Дискова файлова структура - Информатика, програмиране
Архангелски държавен университет
Тема: Файлова структура на диска
Изпълнен от студент 1-ва година
Жубрева Олга Александровна
§ 1 Концепцията за файловата система. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
§ 2 MS-DOS файлова система. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
§ 3 Файлова система Windows 95 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
§ 4 Файлова система Windows NT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Методическото ръководство разкрива същността на понятието „файлова система“, което е едно от най-важните понятия в курса „Компютърен софтуер“, а също така представя структурата на файловите системи на такива операционни системи като MS-DOS, Windows 95, Windows NT.
Опитът за постигане на тази цел определя структурата на това ръководство: тематичният материал е разделен на 4 основни части (частите са представени под формата на параграф), всяка от частите е разделена и на по-малки детайлни части, ако е необходимо.
§ 1 Концепцията за файловата система.
1.1. Дефиниция на файловата система.
Файл (на английски File) - папка, папка.
Файлът е наименована област от паметта на някои физически
среда за съхраняване на информация.
Наборът от инструменти на операционната система, които осигуряват достъп до информация на външен носител, се нарича система за управление на файлове или файлова система.
Файловата система е функционална част от операционната система, която отговаря за обмена на данни с външни устройства за съхранение.
ОРГАНИЗИРАНЕ НА ДОСТЪП ДО ФАЙЛА
Надяваме се, че имате добра представа за организацията на съхранението на книгите в библиотеката и, съответно,процедурата за търсене на желаната книга по нейния код от каталога. Прехвърлете идеята си за това върху начина, по който файловете се съхраняват на диска и как се осъществява достъп до тях.
Достъп - процедурата за установяване на връзка с паметта и поставения в нея файл за запис и четене на данни.
Името на логическото устройство, което предхожда името на файла в спецификацията, показва логическото устройство, на което да търсите файла. На същия диск е организирана директория, която съхранява пълните имена на файловете, както и техните характеристики: дата и час на създаване;
обем (в байтове); специални атрибути. Подобно на системата с библиотечни директории, пълното име на файл, регистрирано в директорията, ще служи като шифър, чрез който операционната система локализира файла на диска.
Директория - директория с файлове, указващи местоположението на диска.
Има две състояния на каталога - текущо (активно) и пасивно. MS DOS помни текущата директория на всяко логическо устройство.
Текущата (активна) директория е директорията, в която потребителят работи в текущото машинно време.
Пасивна директория е директория, с която в момента няма връзка.
Операционната система MS DOS също възприе йерархична структура (фиг. 9.1) за организиране на директории. Всеки диск винаги има една главна (главна) директория. Намира се на 0-то ниво на йерархичната структура и се обозначава със символа "\". Основната директория се създава по време на форматиране (инициализация, разделяне) на диска, има ограничен размер и не може да бъде изтрита с DOS инструменти. Основната директория може да включва други директории и файлове, които са създадени от команди на операционната система и могат да бъдат изтрити от съответните команди.
Ориз. 9.1.Организационна структура на йерархична директория
Родителската директория е директория, която има поддиректории. Поддиректорията е директория, която е част от друга директория.
По този начин всяка директория, съдържаща директории от по-ниско ниво, може да бъде, от една страна, по отношение на тях родител, а от друга страна, подчинена по отношение на директорията от по-горно ниво. Като общо правило, ако това не предизвиква объркване, се използва терминът "директория", което означава или поддиректория, или родителска директория, в зависимост от контекста.
Директориите на дисковете са организирани като системни файлове. Единственото изключение е основната директория, която има фиксирано количество дисково пространство. Директориите могат да бъдат достъпни точно като обикновен файл.
Забележка. Структурата на директорията може да съдържа директории, които не съдържат никакви файлове или поддиректории. Такива поддиректории Правилата за именуване на поддиректории са същите като правилата за именуване на файлове (вижте раздел 9.1). За да ги разграничите формално от файловете, поддиректориите обикновено получават само имена, въпреки че можете да добавите тип по същия начин, както при файловете.
Достъпът до съдържанието на файла се организира от главната директория, чрез верига от подчинени директории (поддиректории) на i-то ниво. Директория на всяко ниво може да съхранява записи както за файлове, така и за директории от по-ниско ниво. се наричат празни.
На фиг. 9.2 показва най-простата структура на директорията, където в главната директория на 0-та
ниво, съхраняват се само записи за файлове, директории от по-ниско ниво не съществуват
На фиг. Фигура 9.3 показва йерархичната структура на директория, където директориите на всяко ниво съхраняват записи на файлове и директории от по-ниско ниво. Освен това преходът към каталога на по-ниско ниво може да се организира само последователно чрез подчинендиректории.
Ориз. 9.2. Най-простата структура на директорията, в която липсват директории от по-ниско ниво
Ориз. 93. Типична структура на каталог, състоящ се от каталози от по-ниско ниво: при обозначаване на каталог от по-ниско ниво се използват три цифри: първата цифра показва номера на нивото; второто е серийният номер на тази директория на това ниво, третото показва на какво ниво е регистрирано нейното име. Всяка директория има CAT име с индекси. Например CAT342 е името на директорията от трето ниво, което е регистрирано в директорията от второ ниво под номер 4
Не можете да се преместите от главната директория директно в директория, например 5-то ниво. Задължително е да преминете през всички предишни директории от най-високо ниво.
Принципът за организиране на достъпа до файл чрез директория, описан по-горе, е в основата на файловата система.
Файловата система е частта от операционната система, която контролира разположението и достъпа до файлове и директории на диск.
Концепцията за файловата структура на диска е тясно свързана с концепцията за файлова система, която се разбира като те са разположени на диска: основната директория, поддиректории, файлове, операционна система, както и какви обеми от сектори, клъстери, песни са разпределени за тях.
Правила за формиране на дисковата файлова структура. При формирането на файловата структура на диска операционната система MS DOS следва редица правила:
• файл или директория може да бъде регистриран с едно и също име в различни директории, но в същата директория само веднъж;
• редът на имената на файловете и поддиректорията в родителската директория е произволен;
• файлът може да бъде разделен на няколко части, за които се разпределят секции на дисково пространство с еднакъв размер на различни писти и сектори.
Начин ипокана
От фиг. 9.1 - 9.3 се вижда, че достъпът до файла се осъществява през директорията поради регистрираното в нея име на този файл. Ако директорията има йерархична структура, тогава операционната система организира достъпа до файла в зависимост от позицията на поддиректорията, в която е регистрирано името на търсения файл.
Файлът може да бъде достъпен по следния начин:
• ако името на файла е регистрирано в текущата директория, тогава е достатъчно да получите достъп до файла, като посочите само името му;
• ако името на файла е регистрирано в пасивна директория, тогава когато сте в текущата директория, трябва да посочите пътя, т.е. верига от подчинени директории, чрез които трябва да се организира достъпът до файла.
Път - верига от подчинени директории, които трябва да бъдат преминати през йерархичната структура до директорията, където е регистриран търсеният файл. Когато се указва път, имената на директории се записват в последователен ред и се разделят едно от друго със знака \.
Взаимодействието на потребителя с операционната система се осъществява с помощта на командния ред, показан на екрана на дисплея. Винаги има подкана в началото на командния ред, която завършва с >. Подканата може да показва: име на текущо устройство, име на текуща директория, текущи час и дата, път, разделителни знаци.
Подканата на операционната система е индикация на екрана на информация, която показва, че операционната система е готова да въвежда потребителски команди.
Текущото устройство е флопи устройство A, текущата директория е основната директория, обозначена със символа \.
Текущият диск е твърд диск C. Текущата директория е директорията от второ ниво CAT2, която е включена в директорията от първо ниво CAT1, която от своя страна е регистрирана в главната директория.
Има три опции за организиране на пътя за достъп до файла в зависимост от мястото на регистрацията му:
файлът е в текущата директория (няма път). Когато организирате достъп до файл, достатъчно е да посочите пълното му име;
- файлът се намира в пасивната директория на едно от по-ниските нива, подчинено на текущата директория. Когато организирате достъп до файл, трябва да посочите път, който изброява всички имена на директориите от по-ниско ниво, разположени на този път (включително директорията, в която е регистриран дадения файл);
файлът е в пасивна директория в клон, различен от местоположението на текущата дървовидна директория. Когато организирате достъп до файл, трябва да посочите пътя, като започнете от главната директория, т.е. със знака \. Това се дължи на факта, че в йерархична структура движението е възможно само вертикално отгоре надолу.
. Хоризонталната навигация от директория към директория не е разрешена Следните примери илюстрират възможни пътища.
Условие: Файлът F1.TXT е регистриран в текущата директория на първо ниво K1 на твърд диск C. Следователно подканата C:\K1 се показва на екрана
Обяснение: в този случай няма път и за достъп до файла е достатъчно да посочите само пълното му име F1.TXT
Пример 9.10.
Условие: Файлът F1.TXT е регистриран в директория K2 от второ ниво на твърд диск C. Текущата директория е K1. Следователно на екрана се показва подканата C:\K1
Обяснение: в този случай пътят ще започне от директорията K1 надолу през директорията K2, която е подчинена на нея. Следователно, преди пълното име на файла, се посочва пътя от текущата директория K2 \ F1.TXT
След като се запознахме с концепцията за път, нека се върнем към въведеното в разд. 9.1 концепцията за файлова спецификация. Има съкратенфайловата спецификация и пълната файлова спецификация, в която е включен пътят. На фиг. 9.4 са показани варианти на правилото за формиране на файлова спецификация.
Ориз. 9.4. Формати на спецификацията (незадължителен параметър, посочен в [ ])
Пример 9.12. Съкратена форма на файлова спецификация C:\KIT.BAS
BASIC програмният файл KIT.BAS се намира в главната директория на твърдия диск.
Пълната форма на спецификацията на файла
Текстовият файл BOOK1.TXT е регистриран в директорията CAT2 от второ ниво на твърдия диск C.
Структура на записа в директория
Сега трябва да се запознаете със структурата на записите, съхранявани в директорията с информация за файлове и поддиректории от по-ниско ниво.
Файлов запис в директорията съдържа името и типа на файла, размера на файла в байтове, датата на създаване, времето на създаване и редица други параметри, необходими на операционната система за организиране на достъпа.
Запис за поддиректория от по-ниско ниво в родителската директория съдържа нейното име, атрибут и дата и час на създаване.
Обмислете възможните опции за съдържанието на директорията. 1-ви вариант. Директорията съхранява само записи за файлове (фиг. 9.5). Записите във файла се предхождат от съобщение за име на директория. В този случай това е главната директория на дискета А. В края на съдържанието на директорията се показва съобщение, указващо броя на файловете, съхранени на диска, и свободното дисково пространство в байтове. Например в горната директория се показва следното съобщение: