В данной работе рассматривается актуальная на данный момент тема работы с файловой системой.
Цели работы:
Ознакомление с общими понятиями файловой системой и ее компонентов
Рассмотрение структуры файловой системы, а также функций ее обслуживания
Обзор базовых и специальных программ для работы в файловой системе
Составление общей методики работы с файловой системой
Увеличение общей производительности системы путем оптимизации за счет правильного и своевременного обслуживания файловой системы
Введение 3
Файловая система 4
Понятие файлов 4
Типы файлов 4
Файловые операции 5
Понятие файловой системы 6
Структура файловой системы 6
Обслуживание файловой структуры 7
Создание и именование файлов 7
Создание каталогов (папок) 8
Копирование и перемещение файлов 8
Удаление файлов и каталогов (папок) 8
Навигация по файловой структуре 8
Управление атрибутами файлов 9
Программы для работы с файловой системой 9
Структура файловой системы FAT32 — Разбираемся вместе — 2 выпуск!
Проводник Windows 9
Папки 10
Файловые менеджеры 10
Обслуживание файловой системы 11
Заключение 12
Список литературы 13
Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский национальный технический университет
Кафедра «Экономика и логистика»
Контрольная работа по дисциплине «Информатика»
На тему: «Файловая система ОС: понятие и структура. Файловые операции. Программы для работы с файловой системой. Общая методика работы с файловой системой. Обслуживание файловой системы»
студент 1 курса группы 101041-12
Файловая система 4
Понятие файлов 4
Файловые операции 5
Понятие файловой системы 6
Структура файловой системы 6
Обслуживание файловой структуры 7
Создание и именование файлов 7
Создание каталогов (папок) 8
Копирование и перемещение файлов 8
Удаление файлов и каталогов (папок) 8
Навигация по файловой структуре 8
Управление атрибутами файлов 9
Программы для работы с файловой системой 9
Проводник Windows 9
Файловые менеджеры 10
Обслуживание файловой системы 11
Список литературы 13
Введение
В данной работе рассматривается актуальная на данный момент тема работы с файловой системой.
- Ознакомление с общими понятиями файловой системой и ее компонентов
- Рассмотрение структуры файловой системы, а также функций ее обслуживания
- Обзор базовых и специальных программ для работы в файловой системе
- Составление общей методики работы с файловой системой
- Увеличение общей производительности системы путем оптимизации за счет правильного и своевременного обслуживания файловой системы
Актуальность данной темы подтверждается тем, что на данный момент невозможно представить работу с файлами без использования файловой системой. Для оптимизации процесса работы с файлами необходимо знать, как работает файловая система, из чего состоит, какие ее разновидности существуют.
Что такое файловая система
В работе будут рассмотрены основные файловые операции, программы для работы с файлами. Особое внимание уделяется обслуживанию файловой системы, поскольку это является одним из важнейших аспектов работы с файлами, непосредственно влияющим на производительность.
На основе нижеизложенной информации будет составлена общая методика работы с файловыми системами.
Файловая система
Понятие файлов
Файл представляет собой последовательный набор данных, хранящийся на каком-либо физическом носителе и имеющий собственное имя и расширение.
В зависимости от файловой системы, файл может обладать различными свойствами
- Имя файла. В большинстве файловых систем имя файла используется для указания, к какому именно файлу производится обращение. В различных файловых системах ограничения на имя файла сильно различаются. Помимо ограничений файловой системы, интерфейсы операционной системы дополнительно ограничивают набор символов, который допустим при работе с файлами. Большинство операционных систем требуют уникальности имени файла в одном каталоге, хотя некоторые системы допускают файлы с одинаковыми именами (например, при работе с ленточными накопителями).
- Расширение имени файла. Расширение имени файла (часто расширение файла или расширение) как самостоятельный атрибут файла существует в файловых системах FAT16, FAT32, NTFS и используется для определения типа файла. Оно позволяет системе определить, каким приложением следует открывать данный файл. По умолчанию в операционной системе Windows расширение скрыто от пользователя.
В остальных файловых системах расширение — условность, часть имени, отделённая самой правой точкой в имени. - Атрибуты. В некоторых файловых системах, предусмотрены атрибуты (обычно это бинарное значение «да»/«нет», кодируемое одним битом). Во многих современных операционных системах атрибуты практически не влияют на возможность доступа к файлам, для этого в некоторых операционных и файловых системах существуют права доступа.
- Права доступа. В некоторых файловых системах предусмотрена возможность для ограничения доступа пользователей к содержимому файла.
В UNIX-подобных операционных системах для файлов обычно выделяют три типа прав: на запись, чтение и выполнение. Каждое право задаётся раздельно для владельца, для группы и для всех остальных. ACL позволяют расширить этот список.
В операционных системах Windows при работе с файловой системой NTFS права доступа задаются явно для пользователей или групп (или наследуются от вышестоящих объектов). Права в себя включают право на чтение, запись исполнение, удаление, смену атрибутов и владельца, создание и удаление подпапок (для папок) и чтение прав доступа. Каждое право может быть задано как разрешением, так и запретом, запрет имеет больший приоритет, чем разрешение. - Время. Для файла могут быть определены временные метки создания, модификации и последнего доступа.
- Владелец и группа файла В некоторых файловых системах предусмотрено указание на владельца файла и группу-владельца.
Типы файлов
Файлы бывают разных типов: обычные файлы, специальные файлы, файлы-каталоги.
Обычные файлы в свою очередь подразделяются на текстовые и двоичные. Текстовые файлы состоят из строк символов, представленных в ASCII-коде. Это могут быть документы, исходные тексты программ и т.п. Текстовые файлы можно прочитать на экране и распечатать на принтере.
Двоичные файлы не используют ASCII-коды, они часто имеют сложную внутреннюю структуру, например, объектный код программы или архивный файл. Все операционные системы должны уметь распознавать хотя бы один тип файлов — их собственные исполняемые файлы.
Специальные файлы — это файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, которые позволяют пользователю выполнять операции ввода-вывода, используя обычные команды записи в файл или чтения из файла. Эти команды обрабатываются вначале программами файловой системы, а затем на некотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления соответствующим устройством. Специальные файлы, так же как и устройства ввода-вывода, делятся на блок-ориентированные и байт-ориентированные.
Каталог – это, с одной стороны, группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений (например, файлы, содержащие программы игр, или файлы, составляющие один программный пакет). С другой — это файл, содержащий системную информацию о группе файлов, его составляющих. В каталоге содержится список файлов, входящих в него, и устанавливается соответствие между файлами и их характеристиками (атрибутами).
В разных файловых системах могут использоваться в качестве атрибутов разные характеристики, например:
- информация о разрешенном доступе,
- пароль для доступа к файлу,
- владелец файла,
- создатель файла,
- признак «только для чтения»,
- признак «скрытый файл»,
- признак «системный файл»,
- признак «архивный файл»,
- признак «двоичный/символьный»,
- признак «временный» (удалить после завершения процесса),
- признак блокировки,
- длина записи,
- указатель на ключевое поле в записи,
- длина ключа,
- времена создания, последнего доступа и последнего изменения,
- текущий размер файла,
- максимальный размер файла.
Файловые операции
Условно можно выделить два типа операций с файлом — связанные с его открытием, и выполняющиеся без его открытия. Операции первого типа обычно служат для чтения/записи информации или подготовки к записи/чтению. Операции второго типа выполняются с файлом как с «объектом» файловой системы, в котором файл является мельчайшей единицей структурирования. Они относятся к обслуживанию файловой структуры.
- Открытие файла. (обычно в качестве параметров передается имя файла, режим доступа и режим совместного доступа, а в качестве значения выступает файловый хэндлер или дескриптор), кроме того обычно имеется возможность в случае открытия на запись указать на то, должен ли размер файла изменяться на нулевой.
- Закрытие файла. В качестве аргумента выступает значение, полученное при открытии файла. При закрытии все файловые буферы сбрасываются.
- Запись — в файл помещаются данные.
- Чтение — данные из файла помещаются в область памяти.
- Перемещение указателя — указатель перемещается на указанное число байт вперёд/назад или перемещается по указанному смещению относительно начала/конца. Не все файлы позволяют выполнение этой операции (например, файл на ленточном накопителе может не «уметь» перематываться назад).
- Сброс буферов — содержимое файловых буферов с незаписанной в файл информацией записывается. Используется обычно для указания на завершение записи логического блока (для сохранения данных в файле на случай сбоя).
- Получение текущего значения файлового указателя.
Понятие файловой системы
По мере развития вычислительной техники файлов в системах становилось всё больше. Для удобства работы с ними, их, как и другие данные, стали организовывать в структуры (тогда же появились символьные имена). Вначале это был простой массив, «привязанный» к конкретному носителю информации. В настоящее время наибольшее распространение получила древовидная организация с возможностью монтирования и вставки дополнительных связей (то есть ссылок). Соответственно, имя файла приобрело характер пути к файлу: перечисление узлов дерева файловой системы, которые нужно пройти, чтобы до него добраться.
Файловая система представляет собой порядок, который определяет способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также другом электронном оборудовании. Она определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов.
В широком смысле понятие «файловая система» включает:
- совокупность всех файлов на диске,
- наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,
- комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.
Структура файловой системы
В современных ОС далее принято разбивать диски на логические диски (это также низкоуровневая операция), иногда называемые разделами. Бывает, что наоборот объединяют несколько физических дисков в один логический диск. На каждом разделе можно иметь свою независимую файловую систему. Поэтому в дальнейшем изложении мы будем игнорировать проблему физического выделения пространства для файлов и считать, что каждый раздел представляет собой отдельный (виртуальный) диск. Собственно диск содержит иерархическую древовидную структуру, состоящую из набора файлов, каждый из которых является хранилищем данных пользователя, и каталогов или директорий (то есть файлов, которые содержат перечень других файлов, входящих в состав каталога), которые необходимы для хранения информации о файлах системы.
То, что файлы могут находиться в разных папках, позволяет расположить на диске несколько файлов с одинаковыми именами. Структура хранения информации на диске, при котором одни папки могут располагаться в других папках, называется иерархической или древовидной.
Такая структура действительно похожа на реальное дерево, на котором каждый листок представляет собой отдельный файл, а ветка — папку. Листок может расти как непосредственно из ствола, так и из любой ветки. Возможно, что от ствола отходит одна ветка, от нее — другая, а уже на ней расположены листья. Чтобы однозначно определить конкретный файл, требуется задать его название и местоположение, то есть название диска и имена всех вложенных папок, в которых находится данный файл. Часто точное расположение файла на диске называют полным именем файла или путем к файлу.
Обслуживание файловой структуры
Несмотря на то, что данные о местоположении файлов хранятся в табличной структуре, пользователю они представляются в виде иерархической структуры — людям так удобнее, а все необходимые преобразования берет на себя операционная система. К функции обслуживания файловой структуры относятся следующие операции, происходящие под управлением операционной системы:
Источник: www.myunivercity.ru
ТЕСТ Файлы и файловая структура для проверки знаний учащихся
№ 8 Какой путь к файлу pole/exe из корневого каталога указан верно:
1. A: Обучающие программы Поле чудес pole.exe
2. Обучающие программы Поле чудес pole.exe
3. A: Обучающие программы Поле чудес pole
4. A: Обучающие программы Поле чудес pole.exe
№ 9 Задано полное имя C:DOCproba.txt. Каково имя файла?
№ 10 Файлы, имеющие какой-либо общий признак, хранятся:
3. на дисководах
№ 11 Файл — это:
1. единица измерения информации
2. программа в оперативной памяти
3. текст, напечатанный на принтере
4. программа или данные на диске, имеющие имя
№ 12 Какое имя файла составлено правильно?
№ 13 Файловую систему обычно изображают в виде дерева, где «ветки» — это каталоги (папки), а «листья» — это файлы. Что может располагаться непосредственно в корневом каталоге, то есть на «стволе» дерева?
1. папки и файлы
№ 14 На тип файла указывает:
1. название файла
3. расширение файла
Вопрос № 15 Папка, которая находится внутри другой папки, называется:
Вопрос № 16 Задано полное имя файла C:DOCproba.txt. Каково имя каталога, в котором находится этот файл?
Вопрос № 17 Какой путь к файлу 10а.txt из корневого каталога указан верно:
1. С: Мои документы 10а 10а.txt
2. Мои документы 10а 10а.txt
3. С: Мои документы 10а
4. С: Мои документы 10а 10а.txt
Источник: znanio.ru