Кіраванне файламі, тыпы файлаў, файлавая сістэма, атрыбуты файла.

  1. файлавая сістэма
  2. кіраванне файламі
  3. тыпы файлаў
  4. файлавая структура
  5. Тыпы імёнаў файлаў
  6. атрыбуты файлаў
  7. Правы доступу да файла

Добрага часу сутак паважаны карыстальнік, у гэтым артыкуле гаворка пойдзе пра такую ​​тэме, як файлы. А менавіта мы разгледзім: Упраўленне файламі, тыпы файлаў, файлавая структура, атрыбуты файла.

файлавая сістэма

Адной з асноўных задач АС з'яўляецца прадастаўленне выгод карыстачу пры працы з дадзенымі, якія захоўваюцца на дысках. Для гэтага АС падмяняе фізічную структуру якія захоўваюцца дадзеных некаторай зручнай для карыстальніка лагічнай мадэль, якая рэалізуецца ў выглядзе дрэва каталогаў, які выводзіцца на экран такімі ўтылітамі, як Norton Commander, Far Manager або Windows Explorer. Базавым элементам гэтай мадэлі з'яўляецца файл, які гэтак жа, як і файлавая сістэма ў цэлым, можа характарызавацца як лагічнай, так і фізічнай структурай.

кіраванне файламі

Файл - называць вобласць вонкавай памяці, прызначаная для счытвання і запісы дадзеных.

Файлы захоўваюцца ў памяці, не якая залежыць ад энергасілкавання. Выключэннем з'яўляецца электронны дыск, калі ў ОП ствараецца структура, якая імітуе файлавую сістэму.

Файлавая сістэма (ФС) - гэта кампанент АС, які забяспечвае арганізацыю стварэння, захоўвання і доступу да Найменныя наборам дадзеных - файлаў.

Файлавая сістэма ўключае: файлавая сістэма ўключае:

  • Сукупнасць усіх фалаў на дыску.
  • Наборы структур дадзеных, якія выкарыстоўваюцца для кіравання файламі (каталогі файлаў, дэскрыптары файлаў, табліцы размеркавання вольнага і занятага прасторы на дыску).
  • Комплекс сістэмных праграмных сродкаў, якія рэалізуюць розныя аперацыі над файламі: стварэнне, знішчэнне, чытанне, запіс, найменне, пошук.

Задачы, якія вырашаюцца ФС, залежаць ад спосабу арганізацыі вылічальнага працэсу ў цэлым. Самы просты тып - гэта ФС ў аднакарыстальніцкіх і аднапраграмнае АС. Асноўныя функцыі ў такой ФС нацэлены на вырашэнне наступных задач:

  • Найменне файлаў.
  • Праграмны інтэрфейс для прыкладанняў.
  • Адлюстравання лагічнай мадэлі ФС на фізічную арганізацыю сховішчы дадзеных.
  • Ўстойлівасць ФС да збояў харчавання, памылак апаратных і праграмных сродкаў.

Задачы ФС ўскладняецца, асабліва ў аднакарыстальніцкіх шматзадачнай АС, якія прызначаны для працы аднаго карыстальніка, але даюць магчымасць запускаць адначасова некалькі працэсаў. Да пералічаных вышэй задачам дадаецца новая задача - сумесны доступ да файла з некалькіх працэсаў.

Файл у гэтым выпадку з'яўляецца падзяляным рэсурсам, а значыць ФС павінна вырашаць ўвесь комплекс праблем, звязаных з такімі рэсурсамі. У прыватнасці: ці павінны быць прадугледжаны сродкі блакавання файла і яго частак, ўзгадненне копій, прадухіленне гонак, выключэнне тупікоў. У шматкарыстальніцкіх сістэмах з'яўляецца яшчэ адна задача: Абарона файлаў аднаго карыстача ад несанкцыянаванага доступу іншага карыстальніка.

Яшчэ больш складанымі становяцца функцыі ФС, якая працуе ў складзе сеткавай АС ёй неабходна арганізаваць абарону файлаў аднаго карыстача ад несанкцыянаванага доступу іншага карыстальніка.

Асноўнае прызначэнне файлавай сістэмы і адпаведнай ёй сістэмы кіравання файламі - арганізацыя зручнага кіравання файламі, арганізаванымі як файлы: замест нізкаўзроўневага доступу да дадзеных з указаннем канкрэтных фізічных адрасоў патрэбнай нам запісы, выкарыстоўваецца лагічны доступ з указаннем імя файла і запісы ў ім.

Тэрміны «файлавая сістэма» і «сістэма кіравання файламі» неабходна адрозніваць: файлавая сістэма вызначае, перш за ўсё, прынцыпы доступу да дадзеных, арганізаваным як файлы. А тэрмін «сістэма кіравання файламі» варта ўжываць у адносінах да канкрэтнай рэалізацыі файлавай сістэмы, г.зн. гэта комплекс праграмных модуляў, якія забяспечваюць працу з файламі ў пэўнай АС.

прыклад

Файлавая сістэма FAT (file allocation table) мае мноства рэалізацый як сістэма кіравання файламі

  • Сістэма, распрацаваная для першых ПК звалася проста FAT (цяпер яе называюць проста FAT-12). Яе распрацоўвалі для працы з дыскетамі, і некаторы час яна выкарыстоўвалася для працы з жорсткімі дыскамі.
  • Потым яе ўдасканалілі для працы з жорсткімі дыскамі большага аб'ёму, і гэтая новая рэалізацыя атрымала назву FAT-16. гэта назва выкарыстоўваецца і ў адносінах да Суф самой MS-DOS.
  • Рэалізацыя Суф для OS / 2 называецца super-FAT (асноўнае адрозненне - магчымасць падтрымліваць для кожнага файла пашыраныя атрыбуты).
  • Ёсць версія Суф і для Windows 9x / NT і г.д. (FAT-32).

тыпы файлаў

Звычайныя файлы: ўтрымліваюць інфармацыю адвольнага характару, якую заносіць у іх карыстальнік або якая ўтвараецца ў выніку працы сістэмных і карыстацкіх праграм. Змест звычайнага файла вызначаецца дадаткам, якое зь ім працуе.

Звычайныя файлы могуць быць двух тыпаў:

  1. Праграмныя (выкананыя) - прадстаўляюць сабой праграмы, напісаныя на камандным мове АС, і выконваюць некаторыя сістэмныя функцыі (маюць пашырэння .exe, .com, .bat).
  2. Файлы дадзеных - усе іншыя тыпы файлаў: тэкставыя і графічныя дакументы, электронныя табліцы, базы дадзеных і інш.

Каталогі - гэта, з аднаго боку, група файлаў, аб'яднаных карыстальнікам зыходзячы з некаторых меркаванняў (напрыклад, файлы, якія змяшчаюць праграмы гульняў, або файлы, складнікі адзін праграмны пакет), а з другога боку - гэта асаблівы тып файлаў, якія ўтрымліваюць сістэмную даведачную інфармацыю аб наборы файлаў, згрупаваных карыстальнікамі па якім-небудзь нефармальнай прыкмеце (тып файла, размяшчэнне яго на дыску, правы доступу, дата стварэння і мадыфікацыя).

Спецыяльныя файлы - гэта фіктыўныя файлы, асацыяваныя з прыладамі ўводу / высновы, якія выкарыстоўваюцца для уніфікацыі механізму доступу да файлаў і вонкавых прылад. Спецыяльныя файлы дазваляюць карыстачу ажыццяўляць аперацыі ўводу / высновы з дапамогай звычайных каманд запісы з файлаў або чытання з файлаў. Гэтыя каманды апрацоўваюцца спачатку праграмамі ФС, а затым на некаторым этапе выканання запыту пераўтворацца АС у каманды кіравання адпаведным прыладай (PRN, LPT1 - для порта друкаркі (знакавыя імёны, для АС - гэта файлы), CON - для клавіятуры).

Прыклад. Copy con text1 (праца з клавіятурай).

файлавая структура

Файлавая структура - уся сукупнасць файлаў на дыску і узаемасувязяў паміж імі (парадак захоўвання файлаў на дыску).

Віды файлавых структур:

  • простая, або аднаўзроўневых: каталог ўяўляе сабой лінейную паслядоўнасць файлаў.
  • іерархічная або шматузроўневая: каталог сам можа ўваходзіць у склад іншай каталога і ўтрымліваць ўнутры сябе мноства файлаў і падкаталогаў. Іерархічная структура можа быць двух відаў: "Дрэва" і "Сетка". Каталогі ўтвараюць "Дрэва", калі файлу дазволена ўваходзіць толькі ў адзін каталог (АС MS-DOS, Windows) і «Сетка» - калі файл можа ўваходзіць адразу ў некалькі каталогаў (UNIX).
  • Файлавая структура можа быць прадстаўлена ў выглядзе графа, які апісвае іерархію каталогаў і файлаў:

Файлавая структура можа быць прадстаўлена ў выглядзе графа, які апісвае іерархію каталогаў і файлаў:

Тыпы імёнаў файлаў

Файлы ідэнтыфікуюцца імёнамі. Карыстальнікі даюць файлаў знакавыя імёны, пры гэтым улічваюцца абмежаванні АС як на выкарыстоўваюцца сімвалы, так і на даўжыню імя. У ранніх файлавых сістэмах гэтыя межы былі вельмі вузкімі. Так у папулярнай файлавай сістэме FAT даўжыня імёнаў абмяжоўваецца вядомай схемай 8.3 (8 сімвалаў - уласна імя, 3 сімвала - пашырэнне імя), а ў АС UNIX System V імя не можа ўтрымліваць больш за 14 сімвалаў.

Аднак карыстачу значна зручней працаваць з доўгімі імёнамі, паколькі яны дазваляюць даць файлу сапраўды мнеманічнае назву, па якім нават праз досыць вялікі прамежак часу можна будзе ўспомніць, што ўтрымлівае гэты файл. Таму сучасныя файлавыя сістэмы, як правіла, падтрымліваюць доўгія знакавыя імёны файлаў.

Напрыклад, Windows NT ў сваёй файлавай сістэме NTFS ўсталёўвае, што імя файла можа ўтрымліваць да 255 сімвалаў, не лічачы завяршальнага нулявога знака.

Пры пераходзе да доўгіх імёнах ўзнікае праблема сумяшчальнасці з раней створанымі праграмамі, якія выкарыстоўваюць кароткія імёны. Каб прыкладання маглі звяртацца да файлаў у адпаведнасці з прынятымі раней пагадненнямі, файлавая сістэма павінна ўмець прадастаўляць эквівалентныя кароткія імёны (псеўданімы) файлаў, якія маюць доўгія імёны. Такім чынам, адной з важных задач становіцца праблема генерацыі адпаведных кароткіх імёнаў.

Знакавыя імёны могуць быць трох тыпаў: простыя, складовыя і адносныя:

  1. Простае імя ідэнтыфікуе файл у межах аднаго каталога, прысвойваецца файлаў з улікам намэнклятуры сімвала і даўжыні імя.
  2. Поўнае імя ўяўляе сабой ланцужок простых знакавых імёнаў усіх каталогаў, праз якія праходзіць шлях ад кораня да дадзенага файла, імя дыска, імя файла. Такім чынам, поўнае імя з'яўляецца састаўным, у якім простыя імёны аддзеленыя адзін ад аднаго прынятым у АС падзельнікам.
  3. Файл можа быць ідэнтыфікаваны таксама адносным імем. Адноснае імя файла вызначаецца праз паняцце «бягучы каталог». У кожны момант часу адзін з каталогаў з'яўляецца бягучых, прычым гэты каталог выбіраецца самім карыстальнікам па камандзе АС. Файлавая сістэма фіксуе імя бягучага каталога, каб затым выкарыстоўваць яго як дадатак да адносным імёнах для адукацыі поўнага імя файла.

У дрэвападобнай файлавай структуры паміж файлам і яго поўным імем маецца ўзаемна адназначнае адпаведнасць - «адзін файл - адно поўнае імя». У сеткавай файлавай структуры файл можа ўваходзіць у некалькі каталогаў, а значыць можа мець некалькі поўных імёнаў; тут справядліва адпаведнасць - «адзін файл - шмат поўных імёнаў».

Для файла 2.doc вызначыць усе тры тыпу імя, пры ўмове, што бягучых каталогам з'яўляецца каталог 2008_год.

doc вызначыць усе тры тыпу імя, пры ўмове, што бягучых каталогам з'яўляецца каталог 2008_год

  • Простае імя: 2.doc
  • Поўнае імя: C: \ 2008_год \ Дакументы \ 2.doc
  • Адноснае імя: Дакументы \ 2.doc

атрыбуты файлаў

Важнай характарыстыкай файла з'яўляюцца атрыбуты. Атрыбуты - гэта інфармацыя, якая апісвае ўласцівасці файлаў. Прыклады магчымых атрыбутаў файлаў:

  • Прыкмета «толькі для чытання» (Read-Only);
  • Прыкмета «схаваны файл» (Hidden);
  • Прыкмета «сістэмны файл» (System);
  • Прыкмета «архіўны файл» (Archive);
  • Тып файла (звычайны файл, каталог, спецыяльны файл);
  • Уладальнік файла;
  • Стваральнік файла;
  • Пароль для доступу да файла;
  • Інфармацыя пра дазволеныя аперацыях доступу да файла;
  • Час стварэння, апошняга доступу і апошняй змены;
  • Бягучы памер файла;
  • Максімальны памер файла;
  • Прыкмета «часовы (выдаліць пасля завяршэння працэсу)»;
  • Прыкмета блакавання.

У файлавых сістэмах рознага тыпу для характарыстыкі файлаў могуць выкарыстоўвацца розныя наборы атрыбутаў (напрыклад, у аднакарыстальніцкай АС у наборы атрыбутаў будуць адсутнічаць характарыстыкі, якія маюць дачыненне да карыстача і абароне (стваральнік файла, пароль для доступу да файла і г.д.).

Карыстальнік можа атрымліваць доступ да атрыбутаў, выкарыстоўваючы сродкі, прадастаўленыя для гэтых мэтаў файлавай сістэмай. Звычайна дазваляецца чытаць значэння любых атрыбутаў, а змяняць - толькі некаторыя, напрыклад можна змяніць правы доступу да файла, але нельга змяніць дату стварэння або бягучы памер файла.

Правы доступу да файла

Вызначыць правы доступу да файла - значыць вызначыць для кожнага карыстальніка набор аперацый, якія ён можа прымяніць да гэтага файлу. У розных файлавых сістэмах можа быць вызначаны свой спіс дыферэнцыруемых аперацый доступу. Гэты спіс можа ўключаць наступныя аперацыі:

  • стварэнне файла.
  • знішчэнне файла.
  • запіс у файл.
  • адкрыццё файла.
  • закрыццё файла.
  • чытанне з файла.
  • дадатак файла.
  • пошук у файле.
  • атрыманне атрыбутаў файла.
  • ўсталяванне новых значэнняў атрыбутаў.
  • перайменаванне.
  • выкананне файла.
  • чытанне каталога і інш.

У самым агульным выпадку правы доступу могуць быць апісаны матрыцай правоў доступу, у якой слупкі адпавядаюць ўсіх файлаў сістэмы, радкі - усім карыстальнікам, а на скрыжаванні радкоў і слупкоў паказваюцца дазволеныя аперацыі:

У некаторых сістэмах карыстальнікі могуць быць падзеленыя на асобныя катэгорыі. Для ўсіх карыстальнікаў адной катэгорыі вызначаюцца адзіныя правы доступу, напрыклад у сістэме UNIX усе карыстальнікі падпадзяляюцца на тры катэгорыі: ўладальніка файла, членаў яго групы і ўсіх астатніх.