Тема 6. Тема 6 Файловые системы и их структура. Файловый менеджер. Правила именования файлов, шаблоны имен файлов. Задание
 Скачать 91.72 Kb.
|
|
Тема 6: Файловые системы и их структура. Файловый менеджер. Правила именования файлов, шаблоны имен файлов. Задание Внимательно изучить материал лекции. Аккуратно и разборчиво записать КРАТКИЕ ответы на контрольные вопросы в рабочую тетрадь. Сфотографировать выполненную работу и отправить файл преподавателю Пакшиной Е.А. на электронную почту по такой схеме: Кому: Pakshinaea@mail.ru Тема: 1КСК-20 Текст сообщения: указать названия предмета, фамилию и имя, тему №__ Прикрепить скан конспекта Срок сдачи работы: до 08..10.21 Контрольные вопросы: Что такое файловая система? Что такое файл? Из каких частей состоит полное имя файла? Каковы основные характеристики файловой системы NTFS Что такое скрытые файлы? Что такое временные файлы? Для чего нужна дефрагментация? Перечислите типы файлов, которые вам уже встречались в работе на ПК? Для чего применяется конвертер файлов? При помощи каких программ можно восстановить удаленные файлы? Содержание лекции: Файловая система (file system) - методы и структуры организации, хранения и именования данных на носителях информации. Файловая система необходима для работы операционной системы и прикладных программ с данными. Основные функции файловой системы определение способа физического хранения данных в виде файлов; отображения логической модели файлов на физическую организацию данных; именование файлов; обеспечение взаимодействия программного обеспечения с файлами; защита файлов от сбоев питания, ошибок аппаратных и программных средств; разграничение доступа пользователей и шифрование файлов. Файловая система устанавливает, на каком носителе (DVD, HDD, SSD, Flash) и как будет записан файл и передает эти данные прикладным программам, которые обращаются к файлам посредством их имен и атрибутов (тип, размер, время создания и т.д.) Файловая система организуют кластеры в файлы и каталоги и отслеживает используемые, свободные и неисправные кластеры. Кластер (cluster) - логическая единица хранения данных в файловых системах (FAT и NTFS). Кластер - это наименьшее место на диске, которое может быть выделено для хранения файла. Кластер - объединение однородных элементов, рассматриваемое как самостоятельная единица с определёнными свойствами. ФАЙЛЫ И ИХ ИМЕНА Ф  айл (File) - поименованная область памяти.Вся информация в компьютере (программы и данные) хранится в файлах. Файлы имеют имена. Полное имя файла состоит из двух частей: собственное имя расширение имени (указывает на тип файла, отделено от собственного имени точкой и состоит из трех символов kmp.docx (kmp - собственное имя, docx - расширение, указывает, что это документ MS Word 2007) В операционной системе MS Windows расширения имен файлов, как правило скрыты. Чтобы они отображались надо убрать флажок (см. рис) на закладке Вид окна Параметры папок (меню Сервис в папке). Чтобы скрыть - флажок устанавливается. Расширения имен файлов определяют в каком приложении будет, по умолчанию, открыт файл. Если расширения имен отображаются, то при переименовании они должны оставаться неизменными! Тип файла (его формат) определяет характер содержащейся в нем информации и способ ее организации (кодирования и структурирования). ФАЙЛЫ И КАТАЛОГИ (ПАПКИ, ДИСКИ) Файлы организованы в систему каталогов (папок и дисков) Каталог - специальный файл, в котором содержится информация о других файлах.  Папки имеют произвольные имена без расширений. Диски имеют стандартные имена типа: А: (как правило для гибких дисков), С: D: E: F: (для жестких дисков и DVD) Выражения «файл находится в папке», означает, что сведения об этом файле находятся в данном каталоге и из данного каталога осуществляется доступ к файлу. В каталоге содержатся: имена файлов, типы файлов, время и дата их создания и последнего изменения, размер файла в байтах, статистическая информация о них и т.д. Каталоги организованы иерархически (в виде опрокинутого дерева). Чтобы ОС могла обратиться к файлу надо указать: дисковод (диск, корневой каталог); путь каталогов (маршрут доступа по вложенным друг в друга папкам); полное имя файла. Если необходимый файл находится в текущем каталоге, то 1) и 2) не нужны. В одном каталоге не может быть двух файлов с полностью одинаковыми именами (они должны различаться собственным именем или расширением). В  простейшем случае все файлы на диске хранятся в одном каталоге. Такая схема часто используется в цифровых фотоаппаратах: все сделанные фотографии складываются в один каталог.Иерархическая файловая система со вложенными друг в друга каталогами впервые появилась в UNIX. БИБЛИОТЕКИ WINDOWS Библиотеки - эффективные средства управления файлами (документами, музыкой, изображениями, каталогами) в Windows. В библиотеках не хранятся объекты. Библиотеки отслеживают папки, содержащие объекты пользователя, и позволяют просматривать и упорядочивать эти объекты различными способами.  Библиотеки похожи на папки, но предоставляют единый доступ к избранным файлам и папкам, которые хранятся в нескольких расположениях (на дисках компьютера и вне его). Например: к музыкальным файлам в папках на жестком диске и на внешнем диске, можно организовать доступ ко всем музыкальным файлам с помощью библиотеки «Музыка». П росмотр файлов в библиотеке осуществляется точно так же, как в папке. В библиотеках можно производить операции над файлами и (отдельно) над способами доступа к ним.Библиотеки можно создавать, изменять, удалять и т.п. Библиотеки индексируются Windows 7 и очень удобны для локального поиска. Подробности в Справке Windows 7. ТИПЫ ФАЙЛОВЫХ СИСТЕМ Создано около более 200 файловых систем, которые можно классифицировать по различным основаниям, в том числе по области применения: Для носителей с произвольным доступом (жёсткий диск) FAT32 NTFS ext4 ReiserFS XFS Многие современные файловые системы для HDD являются журналируемыми (NTFS, ext3, ReiserFS, XFS, JFS и др.), т.е. ведут список изменений, помогающий сохранить целостность файловой системы. Для оптических носителей CD и DVD ISO 9660 UDF Стандартные CD-ROM обычно форматируются с использованием ISO 9660, которая несовместима с DVD, CD-RW и другими новыми форматами дисков. Universal Disk Format - файловая система с поддержкой CD-RW и DVD, позволяет дозаписывать файлы без существенных потерь дискового пространства, имеет возможность выборочного стирания некоторых файлов. Для flash-памяти exFAT JFFS2 YAFFS Созданы для продления срока работы памяти за счет предотвращения многократных записей данных ОС в начальные сектора. Виртуальные файловые системы AEFS GPFS, Обеспечивают способ доступа к файлам, находящимся на удалённых компьютерах и не связаны непосредственно с физическими носителями информации. Сетевые файловые системы NFS SSHFS GmailFS Файловая система Википедии wikifs Plan9 Представляет Вики-файлы в двух формах: в качестве веб-страниц и в виде текстовых файлов, включает метаданные, которые обеспечивают сохранение истории статей, их редактирование и разрешение конфликтов. Межпланетная файловая система InterPlanetary File System https://ipfs.io Одноранговая распределенная файловая система, которая соединяет все вычислительные устройства единой системой файлов. IPFS можно представить как единый BitTorrent-рой, обменивающийся файлами единого Git-репозитория. NTFS NTFS (New Technology File System — «файловая система новой технологии») — стандартная файловая система для операционных систем Windows XP и выше NTFS использует особые инструменты хранения информации о файлах для улучшения производительности, надёжности и эффективности использования дискового пространства. NTFS использует систему журналирования для повышения надёжности файловой системы. NTFS имеет встроенные возможности разграничивать доступ к данным для различных пользователей. NTFS 2 Минимальный размер тома NTFS составляет приблизительно 10 Мб. FAT поддерживает различные размеры томов — от объема дискет и до 8 Tб. На практике в NTFS рекомендуется создавать тома, размеры которых не превышают 2 Тб. FAT32 поддерживает тома объемом от 2 гб. до 2 Тб. Работая под управлением Windows XP для FAT32 можно отформатировать тома, размер которых не превышает 32 Гб. С помощью NTFS нельзя форматировать дискеты. FAT32 не поддерживаются диски размеры которых меньше 512 Мб. Размер файла в NTFS может составлять 16 эксабайт. FAT16 поддерживает файлы размером не более 2 Гб. FAT32 подерживает файлы размером не более 4 Гб. ОПЕРАЦИИ С ФАЙЛАМИ Файлы можно : создавать (выделять и именовать определенные области памяти) удалять (стирать информацию о них); открывать (создавать в оперативной памяти копию файла, которая может быть просмотрена и отредактирована в соответствующей прикладной программе); перемещать (между каталогами и носителями информации); копировать (создавать копию файлов в других каталогах и носителях) находить (по имени, времени создания или изменения, объёму); переименовывать (заменять одно имя другим), конвертировать (менять их формат, тип), объединять в файлах-контейнерах (архивах, медиаконтейнерах и др.), разделять (посредством многотомных архивов и др.), приводить в соответствие приложениям и проч. Для выполнения операций с файлами в Windows предусмотрен Проводник (содержит пиктограммы всех дисков и дисководов компьютера. Операции с файлами удобно выполнять с помощью контекстного меню). Эффективнее для работы с файлами использовать специальные утилиты (файловые менеджеры), например Total Commander. Необходимо различать работу с файлом (как единым целым, способом организации и хранения некоторой информации) и работу с содержанием файла (закодированной в нем информацией). УДАЛЕННИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ФАЙЛОВ При удалении файлов средствами операционной системы не происходит физическое стирание данных в памяти, система просто "забывает" о них, считает не существующими. Поэтому существует возможность восстановления данных с исправных накопителей, не обладая специальными знаниями в этой области, с помощью специальных программ. kmp рекомендует: R.saver - эффективная и простая в использовании программа для восстановления файлов для FAT и NTFS. Бесплатна для некоммерческого использование на территории бывшего СССР. R.saver выполняет: Реконструкцию повреждённых файловых систем. Восстановление данных после форматирования. Восстановление удалённых файлов. Восстановление файлов на основе сигнатур. DP Wiper программа удаления данных без возможности последующего восстановления (проводит многократную запись поверх данных, которые требуется удалить, после чего восстановить данные ни одна лаборатория не сможет. СКРЫТЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ И ФАЙЛЫ. ФАЙЛОВЫЙ МУСОР Скрытые файлы не отображаются для пользователя, но в других отношениях они являются обычными и занимает место на жестком диске. Изменяя свойства файла, можно задать, является ли файл скрытым или видимым: Откройте диалоговое окно «Свойства папки», нажав кнопку Пуск, щелкнув Панель управления, щелкнув Оформление и личная настройка, а затем выбрав Свойства папки. Перейдите на вкладку Показать. В списке Дополнительные параметры установите флажок Показывать скрытые файлы и папки и нажмите кнопку ОК. Временные файлы — файлы, создаваемые программами для сохранения промежуточных результатов в процессе функционирования или передачи данных в другие программы. Такие файлы далеко не всегда удаляются автоматически создавшим их процессом и в памяти компьютера накапливается огромное количество ненужных файлов (миллионы), наличие которых может замедлять и затруднять работу системы, приводить к сбоям. kmp рекомендует: Advanced System Care(в качестве "ежедневной метлы") - эффективную, простую, безопасную, бесплатную программу ухода за компьютером: удаление нежелательных файлов, поиск шпионского, рекламного и вредоносного ПО, ремонт реестра и ярлыков, очистка конфиденциальности и многое другое. ДЕФРАГМЕНТАЦИЯ Д  ефрагментация — оптимизация логической структуры раздела диска, при которой файлы располагаются в непрерывных областях.Ужасающая статистика 2007 года: 42% пользователей никогда не дефрагментируют HDD своего компьютера; 18% пользователей понятия не имеют, что такое дефрагментация 45% пользуются для дефрагментации встроенной программой; 13% используют для дефрагментации специальную утилиту. Представьте: 42% жителей никогда не прибираются в своих квартирах, а 18% понятия не имеют что это такое и зачем нужно. Вы хотели бы оказаться у них в гостях? Дефрагментация позволяет значительно ускорить чтение и запись файлов, загрузку и работу программ и должна проводится регулярно. В Microsoft Windows есть встроенный дефрагментатор дисков (служебная программа. Эффективнее проводить дефрагментацию специальными утилитами, например Auslogics Disk Defrag. ФАЙЛЫ ДВОИЧНЫЕ И ТЕКСТОВЫЕ Все файлы условно можно разделить на две части - двоичные и текстовые. Двоичные файлы не предназначены для чтения человеком, а только для компьютеров с соответствующим программным обеспечением. Примерами двоичных файлов являются исполняемые программы и графические файлы. Текстовые файлы - наиболее распространенный тип данных во всем компьютерном мире. Для кодирования текстовых файлов используются таблицы кодировок символов, в которой каждому символу соответствует определенное число. Текстовые файлы передаются в виде простого текста (plain text). Простой текст трудно сделать привлекательным и легко читаемым, так как в нем нет шрифтов различных начертаний, графики, заголовков, подзаголовков и т.д. Важно, чтобы документы содержали рисунки и диаграммы, использовались различные шрифты. В результате появляются форматы, представляющие собой различные комбинации текстовых, графических и других форм данных. Эти дополнительные особенности носят название разметки текста (markup). ФОРМАТЫ ФАЙЛОВ
ФОРМАТЫ ФАЙЛОВ И ПЕРЕВОД Конвертирование файлов (file conversion) - автоматическое преобразование: Общепринятая в вычислительной технике концепция файла — неструктурированная последовательность байтов. Формат — структура файла, определяющая способ хранения и отображения его содержимого на экране или при печати. Компьютерные программы, сохраняющие в файлах структурированные данные, должны преобразовывать их в последовательность байтов (в ООП - «сериализация»; для текста - «парсинг») и наоборот. Алгоритм этого преобразования, а также соглашения о том, как различные фрагменты информации располагаются внутри файла, и составляют его «формат». Различные форматы файлов могут различаться степенью детализации, один формат может быть «надстройкой» над другим или использовать элементы других форматов. Например, текстовый формат накладывает только самые общие ограничения на структуру данных. Формат HTML устанавливает дополнительные правила на внутреннее устройство файла, но при этом любой HTML-файл является в то же время текстовым файлом. Для многих форматов файлов существуют опубликованные спецификации, в которых подробно описана структура файлов данного формата, то, как программы должны кодировать данные для записи в этот формат и как декодировать их при чтении. Большинство таких спецификаций свободно доступны, некоторые распространяются за плату. Для того, чтобы правильно работать с файлами, программы должны иметь возможность определять их тип. По историческим причинам, в разных операционных системах используются разные подходы для решения этой задачи. Microsoft Windows используют для определения типа файла часть его имени, т. н. «расширение имени файла». Пользователь может свободно изменить расширение файла. Поскольку многие оболочки пользователя используют расширение, чтобы определить программу, с помощью которой нужно открыть файл, это ФОРМАТЫ ФАЙЛОВ В MS WORD
XML XML (eXtensible Markup Language) - универсальный метаязык структурной разметки: универсальный (XML-файлы могут быть с легкостью использованы многими программами, одинаково легко обрабатываемы программами и человеком. простой (интуитивно понятный и строгий); строгий (документы определяются жестко заданными правилами (все теги должны быть закрыты и т.п.); гибкий (дает полную свободу в пределах правил (собственные имена тегов и т.п.)); мощный (позволяет создавать файлы, отображать их, преобразовывать, каталогизировать и т.п.); перспективный (есть предположение, что "все будет XML"); XML является метаязыком и позволяет в рамках строгих правил определить и использовать любые теги (набор тегов как раз определяет конкретный язык), подходящие для решаемых задач в конкретной предметной области. DjVu DjVu (от фр. déjà vu — уже увиденное, читается "де-жа-вю") Де-жа-вю (значения информационных технологиях): DjVu — формат файлов, основанный на технологии компьютерного сжатия изображений текстово-графической информации (разработан в 1996 г.) DejaVu — семейство шрифтов Deja Vu — система автоматизированного перевода от Atril Language Engineering Формат файлов DjVu разработан Яном ЛекуномиЛеоном Боту (+ Патрик Хеффнер) в 1996-2001. DjVu-документ содержит сжатое графическое изображение (текста, схем, таблиц, рисунков и др.) Формат DjVu предусматривает возможность наличия текстового слоя (OCR-слоя), который используется для организации текстового поиска и копирования текста). Если текстовый слой недоступен, единственный метод получения текста из DjVu-документа — выполнение оптического распознавания в сторонних программах. DjVu сжимает в 5-10 раз лучше, чем JPEG для цветных документов, и в 3-8 раз лучше TIFF для черно-белых документов. Это ставит размер качественно сканированных страниц в один ряд с обычными HTML страницами (занимающими обычно 50КБ). DjVu основан на использовании ряда технологий: отделение текста от фона на отсканированном изображении; вейвлетное сжатие фона IW44; сжатие чёрно-белых изображений JB2; сжатие ZIP; распаковка «по запросу»; «маскировка» изображений. Для просмотра файлов в формате DjVu используется специальное программное обеспечение: WinDjView Sumatra PD STDU Viewer и др... ABBYY FineReader (версия 10 и выше) — сохраняет проект в виде DJVU с OCR-слоем! | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
