Файловая система и файловая структура.

Все программы и данные хранятся на устройствах внешней памяти компьютера в виде файлов.

Определение. Файл (file – папка) — это именованная область памяти (последовательность байтов произвольной длины) на диске или другом носителе, хранимая и обрабатываемая как единое целое. Данными, хранящимися в файлах, могут быть тексты, программы, закодированная графическая или звуковая информация и т. д.

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

Примечание.

Имя файла может быть полным и неполным. Полное (составное) имя файла в MS-DOS состоит из двух частей: имени файла и расширения, отделяемых точкой. Расширение, называемое также типом файла, может отсутствовать, в этом случае имя файла является неполным.

Символы, используемые в имени файла и его расширении, берутся из следующего набора:

· Прописные (большие) и строчные (маленькие) буквы латинского алфавита;;

· Цифры;

· Символы: - _ $ # & @! % () { } ‘ ~ ^

В имени файла может быть от одного до восьми символов а в расширении — от нуля до трех (для операционных систем типа MS DOS). В ОС Windows эти ограничения менее строгие – имя файла может содержать до 255 символов.

Некоторые из расширений (типов) файлов являются стандартными:

· COM - готовый к выполнению файл (1-я разновидность);

· EXE - готовый к выполнению файл (2-я разновидность) или исполняемый файл, главный файл любой пользовательской программы;

· BAT - командный пакетный файл;

· TXT - текстовый файл произвольного типа;

· MDB - файл СУБД Access;

· XLS – файл электронной таблицы Excel;

· DOC - текстовый файл, содержащий документацию по какому-либо программному продукту или файл редактора Microsoft Word;

· BMP - графический файл в точечном формате;

· ARJ, RAR, ZIP - архивированные файлы и т.д.

Определение. Атрибутом файла называется параметр, определяющий правила просмотра и редактирования его содержимого.

Файл может иметь следующие атрибуты:

· R (Read-only) — «только для чтения». При попытке обновить или уничтожить такой файл системными средствами ОС будет выдано сообщение об ошибочных действиях. Атрибут файла устанавливается для защиты файла от случайного изменения или уничтожения.

· H (Hidden) — «скрытый файл». При просмотре каталога стандартными средствами ОС сведения о скрытом файле не выдаются.

· S (System) — «системный файл». Эти файлы использует операционная система.

· A (Archive) — «архивный файл». Этот атрибут устанавливается при создании каждого нового файла и сбрасывается программными средствами архивации и резервирования.

Определение. Каталогом называется специальный файл, в котором содержаться сведения о других файлах и каталогах, а именно:

· Полное имя;

· Время и дата создания или последнего изменения;

· Размер в байтах;

· Атрибуты;

· Некоторые другие сведения о файловой структуре диска.

Примечание.

Выражение «файл входит в каталог» или «файл содержится в каталоге» означает, что сведения об этом файле содержатся в данном каталоге (или директории, directory - справочник, указатель).

На магнитном диске всегда существует главный, или корневой каталог, который создается в процессе форматирования диска. Количество файлов, зарегистрированных в корневом каталоге, зависит от типа и емкости диска. Большое количество файлов в корневом каталоге неудобно для пользователя. Кроме того, может возникнуть ситуация, когда емкости главного каталога окажется недостаточно для всех файлов, подлежащих хранению на диске. Поэтому любая ОС предоставляет возможность создавать на диске иерархическую систему каталогов. В этой системе элементами каталога могут быть не только обычные файлы, но и другие подчиненные каталоги (подкаталоги), которые, в свою очередь, могут включать наряду с файлами подкаталоги более низкого уровня. Количество элементов в подкаталоге ограничено (практически) только емкостью диска. Обычно подкаталоги для краткости называют просто каталогами.

Примечание.

Корневой каталог именуется (обозначается) символом \ (обратный слэш). Корневой каталог на каждом диске единственный и не может быть удален программными средствами.

Правила именования некорневых каталогов совпадают с правилами именования файлов, однако расширения при этом, как правило, не используются.

Все современные операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на внешних носителях и обеспечения доступа к ним.

Для носителей с небольшим количеством файлов (до несколь­ких десятков) может использоваться одноуровневая файловая система, когда корневой каталог представляет со­бой линейную последовательность имен файлов. Такой каталог можно сравнить с оглавлением детской книж­ки, которое содержит только названия отдельных рассказов.

Если на носителе хранятся сотни файлов, то для удобства работы с ними используется многоуровневая иерархиче­ская файловая система, имеющая древовидную струк­туру. Такую систему можно сравнить, на­пример, с оглавлением книги, содержащим разделы, главы, парагра­фы и пункты.

Примерами файловых систем, используемых в ПК, могут служить системы FAT-16, FAT-32, NTFS (New Technology File System) и др.

Каждый диск имеет свою файловую структуру, которая формируется по следующим правилам:

· В разных каталогах у файлов могут быть одинаковые имена, но в одном каталоге имена файлов должны различаться;

· На порядок следования файлов и каталогов в каталоге никаких ограничений не накладывается;

· Глубина вложенности каталогов ограничивается количеством символов в длине пути каталогов.

Каталоги ОС образуют иерархическую структуру, называемую деревом каталогов, в котором главный каталог образует «корень» дерева (отсюда второе название главного каталога — «корневой»), а остальные каталоги подобны ветвям.

Примечание.

Если какие-либо файлы и (или) подкаталоги объединены в каталог, то говорят, что они входят (вложены) в этот каталог. Однако, это объединение не означает, что они каким-либо образом сгруппированы в одном месте на диске.

При обращении к файлу необходимо указать путь доступа к нему согласно спецификации, имеющей следующий формат:

[устройство] [путь каталогов] имя файла [. тип]

Квадратные скобки означают, что соответствующую часть формата можно опустить. Часть формата устройство означает носитель, на котором находится файл или куда он записывается. Если носитель не указан, то по умолчанию используется текущее устройство. Путь каталогов задает маршрут от корневого или текущего каталога к файлу.

Определение. Текущее устройство — это устройство (носитель), с которым в настоящий момент работаетпользователь. Его имя является значением по умолчанию для имени устройства в спецификации файла.

Примечание.

Имена каталогов в пути разделяются символом «\». Если путь начинается символом «\», то поиск файла начинается с корневого каталога. Если путь опущен, то подразумевается текущий каталог.

Определение. Текущим называется каталог, который открыт в настоящий момент на текущем устройстве. Иногда используют понятие рабочего каталога, подразумевая под этим текущий каталог текущего устройства. Его имя является значением по умолчанию для имени каталога в спецификации файла.

Жесткий магнитный диск программно может быть разделен на несколько частей, с которыми можно работать как с отдельными дисками. Эти части называются логическими дисками или разделами, каждому из которых, как и отдельному устройству, присваивается имя в виде латинской буквы с символом «:». При этом, как правило, дисковод FDD именуется А:, а разделы HDD – начиная с С:. Другие устройства внешней памяти в составе ПК (CD-ROM, стример и т.д.) получают имена, следующие в алфавитном порядке за именем последнего раздела винчестера. Логический диск (или устройство), с которого производится загрузка операционной системы, называется системным.