройствами.

Для упрощения работы со сложными программными системами, такими, например, как DOS, созданы программы-оболочки, которые уже упоминались выше. Их ещё называют файловыми менеджерами, так как их основное назначение – упрощение работы с файлами. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа "меню". Эти программы состоят из нескольких модулей, один из которых, называемый резидентным, постоянно находится в оперативной памяти компьютера и для выполнения каких-либо заданных пользователем функций загружает с диска в свободные области памяти необходимые исполнительные модули.

Файловые менеджеры предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги. Первый широко известной программой-оболочкой был файловый менеджер Norton Commander. Самыми популярными сегодня в России являются файловые менеджеры Total Commander, FAR Manager и Frigate. Все программы работают под управлением Windows>98/NT/2000/XP.

Перечень процедур управления файловой системой с помощью этих программ весьма широк. Основными из них являются:

· выбор диска, папки и файла;

· создание новой папки и файла;

· просмотр и корректировка файлов;

· копирование, перемещение, удаление файлов и папок;

· поиск файлов и папок на дисках;

· сравнение папок на дисках;

· просмотр и корректировка атрибутов файлов;

Все естественные языки избыточны примерно на 80%, причём показатели избыточности разных языков очень близки. Наличие избыточности допускает переход в иную систему кодирования, которая уменьшает избыточность. С целью уменьшения избыточности проводится сжатие файлов данных – архивирование. Объём заархивированного файла или группы файлов значительно меньше, чем исходный объём. Архиваторы могут работать под управлением определённой операционной системы. Самым популярным архиватором является WinZip. Он работает под управлением Windows 98/NT/2000/XP/ Windows Vista. Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие-либо программы, т. к. сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися.

С целью защиты информации от случайного повреждения или полной потери выполняется резервное копирование данных с помощью специализированных программ. Например, в Windows 2000 имеются средства резервного копирования и восстановления данных (Backup And Recovery Tools) — программа Backup Wizard(Мастер архивации). Чаще, однако, пользователи применяют другие программы: Handy Backup или BackUp32.

Существуют специальные программы записи компакт-дисков, просмотра, конвертации и сравнения файлов. Перечислим кратко лишь основные программы этого класса. Из программ записи компакт-дисков наиболее известна Nero — пожалуй, лучший универсальный пакет этого класса, обладающий простым и удобным пользовательским интерфейсом, поддерживающий русский язык и технологию защиты от сбоев. Вместе с приложением Nero Burning Rom объединяет целый набор дополнительных программ. Может создавать копии дисков, имеется кодирование данных, редактирование звука и т. п. Поддерживает всю гамму пишущих приводов — CD-R/RW, DVD-R/RW, DVD+R/RW, DVD-RAM.

Программа Roxio Easy Media Creator 7 также работает с мультимедийным набором любых видов, может выполнять сравнимый с Nero набор функций.

Большинство технической документации поставляется в формате PDF. Для работы с ним существует программа Acrobat Reader компании Adobe. Версии этой программы поддерживают проигрывание встроенных в документ аудиофайлов, распечатку документов и т. п. Программа PDFWord 1.3 предназначена для экспорта изображений и текста из PDF-файла в документ Word в формате RTF. MegaView 7.05 считается лидером в классе программ просмотра и конвертации. Она поддерживает в общей сложности свыше 100 различных форматов, реализует многие функции редактирования. Кроме того, программа позволяет производить различные операции с файлами (переименовывать, копировать, удалять, архивировать) прямо на CD или DVD.

Сравнивать различные модификации файлов пользователям приходится довольно часто. Универсальной программой является программа Compare Suite 1.0. Она может генерировать различные отчеты, отражающие статистические изменения и фиксирующие различия в сравниваемых папках и файлах, может сравнивать и архивы. Программа Excel Compare 1.0 предназначена для сравнения файлов электронных таблиц Microsoft Excel.

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒