фаил сист. Файлы и файловая система. Это определенное количество информации
 Скачать 470.5 Kb.
|
Файлы и файловая системаПрограммное обеспечение Что такое файл?Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов. Файл — это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти. Имя файлаИмя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т.д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании. Пример: proba.txt Единицы измерения информации.doc Соглашение 8.3До появления операционной системы Windows 95 на большинстве компьютеров IBM PC работала операционная система MS-DOS, в которой действовали весьма строгие правила присвоения имен файлам. Эти правила называют соглашением 8.3 По соглашению 8.3 имя файла может состоять из двух частей, разделенных точкой. Первая часть может иметь длину до 8 символов, а вторая часть (после точки) — до 3 символов. Вторая часть, стоящая после точки, называется расширением имени. При записи имени файла разрешается использовать только буквы английского алфавита и цифры. Начинаться имя должно с буквы. Пробелы и знаки препинания не допускаются, за исключением восклицательного знака (!), тильды () и символа подчеркивания (_). Длинные имена файловПосле введения в действие операционной системы Windows 95 требования к именам файлов стали существенно мягче. Они действуют и во всех последующих версия операционных систем Windows. 1. Разрешается использовать до 255 символов. 2. Разрешается использовать символы национальных алфавитов, в частности русского. 3. Разрешается использовать пробелы и другие ранее запрещенные символы, за исключением следующих девяти: /\:*?"<>|. 4. В имени файла можно использовать несколько точек. Расширением имени считаются все символы, стоящие за последней точкой.
Файловая системаНа каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой. Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов. Одноуровневая файловая системаДля дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла. Многоуровневая иерархическая файловая системаЕсли на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру (имеет вид перевернутого дерева). Путь к файлуДля того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель "\" логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл. C:\Рефераты\ C:\Рефераты\Физика\ C:\Рефераты\Информатика\ C:\Рисунки\ Полное имя файлаПуть к файлу вместе с именем файла называют полным именем файла. C:\Рефераты\Физика\Оптические явления.doc C:\Рефераты\Информатика\Интернет.doc C:\Рефераты\Информатика\Компьютерные вирусы.doc C:\Рисунки\Закат.jpg C:\Рисунки\ Зима.jpg ПапкаВ операционной системе Windows вместо каталогов используется понятие «папка». Папка – это объект Windows, предназначенное для объединения файлов и других папок в группы. Понятие папки шире, чем понятие «каталог». В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. (Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети). Иерархии папок WindowsСтандартные действия с файламиТакие действия с файлами, как «создать», «сохранить», «закрыть» можно выполнить только в прикладных программах («Блокнот», «Paint», …). Действия «открыть», «переименовать», «переместить», «копировать», «удалить» можно выполнить в системной среде. Операции с файлами и папкамиКопирование (копия файла помещается в другой каталог); Перемещение (сам файл перемещается в другой каталог); Удаление (запись о файле удаляется из каталога); Переименование (изменяется имя файла). ? C:\Мои документы\Иванов\QBasic.doc C:\Мои документы\Петров\Письмо.txt C:\Мои документы\Петров\Рисунки\Море.bmp C:\Фильмы\Интересный фильм.avi ? Постройте дерево каталоговC:\Рисунки\Природа\Небо.bmp C:\Рисунки\Природа\Снег.bmp C:\Рисунки\Компьютер\Монитор.bmp C:\Мои документы\Доклад.doc ? Дерево каталогаПостройте дерево каталоговC:\Рисунки\Природа\Небо.bmp C:\Рисунки\Природа\Снег.bmp C:\Рисунки\Компьютер\Монитор.bmp C:\Мои документы\Доклад.doc ? Структура дисковДля того чтобы на диске можно было хранить информацию, диск должен быть отформатирован, то есть должна быть создана физическая и логическая структура диска. Формирование физической структуры диска состоит в создании на диске концентрических дорожек, которые, в свою очередь, делятся на секторы. Для этого в процессе форматирования магнитная головка дисковода расставляет в определенных местах диска метки дорожек и секторов. Форматирование дисковФорматирование диска - процесс разметки диска на сектора и дорожки для записи данных. Форматирование создает структуру диска, обеспечивающую запись/чтение файлов и программ операционной системой. Форматирование выполняется служебными программами. Форматирование диска чем-то похоже на разлиновывание тетради. Логическая структура магнитного диска представляет собой совокупность секторов (емкостью 512 байтов), каждый из которых имеет свой порядковый номер (например, 100). Сектора нумеруются в линейной последовательности от первого сектора нулевой дорожки до последнего сектора последней дорожки. У гибкого диска две стороны, на которых создается по 80 дорожек. На каждой дорожке по 18 секторов. Общая емкость гибкого диска составляет 2 * 80 * 18 * 512 = 1474560 байт ≈ 1.44 Мбайт.
На гибком диске минимальным адресуемым элементом является сектор (Кластер). При записи файла на диск будет занято всегда целое количество секторов, соответственно минимальный размер файла — это размер одного сектора, а максимальный соответствует общему количеству секторов на диске. Файл записывается в произвольные свободные сектора, которые могут находиться на различных дорожках. Например, Файл1 объемом 2 Кбайта может занимать сектора 34, 35 и 47, 48, а Файл2 объемом 1 Кбайт — сектора 36 и 49. Таблица размещения файловДля того чтобы можно было найти файл по его имени, на диске имеется каталог, представляющий собой базу данных. Запись о файле содержит имя файла, адрес первого сектора, с которого начинается файл, объем файла, а также дату и время его создания. Полная информация о секторах, которые занимают файлы, содержится в таблице размещения файлов (FAT — File Allocation Table). Для размещения каталога — базы данных и таблицы FAT на гибком диске отводятся секторы со 2 по 33. Первый сектор отводится для размещения загрузочной записи операционной системы. Сами файлы могут быть записаны, начиная с 34 сектора. Виды файловых систем WindowsFAT12 – выделяет 12 бит для хранения адреса кластера всего 212=4096 кластеров по 512 байт = 2 Мбайт. FAT16 – выделяет 16 бит для хранения адреса кластера всего 216=65536 кластеров до 64 Кбайт = 4 Гбайт. Флэш FAT32 – выделяет 32 бит для хранения адреса кластера всего 232=4294967296 кластеров по 8 секторов (4 Кбайт) = 16 Тбайт. Винчестеры NTFS – объем кластера от 512 байт до 64 Кбайт по умолчанию 4 Кбайт. Система журналирования – сохранение изменений в файловой системе до фактической записи. Винчестеры UDF – для работы с файлами на оптических дисках для записи перезаписи. CD-RW, DVD-RW Виды форматированияПолное форматирование включает в себя как физическое форматирование (проверку качества магнитного покрытия дискеты и ее разметку на дорожки и секторы), так и логическое форматирование (создание каталога и таблицы размещения файлов). После полного форматирования вся хранившаяся на диске информация будет уничтожена. Быстрое форматирование производит лишь очистку корневого каталога и таблицы размещения файлов. Информация, то есть сами файлы, сохраняется и в принципе возможно восстановление файловой системы. Дефрагментация дисковЗамедление скорости обмена данными может происходить в результате фрагментации файлов. Фрагментация файлов (фрагменты файлов хранятся в различных, удаленных друг от друга кластерах) возрастает с течением времени, в процессе удаления одних файлов и записи других. Так как на диске могут храниться сотни и тысячи файлов в сотнях тысяч кластеров, то фрагментированность файлов будет существенно замедлять доступ к ним (магнитным головкам придется постоянно перемещаться с дорожки на дорожку) и в конечном итоге приводить к преждевременному износу жесткого диска. Рекомендуется периодически проводить дефрагментацию диска, в процессе которой файлы записываются в кластеры, последовательно идущие друг за другом. Дефрагментация - процесс перезаписи частей файла в соседние сектора на жестком диске для ускорения доступа и загрузки. Физические и логические дискиДля борьбы с нерациональными потерями или, просто, для удобства, часто жесткий диск разбивают на несколько разделов. Каждый такой раздел можно рассматривать как отдельный логический жесткий диск. Поиск файлов и папокДля отображения на экране окна поиска нажмите Пуск→Поиск. Окно поиска можно также активировать, нажав кнопку Поиск на панели инструментов в окне Мой компьютер или проводника. Для облегчения поиска пользователю предлагается нажатием кнопки выбрать, что он хочет найти: изображение, музыку или видео, файл или папку, компьютеры или людей и т.д. Чтобы найти файл или папку, в окне Результатов поиска на панели помощника по поиску щелкните ссылку Файлы и папки. Вы можете найти файл по его имени или части имени или некоторым другим критериям. Шаблоны поискаПри поиске файла по имени можно использовать шаблон: звездочка «*» и знак вопроса «?». Символ шаблона звездочка «*» заменяет любое количество символов, знак вопроса «?» - один символ. Например, после ввода для поиска «Мыш?.doc» будут найдены файлы: «Мышь.doc» и «Мыши.doc». После ввода «*.jpg» будут найдены все рисунки в формате jpg. Вопросы:Что такое форматирование диска? Почему отличаются реальный информационный объем файла и объем, который он занимает на диске? Чем отличается полное и быстрое форматирование? Для чего необходимо проводить дефрагментацию диска? Что такое логический диск? |