Типи файлів

Раніше ОС підтримували файли різної спеціалізованої структури. Сьогодні є тен­денція взагалі не контролювати на рівні ОС структуру файла, відображаючи ко­жен файл простою послідовністю байтів. У цьому разі застосування, які працю­ють із файлами, самі визначають їхній формат.

Такий спрощений підхід справедливий не для всіх файлів. Є спеціальні файли, що їх операційна система інтерпретує особливим чином. Структуру таких файлів ОС підтримує відповідно до тих задач, які з їхньою допомогою розв'язуються.

Ще однією категорією файлів є виконувані файли. Хоч їх звичайно не розгля­дають разом зі спеціальними файлами, вони мають жорстко заданий формат, який розпізнає операційна система. Часто буває так, що ОС може працювати із вико­нуваними файлами різних форматів.

Ще одним варіантом класифікації є поділ на файли із прямим і послідовним доступом. Файли із прямим доступом дають змогу вільно переходити до будь-якої позиції у файлі, використовуючи для цього поняття покажчика поточної по­зиції файла (seek pointer), що може переміщатися у будь-якому напрямку за допо­могою відповідних системних викликів. Файли із послідовним доступом можуть бути зчитані тільки послідовно, із початку в кінець. Сучасні ОС звичайно розгля­дають усі файли як файли із прямим доступом.

Імена файлів

Важливою складовою роботи із файлами є організація доступу до них за іменем.

Різні системи висувають різні вимоги до імен файлів. Так, у деяких системах імена є чутливими до регістра (myfile.txt і MYFILE.TXT будуть різними іменами), а в інших - ні.

Операційна система може розрізняти окремі частини імені файла. Кілька ос­танніх символів імені, відокремлених від інших символів крапкою, у де­яких системах називають розширенням файла, яке може характеризувати його тип. В інших системах обов'язкове розширення не виділяють, при цьому деякі програми можуть, однак, розпізнавати потрібні їм файли за розширеннями (на­приклад, компілятор С може розраховувати на те, що вихідні файли програм ма­тимуть розширення .с).

Важливою характеристикою файлової системи є максимальна довжина імені файла. У минулому багато ОС різним чином обмежували довжину імен файлів. Широко відоме було обмеження на 8 символів у імені файла і 3 - у розширенні, присутнє у файловій системі FAT до появи Windows 95. Сьогодні стандартним значенням максимальної довжини імені файла є 255 символів.

2.

Кожний розділ може мати свою файлову систему (і, можливо, використовува­тися різними ОС). Для поділу дискового простору на розділи використовують спеціальну утиліту, яку часто називають fdisk.

Для генерації файлової системи на розділі потрібно використати операцію високорівневого форматування диска. У деяких ОС під томом (volume) розуміють розділ із встановленою на ньому файловою системою.

Реалізація розділів дає змогу відокремити логічне відображення дискового простору від фізичного і підвищує гнучкість використання файлових систем.

Каталоги

Розділи є основою організації великих обсягів дискового простору для розгор­тання файлових систем. Для організації файлів у рамках розділу зі встановленою файловою системою було запропоновано поняття файлового каталогу (file direc­tory) або просто каталогу.

Каталог - це об'єкт (найчастіше реалізований як спеціальний файл), що міс­тить інформацію про набір файлів. Про такі файли кажуть, що вони містяться в каталозі. Файли заносяться в каталоги користувачами на підставі їхніх власних критеріїв, деякі каталоги можуть містити дані, потрібні операційній системі, або її програмний код.

Каталог можна уявити собі як символьну таблицю, що реалізує відображення імен файлів у елементи каталогу (зазвичай в таких елементах зберігають низько-рівневу інформацію про файли). Подивимося, як може бути реалізоване таке ві­дображення.

Деревоподібна структура каталогів

Базовою ідеєю організації даних за допомогою каталогів є те, що вони можуть містити інші каталоги. Вкладені каталоги називають підкаталогами (subdirecto­ries). Таким чином формують дерево каталогів. Перший каталог, створений у фай­ловій системі, встановленій у розділі (корінь дерева каталогів), називають коре­невим каталогом (root directory).

Поняття шляху

Розглянемо, яким чином формують ім'я файла з урахуванням багаторівневої струк­тури каталогів.

Для файла, розташованого всередині каталогу недостатньо його імені для од­нозначного визначення, де він перебуває - в іншому каталозі може бути файл із тим самим ім'ям. Тепер для визначення місцезнаходження файла потрібно дода­вати до його імені список каталогів, де він перебуває. Такий список називають шляхом (path). Каталоги у шляху перераховують зліва направо - від меншої гли­бини вкладеності до більшої. Роздільник каталогів у шляху відрізняється для різних систем: в UNIX прийнято використовувати прямий слеш «/», а у Win­dows-системах - зворотний «\».