14.Типы файлов. Логическая организация файловой системы.

ФС - это часть ОС, назначение которой состоит в том чтобы обеспечить пользователю удобный интерфейс при работе с данными хранящимися на диске, и обеспечить совместное использование файлов несколькими пользователями. Файлы идентифицируются именами. Пользователи дают файлам символьные имена, при этом учитывается ограничение ОС как на используемые символы, так и на длину имени. Современные ФС поддерживают длинные имена файлов.

Файлы бывают разных типов: -обычные - специальные - файлы - каталоги. Обычные в свою очередь подразделяются на текстовые и двоичные. Текстовые состоят из строк, символов, представленных в ASC11 коде. Это могут быть документы, исходные тексты программ. Двоичные файлы не используют ASC11 коды, они часто имеют сложную внутреннюю структуру. Специальные файлы - это файлы соединенные с устройствами ввода вывода которые позволяют пользователю, выполнять операции ввода вывода используя обычные команды записи в файл или чтения из файлов. Эти команды обрабатываются в начале программами файловой системы, а затем на некотором этапе преобразуются ОС в команды управления со соответствующим устройством. Каталог - это с одной стороны группа файлов объединенных, а с другой стороны - это файл содержащий системную информацию. В каталоге содержится список, файлов входящих в него и устанавливается соответствие между файлами и их атрибутами. В разных файловых системах в качестве атрибутов могут использоваться разные характеристики. Например: 1.Информация о разреженном доступе 2.владелец файла 3.создатель файла 4.признак "только для чтения" 5.признак "скрытый файл" 6.признак "системный файл" 7.признак "архивный файл" 8.время создания последнего доступа и последнего изменения 9.текущий размер файла и т.д. Программист имеет дело с логической организацией файла, представляя файл в виде определенных образом организованных записей. Логическая запись - это наименьший элемент данных которым может оперировать программист при обмене и внешними устройствами. Индексная логическая организация Записи могут быть фиксированной или переменной длины. Записи могут быть расположены в файле последовательно или в более сложном порядке с использованием так называемых индексных таблиц, позволяющих обеспечить быстрый доступ к отдельной логической записи. Для идентификации записи может быть использовано специальное поле записи называемым ключом.

15.Физическая организация файловой системы.

Файл имеющий образ цельного непрерывного набора байт, на самом деле разбросан "кусочками" по всему диску, причем это разбиение никак не связанно с логической структурой файла: логические объединенные файлы из одного каталога необязательно должны соседствовать на диске. Принципы размещения файлов каталогов и системной информации на реальном устройстве (диске) называется физической организацией ФС(ФОФ).

Различные ФС имеют разную физическую организацию(размер кластера) используется для хранения файлов являются дисковые накопители. Кластер - это минимальный размер места на диске, которое может быть выделено ФС для хранения одного файла. Например : файл имеет размер 2560 байт а размер кластера определен 1024 байта, то файлу будет выделено на диске 3 кластера. Размер кластера зависит от формата диска и может соответствовать одному сектору или нескольким смежным сектором дорожки. Как правило размер кластера определяется автоматически при логическом форматирование ФОФ описывает правила расположения файла на устройстве внешней памяти. Файл состоит из физических записей блоков. Блок - это наименьшая единица данных, которым внешнее устройство обменивается с ОП. Есть несколько вариантов ФОФ: 1.Непрерывное размещение. Непрерывное размещение - простейший вариант ФОФ при котором файлу предоставляется последовательность блоков диска, образующих единый сплошной участок дисковой памяти. Для задания адреса файла в этом случае достаточно указать только номер начального блока. Другое достоинство этого метода, простота. Но имеются 2 несущественных недостатка: 1.Во время создания файла заранее не известна его длина а значит неизвестно сколько памяти зарезервировано для этого файла. 2.При таком порядке размещения неизбежно возникает фрагментация и пространство на диске используется не эффективно, так как отдельные участки маленького размера могут остаться не использованным. 2.связный список блоков. При таком способе в начале каждого блока содержится указатель на следующий блок. В этом случае адрес файла так же может быть задан номером 1 блока. В отличие от предыдущего способа каждый блок может быть присоединен в цепочку какого либо файла, следовательно фрагментация отсутствует. Недостатки: Сложность доступа к произвольно заданному месту файла: например для того чтобы просчитать пятый по порядку блок необходимо последовательно прочитать четыре первых блока, прослеживая цепочку номеров. 3.Связный список индексов. С каждым блоком связывается некоторый элемент - индекс. Индексы располагаются в отдельной области диска. При такой физической организации сохраняются все достоинства предыдущего способа и снимаются его недостатки. 4.Перечень номеров блоков. Он позволяет обеспечить фокусированную длину адреса независимо от размера файлов. Для хранения адреса файла выделено 13 полей. Если размер файла меньше или равен 10 блокам, то номера этих блоков непосредственно перечислены в 10 полях адреса. Если размер файла больше 10 блоков то следующее 11 поле содержит адрес блока в котором могут быть расположенный еще 128 номеров следующих блоков файлов.