Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Просто файл це найбільш загальний тип файлів, що містить дані в деякому форматі. Для операційної системи такі файли представляються просто послідовністю байт. Вся інтерпретація вмісту файлу виконується прикладними програмами. Каталог

Скачати 67.41 Kb.

Просто файл це найбільш загальний тип файлів, що містить дані в деякому форматі. Для операційної системи такі файли представляються просто послідовністю байт. Вся інтерпретація вмісту файлу виконується прикладними програмами. Каталог




Скачати 67.41 Kb.
Дата конвертації13.03.2017
Розмір67.41 Kb.

Файлова система

Одним з основних завдань вирішуваних ОС є забезпечення довготривалого зберігання інформації на машинних носіях і забезпечення ефективного доступу до цієї інформації. В рамках операційної системи цю задачу вирішує файлова система.

Зберіга́ння - дія за значенням зберігати; технологічний процес.
Фа́йлова систе́ма - спосіб організації даних, який використовується операційною системою для збереження інформації у вигляді файлів на носіях інформації. Також цим поняттям позначають сукупність файлів та директорій, які розміщуються на логічному або фізичному пристрої.
Операційна система Операці́йна систе́ма, скорочено ОС (англ. operating system, OS) - це базовий комплекс програм, що виконує управління апаратною складовою комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію з користувачем.

У більшості сучасних ОС зберігання файлів організовано у вигляді дерева. Кожен файл має ім'я і додатковий набір атрибутів використовуваних операційною системою.

Атрибу́т (attribute) - невід'ємна, необхідна для забезпечення цілісності об'єкта (предмета) або суб'єкта (людини) властивість, його частина, додаток.
Імена файлів зберігаються в спеціальних файлах званих каталоги. При обробці файлів операційна система класифікує їх на шість основних груп:

  1. Просто файл

  2. Каталог

  3. Посилання

  4. Зв'язок

  5. Файл пристроїв

  6. Сокет

Просто файл - це найбільш загальний тип файлів, що містить дані в деякому форматі. Для операційної системи такі файли представляються просто послідовністю байт. Вся інтерпретація вмісту файлу виконується прикладними програмами.

Каталог - це структурований набір даних що дозволяє ОС формувати логічне дерево файлової системи. Каталоги визначають місцезнаходження файлу у файловій системі, оскільки сам файл не містить інформації про це. Так само в каталозі міститься додаткова інформація по організації роботі з файлами. Роботу з даною структурою даних організовує і підтримує ОС.
Пра́ця - цілеспрямована діяльність людей зі створення матеріальних і духовних благ, необхідних для задоволення потреб кожного індивіда і суспільства в цілому.
Організа́ція (від грец. ὄργανον - інструмент) - цільове об'єднання ресурсів для досягнення певної мети.
Структура даних В програмуванні та комп'ютерних науках структу́ри да́них - це способи організації даних в комп'ютерах. Часто разом зі структурою даних пов'язується і специфічний перелік операцій, що можуть бути виконаними над даними, організованими в таку структуру.


Посилання (символічний зв'язок) - це особливий тип файлу, що підтримуваний ОС, дозволяє побічно адресувати якийсь раніше створений файл. Посилання, як правило, використовуються для забезпечення швидшого доступу до файлу, оскільки містять шлях доступу.

Зв'язок - оскільки імена файлів жорстко пов'язані з даними, а дані не мають зв'язку з іменами файлів, то деякі системи підтримують "синоніми" імен файлів. Тобто файл в системі може мати декілька імен або синонімів.
Сино́німи (грец. synonymos - «однойменний») - це слова однієї частини мови, різні за звучанням і написанням, що мають дуже близьке або тотожне лексичне значення.


Файли пристроїв - для забезпечення уніфікації при роботі з пристроями більшість сучасних Операційних систем підтримують організацію роботи з ними за принципом роботи з файлами.
При́стрій (англ. device, appliance, нім. Vorrichtung f, Einrichtung f) - обладнання, конструктивно завершена технічна система, що має певне функціональне призначення і за допомогою якої виконується яка-небудь робота або спрощується, полегшується певний процес.
Принцип (лат. principium - начало, основа) - це твердження, яке сприймається як головне, важливе, суттєве, неодмінне або, принаймні, бажане. У повсякденному житті принципами називають внутрішні переконання людини, ті практичні, моральні та теоретичні засади, якими вона керується в житті, в різних сферах діяльності.


Сокети - призначені для взаємодії між процесами. Інтерфейс сокетів найчастіше використовується при роботі по протоколу TCP/IP.

Файлова система - це частина операційної системи, призначення якої полягає в тому, щоб забезпечити користувачеві зручний інтерфейс при роботі з даними, що зберігаються на диску, і забезпечити сумісне використання файлів декількома користувачами і процесами.
Протоко́л - (фр. protocole, пізньолат. protocollum з пізньогрец. Πρωτόκολλον (Πρώτο+κολλάω) - перший, передній+приклеюю) - перший лист, приклеєний до звитку папіруса чи нотаріального документа, на якому була написана дата.
Кори́стува́ч - той, хто користується чим-небудь - майном, землею, комп'ютером тощо.

У широкому сенсі поняття "Файлова система" включає:



  • сукупність всіх файлів на диску

  • набори структур даних, використовуваних для управління файлами, такі, наприклад, як каталоги файлів, дескриптори файлів, таблиці розподілу вільного і зайнятого простору на диску

  • комплекс системних програмних засобів, що реалізовують управління файлами, зокрема: створення, знищення, читання, запис, іменування, пошук і інші операції над файлами.

Файлова система – це загальна структура, яка визначає в операційній системі найменування, збереження і розміщення файлів. Різними типами файових систем являються системи FAT, FAT32 та NTFS.

Існує велика кількість файлових систем під загальною назвою FAT: FAT 12, FAT 16 і FAT32.

Кількість - в Арістотелівській логіці друга з 10 категорій (класів, розрядів, які спрощують процес розумового визначення будь-якої речі), побічна обставина матеріальних речей , за допомогою якої вони поширюються в просторі, вимірюються якоюсь математичною нормою і здатні бути поділеними на окремі частини.
Абревіатура FAT указує на той факт, що в роботі файлової системи використовується таблиця розміщення файлів, розрядність якої, залежно від файлової системи, може бути 12-, 16- і 32-бітова. Чим більше ця розрядність, тим більший об'єм носія може використовувати файлова система.

Файлова система FAT12 використовувалася на старих жорстких дисках, а також дискетах більшої ємкості, найбільш популярними форматами яких стали 1.

Абревіатура (лат. abbrevio - скорочую) - складноскорочені слова, похідне слово, що виникає внаслідок абревіації - утворення з перших літер або з інших частин слів, що входять до складу назви чи поняття.
Тверди́й диск або Тверди́й магні́тний диск, або Накопичувач на магнітних дисках (англ. Hard (magnetic) disk drive, англ. HDD), у комп'ютерному сленгу - «вінчестер» (від англ. winchester), - магнітний диск, основа якого виконана з твердого матеріалу.
2 Mb для 5.25" і 1.44 Мb Для 3.5". Файлова система FAT16 використовувалася і використовується в жорстких дисках щодо малої ємкості. Найбільш доцільне її використання на вінчестерах до декількох гігабайт. У наш час використовується для зберігання інформації на різних накопичувачах Flash (тип технології, використовуваної в мікросхемах пам'яті), пристроях типу memory-stick (модулі пам'яті до різних електронних пристроїв) і ін.
Мікросхе́ма, інтегральна мікросхема (англ. integrated circuit) - електронна схема, що реалізована у вигляді напівпровідникового кристалу (чипу) та виконує певну функцію. Винайдена у 1958 році американськими винахідниками Джеком Кілбі та Робертом Нойсом.
Техноло́гія (від грец. τεχνολογια, що походить від грец. τεχνολογος; грец. τεχνη - майстерність, техніка; грец. λογος - (тут) передавати) - наука («корпус знань») про способи (набір і послідовність операцій, їх режими) забезпечення потреб людства за допомогою (шляхом застосування) технічних засобів (знарядь праці).
Електроніка Електро́ніка (від грец. Ηλεκτρόνιο - електрон) - наука про взаємодію електронів з електромагнітними полями і про методи створення електронних приладів і пристроїв, в яких ця взаємодія використовується для перетворення електромагнітної енергії, в основному для передачі, обробки і зберігання інформації.
Використання файлової системи FAT32 було популярне в Windows 98, Windows 98 SE і Windows ME. Вона призначалася для підтримки дисків великої ємкості.
Компа́кт-ди́ск (англ. compact disc) (CD) - переносний оптичний диск для збереження інформації (даних) у цифровому вигляді, тобто формату зберігання даних. Цей формат було спочатку розроблено для записування та відтворення лише звукозаписів, але пізніше, його було пристосовано для зберігання даних: (CD-ROM).


Будова FAT.

Файлова система FAT складається з трьох областей даних:



  • завантажувального сектора;

  • таблиці розміщення файлів;

  • областей файлів і каталогів.

Windows зберігає в таблиці розміщення файлів відомості про кожен файл, щоб при необхідності можна було викликати потрібний файл. Основними відмінностями файлової системи FAT від FAT 32 є те, що FAT 32 підтримує менші розміри кластерів

Кластер – це мінімальна порція дискового простору, яка може бути виділена для розміщення файла; всі файлові системи, використовувані Windows вибирають одне із стандартних значень, виходячи з розміру тому; стандартні значення підібрані таким чином, щоб знизити втрату дискового простору і ступінь можливої фрагментації тому, розмір кластера також називають одиницею виділеної пам’яті , що дозволяє більш ефективно використовувати дисковий простір.
Кла́стер (англ. cluster) - група однакових або подібних елементів, зібраних разом або близько один до одного; в'я́зка, пучо́к, жмуто́к, па́чка (чогось однорідного)
Станда́рт - нормативний документ, заснований на консенсусі, прийнятий визнаним органом, що встановлює для загального і неодноразового використання правила, настанови або характеристики щодо діяльності чи її результатів, та спрямований на досягнення оптимального ступеня впорядкованості в певній сфері.


Основні недоліки системи FAT:

  1. Обмеження на імена файлів

  2. Зміст великих таблиць розміщення файлів і кластеризація диска

  3. Нераціональне використання простору диска

  4. Невисока швидкість доступу до даним

  5. Висока дефрагментація файлів в процесі роботи

  6. Низька надійність

Основні достоїнства:

  1. Простота алгоритмів обробки

  2. Практично немає обмежень на розмір файлу

Файлова система NTFS – це покращена файлова система, яка забезпечує рівень швидкодії та безпеки, а також додаткові можливості, що недоступні  ні в одній версії системи FAT.
Можливість - це дія, що може відбутися або ні (можливо, приїду, а, можливо, і ні). Можливість можна забезпечити чи покладатись на «авось» та якось буде. Альтернатива дає шанс, але не гарантує без відповідних дій забезпечення результату і адекватності та конструктиву діяльності.
Алгори́тм (латинізов. Algorithmi за араб. ім'ям узб. математика аль-Хорезмі) - набір інструкцій, які описують порядок дій виконавця, щоб досягти результату розв'язання задачі за скінченну кількість дій; система правил виконання дискретного процесу, яка досягає поставленої мети за скінченний час.
  Наприклад, для забезпечення цілісності даних тому в файловій системі NTFS використовуються стандартні технології запису і відновлення трансакцій. У випадку збою комп’ютера цілісність файлової системи відновлюється за допомогою журналу NTFS і даних в контрольних точках. В операційних системах Windows 2000 и Windows XP файлова система NTFS також забезпечує додаткові можливості, такі, як дозволи для папок та файлів, шифрування, дискові квоти та стиснення.
Відно́влення (рос. восстановление, англ. reduction; нім. Reduktion f) -- це процес приєднання електронів речовиною, при цьому ступінь окиснення її елементів знижується.
Шифрува́ння - оборотне перетворення даних, з метою приховання інформації. Шифрування з'явилось близько 4 тис. років назад. Першим відомим зразком шифру вважається єгипетський текст, створений приблизно в 1900 р.

Головною відмінністю системи NTFS від системи FAT є стійкість до збоїв і система розмежування доступу.

У випадку збою комп’ютера цілісність файлової системи відновлюється за допомогою журналу NTFS і даних в контрольних точках. В операційних системах Windows 2000 и Windows XP файлова система NTFS також забезпечує додаткові можливості, такі, як дозволи для папок та файлів, шифрування, дискові квоти та стиснення.

Отже, з вище наведеного можна зробити висновок, що для сімейства Windows існує два основних види файлових систем: FAT та NTFS.


Принципи зберігання інформації

Основна робота з файловою системою полягає у наступному: найменування, зберігання, швидкий доступ, видалення та відновлення файлів. Оскільки файл – це пойменована область інформації, а безперечний той факт, що інформація, створена у середовищі практично всіх програм, зберігається у вигляді  файлів.

Файли в свою чергу зберігаються в папках. У папок своя історія. Раніше, при використанні дискової операційної системи їх називали каталогами або директоріями. При з’явленні операційних систем з графічним інтерфейсом каталоги чи то директорії стали називати папками, оскільки їхні піктограми дійсно нагадують вид папок.

Піктограма (від лат. pictus - мальований і грец. γράμμα - письмовий знак, риска, лінія) - умовний малюнок із зображенням будь-яких дій, явищ, предметів і т. д. Піктограми походять із давніх часів, де вони використовувалися на письмі.
Щодо визначення папки, то це “контейнер для програм та файлів у графічних інтерфейсах  користувача, відображений на екрані у вигляді значка або піктограми з виглядом канцелярської папки; папки використовуються для упорядкування програм та документів на диску і можуть містити як файли, так і інші папки”.
Озна́чення, ви́значення чи дефіні́ція (від лат. definitio) - роз'яснення чи витлумачення значення (сенсу) терміну чи поняття. Слід зауважити, що означення завжди стосується символів, оскільки тільки символи мають сенс що його покликане роз'яснити означення.
Гра́фіка (нім. Graphik, грец. graphikos «написаний») - вид образотворчого мистецтва, для якого характерна перевага ліній і штрихів, використання контрастів білого і чорного та менше, ніж у живописі, використання кольору.
Докуме́нт - базова теоретична конструкція, яка відноситься до всього, що може бути збережене або представлене, щоб служити як доказ для певної мети.

Самі папки і файли зберігаються на логічних дисках жорсткого диску або вінчестера. Для зручності роботи з файлами та папками жорсткий диск розбивають на декілька логічних дисків, один з яких відводять під системний.  Диском вважається “відформотована для певної файлової системи область збереження даних, якій призначена певна буква диску; для збереження може використовуватися дискета, компакт-диск, жорсткий диск або диск іншого типу; зміст диску можна переглянути, натиснувши на його значок в провіднику Windows  або у вікні “Мій комп’ютер””.

Провідник - матеріал, що проводить світло або електрику (на противагу діелектрику). Для провідника характерні високі тепло- або електропровідність. Найчастіше провідник є речовиною, яка має багато вільних електронів (метали).

Система управління файлами є основною підсистемою в абсолютній більшості сучасних ОС.
Систе́ма (від дав.-гр. σύστημα - «сполучення», «ціле», «з'єднання») - множина взаємопов'язаних елементів що утворюють єдине ціле, взаємодіють з середовищем та між собою, і мають мету.

За допомогою системи управління файлами



  •   зв'язуються по даним всі системні оброблювальні програми;

  •   вирішуються проблеми централізованого розподілу дискового простору і управління даними;

  •   надаються можливості користувачеві по виконанню операцій над файлами (створення і тому подібне), по обміну даними між файлами і різними пристроями, по захисту файлів від несанкціонованого доступу.

 У деяких ОС може бути декілька систем управління файлами, що забезпечує ним можливість працювати з декількома файловими системами.

Постараємося розрізняти файлову систему і систему управління файлами.

Термін “файлова система” визначає принципи доступу до даним, організованим у файли.

Термін “система управління файлами” відноситься до конкретної реалізації файлової системи, тобто це комплекс програмних модулів, що забезпечують роботу з файлами в конкретній ОС.

Отже, для роботи з файлами, організованими відповідно до деякої файлової системи, для кожної ОС повинна бути розроблена відповідна система управління файлами. Ця система УФ працюватиме тільки в тій ОС, для якої вона створена.

Операції з файлами і папками.

Перерахуємо основні групи операцій, що виконуються з файлами і папками.



Після того, як файл створений за допомогою додатка і записаний на носій, із ним здійснюються наступні операції:

  1. відкриття файла для його перегляду або редагування;
    Редагува́ння - це приведення об'єкта редагування у відповідність із чинними у певний час у конкретному суспільстві нормами, а також його творча оптимізація, метою яких є отримання заданого соціального ефекту.


  2. перейменування;

  3. створення копії файла;

  4. пересилка на інший диск або в іншу папку;

  5. знищення непотрібного файла;

  6. пошук файла в каталогах (папках)

Операції з папками:

  1. переглянути вміст папки

  2. розсортувати список файлів

  3. створити нову папку

  4. знищити застарілу папку разом із її вмістом

  5. перейменувати

  6. перемістити папку в інше місце


Скачати 67.41 Kb.

  • Файли пристроїв
  • Сокети
  • Основні недоліки системи FAT
  • Основні достоїнства: Простота алгоритмів
  • Система управління файлами
  • Операції з файлами і папками