Файловый принцип хранения данных

Понятие файла. Файловый принцип хранения данных. Операции с файлами.

Любая информация на внешнем носителе хранится в виде файла. Файл – это поименованная область на носителе.

Файл – единица хранения информации, представляющая собой поименованная область магнитного носителя. Файлы хранятся на дисках, дискетах, информация записывается по концентрическим окружностям (дорожкам), которые разбиты на секторы. Сектор – минимальный адресуемый элемент (512 кб – дискета, на дисках больше)

Файл характеризуется набором параметров (имя, расширение, размер, дата создания, дата последней модификации) и атрибутами, используемыми операционной системой для его обработки («архивный», «системный», «скрытый», «только для чтения» и т.д.).

Имя, расширение, размер, дата и время.

Для удобства поиска файлы по смыслу объединяются в группы – папки.

Диски делятся на логические диски.

Каждый файл имеет адрес:

Имя диска:папкапапкаимя файла

Файловая структура может быть одноуровневой – это простая последовательность файлов. Многоуровневая файловая структура – древовидный способ организации файлов на диске. При этом существуют специальные файлы, которые называются директориями (каталогами) или папками. Назначение каталогов – регистрация в них файлов (в том числе и других каталогов).

Любой носитель изначально имеет один каталог, который создается операционной системой, – корневой. Все остальные каталоги создаются либо пользователем, либо программно. Пример файловой структуры:

Файлы и каталоги, зарегистрированные в одном каталоге,должны иметь уникальные имена. Файлы и каталоги, находящиеся в разных каталогах, могут иметь совпадающие имена.

Полное имя файла однозначно определяет его местоположение на носителе. Оно состоит из пути к файлу, включающему логическое имя устройства и иерархическую систему каталогов до того каталога,в котором содержится этот файл, и собственно имени файла и расширения.

Правила задания имени файла определяются операционной системой и используемой файловой системой (FAT – для Dos и Windows9Х, NTFS – для Windows NT и Windows 2000).

В операционной системе Dos имя файла может содержать от 1 до 8 символов (можно использовать символы латинского алфавита, арабские цифры). В операционных системах семейства Windows имя уже может содержать от 1 до 255 символов (можно использовать национальный алфавит, пробелы и т.д.)

Расширение имени файла записывается после точки и может содержать до 3 символов в Dos и больше 3 – в Windows. Обычно расширение указывает на содержимое файла или на то, какой программой был создан данный файл. Например, doc – текстовый документ WORD; com, exe- выполняемые файлы; pas,bas- исходные тексты программ на Паскале и Бейсике и т.д.)

Размер файла измеряется в байтах.

Над файлами и директориями можно производить следующие операции:

– создание (в текущем каталоге создается новый файл/каталог);

– копирование (копия файла/каталога создается в другом каталоге или на другом носителе);

– перемещение (производится копирование файла/каталога в другой каталог или на другой носитель, в исходном каталоге он уничтожается);

– удаление (в исходном каталоге файл/каталог уничтожается);

– переименование (изменяется имя файла/каталога).

Для облегчения работы с файлами и каталогами существуют различные типы программ-оболочек. В операционной системе Dos используется Norton Commander, под Windows есть служебная программа Explorer (Проводник), аналоги NC – FAR, Windows Commander

Операции над файлами:

Копирование, перемещение, удаление, переименование, печать.

Для работы с файлами используют программы оболочки (Norton, Wincom) в Windows можно с помощью мышки.

Дата добавления: 2015-04-24 ; Просмотров: 1219 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Информация, представляемая для обработки на компью­тере, называется данными. Для хранения на устройствах внешней памяти данные организуют в виде файлов. Файл— именованная область внешней памяти.

Способ организации как служебной, так и пользователь­ской информации о файлах на носителях называют файло­вой системой.Конкретная файловая система определяет, в частности, правила именования файлов.

Необходимые для выполнения операций с файлами и но­сителями программные средства входят в состав операцион­ных систем. Такие программные средства не изменяют и не обращаются к содержимому файлов, а оперируют с ними просто как с целым, непрерывным массивом данных. Таким образом, файловая система обеспечивает выполнение опера­ций для любых программ.

Имя файлу присваивает пользователь, или программа, создающая файл, предлагает имя в автоматическом режиме. По историческим причинам для пользователя имя файла в операционных системах фирмы Майкрософт состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имени и расшире­ния. Тип файла определяется по его расширению, которое задает программа, сохраняющая файл.

С точки зрения прикладных программ, файл представля­ет собой некоторую последовательность байтов. Используя такой подход, как доступ к файлам, организуется также до­ступ к некоторым устройствам, которые принимают или возвращают поток байтов. К таким устройствам относятся принтеры, модемы, клавиатура или поток текстового выво­да на экран и др.

В некоторых операционных системах предусмотрен такой доступ и к служебной информации самих носителей. Для работы с такими файлами предусмотрены специальные, за­резервированные системой, имена файлов.

Следует помнить, что для ОС линии Microsoft:

• между именем и расширением ставится точка, не вхо­дящая ни в имя, ни в расширение;

• имя файла можно набирать в любом регистре, т.к. для системы все буквы строчные;

• символы, не использующиеся в имени файла * = + [ ] ; : , .<>/?;

• имена устройств не могут использоваться в качестве имён файлов (prn, lpt, com, con, nul ).

Наиболее часто встречающиеся расширения:

• EXE, COM — готовая к выполнению программа;

• ВАТ — пакетный командный файл;

• SYS — программа-драйвер устройства (системная);

• ВАК — резервная копия файла;

• OBJ — объектный модуль («полуфабрикат» програм­мы);

• DAT — файл данных со служебной информацией;

• В AS — исходный текст программы на Бейсике;

• ТХТ — текстовый файл;

• DOC — документ, созданный в Microsoft Word.

Для удобства хранения и работы файловые структуры ор­ганизуются с помощью вложенных каталогов (папок).

Каталог — специальный системный файл, в котором хра­нится служебная информация о файлах.

На каждом носителе может быть множество каталогов. В каждом каталоге может быть зарегистрировано много фай­лов, но каждый файл регистрируется только в одном каталоге.

На каждом логическом томе присутствует один главный, или корневой, каталог. В нем регистрируются файлы и под­каталоги (каталоги 1 уровня). В каталогах 1 уровня регист­рируются файлы и каталоги 2 уровня и т. д. Получается древовидная структура каталогов, например:

Каталог, с которым работает пользователь в настоящий момент, называется текущим.

Когда используется файл не из текущего каталога, про­грамме, осуществляющей доступ к файлу, необходимо ука­зать, где именно этот файл находится. Это делается с помо­щью указания пути к файлу.

Путь к файлу— это последовательность имен каталогов, в операционных системах Windows разделенных символом «» (в ОС линии UNIX используется символ «/»). Этот путь задает маршрут к тому каталогу, в котором находится нуж­ный файл.

Рассмотрим, например, запись

Она означает, что файл text. doc находится в подкатало­ге START2, который находится в каталоге DOCS, а он в свою очередь находится в каталоге KLASS10 корневого каталога.

Если перед первым символом «обратный слэш» появится точка, то отсчет будет вестись от текущего каталога.

Каталог «две точки» — это каталог, в который входит те­кущий.

Над файлами можно производить следующие основные операции: копирование, перемещение, удаление, переиме­нованиеи пр.

Каждый файл на диске имеет свой адрес. Чтобы понять принцип доступа к информации, хранящейся в файле, необ­ходимо знать способ записи данных на носители информа­ции.

Перед использованием диск размечается на дорожки и секторы (форматируется). С точки зрения оборудования раз­метка — это процесс записи на носитель служебной инфор­мации, отмечающей конец и начало каждого сектора. Обыч­ный объем сектора — 512 байт. На одной стороне размеща­ется 80 дорожек. Каждая дорожка содержит 18 секторов.

Названия «сектор», «дорожка» введены для дисковых но­сителей. Во многих современных носителях информации, использующих хранение данных в энергонезависимой памя­ти, эти понятия поддерживаются реализацией файловых си­стем для обеспечения общих принципов работы.

В одной из распространенных файловых систем, FAT, предусматривается, что все файлы перечислены в катало­гах. Обязателен корневой каталог, размещенный в опре­деленном месте диска. О каждом из перечисленных в ката­логе файлов помимо обычных данных известно местополо­жение (в виде номера) начала файла.

Для того, чтобы определить, какие именно секторы зани­мает файл, применяется второй обязательный элемент фай­ловой системы — таблица FAT (размещения файлов). Табли­ца представляет собой массив ячеек. Размер ячейки фикси­рован и отражается в номере файловой системы (12, 16, 32 бита). Каждый файл занимает некоторую последователь­ность секторов, не обязательно последовательно располо­женных. При сохранении файла в ячейку записывается но­мер следующего сектора в цепочке.

Поскольку на современных дисках секторов существенно больше, чем можно записать номеров в таблице, то секторы объединяют в кластеры. Именно кластерами и распределя­ется пространство на дисках, в результате эта файловая сис­тема неэффективно работает с мелкими файлами.

Сделать эту проблему менее острой позволяет увеличение размера ячейки в FAT. Это позволяет уменьшить размер кластера и увеличить количество адресов (файлов) на диске. В операционных системах, начиная с Windows 98, реализо­вана FAT-32.

Помимо этой файловой системы, существует большое ко­личество других, разработанных для разных операционных систем и решаемых задач.

Информация, представляемая для обработки на компью­тере, называется данными. Для хранения на устройствах внешней памяти данные организуют в виде файлов.

Файл – это определенное кол – во информации (программа или данные), имеющие имя и хранящейся в долговременной (внешней) памяти.

С точки зрения прикладных программ, файл представля­ет собой некоторую последовательность байтов. Используя такой подход, как доступ к файлам, организуется также до­ступ к некоторым устройствам, которые принимают или возвращают поток байтов. К таким устройствам относятся принтеры, модемы, клавиатура или поток текстового выво­да на экран и др.

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

В различных операционных системах (ОС) существуют различные форматы имен файлов. В ОС MS-DOS имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита и некоторых спец. знаков. Расширение состоит из 3 латинских букв, например: proba. txt.

В ОС Windows имя файла может иметь длину до 256 символов русского и латинского алфавита, например: Архитектура ПК. doc

Наиболее часто встречающиеся расширения:

EXE, COM — готовая к выполнению программа;

ВАТ — пакетный командный файл;

SYS — программа-драйвер устройства (системная);

ВАК — резервная копия файла;

OBJ — объектный модуль («полуфабрикат» програм­мы);

DAT — файл данных со служебной информацией;

BAS — исходный текст программы на Бейсике;

ТХТ — текстовый файл;

Bmp, gif, jpg – графические файлы

Wav, mp3 – звуковые файлы

DOC — документ, созданный в Microsoft Word.

Для обращения к группе файлов можо использовать символы *, ? в имени файла

1) ?ИС. txt – имя текстового файла состоит из трех символов: 2 и 3 символы соответствуют И, С, а 1-й символ – может быть неизвестным. Символ? – используется как один любой символ.

2) *. Txt – все текстовые файлы

Над файлами производятся следующие операции: копирование, перемещение, удаление, переименование.

Группы файлов могут быть объединены в одну папку или директорию (созданны пользователем). Папка имеет собственное имя и в разных ОС записывается по разному. Пример: в ОС MS-DOS – имя директории записывается заглавными латинскими буквами (PISMO, в опер. сист. Windows – имя папки записывается как латинскими заглавными, так и русскими прописными буквами.

Важная характеристика файла – его длина. Знать длину необходимо, чтобы производить операции над файлами. Длина файла измеряется в байтах – это длина одного символа.

На каждом носителе информации может хранится большое кол–во информации. Порядок хранения файлов на диске определяется файловой системой. Файловая система – это система хранения файлов и организации каталогов. Каждый диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Каталог – это специальная область на диске, где хранятся имена файлов, сведения об их размере, дате и времени последнего обновления. На каждом логическом томе присутствует один главный, или корневой, каталог. В нем регистрируются файлы и под­каталоги (каталоги 1 уровня). В каталогах 1 уровня регист­рируются файлы и каталоги 2 уровня и т. д. Получается древовидная структура каталогов, например:

Путь к файлу — это последовательность имен каталогов, в операционных системах Windows разделенных символом «» (в ОС линии UNIX используется символ «/»). Этот путь задает маршрут к тому каталогу, в котором находится нуж­ный файл.

Например, запись KLASS10DOCSSTART2 ext. doc

Она означает, что файл text. doc находится в подкаталоге START2, который находится в каталоге DOCS, а он в свою очередь находится в каталоге KLASS10 корневого каталога.

Каждый файл на диске имеет свой адрес. Файловая система образуется при форматировании диска, т. е. размечается на дорожки и секторы. Для того, чтобы определить, какие именно секторы зани­мает файл, применяется второй обязательный элемент фай­ловой системы — таблица FAT (размещения файлов).

Таблица представляет собой массив ячеек. Размер ячейки фикси­рован и отражается в номере файловой системы (16, 32, 64 бита). Каждый файл занимает некоторую последователь­ность секторов, не обязательно последовательно располо­женных. При сохранении файла в ячейку записывается но­мер следующего сектора в цепочке.

Секторы объединяют в кластеры. Именно кластерами и распределя­ется пространство на дисках.