Билет 6. Файловая система. Папки. Файлы (имя, тип, путь доступа). Операции с файлами и папками.

Вся информация в компьютере хранится на диске (жёстком, гибком, лазерном) в виде файлов. Некоторые из них называются программными файлами и состоят из команд для компьютера. Другие файлы содержат информацию, которую используют и обрабатывают программы – это файлы данных.

Каждый файл имеет имя. По имени файла компьютер определяет, где файл находится, какая информация в нём содержится, в каком формате она записана и какими программами её можно обработать.

Имя файла состоит из 2-х частей, разделённых точкой: имя файла . расширение

Имя файлу даёт пользователь, а расширение (тип) файла обычно задаётся программой автоматически при его создании.

Расширение указывает, какого рода информация хранится в файле.

.bat, .com, .exe – программные (исполнимые) файлы	.txt, .doc – текстовые файлы
.bmp, .gif, .jpg, .tif – графические файлы	.wav, .snd, .mid – звуковые файлы
.avi, .mov, .mpg – файлы видео	.arj, .rar, .zip – архивные файлы

Виды расширений:

В ОС Windows имя файла вместе с расширением не может содержать более 255 символов. При задании имени файла можно использовать любые символы, имеющиеся на клавиатуре компьютера, кроме \ / : * ? “ < > | . Вместо пробелов в «длинных» именах файлов ставится знак подчёркивания _

Д ля того, чтобы на диске можно было хранить файлы, диск должен быть отформатирован. В процессе форматирования на диске выделяются концентрические дорожки, которые в свою очередь, делятся на секторы (кластеры). Каждой дорожке и каждому сектору (кластеру) присваивается свой порядковый номер.

После форматирования гибкого диска его параметры будут такими:

• сторон – 2

• дорожек на одной стороне – 80

• количество секторов на дорожке – 18

• размер сектора – 512 байтов (0,5 Кбайт)

Общая ёмкость гибкого диска: количество секторов 28018=2880

2880512=1474560 байт=1440 Кбайт (1,44 Мбайт)

Ёмкость доступная для записи данных:

количество секторов 2880-33=2847

2847512=1457664 байт=1423,5 Кбайт (1,39 Мбайт)

При записи на гибкий диск каждый файл занимает всегда целое количество секторов, значит минимальный размер файла – один сектор (512 байт), максимальный размер соответствует общему количеству секторов на диске. Файл записывается в произвольные свободные сектора, которые могут находиться на разных дорожках. Например, файл открытка.bmp объёмом 2 Кбайта может занимать секторы 34, 35 (1 дорожка) и 47, 48 (2 дорожка), а файл сочинение.doc объёмом 1 Кбайт – секторы 36 и 49.

Для того чтобы можно было найти файл по его имени, на диске создаётся каталог. Каталог диска содержит имя файла, указание на номер его начального сектора на диске, объём файла, дату и время его создания.

Имя файла	Адрес первого сектора	Объём файла, Кбайт	Дата создания	Время создания
открытка.bmp	34	2	15.04.2007	16.30
сочинение.doc	36	1	6.05.2007	10.45
…

Запись файлов на гибкий диск производится с 34 сектора. Первый сектор отводится для размещения загрузочной записи операционной системы. 2 - 33 секторы отводятся для размещения каталога.

Существуют два различных вида форматирования дисков: полное и быстрое. Полное форматирование включает в себя разметку диска на дорожки и секторы, поэтому все хранившиеся на диске файлы уничтожаются. Быстрое форматирование производит лишь очистку каталога диска. Сами файлы сохраняются, и существует возможность их восстановления.

Форматирование жёсткого диска сам пользователь не производит, его выполняют специалисты. В процессе форматирования диск разбивается на кластеры. В одном кластере могут содержаться десятки секторов. Размер кластера зависит от размера жёсткого диска и способа записи адреса файла на жёсткий диск (типа каталога диска).

Например, если объём жёсткого диска 4 Гбайт, на запись адреса файла в каталоге диска отводится 16 битов (используется таблица размещения FAT16), то размер кластера составит: 524288 бит =64 Кбайт.

При записи на жёсткий диск каждый файл занимает целое количество кластеров, и каким бы маленьким ни был файл, например объёмом 12 Кбайт, он всё равно займет целый кластер, а все неиспользуемые секторы в нём пропадут. При размещении на жёстком диске большого количества небольших по размеру файлов они будут занимать кластеры частично, что приведёт к большим потерям свободного дискового пространства.

Для борьбы с нерациональными потерями дискового пространства жёсткий диск с помощью специальных программ разбивают на несколько разделов (логических дисков), а так же применяют более «продвинутый» способ записи адреса файла на жёсткий диск (в ОС Windows 98, ХР – FAT32).

Объём диска, Гб	Размер кластера, Кб
До 8	4
8…16	8
16…32	16
Более 32	32

Размеры кластеров для FAT32:

В среднем количество файлов на дисках составляет десятки тысяч. Для того чтобы свободно ориентироваться в таком количестве, файлы необходимо как-то организовать (упорядочить). Способ размещения файлов на дисках называется файловой системой.

Для организации файлов в ОС Windows принята многоуровневая иерархическая система, которая представляет собой систему вложенных папок. В каждой папке могут храниться папки нижнего уровня, а также файлы. В основе такой системы лежит диск (гибкий, жёсткий или лазерный). Каждый диск имеет имя, которое обозначается латинской буквой со знаком двоеточия: А:, В: – гибкие диски, С:, D:, Е: – жёсткие и лазерные диски. Папка верхнего уровня называется «корневой», её имя совпадает с именем диска.

для диска А: – имя корневой папки А:\ для диска D: – имя корневой папки D:\

Пример иерархической файловой системы:

в корневой папке диска С: имеются две вложенные папки первого уровня GAMES и TEXT, а в папке GAMES – одна вложенная папка второго уровня CHESS. При этом в папке CHESS имеется файл chess.exe, а в папке TEXT – файл proba.txt.

Чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу (его адрес). В путь файла входит имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга папок, в последней из которых содержится нужный файл. Адрес файла chess.exe: C:\GAMES\CHESS\chess.exe, а файла proba.txt: C:\TEXT\proba.txt

С помощью специальных программ – файловых менеджеров – можно производить над файлами следующие операции:

• Копирование (копия файла помещается в другую папку)

• Перемещение (сам файл перемещается в другую папку)

• Удаление (запись о файле удаляется из каталога)

• Переименование (в каталоге изменяется имя файла)

В операционной системе Windows операции с файлами можно производить с помощью мыши с использованием технологии «возьми и перенеси».    

Для долговременного хранения или передачи файлов по компьютерным сетям целесообразно архивировать файлы (уменьшать их информационный объём). В процессе архивации файлы сжимаются без потери информации, то есть при разархивации данные и программы восстанавливаются в исходном виде. Существуют различные методы архивации файлов (ZIP, RAR и другие), которые различаются степенью сжатия файлов, скоростью выполнения и другими параметрами. Лучше всего сжимаются файлы данных и практически не сжимаются файлы программ. Для проведения архивации используются специальные программы – архиваторы, которые входят в состав файловых менеджеров.