Обслуживание файловой структуры

Файловая система включает в себя, помимо самих файлов, правила образования имен файлов и способов обращения к ним, иерархическуюсистему оглавления файлов и структуру хранения файлов на дисках.

К функции обслуживания файловой системы относятся следующие операции, происходящие под управлением ОС:

· создание файлов и присвоение им имен;

· создание каталогов (папок) и присвоение им имен;

· переименование файлов и каталогов;

· копирование и перемещение файлов;

· удаление файлов и каталогов;

· навигация по файловой структуре с целью доступа к заданно-

му файлу, каталогу;

· управление атрибутами файлов.

Файл- это поименованная совокупность данных, представлен­ных на машинном носителе информации. Понятие файла применя­ется в основном к данным, хранящимся на дисках, и поэтому фай­лы обычно отождествляют с участками дисковой памяти на этих носителях. Данные, хранящиеся в файлах, могут представлять собой программы на алгоритмическом или машинном языке, исходные данные для ра­боты программ или результаты их выполнения, тексты, закодированные изображения и т.д.

Фактически создание файла состоит в присвоении ему имени и регистрации его в файловой системе.

Файл имеет имя и атрибуты и характеризуется размером в байтах, датой и временем его создания или последне­го изменения.

Имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расшире­ния. Расширение,называемое также типомфайла, может отсут­ствовать. Имя файла отделяется от расширения символом точки. Символы, использу­емые в имени файла и его расширении, берутся из следующего набора:

· прописные и строчные буквы ла­тинского алфавита;

· цифры;

· некоторые специальные символы, например, знак подчерки-

вания.

По способам именования файлов различают «короткое» (до 8 символов) и «длинное» имя (до 256 символов). Согласно соглашению 8.3, принятому в MS DOS, имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения имени. На имя файла отводится 8 символов, а на его расширение – 3 символа. Имя от расширения отделяется точкой. Как имя, так и расширение, могут включать только алфавитно-цифровые символы латинского алфавита и некоторые специальные символы.

Пример: command.com, turbo.exe, list.txt, work1.doc.

MS DOS может рассматривать как файлы некоторые внешние устройства:

· CON – консоль (дисплей и клавиатура);

· PRN – принтер (1 параллельный порт);

· NUL – пустое устройство;

· CLOCK – системные часы;

· COM1, COM2 – последовательные порты;

· LPT1, LPT2 – параллельные порты.

Расширение указывает тип и назначение файла, при­чем некоторые из них являются стандартными, например:

· .СОМ и .ЕХЕ - исполняемые файлы;

· .ВАТ - командный пакетный файл;

· .ТХТ - текстовый файл произвольного типа;

· .MDB - файл СУБД Access;

· .XLS - электронная таблица Excel;

· .DOC - текстовый файл редактора Microsoft Word;

· .ARJ - упакованный файл архиватора ARJ;

· .ZIP - упакованный файл архиваторов Winzip/PkZip.

Для обращения к группам файла применяются групповые шаблоны, образуемые с помощью символов «*» и «?». Символ «*» трактуется DOS как любая последовательность символов, а символ «?» как любой один символ. Примеры:

*.EXE – все файлы с расширением EXE;

A*.COM – все файлы типа .COM, имена которых начинаются с буквы А;

*.* – все файлы текущего каталога;

???.BAS – все файлы с расширением .BAS и с именами, имеющими более 3 букв;

А?.* – все файлы, имена которых начинаются с А и состоят из 1 или 2 букв.

Системы семейства Windows поддерживают длинные имена файлов, имеют средства для регистрации свойств файлов по расширению их имени, поэтому во многих случаях выбор расширения имени файла не является частным делом пользователя. Приложения этих систем предлагают выбрать только основную часть имени и указать тип файла, а соответствующее расширение имени приписывают автоматически.

Кроме имени и расширения имени файла ОС хранит для каждого файла дату его создания (изменения) и несколько флаговых величин, называемых атрибутами файла. Атрибут – это статус файла, дополнительный параметр, определяющий свойства файлов. ОС позволяет их контролировать и изменять; состояние атрибутов учитывается при проведении автоматических операций с файлами.

Основных атрибутов четыре:

· только для чтения (Read only) – файл не предназначен для изменения;

· скрытый (Hidden) – сообщает ОС, что данный файл не следует отображать на экране;

· системный (System) – помечаются файлы, обладающие важными функциями в работе ОС;

· архивный (Archive) – ранее использовался для работы программы резервного копирования.

Каталогомназывается поименованный набор файлов, объединенных по признаку принадлежности к одному программному продукту или по иным соображениям. Выражение «файл входит в каталог» или «файл содержится в каталоге» означает, что сведения об этом файле записаны в области диска, относящейся к данному каталогу. В MS DOS каталог было принято называть ди­ректорией (от англ. directory - справочник, указатель). В русифицированных Windows вместо термина «каталог» обычно используют термин «папка». Имена каталогов строятся по тем же правилам, что и имена файлов. Каталоги обычно не имеют расширения, хотя его можно присваивать.

На каждом физическом или логическом диске существует корневой(головной) каталог, который нельзя создать, удалить или переименовать средствами пользователя. Он обозначается символом «\» (в некоторых ОС можно использовать также «/»). В головном каталоге могут быть зарегистрированы другие каталоги и файлы. Вложенные каталоги могут, в свою очередь, включать каталоги более низкого уровня. Такая структура называется иерархической системой, или деревом каталогов, в котором главный каталог образует корень дерева, а остальные каталоги подобны ветвям.

Объединение файлов в каталоги не означает, что они каким-либо образом сгруппированы в одном месте на диске. Более того, один и тот же файл может быть «разбросан» (фрагментирован) по всему диску. Файл с одним и тем же именем может находиться в нескольких катало­гах диска, но несколько одноименных файлов в одном каталоге находиться не могут.

Для того чтобы ОС могла обратиться к файлу, необходимо ука­зать:

· диск;

· путь по дереву каталогов;

· полное имя файла.

Если диск не указан, то используется текущий диск. Текущийдиск - это диск, с которым в настоящий момент работает опера­ционная система.

Путь-это каталог или последовательность катало­гов, которые необходимо пройти по дереву каталогов к тому ката­логу, в котором находится файл. Имена в пути записываются в по­рядке уменьшения их старшинства и разделяются символом «\». Ката­лог, в который входит текущий каталог, называется родительским.

Существует, как минимум, три режима удаления данных: собственно удаление, уничтожение и стирание. ОС обеспечивают только два первых режима.

Удаление файлов является временным. В ОС Windows 95/98 и выше оно организовано с помощью специальной папки, которая называется Корзина. При удалении файлов и папок в Корзину происходит изменение лишь на уровне файловой системы (изменяется путь доступа к объектам). На уровне файловой структуры жесткого диска ничего не происходит – файлы остаются в тех же секторах, где и были записаны.

Уничтожение файлов происходит при их удалении в ОС MS DOS или при очистке Корзины в ОС Windows. Из файловой системы в этом случае файл удаляется, но на уровне файловой структуры диска с ним происходят лишь незначительные изменения. В FAT-таблицах файл помечается как удаленный и открывается возможность записи новых файлов в кластеры, помеченные как «свободные».

Стирание данных можно обеспечить лишь специальными программными средствами.