Билет № 40 Файловая система (понятие файла, характеристика файла, организация хранения и доступа к файлу)

Для обеспечения надежного хранения и поиска информации на внешних запоминающих устройствах программы и данные в операционных системах организованы в файлы (to file — регистрировать, хранить документы в каком-либо определенном порядке).

Файлом называется поименованная совокупность данных, имеющая определенную внутреннюю организацию, общее назначение и занимающая некоторый участок внешнего носителя информации.

Из приведенного выше определения следует, что файл имеет собственное имя и занимает определенное место на внешнем носителе информации, например, конкретные сектора и дорожки на одном из дисковых устройств.

Итак, файл — это либо документ, либо программа в электронном виде, хранящиеся на одном из внешних устройств — магнитном или оптическом диске, магнитной ленте и т. д.

Каждый файл обладает рядом характерных свойств — атрибутов. Важнейшими атрибутами файла являются: название, расширение, длина, время и дата создания.

Название файла. Название, или имя файла, точно так же как и имя человека, название документа, книги, служит для того, чтобы иметь возможность отличить один файл от другого, указать на нужный файл. В различных операционных системах названия файлов формируются по разным правилам. Название может содержать от одного до восьми символов и выбирается произвольным образом.

Расширение файла. Кроме названия каждый файл может иметь или не иметь расширение. Расширение используется для того, чтобы определенным образом охарактеризовать содержимое файла. Расширение, если оно есть, отделяется от названия файла точкой. В операционной системе MS DOS расширение может содержать от одного до трех символов, а в системах Unix и Windows 9.x допускается более трех символов. Если расширения нет, то точка в названии файла не ставится. Название вместе с расширением называют полным именем файла.

Если файл создается с помощью какой-либо программной системы, то, как правило, он автоматически получает стандартное для данной системы расширение, и пользователю достаточно выбрать или указать только название.

Таблица 6.1. Некоторые расширения MS DOS и Windows 9.x

Расширение	Содержимое файла
.сом .exe .bat .bak .doc .txt .dat .hip .sys .tmp .bmp	Разновидность программы в машинных кодах (выполняемый файл) Разновидность программы в машинных кодах (выполняемый файл) Командный файл (выполняемый файл) Резервный файл Файл программной документации или файл с документом Файл с текстом Файл с числовыми данными Файл помощи, то есть файл встроенной справочной системы Драйвер устройства Временный или рабочий файл Разновидность файла с графикой

Файлы с расширением .соm (common — общий) и .ехе (execute — выполнение) содержат программы на машинном языке. Эти файлы часто называют программными файлами. Различия между .com-файлами и .ехе-файлами касаются их внутренней организации. На способах обращения с файлами эти различия никак не сказываются. Файлы с расширением .bat (batch — пачка) содержат произвольные последовательности команд операционной системы. Такие файлы принято называть командными файлами. Использованный в табл. 6.1 термин «выполняемый файл» объединяет понятия «программный файл» и «командный файл». Другими словами, «выполняемый файл» означает, что файл содержит либо программу на машинном языке, которая может быть непосредственно выполнена процессором компьютера (файлы с расширениями .ехе и .com), либо последовательность команд операционной системы (файл с расширением .bat), которые тоже выполняются, но только путем обращения к соответствующим программам и средствам операционной системы.

Длина файла. Следующим важным атрибутом файла является его длина. Длина файла равна объему занимаемого файлом участка диска или ленты, и, следовательно, измеряется в байтах. Значение этого атрибута используется для определения возможности размещения файла на свободном участке дискового носителя и в некоторых других целях.

Время и дата создания файла. При первоначальной записи файла на диск, а также при внесении в файл изменений с помощью системных часов (специальной программы, входящей в состав операционной системы) автоматически фиксируются время и дата записи файла на дисковое устройство.

ОРГАНИЗАЦИЯ ХРАНЕНИЯ И ДОСТУПА К ФАЙЛУ

Доступ — процедура установления связи с памятью и размещенным в ней файлом для записи и чтения данных

Имя логического диска, стоящее перед именем файла в спецификации, указывает логический диск, на котором следует искать файл. На этом же диске организован каталог, в котором хранятся полные имена файлов, а также их характеристики: дата и время создания; объем (в байтах); специальные атрибуты. По аналогии с библиотечной системой организации каталогов полное имя файла, зарегистрированное в каталоге, будет служить шифром, по которому операционная система находит месторасположение файла на диске.

Каталог— справочник файлов с указанием месторасположения на диске.

В операционной системе WINDOWS понятию каталог соответствует понятие папка. Доступ к содержимому файла организован из главного каталога, через цепочку соподчиненных каталогов (подкаталогов) n-го уровня. В каталоге любого уровня могут храниться записи как о файлах, так и о каталогах нижнего уровня.Описанный выше принцип организации доступа к файлу через каталог является основой файловой системы.

Файловая система— часть операционной системы, управляющая разме- щением и доступом к файлам и каталогам на диске

С понятием файловой системы тесно связано понятие файловой структуры диска, под которой понимают, как размещаются на диске: главный каталог, подкаталоги, файлы, операционная система, а также какие для них выделены объемы секторов, кластеров, дорожек