Файловая система. 1. Брауны живут в Лондоне недалеко от Трафальгарской площади

Файловая система

Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов.

Файл – это элементарная информационная единица, содержащая последовательность байтов и имеющая уникальное имя. По другому, Файл - это определенное количество информации (программы или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной памяти компьютера.

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные, рисунки и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

До появления операционной системы Windows на большинстве компьютеров IBM PC работала операционная система MS-DOS, в которой действовали строгие правила присвоения имен файлам.

По этим правилам собственное имя файла могло иметь длину до 8 символов, а расширение - до 3 символов.

В операционной системы Windows требования к именам файлов стали существенно мягче:

1.Разрешается использовать в имени файла до 255 символов.

2. Разрешается использовать любые символы, за исключением следующих девяти: / \: *? " < > |.

Таблица 1. Расширения в именах файлов

Тип файла	Расширения
Исполнимые файлы	.exe,.com,.bat
Текстовые файлы	.txt,.doc,.rtf
Графические файлы	.gif,.bmp,.jpg,.jpeg,.tif
Звуковые файлы	.wav,.midi,.mp3,.wma
Видеофайлы	.avi,.mpeg
Программы на языках программирования	.pas,.bas
Архиваторы данных	.rar,.zip

Роль расширения имени файла чисто информационная, а не командная. Если файлу с рисунком присвоить расширение имени ТХТ, то содержимое файла от этого не превратится в текст. Его можно просмотреть в программе, предназначенной для работы с текстами, но ничего вразумительного такой просмотр не даст.

Файловая система - это функциональная часть операционной системы, обеспечивающая выполнение операций над файлами. На каждом носителе информации может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой. Файловая система позволяет работать с файлами и каталогами независимо от их содержимого, размера, типа и т. д.

Файловая система определяет общую структуру именования, хранения файлов и организации каталогов в операционной системе.

Файловая система - это функциональная часть операционной системы, обеспечивающая выполнение операций над файлами.

На каждом носителе информации может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.

Файловая система определяет общую структуру именования, хранения файлов и организации каталогов в операционной системе.

Функции файловой системы:

1. Сохранение информации на внешних носителях

2. Чтение информации из файлов

3. Удаление файлов, каталогов

4. Переименование файлов

5. Копирование файлов и др.

Атрибуты

Характеристики файла, наделяющие файл определенными свойствами. Для наиболее распространенных в настоящее время файловых систем FAT32 и NTFS можно выделить следующие файловые атрибуты:

"Только для чтения" (Read-only) - означает, что файл доступен операционной системе только для чтения, т. е. в него нельзя вносить какие-либо исправления. В большинстве случаев это не означает, что исправления внести вовсе невозможно, просто при попытке изменить файл с данным атрибутом пользователю будет показано соответствующее предупреждение.

"Скрытый" (Hidden) - подразумевается, что файл с данным атрибутом не выводится при показе тех или иных списков файлов.

"Системный" (System) - файлы с атрибутом "системный" чаще всего относятся к критичным файлам операционной системы, которые нельзя удалять или изменять.

"Архивный" (Archive) - в настоящее время по своему прямому назначению данный файловый атрибут FAT практически не используется. Изначально предполагалось, что этот атрибут будет указывать программам архивации файлы, предназначенные для резервного копирования. Другими словами, программа, осуществляющая резервное копирование файла на жестком диске, должна была сбрасывать атрибут "архивный", а программы, вносящие в последующем в этот файл какие-либо изменения, наоборот, вновь его устанавливать. Таким образом, программа резервного копирования путем проверки данного файлового атрибута могла легко определить, изменялся ли данный файл на жестком диске с момента осуществления предыдущего резервного копирования.

В файловой системе NTFS, применяющейся в современных версиях ОС Windows, помимо уже приведенных атрибутов, в файловых атрибутах хранятся имена файлов, само содержимое файлов, а также множество другой информации. Более того, вдобавок к набору стандартных файловых атрибутов, файловая система NTFS позволяет разработчикам приложений создавать свои собственные атрибуты, с которыми затем могло бы работать их приложение.

Компьютерные файлы объединяют в группы, для которых на компьютере создают папки. Таким образом, назначение папки состоит в объединении файлов и других папок в группы по какому-либо признаку.

Понятия – каталог, директория, папка, с точки зрения компьютерной грамотности, означают одно и то же, а именно – специальное место на компьютерном носителе информации, в котором хранятся имена файлов и сведения об этих файлах (размер файлов, время их последнего обновления, свойства файлов и т.п.)

Каждый диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Каталог (папка) содержит имя файла и указание на начало его размещения на диске.

Каталог можно воспринимать как контейнер, в котором размещаются файлы и другие каталоги, которые называются подкаталогами или вложенными каталогами (они находятся внутри другого каталога, вложены в него).

Каталоги организованы в многоуровневую (иерархическую) структуру, которая называется «деревом каталогов»

Главный каталог диска (который пользователь видит, «открыв» диск, например, в Проводнике Windows или аналогичной программе) называется корневым каталогом и обозначается буквой логического диска, за которой следует двоеточие и знак «\», например,

С :\ – это обозначение корневого каталога диска С.

Каждый каталог (кроме корневого) имеет (один единственный) «родительский» каталог – этот тот каталог, внутри которого находится данный каталог.

В операционной системе Windows имя папки может содержать до 255 символов (в имени папки нельзя использовать символы: / \: *? " < > |).

Полный адрес каталога – это перечисление каталогов, в которые нужно войти, чтобы попасть в этот каталог (начиная с корневого каталога диска); например
С:\USER\BIN\SCHOOL

Полный адрес файла состоит из адреса каталога, в котором он находится, символа «\» и имени файла, например

С:\USER\BIN\SCHOOL\Вася.txt

Например, полный адрес каталогов на рисунке можно записать так:
C:\Рефераты\Физика
C:\Рефераты\Информатика
C:\Рисунки

Путь к файлу вместе с именем файла называют полным именем файла.
Пример полного имени файлов:
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

Для групповых операций с файлами используются маски имен файлов. Маска служит для обозначения (выделения) группы файлов, имена которых имеют общие свойства, например, общее расширение. Маска представляет собой последовательность букв, цифр и прочих допустимых в именах файлов символов.

В масках, кроме «обычных» символов (допустимых в именах файлов) используются два специальных символа: звездочка «*» и знак вопроса «?»:

ü звездочка «*» обозначает любое количество любых символов, в том числе, может обозначать пустую последовательность;

ü знак вопроса «?» обозначает ровно один любой символ.

При выводе списка имен файлов они могут быть отсортированы по имени, типу (расширению), дате последнего изменения, размеру; это не меняет их размещения на диске. Если установлена сортировка по имени или типу, сравнение идет по кодам символов, входящих в имя или в расширение

Пример 1:

Определите, какое из указанных имен файлов удовлетворяет маске: ?hel*lo.c?*

1) hello.c 2) hello.cpp 3) hhelolo.cpp 4) hhelolo.c

Пример 2:

Перемещаясь из одного каталога в другой, пользователь последовательно посетил каталоги DOC, USER, SCHOOL, A:\, LETTER, INBOX. При каждом перемещении пользователь либо спускался в каталог на уровень ниже, либо поднимался на уровень выше. Каково полное имя каталога, из которого начал перемещение пользователь?

1) A:\DOC

2) A:\LETTER\INBOX

3) А:\SCHOOL\USER\DOC

4) А:\DOC\USER\SCHOOL

Пример 3:

Для групповых операций с файлами используются маски имен файлов. Определите, по какой из масок будет выбрана указанная группа файлов:

Xls

Xml

Xls

Cml

1) *23*.?x*

2) ?23?.x??

3) ?23?.x*

4) *23*.???

Решение:

1) рассмотрим первую маску *23*.?x*: она требует, чтобы в имени файла были стоящие подряд цифры 23 (это есть у всех заданных файлов) и в расширении слева от буквы «x» был один обязательный символ (ни одно имя файла не подходит); поэтому вариант 1 неверный

2) рассмотрим вторую маску ?23?.x??: она требует, чтобы в имени файла слева и справа от цифр 23 стояло по одному символу (подходит только для первого имени файла, для остальных не подходит); поэтому вариант 2 неверный

3) рассмотрим третью маску ?23?.x*: она не подходит по тем же причинам, что и вариант 2

4) рассмотрим последнюю маску *23*.???: она требует, чтобы в имени файла были стоящие подряд цифры 23 (это есть у всех заданных файлов) и в расширении было ровно три обязательных символа (это тоже верно для всех имен файлов); поэтому вариант 4 верный

5) таким образом, мы доказали, что правильный ответ – 4.

Пример 4:

Каталог содержит файлы с именами

а) q.c

б) qq.cpp

в) qq.c

г) q1.c1

д) qaa.cmd

е) q12.cpp

Определите, в каком порядке будут показаны файлы, если выбрана сортировка по типу (по возрастанию).

1) авгдбе 2) авгдеб 3) абвгде 4) авдбег

Решение:

1) при сортировке по типу сравниваются расширения имен файлов

2) при сравнении используют коды символов

3) отсутствие символа (когда расширение закончилось) считается «меньше» любого символа, то есть, файл с расширением .с будет находиться в списке выше, чем файлы с расширениями .c1 и .cmd

4) коды цифр размещаются в таблице символов раньше, чем коды букв, то есть, файл с расширением .с1 будет находиться в списке выше, чем файл с расширением .сmd

5) теперь можно распределить имена файлов по расширениям

а) q.c

в) qq.c

г) q1.c1

д) qaa.cmd

б) qq.cpp

е) q12.cpp

6) осталась еще одна проблема – решить, что делать, если расширения совпадают; в этом случае в большинстве программ для определенности используется дополнительная сортировка по имени, поэтому файл с именем q12.cpp будет стоять в списке выше, чем файл qq.cpp (код цифры ‘1' меньше, чем код буквы ‘q’)

7) в итоге получаем

а) q.c

в) qq.c

г) q1.c1

д) qaa.cmd

е) q12.cpp

б) qq.cpp

8) таким образом, мы доказали, что правильный ответ – 2.

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте определение файла.

2. Каково назначение расширение файла?

3. Сколько символов может иметь имя папки (каталога) в операционной системе Windows?

4. Сколько символов может иметь имя файла в операционной системе Windows?

5. Что называется файловой системой?

6. Каковы функции файловой системы?

7. Задан полный путь к файлу C:\DOC\PROBA.TXT. Какого имя папки, в котором находится этот файл?

8. Задан полный путь к файлу C:\DOC\PROBA.TXT. Какого полное имя файла?

9. Задан полный путь к файлу C:\DOC\PROBA.TXT. Какого расширение файла, определяющее его тип?