ФАЙЛОВАЯ_СИСТЕМА_2011_12

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА –
Хаос или
порядок?
Красноярск 2012
Файлы. Файловая система
«Приведи в своем сознании все по существу
взаимосвязанные между собой предметы, в ту
именно связь, в которой они действительно
находятся в природе
И.Г. Песталоцци
Понятие файла
• Файл – это программа или данные,
имеющие имя и хранящиеся в
долговременной памяти.
• Файл - это информация, хранящаяся на
внешнем носителе и объединенная общим
именем.
• Файл – это упорядоченная совокупность
данных, занимающая именованную область
памяти на внешнем носителе информации.
Имя файла
Имя файла состоит из двух частей, разделенных
точкой: имя файла и расширения.
Internet.doc
Имя файлу дает пользователь.
Расширение указывает, какого рода
информация хранится в файле, тип файла.
Имена файлов в современных
операционных системах:
1. Разрешается использовать до 255 символов.
2. Разрешается использовать символы
национальных алфавитов, в частности
русского.
3. В имени файла можно использовать
несколько точек.
4. Символы, которые нельзя использовать в
имени файла:
/\*:?|“<>
Выберите допустимые имена файлов
З
а
д
а
н
и
е
1
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Index*.doc
Lin?exe
kyky.bmp
A.b.txt
Comp.doc
<file>.gif
Work/x.ppt
Con.gif
Файл. Имя и расширение (тип) файла
Тип файла
Исполняемые файлы (программы,
приложения)
Архивы файлов
Текстовые файлы
Файлы PowerPoint
Файлы Excel
Графические файлы
Звуковые файлы
Видеофайлы
WEB-страницы
Коды программ на языках программирования
Расширение
exe, com
zip, rar, 7z
doc, txt, docx
ppt, pptx, pps, ppsx
xls, xlsx
bmp, png, jpg, gif
wav, mp3, mid
avi, mov, mp4, mpg
htm, , html
pas, bas, js
Расширение файла в системе Windows, как правило (по
умолчанию), не отображается.
Файл. Имя и расширение (тип) файла
• Примеры записи имён файлов в системе Windows:
ghfd.exe
text.txt
index.html
проба.doc
документ.docx
foto.jpg
клип.mov
таблица.xls
фильм.avi
excel.exe
видео.avi.exe
песня.mp3.com
• Правила записи имён файлов в других
операционных системах могут отличаться от
приведённых примеров.
Файл. Имя и расширение (тип) файла
• Примеры записи имён файлов в системе Windows:
ghfd.exe
text.txt
index.html
песня.mp3.com
документ.docx
foto.jpg
клип.avi.com
таблица.xls
фильм.avi
excel.exe
видео.avi.exe
проба.doc
• Если в вашей системе отключено отображение
расширений файлов, а в имени файла видно
расширение, то это, скорее всего троянский
вирус!
Операции с файлами
• В процессе работы на компьютере чаще всего
приходится выполнять следующие операции с
файлами:
• копирование - при выполнении этой операции
физически создаются новый файл и новая запись
в файловой системе;
• перемещение - при выполнении этой операции
файл физически остается на диске на прежнем
месте, но меняется его «адрес» в файловой
системе;
• удаление - физически файл остается на диске
(перемещается в папку Корзина), но запись о нём
удаляется из файловой системы;
Операции с файлами
• В процессе работы на компьютере чаще всего
приходится выполнять следующие операции с
файлами:
• переименование - изменяется только имя
файла в файловой системе, а сам файл остается
неизменным;
• создание - чаще всего файлы создаются
программно: автоматически или при сохранении
пользователем введенной в ту или иную
программу информации, кроме того файл можно
создать в выбранном каталоге.
Файловая система
Файловая система – функциональная часть ОС,
организует работу с файлами, отвечает за хранение
данных на внешних носителях и обмен данными
между внешними носителями.
Устройство файловой
системы зависит от
операционной системы,
установленной на
компьютере.
операционные системы
Windows могут работать с
файловыми системами
FAT и NTFS.
Кластеры
Жесткий диск состоит из дорожек, каждая из которых
делится на секторы.
Кластер – это минимальный адресуемый блок
дисковой памяти для записи/чтения данных на
дисковом накопителе (жёстком диске).
Кластер может занимать
один или несколько
секторов.
Номера занятых кластеров
определяют «координаты»
файла для ОС.
Кластеры
Все файлы на диске вне зависимости от своего
объема имеют размер, кратный размеру кластера.
Любой самый маленький файл не может занимать
размер на диске меньше кластера.
Кластеры
Размер кластера зависит от типа используемой файловой
системы. Например, 512 байт или 64 Кбайта.
Кластеры нумеруются в линейной последовательности – от
первого кластера нулевой дорожки до последнего
кластера последней дорожки.
На незаполненом диске файлы записываются
последовательно в свободные кластеры. После удаления
файлов кластеры освобождаются.
В дальнейшем файлы записываются в произвольные
свободные кластеры, что часто приводит к фрагментации
файлов и замедлению их чтения (части файла хранятся в
удалённых друг от друга кластерах).
Кластеры
Пример фрагментации файлов
Так как на диске могут хранится сотни тысяч файлов в
миллионах кластеров, то фрагментированность файлов,
возникающая при активной работе (запись-удаление файлов),
будет существенно замедлять доступ к файлам и приводить к
износу жёсткого диска – магнитным головкам придётся
постоянно перемещаться с дорожки на дорожку.
Для устранения данной проблемы рекомендуется
периодически производить дефрагментацию диска.
Подготовка жёсткого диска к работе.
Новый жёсткий диск не может быть сразу использован для
хранения информации и установки программ.
Вначале на диске необходимо произвести процесс
форматирования (разметки) диска.
Форматирование – создание логической структуры диска в
соответствии с определённой файловой системой.
В процессе форматирования на диске выделяются
концентрические дорожки, которые в свою очередь
делятся на секторы.
сектор
Подготовка жёсткого диска к работе.
В процессе форматирования диск разбивается на две
области: область хранения файлов и каталог.
Область хранения – область непосредственного
размещения файлов
Каталог – содержит имя файла и указывает на номер его
начального сектора на диске, объем файла, дату и время
его создания.
Одноуровневая файловая система
• Характерна для дисков с небольшим количеством
файлов. Каталог диска представляет собой
линейную последовательность имен файлов.
Диск Е:
Файл1
Файл1
Файл1
Файл1
Иерархическая файловая система.
В иерархической файловой системе в процессе
форматирования создаётся корневой каталог. В нем могут
храниться не только файлы, но и другие каталоги более
низкого уровня, называемые подкаталогами, или
поддиректориями.
В операционной
системе Windows
подкаталоги принято
называть папками.
Диск С:
Что такое папка?
Папка (каталог) –
совокупность файлов по одной
тематике.
значок папки
Папка имеет имя.
Иерархическая файловая система.
Чтобы найти нужный файл
в указанной иерархической структуре, необходимо указать путь
к этому файлу.
Для этого нужно указать логическое имя диска, на котором
хранится файл, а потом через знак «\» указать последовательно
все подкаталоги, вложенные друг в друга, где последним будет
тот подкаталог, в котором расположен файл.
Путь к файлу –
последовательность, начиная от
системного диска (на одном
компьютере может быть
несколько дисков) и заканчивая
папкой, в которой
непосредственно хранится файл.
D:\Doc\1.txt
D:\Games\Tetris\Tetris.exe
Полное имя файла
Полное имя файла = путь к файлу + имя
файла
Пример полного имени файла:
С:\ Работа\Отчет\Моя_работа.doc
путь к файлу
имя файла
Полное имя 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
Файловая система. Иерархическая.
Для ОС Windows корневым каталогом можно считать папку
«Рабочий стол», в которой располагаются подкаталоги «Мой
компьютер», «Корзина»
и «Сетевое окружение». Эти подкаталоги носят стандартные
названия и служат для заранее определенных целей.