19

Лекция

Файловые системы персональных эВм план

Файловые системы персональных ЭВм

ПЛАН

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ

1.1. Понятие файла

1.2. Папки (каталоги)

1.3. Организация файловой системы

2. РАЗНОВИДНОСТИ ФАЙЛОВЫХ СИСТЕМ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

2.1. Файловые системы FAT12 и FAT16

2.2. Файловая система FAT32

2.3. Особенности файловой системы NTFS

ВЫВОДЫ

Контрольные вопросы

Литература

1. Информатика: Учебник / Под ред. проф.Н.В.Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2001. - 768 с. (глава 8).

2. Інформатика: Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів / За ред.O.I.Пушкаря. – К.: Видавничий центр "Академія", 2002. - 704 с. (стр. 81-84).

3. Информатика: Базовый курс /С.В.Симоновичи др. – СПб.: Питер, 2002. - 640 с.

4. Фигурнов В.Э.IBM PC для пользователя. Краткий курс. – М.: ИНФРА-М, 1998. – 480 с. (стр. 52-61).

5. Леонтьев В.П.Большая энциклопедия компьютера и Интернета.– М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005. – 1104 с. (стр. 172-195).

Введение

Основной задачей, которую решает файловая система, является обеспечение взаимодействия программ и физических устройств ввода/вывода, таких как накопители на жестких дисках, магнитных лентах и т.д.

Основные функции, выполняемые файловой системой, можно условно разделить на две группы:

• функции для работы с файлами, т.е. их создание, удаление, изменение атрибутов, определение структуры файлов;

• функции для работы с данными, хранящимися в файлах, т.е. чтение и запись, поиск и т.п.

Таким образом, в логическом плане файловую систему можно разделить на следующие составные части:

• файлы, хранящиеся на устройстве ввода/вывода;

• структура файлов;

• функции работы с файлами и их структурой.

Цель лекции – сформировать у студентов представление о современных файловых системах, используемых в персональных компьютерах, привить практические навыки в обращении с файловыми системами.

1. Организация файловой системы

1.1. Понятие файла

В основе любой ОС лежит принцип организации работы внешнего устройства хранения информации. Несмотря на то, что внешняя память может быть технически реализована на разных физических носителях (например, в виде гибких магнитных дисков (ГМД), жестких дисков (ЖД), флэш-памяти, магнитной ленты, компакт-дисков и т.п.), их объединяет принятый в ОС принцип организации хранения логически связанных наборов информации в виде так называемых файлов.

Файл – логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область.

Файл служит учетной единицей информации в ОС. Любые действия с информацией в ОС осуществляются над файлами: запись на диск, вывод на экран, ввод с клавиатуры, печать, считывание информации и пр.

В файлах могут храниться разнообразные виды и формы представления информации: тексты, рисунки, чертежи, числа, программы, таблицы и т.п. Особенности конкретных файлов определяются их форматом.

Формат – элемент языка, в символическом виде описывающий представление информации в файле.

Текстовая информация хранится в файле в кодах ASCII или в Unicode (так называемом текстовом формате). Содержимое текстовых файлов можно просмотреть на экране дисплея с помощью разных программных средств.

Любой другой файл с нетекстовой информацией просмотреть теми же средствами, что и текстовый файл, не удается. При просмотре на экран будут выводиться абсолютно непонятные символы.

Каждая программа содержит в своем составе файл, который запускает эту программу. Такой файл называется исполняемым файлом. По традиции исполнимые файлы имеют расширение имени .COM или .EXE.

Файл характеризуется следующими параметрами:

• полным именем файла;

• объемом файла в байтах;

• датой и временем создания (модификации) файла;

• специальными атрибутами файла:

• Н(Hidden) – скрытый файл, т.е. невидимый пользователю;

• R(Read only) – только для чтения, т.е. файл можно только просматривать, но нельзя изменять;

• S(System) – системный файл, т.е. файл, относящийся к ОС и отвечающий за загрузку системы;

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

К файлу можно обращаться с помощью имени, полного имени, спецификации.

Полное имя файла состоит из двух частей: собственно имени, которое должно быть уникально, чтобы отличить один файл от другого, и расширения, отделяемого от имени точкой.

В MS DOS принята система полного имени (8,3), означающая, что имя файла может включать до 8, а расширение – до 3 буквенно-цифровых символов (причем в качестве букв допустимы только символы латинского алфавита).

В именах допускается использование следующих символов:

• прописные и строчные латинские буквы (a, b, c, …, z; A, B, C, …, Z);

• цифры (0, 1, …, 9);

• символы - _ $ # & @ ! % ( ) { } ~ ` ‘ ^

В MS DOS ЗАПРЕЩЕНО (!!!) использовать в именах файлов:

• символы кириллицы (русские буквы);

• символы . * ? : ; , < > = пробел.

Прописные и строчные латинские буквы являются эквивалентными.

Примеры: command.com, primer.txt, _doc2004.DOC, readme.!!!

Некоторые сочетания символов нельзя использовать в качестве имен файлов, так как MS DOS использует их для обозначения определенных устройств ввода/вывода. К таким именам устройств относятся:

• PRN– принтер;

• LPT1–LPT4– любое устройство, подключенное к параллельным портам;

• CON– консоль (клавиатура при вводе и дисплей при выводе);

• СОМ1–СОМ4– внешнее устройство, подключенное к последовательным портам;

• NUL– фиктивное устройство, все операции ввода-вывода для этого устройства игнорируются;

• AUX – устройство, присоединяемое к последовательному портуСОМ1.

Расширение имени файла служит для характеристики хранящейся в файле информации (т.е. определяет тип файла). Оно не является обязательным.

Многие программы автоматически устанавливают расширение, по которому легко определить, какой программой был создан данный файл. Кроме того, многие программы (например, Norton Commander, Total Commander, FAR, Проводник и др.) позволяют по расширению имени файла вызвать соответствующую программу и сразу загрузить в нее данный файл.

В табл. 1 приведены примеры некоторых соглашений по заданию типа файла.

Таблица 1. Соглашения по типу файлов

Тип файла	Назначение
.ЕХЕ	Исполняемый файл (программа, приложение)
.СОМ	Исполняемый файл (обычно небольшого размера, часто служебная программа)
.SYS	Системный файл операционной системы
.BAT	Пакетный файл, обеспечивающий последовательный запуск нескольких программ
.ТХТ	Текстовый файл (обычный текст без форматирования и оформления)
.НТМ	Особый формат текстовых файлов, принятый в Интернете
.DOC	Файл документа (текст с оформлением)
.BMP	Графический файл, рисунок. Отличается большим размером
.GIF	Графический файл, рисунок. Отличается компактной формой записи информации и малым размером файлов
.JPG	Графический файл, фотография. Отличается особо компактной формой записи информации
.AVI	Файл видео
.MOV	Файл видео
.MPG	Файл видео. Отличается компактной формой записи
.WAV	Файл звукозаписи (оцифрованного звука)
.MID	Файл синтезированного звука
.INF	Информационный файл. Содержит информацию, необходимую для установки и настройки аппаратных устройств. Прилагается к устройствам при их приобретении
.HLP	Справочный файл (файл справочной системы). Содержит дополнительную информацию для работы с программой
.TTF	Файл с набором символов масштабируемого шрифта
.FON	Файл с набором символов немасштабируемого шрифта

Начиная с ОС Windows 95 появилась возможность использовать длинные имена файлов (до 254 символов), при этом были сняты практически все ограничения на допустимые символы, используемые в именах. В частности, в длинных именах файлов можно использовать следующие символы:

• все символы, допустимые в именах файлов MS DOS;

• пробелы;

• символы + , . ; = [ ];

• все символы с кодами более 127, в частности, символы кириллицы (при этом прописные и строчные буквы различны).

В длинных именах запрещено использование следующих символов: \ / : * ? “ < > |

Примеры: Приказ по Университету № 524 от 16.10.2004.doc, Картина Леонардо да Винча «Мона Лиза».bmp, 12345.521.3678.txt.

Часто возникает ситуация, когда надо работать не с одним файлом, а с группой файлов, например, копировать группы файлов с одного диска на другой, удалять группы файлов, перемещать группы файлов на другой диск, осуществлять поиск группы файлов заданного типа и т.п.

Эти операции легко выполнить, пользуясь при формировании имен и типов файлов шаблоном.

Шаблон имени файла – специальная форма, в которой в полях имени и расширения файла используются символы * и ?.

Символ * служит для замены любой последовательности любых символов. В шаблоне может быть использовано в поле имени и типа по одному символу *.

Пример:

• *.ТХТ– обращение ко всем текстовым файлам типа.ТХТ;

• SD*.*- обращение ко всем файлам, имя которых начинается на SD;

• *.*- обращение ко всем файлам текущего каталога.

Символ ? служит для замены одного любого символа. В шаблоне может быть использовано несколько таких символов.

Пример:

• RT??.BAS- обращение ко всем файлам типа .BAS, имя которых состоит из четырех символов, причем первые два символа обязательно RT, третий и четвертый – любые;

• ABC???.*- обращение ко всем файлам любого типа, имя которых состоит из шести символов, причем первые три символа обязательноABC, а последние три символа – любые.

Задание №1(ответы запишите в рабочую тетрадь) Определите, какие из следующих имен файлов в системе MSDOSявляются разрешенными, а какие нет (объясните почему): Colombo.txt afriKA1278.exe #12%%.doc doc.com1 aux.jpg привет.sim EVR_345. 178abc._%$ Vict+L.bmp Kiev~23.987 Определите, какие из следующих имен файлов в системе Windowsявляются разрешенными, а какие нет (объясните почему): Это – разрешенный – файл.1234.abc «Квадрат Malevicha».БМП Document na disce F:.doc галлерея из … 1024 pictures.jpg+gif Файл Big-Ben в каталоге \London.disc C: a+b-c=d.###.%%%.___ 345;abc.382;”azbuka”.tif ‘klava’-‘pupkin’ Что означают следующие записи: С1*.t* A??D*.??x ????f.* *.?? *ab*.?x1 fio*.???