Файловая система это набор программ

Ни один современный электронный накопитель не обходится без файловой системы. Это своего рода операционная система жесткого диска, позволяющая ему управлять потоками данных и хранить их в необходимых форматах. Многие пользователи также называют ее файловой структурой. Необходимо разобраться, что такое файловая система и файловая структура (ФС), в чем их отличия.

Файл и файловая система

Файл – набор зависимой друг от друга информации, которая хранится рядом друг с другом на жестком диске на долговременной основе. Он может представлять собой программы или данные определенных расширений, которые читаются только ими. Если какая то часть этой информации повреждается, то другая целая информация может быть попросту бесполезна без утерянной. Наиболее частыми операциям над ними являются:

• копирование;
• удаление;
• редактирование;
• переименование;
• перемещение.

Что такое файловая система

Пример иерархической ФС изображен на рисунке:

ФС – это набор предустановленных программ, предусмотренный на любом современном носителе информации. В ней может храниться большое количество элементов, но это не все ее функции, так как она определяет также способ их хранения.

Каждый винчестер разделяется на две области: хранение данных и каталог. Каталог представляет собой хранилище, в котором находятся имя файла и его местонахождение на диске. Сейчас наиболее популярными системами являются: FAT16, FAT32, NTFC, exFAT.

Что такое «Файловая структура»?

Файловая структура (ФС)– это то же самое, что и файловая система, но с учетом того что в первой все описания выполнены логически, а во второй – физически, а именно с точки зрения аппаратных средств и программирования. ФС – это функциональная часть операционной системы, которая отвечает за то, чтобы файлы, папки и любые другие данные хранились надежно и в определенной последовательности.

Что за формат VOB и как его открыть

Файловая структура диска и ее виды

Видов логических структур существует несколько. Предназначены они для различных архитектур дисковых хранилищ. Среди них:

1. Одноуровневая (линейная) – это обычая последовательность имен файлов. Часто она используется для небольших по объему дисков, на которых может располагаться совсем малое количество элементов. Доступ к информации на таких носителях осуществляется через простое обращение по имени, поскольку никаких вложенных папок, где могли находиться данные – нет.
2. Многоуровневая (иерархическая) – многоуровневая последовательность папок и файлов. Используется на дисковых хранилищах, на которых хранятся сотни или тысячи элементов. Она имеет древовидное построение. Начальный или корневой каталог содержит вложенные каталоги первого уровня, которые в свою очередь могут содержать папки второго уровня и так далее. В каталоге любого уровня предусмотрено хранение файлов.

КАК УСТРОЕНА ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА | FAT-32

Для доступа к данным в многоуровневый каталогах следует указывать их адрес (путь к данным), который записывается через обратный слеш («»). Например, если корневой каталог имеет наименование «С», а папка второго уровня, в которой хранится файл 1.txt, называется «Новая папка», то путь к нему будет таким : С:Новая папка1.txt.

В Windows, с точки зрения ФС, во главе всех каталогов «стоит» папка «Рабочий стол», далее идут «Мой компьютер», «Корзина», «Сеть». «Мой компьютер» же состоит из дисков, установленных в персональном компьютере.

Источник: composs.ru

Файловая система.

Понять , что такое файловая система.

Научиться пользоваться файловой системой.

5.2.2.Файловые системы и базы данных

Широко распространенным предшественником баз данных являются файловые системы. Несмотря на то, что файловые системы давно устарели, всё же существует несколько следующих причин, по которым с ними следует познакомиться:

• Понимание проблем, присущих файловым системам, может предотвратить их повторение в СУБД.
• Знать принципы работы файловых систем не только очень полезно, но и необходимо при выполнении перехода от файловой системы к системе баз данных.

Файловые системы – это набор программ, которые выполняют для пользователя некоторые операции, например создание отчётов. Каждая программа определяет свои собственные данные и управляет ими.

Файловые системы были первой попыткой компьютеризировать известные ручные картотеки.

Файловые системы были разработаны в ответ на потребность в получении более эффективных способов доступа к данным. Однако, вместо создания централизованного хранилища всех данных предприятия или организации, был использован децентрализованный подход, при котором сотрудники каждого отдела при помощи специалистов по обработке данных работали со своими собственными данными и хранили их в своем отделе.

В файловых системах используются следующие понятия:

• файл является простым набором записей, которые содержат логически связанные данные;
• каждая запись содержит логически связанный набор из одного или нескольких полей, каждое из которых представляет некоторую характеристику моделируемого объекта.

Даже такого краткого описания файловых систем вполне достаточно для того, чтобы понять суть присущих им ограничений, которые перечислены ниже.

• Разделение и изоляция данных.
• Дублирование данных.
• Зависимость от данных.
• Несовместимость файлов.
• Фиксированные запросы/быстрое увеличение количества приложений.

Под разделением и изоляцией данных понимается ситуация, когда данные изолированы в отдельных файлах, и при этом доступ к ним весьма затруднен. Из-за децентрализованной работы с данными, проводимой в каждом подразделении независимо от других отделов, в файловой системе фактически поощряется бесконтрольное дублирование данных, и это, в принципе, неизбежно. Бесконтрольное дублирование данных нежелательно по следующим причинам.

• Дублирование данных сопровождается неэкономным расходованием ресурсов, поскольку на ввод избыточных данных требуется затрачивать дополнительные время и деньги. Более того, для их хранения необходима дополнительная память. Во многих случаях дублирования данных можно избежать за счёт совместного использования файлов.
• Гораздо более важен тот факт, что дублирование данных может привести к нарушению их целостности. То есть данные в разных отделах могут стать противоречивыми.

Зависимость от данных. Физическая структура и способ хранения записей файлов данных жёстко зафиксированы в коде программ приложений. Это означает, что изменить существующую структуру данных достаточно сложно. Если такие изменения всё-таки происходят, то необходимо создавать специальные программы-конверторы, преобразующие старый формат в новый. Помимо этого все обращающиеся к этому файлу приложения должны быть изменены в соответствии с новым форматом.

Приведем пример. Опытные разработчики и программисты разрабатывали структуру данных «на вырост», добавляя в запись файла неиспользуемые на тот момент поля. Если добавлялись новые данные, то они размещались в эти резервные поля, тем самым отдаляя, но решая проблему зависимости программного обеспечения от данных в целом.

Под несовместимостью форматов файлов понимается следующее. Поскольку структура файлов определяется кодом приложения, она также зависит и от языка программирования этого приложения. Например, структура файла, созданного программой на языке FORTRAN, может совершенно отличаться от структуры файла, созданного программой на языке С. Прямая несовместимость таких файлов затрудняет процесс их обработки. Примеры такой несовместимости отчётливо проявились, например, при реализации проекта «Электронная Москва».

Фиксированные запросы / быстрое увеличение количества приложений. С точки зрения пользователя возможности файловых систем намного превосходят возможности ручных картотек. Соответственно непрерывно возрастают их требования к реализации новых или модифицированию старых запросов.

Однако, файловые системы во многом зависят от программиста, потому что все требуемые запросы и отчёты должны быть созданы именно им. Т. е., нет инструментов создания незапланированных или произвольных запросов как к самим данным, так и к сведениям о том, какие типы данных доступны. Количество приложений в этом случае растет настолько быстро, что исполнителю не хватает времени для разработки документации и сопровождения приложений. В этом случае нагрузка на сотрудников отдела обработки данных настолько возрастала, что неизбежно наступал момент, когда программное обеспечение было неспособно адекватно отвечать запросам пользователей, эффективность его падала, а недостаточность документирования имела следствием дополнительное усложнение сопровождения программ. При этом часто игнорировались вопросы поддержки функциональности системы:

• не предусматривались меры по обеспечению безопасности или целостности данных;
• средства восстановления в случае сбоя аппаратного или программного обеспечения были крайне ограничены или вообще отсутствовали.

Доступ к файлам часто ограничивался одним пользователем, т. е., не предусматривалось их совместное использование даже сотрудниками одного и того же отдела. Например, одному пользователю с помощью приложения потребовалось открыть файл для обновления записей, другому пользователю в этот момент нельзя открыть этот файл повторно; необходимо ожидать закрытия файла приложением первого пользователя.

Все перечисленные выше ограничения файловых систем являются следствием двух факторов.

• Определение данных содержится внутри приложений, а не хранится отдельно и независимо от них.
• Помимо приложений не предусмотрено никаких других инструментов доступа к данным и их обработки.

Особенность информационных систем заключается в том, что хранящаяся в них информация имеет заведомо сложную структуру и внутренние связи. Поэтому решение основных задач по управлению информацией средствами файловой системы является невозможным. Файловая система нуждается в дополнительной надстройке. Появление первых информационных систем и их исследование показало, что надстройки являются одинаковыми (по структуре). Следовательно, эти постоянно повторяющиеся части можно объединить в одну, которая называется базой данных (БД) [164].

5.2.3.Понятия базы данных, банка данных и информационных систем.

«Под базой данных понимается совокупность организованных взаимосвязанных данных на машиночитаемых носителях. Под банком данных понимается совокупность баз данных, а также программные, языковые и другие средства, предназначенные для централизованного накопления данных и их использования с помощью электронных вычислительных машин».[99]

«Информационная система – совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих её обработку информационных технологий и технических средств» [117].

В словаре Вебстера информационная система определяется как «система, предназначенная для сбора, передачи, обработки, хранения и выдачи информации потребителям и состоящая из следующих основных компонентов: программное обеспечение; информационное обеспечение; технические средства; обслуживающий персонал».

«Банк данных – автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного использования данных. В состав банка данных входит одна или несколько баз данных, справочник баз данных, СУБД, а также библиотеки запросов и прикладных программ» [142].

Из определений следует, что банк данных (БнД) предоставляет пользователям один или несколько языков общения, используя которые можно формулировать запросы к базе (базам) данных. Эти запросы интерпретируются прикладными программами, которые совместно с СУБД обрабатывают базы данных для получения и предоставления ответа.

Языки общения могут быть самыми разными: от простейших меню и таблиц для задания параметров запроса до универсальных языков запросов. В качестве примера – SQL структурированный язык запросов — стандартный язык запросов по работе с реляционными БД. Подробнее смотри далее в разделе 6 настоящей главы. Существенным является то, что возможностями банков данных могут пользоваться люди, не знающие внутреннюю структуру данных, а часто и не имеющие представления о программировании.

Источник: studfile.net