Определение файла и файловой системы: Понятие файла и файловой системы в windows — Информатика, информационные технологии

Содержание

Понятие файла и файловой системы в windows — Информатика, информационные технологии

Единицей хранения информацииявляется файл

Файл (англ. file —папка) — это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др.

Файловая система — это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе. Обслуживает файлы специальный модуль операционной системы, называемый драйвером файловой системы.

Файл — это единица хранения информации с уникальным именем, состоящим из собственного имени файла, которое дает пользователь и расширения, которое дает программа. Между именем и расширением ставится точка. До появления Windows-95 общепринятой схемой именования файлов была схема 8.3 (короткое имя) – 8 символов собственно имя файла, 3 символа – расширение его имени. Недостаток коротких имен — их низкая содержательность. Начиная с Windows-95 введено понятие длинного имени (до 256 символов). Оно может содержать любые символы, кроме девяти специальных: \ / : * ? |.

В современных операционных системах расширение имени несет для системы важную информацию о типе файла. Типы файлов регистрируются и связывают файл с открывающей его программой. Например файл MyText.doc будет открыт текстовым процессором Word, поскольку расширение .doc обычно связывается именно с этим приложением. Обычно, если файл не связан ни с какой открывающей программой, то на его значке обозначен флаг — логотип Microsoft Windows, а открывающую программу пользователь может указать сам, выбрав ее из предоставленного ОС списка.

Логически структура файлов организована по иерархическому принципу: папки более низких уровней вкладываются в папки более высоких уровней. Верхним уровнем вложенности является корневой каталог диска. Папки, находящиеся на диске, называют корневыми, а папки, находящиеся внутри других папок — вложенными.

Атрибуты файлов- это параметры, определяющие некоторые свойства файлов. Для получения доступа к атрибутам файла, следует щелкнуть правой кнопкой мыши по его значку и выбрать меню Свойства. Основных атрибутов 4: Только для чтения, Скрытый, Системный, Архивный. Атрибут Только для чтения предполагает, что файл не предназначен для внесения изменений. Атрибут Скрытый говорит о том, что данный файл не следует отображать на экране при проведении файловых операций. Атрибутом Системный помечаются наиболее важные файлы ОС (как правило они имеют и атрибут Скрытый). Атрибут Архивный

Файловая система обеспечивает хранение и доступ к файлам на диске. Принцип организации файловой системы — табличный. Поверхность диска рассматривается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Под цилиндром подразумевается совокупность всех дорожек, принадлежащих разным поверхностям и равноудаленных от оси вращения. Данные о том, в каком месте записан тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальной таблице размещения файлов (FAT-таблица). FAT-таблица хранится в двух экземплярах, идентичность которых контролируется операционной системой.

ОС MS-DOS, OS/2, Windows-95/NT реализуют 16-разрядные поля в FAT-таблицах. Такая система называлась FAT-16. Такая система позволяет разместить не более 65536 записей о местоположении единиц хранения данных. Наименьшей единицей хранения данных является сектор. Размер сектора равен 512 байтам. Группы секторов условно объединяют в кластеры, которые являются наименьшей единицей адресации к данным. Размер кластера зависит от емкости диска: в Fat-16 для дисков от 1 до 2 Гбайт 1 кластер занимает 64 сектора или 32 Кбайта. Это нерационально, поскольку даже маленький файл занимает 1 кластер. У больших файлов, занимающих несколько кластеров, в конце образуется незаполненный кластер. Поэтому потери емкости для дисков в системе FAT-16 могут быть очень велики. С дисками свыше 2,1 Гбайт FAT-16 вообще не работает.

В Windows 98 и старших версиях реализована более совершенная файловая система — FAT-32 с 32-разрядными полями в таблице размещения файлов. Она обеспечивает маленький размер кластера для дисков большой емкости. Например, для диска до 8 Гбайт 1 кластер занимает 8 секторов (4 Кбайта).

связан с резервным копированием файлов и особого значения не имеет.

Системные программы.

Сетевое ПО предназначено для управления общими ресурсами в сетях: сетевыми накопителями информации, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями, управление файлами и т. д. К сетевому ПО относят операционные системы, поддерживающие работу ЭВМ в сетевых конфигурациях (сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы, используемые совместно с обычными, не сетевыми ОС.

Например, большое распространение получили следующие сетевые ОС: NetWare 4.1 (фирма Novell), Windows NT Server 3.5 (фирма Microsoft) и LAN Server 4.0 Advanced (фирма IBM)

Сервисные программы Для расширения возможностей операционных систем и предоставления набора дополнительных услуг используются. Их можно разделить на следующие группы:

  • интерфейсные системы;
  • оболочки операционных систем;
  • утилиты.

Интерфейсные системы являются естественным продолжением операционной системы и модифицируют как пользовательский, так и программный интерфейсы, а также реализуют дополнительные возможности по управлению ресурсами ЭВМ.

Оболочки операционных систем модифицируют только пользовательский интерфейс, предоставляя пользователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выполнение часто запрашиваемых функций, например, таких операций с файлами, как копирование, переименование и уничтожение, а также предлагают пользователю ряд дополнительных услуг. В целом, программы-оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя.

На ПЭВМ широко используются такие программы-оболочки, как Norton Commander, FAR Manager и Windows Commander.

Утилиты предоставляют пользователям средства обслуживания компьютера и его ПО. Они обеспечивают реализацию следующих действий:

  • обслуживание магнитных дисков;
  • обслуживание файлов и каталогов;
  • предоставление информации о ресурсах компьютера;
  • шифрование информации;
  • защита от компьютерных вирусов;
  • архивация файлов и др.

Существуютотдельные утилиты, используемые для решения одного из перечисленных действий, имногофункциональные комплекты утилит. В настоящее время для ПЭВМ среди многофункциональных утилит одним из наиболее совершенных является комплект утилит Norton Utilities. Существуют его версии для использования в среде DOS и Windows.

Разбиение на разделы. Для повышения гарантии хранения информации на винчестере желательно разбивать его на разделы, т.е. независимые области на диске, в каждом из которых может быть создана своя файловая структура. Windows 7 имеет встроенную программу разбиения жестких дисков на разделы. Она находится в «Панели управления» в разделе «Управление компьютером».

Проверка диска на наличие логических и физических ошибок. Если каким-то образом соответствие между тем, что записано в загрузочной области диска, и тем, что на самом деле находится на диске, нарушено, последствия могут быть непредсказуемы. Это может возникнуть вследствие сбоев ОС, и другого ПО. В частности, велика вероятность возникновения ошибок при некорректном завершении работы компьютера, при зависании системы и т.д. Обнаружить возникшие проблемы и предотвратить неприятности поможет стандартная программа Windows Проверка диска.

Дефрагментация. С точки зрения быстродействия винчестер одно из самых слабых мест системы. Файлы на диске постоянно создаются и уничтожаются. Операционная система не всегда может выделить файлу место таким образом, чтобы его кластеры шли друг за другом. То есть файл может занимать несколько кластеров, разбросанных по разным местам диска. В этом случае говорят, что файл фрагментирован. При этом скорость чтения и записи файла замедляется. Если на диске образуется много таких файлов, то скорость работы системы заметно падает. Для решения этой проблемы помогает стандартная программа Windows Дефрагментация диска.

Очистка диска. При регулярной работе на компьютере иногда накапливается некоторый пользовательский и системный «мусор», который полезно периодически расчищать и ликвидировать. Для этого в Windows существует программа – Очистка диска.

Для запуска этих программ используется контекстное меню в окне «Компьютер». Выбрав соответствующий диск, необходимо нажать правую клавишу мыши и выбрать раздел «Сервис» в появившемся окне.

рис. 2.9. обслуживание диска

Для резервного хранения данных используется архивация. Процесс архивации основан на использовании специальных алгоритмов сжатия информации. Реализуются они с помощью программ-архиваторов, позволяющих создавать копии файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл, а также распаковывать архивы ( извлекать файлы из архива ).

Статьи к прочтению:

Что такое файловая система


Похожие статьи:

Урок по теме «Файлы и файловая система»

Категория: Информатика.

Урок по теме «Файлы и файловая система»

Цели урока:

Обучающая:

– познакомить с понятиями файл, папка, файловая система, имя файла, путь к файлу, действия над файлами.

Развивающая:

– формирование умения составлять дерево файловой системы;

– формирование умения отслеживать путь по файловой системе;

– практические навыки по действиям над файлами.

– развитие познавательных интересов, самоконтроля, умения конспектировать.

Воспитательная

– воспитание информационной культуры учащихся, внимательности, аккуратности, дисциплинированности, усидчивости.

Оборудование:

  • ПК; мультимедийный проектор и экран; рабочие тетради; листы с заданиями.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Проверка домашнего задания

Вопросы к классу по теме «Оперативная и долговременная память компьютера»

III. Сообщение целей и задач урока.

Учитель приветствует учеников, проверяет их готовность к уроку, сообщает тему и цель урока.

Вы уже давно, не задумываясь, произносите слово «файл». Что для вас оно обозначает? (Ответы детей)

Вам уже известно, что в файлах на устройствах внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера и все данные. Любому пользователю, работающему на компьютере, приходится иметь дело с файлами. Работа с файлами на компьютере производится с помощью файловой системы, которая является частью операционной системы. На этом уроке мы рассмотрим, что такое файлы и файловые системы.

IV. Изучение нового материала

Теоретическая часть. Объяснение нового материала

1. Файлы и файловая система.

Принцип хранения информации в ЭВМ и электронных устройствах такой, что информация, вне зависимости от ее вида может храниться сплошным потоком, а сохраняется во внешней памяти только в виде файла.

Чтобы понять, что такое файл, рассмотрим следующий пример.

Пример:

Каждый из нас хотя бы один раз в жизни бывал на вокзале в камере хранения.

Как выглядит камера хранения?

В ней стоят стеллажи с ячейками, каждая ячейка имеет строго свой номер, в которой можно оставлять вещи на хранение. Работник камеры хранения регистрирует в журнале данные пассажира и номер ячейки, которую он занял.

В компьютере материальными носителями являются, магнитные диски, лазерные и т. д. Данные подобно вещам в камере хранения распределяются по свободным областям носителя. Проводя аналогию, можно сказать, что файл – это совокупность данных, хранящихся на внешнем носителе.

В информатике существует несколько определений файла. (запись определения в тетрадь)

Определение 1. Файл – логическая, конечная единица хранения информации.

Определение 2. Файл — именованная область внешней памяти.

Определение 3. Файл – это упорядоченная совокупность данных, хранимая во внешней памяти и занимаемая именованную область внешней памяти.

В процессе обработки файл рассматривается как единое целое, которое имеет имя.

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

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

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

Кластер – это минимальный адресуемый блок дисковой памяти для записи чтения данных на винчестере. (запись определения в тетради).

– Что такое имя файла? (ответы учащихся, после рассказ учителя по 2 странице ресурса).

Любой объект обладает именем и характеризуется определёнными параметрами.

Так, если в качестве объекта рассмотреть ребёнка, то его характеристиками могут являться: полное имя, возраст, рост и т. д. Полное имя ребёнка состоит из имени и фамилии. Имя ему дают родители. Фамилию для ребёнка не придумывают, она передаётся от родителей. Фамилия говорит о том, к какой семье он принадлежит, часто от фамилии можно судить о национальности человека.

Файл, как и любой объект, тоже надо как-то назвать. Полное имя файла состоит из имени и тепа.

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

В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более восьми букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например:

proba. txt

В операционной системе Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использование русского алфавита и пробелов. Имя файла не может содержать запрещенные символы: /:*?»|.

Типы файлов отражает тип и назначение характеризующихся данных. Подобно фамилии человека, по типу файла можно судить о том, какого вида данные в нём содержаться: текст, графика, звук или программа. Вместо слова «тип» используют слово «расширение».

Существуют международные соглашения, определяющие, какое обозначение типа принять в том или ином случае. Этот позволят легко ориентироваться среди разнообразных файлов.

Заполнение таблицы в рабочих тетрадях:

Тип

Значение

*. exe или *. com

Исполнительные файлы (запускает программу)

*. sys, *. drv

Системные файлы

*. doc, *. txt

Файл содержит текстовую информацию

*. bmp, *. jpg, *. gif

Файл содержит графическую информацию

*. avi

Файл содержит видеоизображение

*. wav, *. mp3, *. mid

Файл содержит звуковую информацию

*. bac, *. pas

Файлы на языке программирования

*. zip, *. rar

Архивные

2. Типы файловой системы. (Рассказ учителя о одноуровневых и многоуровневых файловых системах. )

Для удобства поиска информации файлы объединяют в группы, называемые каталогами (DOS) или папками (Windows).

Каталог (директория) – специальное место на диске, где регистрируются имена файлов и информация о них (размер, дата и время и последнего изменения и указание на начало размещения файла на диске).

Можно провести аналогию с книгой:

Книга

Диск

Оглавление

Каталог

Содержание

Область хранения файлов

Страницы

Сектора

Каталог самого верхнего уровня называется корневым каталогом. (запись схемы в тетради).

Одноуровневая многоуровневая

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

Рассмотрим, например, запись \KLASS10\DOCS\START2\text. 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.

Рассмотрение иерархической файловой системы.

Задание 1. Определение пути к файлу Monti-Czardas. mp3. (совместно с учителем).

Графическое изображение файловой структуры называется древом.

Определить путь каждого к файлам. (карточка)

Задание 2. По адресам файлов восстановить файловую структуру.

1. С:РисункиПрироданебо. bmp

2. С:РисункиПриродаСнег. bmp

3. С:РисункиКомпьютерМонитор. bmp

4. С:Мои документыДоклад. doc

4. Действия над файлами

Над файлами можно производить следующие основные операции:копирование, перемещение, удаление, переиме­нование и 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.

V. Вопросы учащихся учителю по новой теме.

VI. Практическая работа (самостоятельное выполнение учащимися).

Выполняется по карточкам.

VII. Подведение итогов урока.

Что такое (определение):

– файл; каталог, папка

– имя файлов, расширение файлов;

– файловая система;

– файловая структура, файловая иерархия

– путь к файлу,

– операции(действия) над файлами

Выставление оценок учащимся.

Домашнее задание.

Спасибо всем за урок!

Н. Ю. Нестеренко, МБОУ «Успенская ООШ МО «Ахтубинский район», Астраханская область

Метки: Информатика

Презентация на тему: Понятие файла, файловой системы, классификация Файлы и файловая

1

Первый слайд презентации

Понятие файла, файловой системы, классификация Файлы и файловая система 16.02.2019 1 с.маленькое,2012 г. Автор: Лысогор Н.В. с.маленькое,2012 г.

Изображение слайда

2

Слайд 2: Что такое файл?

Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов. Файл — это информация, хранящаяся на внешнем носителе и имеющая имя. 16.02.2019 2

Изображение слайда

3

Слайд 3: Файловая система

На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой. Файловая система — это функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций с файлами. 16.02.2019 3

Изображение слайда

4

Слайд 4

Полное имя файла Поиск файла Адрес Диск: \ путь Имя файла Имя.расширение Как найти нужный файл? 16.02.2019 4

Изображение слайда

5

Слайд 5: Имя файла

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой : собственно имя файла (до 255 символов) и расширения (3 символа латинскими буквами). Собственно имя файлу дает пользователь (оно может быть написано и русскими буквами), а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании (В зависимости от приложения, в котором он создан). Расширение указывает, какого рода информация хранится в файле, тип файла proba. txt Имя файла Расширение 16.02.2019 5

Изображение слайда

6

Слайд 6: Правила для выбора имен файлов

1. Разрешается использовать до 255 символов. 2. Разрешается использовать символы национальных алфавитов, в частности, русского. 3. Разрешается использовать пробелы и другие ранее запрещенные символы, за исключением следующих девяти: / \ : * ? «< >| 4. В имени файла можно использовать несколько точек. Расширением имени считаются все символы, стоящие за последней точкой. 16.02.2019 6

Изображение слайда

7

Слайд 7: Символы, которые не используют при задании имени файла

/ \ * : ? | “ < > 16.02.2019 7

Изображение слайда

8

Слайд 8

ФАЙЛЫ Исполняемые (программы) Инициализация (запуск) Архивные файлы Может храниться любая информация Файлы данных Просмотр, редактирование 16.02.2019 8

Изображение слайда

9

Слайд 9

Тип файла Расширение Исполняемые программы . exe,. com,. bat Текстовые файлы . txt,. rtf,. doc Графические файлы . bmp,. gif,. jpg,. png,. pds Web-страницы . htm,. html Звуковые файлы . wav,. mp3,. midi,. kar,. ogg Видеофайлы . avi,. mpeg Код (текст) программы на языках программирования . bas,. pas,. cpp Архивные файлы . arj,. zip,. rar

Изображение слайда

10

Слайд 10: Папка ( каталог) – совокупность файлов (подкаталогов) по одной тематике

В операционной системе Windows вместо каталогов используется понятие «папка». Папка – это объект Windows, предназначенное для объединения файлов и других папок в группы. Понятие папки шире, чем понятие «каталог». В Windows на вершине иерархии папок находится папка Рабочий стол. (Следующий уровень представлен папками Мой компьютер, Корзина и Сетевое окружение (если компьютер подключен к локальной сети). 16.02.2019 10

Изображение слайда

11

Слайд 11

На одном компьютере может быть несколько дисков. Каждому дисководу присваивается однобуквенное имя после : А:, В:, С:, D :, … Логический диск – это физический диск, реальный диск или часть физического диска, которому присвоено имя. 16.02.2019 11

Изображение слайда

12

Слайд 12: Файловая структура – вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними

Одноуровневая Многоуровневая (иерархическая) 16.02.2019 12

Изображение слайда

13

Слайд 13: Одноуровневая файловая система

Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла. Диск: имя.расширение А: tetris.exe 16.02.2019 13

Изображение слайда

14

Слайд 14: Многоуровневая иерархическая файловая система

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру (имеет вид перевернутого дерева). Диск ( корневой каталог) \ каталог \ … \ имя.расширение 16.02.2019 14

Изображение слайда

15

Слайд 15: Путь к файлу – последовательность папок, начиная от самой верхней и заканчивая той, в которой непосредственно хранится файл

Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель «\» логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл. C:\Рефераты\ C:\Рефераты\Физика\ C:\Рефераты\Информатика\ C:\Рисунки\ Полное имя файла = имя логического диска + путь к файлу + имя файла 16.02.2019 15

Изображение слайда

16

Слайд 16

Путь к файлу вместе с именем файла называют полным именем 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 16.02.2019 16

Изображение слайда

17

Слайд 17: Иерархии папок Windows

16.02.2019 17

Изображение слайда

18

Слайд 18: Операции с файлами и папками

Копирование (копия файла помещается в другой каталог) Перемещение (сам файл перемещается в другой каталог) Удаление (запись о файле удаляется из каталога) Переименование (изменяется имя файла). 16.02.2019 18

Изображение слайда

19

Слайд 19: Самостоятельная работа

Алгоритм оформления самостоятельной работы: Напишите в тетради – Самостоятельная работа Напишите в тетради – Задание 1. Запишите текст задания. Напишите слово – Ответ: Запишите текст ответа Перейдите к следующему заданию. Примечание*: Если в тексте задания содержится элемент графики (рисунок, схема), то их рисовать в тетради не нужно. Но если требуется ответ в виде графического элемента (рисунка, схемы, графика), то его нужно обязательно нарисовать.

Изображение слайда

20

Слайд 20: Задание 1. Выберите допустимые имена файлов

DIMA*.DOC NIC ? EXE МЯУ.МЯУ.ВМР “ АВ ” :ТХТ

Изображение слайда

21

Слайд 21: Эталон задания 1

с) МЯУ.МЯУ.ВМР

Изображение слайда

22

Слайд 22: Задание 2. Запишите полные имена всех файлов

?

Изображение слайда

23

Слайд 23: Эталон записи полных имен всех файлов

C:\Мои документы\Иванов\ QBasic. doc C:\Мои документы\Петров\Письмо. txt C:\Мои документы\Петров\Рисунки \ Море. bmp C:\Фильмы\Интересный фильм. avi

Изображение слайда

24

Слайд 24: Задание 3. Постройте дерево каталогов

C:\Рисунки\Природа\Небо. bmp C:\Рисунки\Природа\Снег. bmp C:\Рисунки\Компьютер\Монитор. bmp C:\Мои документы\Доклад. doc ?

Изображение слайда

25

Слайд 25: Эталон построения дерева каталогов

Изображение слайда

26

Слайд 26: Задание 4. Придумайте имена и типы для файлов, содержащих следующую информацию:

А) Рецепт борща Б) Фото девушки Г) Страница любимого web -сайта В) Реферат по истории Е) Репродукция картины Л. да Винчи«Джоконда» Д) Любимая песня Ж) Фильм «Терминатор» И) Программа К) Мой архив

Изображение слайда

27

Последний слайд презентации: Понятие файла, файловой системы, классификация Файлы и файловая

16.02.2019 27 Спасибо за внимание!

Изображение слайда

ФАЙЛЫ И ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА Понятие файла файловой системы

ФАЙЛЫ И ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА Понятие файла, файловой системы, классификация

Что такое файл? Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов. Файл — это информация, хранящаяся на внешнем носителе и объединенная общим именем.

Файловая система На каждом носителе информации (жестком или оптическом диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой. Файловая система — это функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций с файлами.

Поиск файла Полное имя файла Адрес Имя файла Диск: путь Имя. расширение Как найти нужный файл?

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла (до 255 символов) и расширения (3 символа). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании. Расширение указывает, какого рода информация хранится в файле, тип файла proba. txt Имя Расширение файла

Соглашение 8. 3 По соглашению 8. 3 имя файла может состоять из двух частей, разделенных точкой. Первая часть может иметь длину до 8 символов. При записи имени файла разрешается использовать только буквы английского алфавита и цифры. Начинаться имя должно с буквы. Пробелы и знаки препинания не допускаются, за исключением восклицательного знака (!), тильды (~) и символа подчеркивания (_).

Длинные имена файлов 1. Разрешается использовать до 255 символов. 2. Разрешается использовать символы национальных алфавитов, в частности русского. 3. Разрешается использовать пробелы и другие ранее запрещенные символы, за исключением следующих девяти: / : * ? «| 4. В имени файла можно использовать несколько точек. Расширением имени считаются все символы, стоящие за последней точкой.

Символы, которые не используют при задании имени файла /*: ? |“

ФАЙЛЫ Исполняемые (программы) Файлы данных Инициализация (запуск) Просмотр, редактирование Архивные файлы Может храниться любая информация

Тип файла Расширение Программы exe, com Текстовые файлы txt, rtf, docх, odt Графические jpg, png, bmp, gif Видеофайлы mp 4, avi, mpeg, ts Звуковые mp 3, wav, midi, flac Web-страницы htm, html Код (текст) программы на языках программирования bas, pas Архивные zip, rar

Определите тип файла по расширению

Папка (каталог) – совокупность файлов (подкаталогов) по одной тематике В операционной системе Windows вместо каталогов используется понятие «папка» . Папка – это объект Windows, предназначенное для объединения файлов и других папок в группы. Папки находятся на логических дисках.

На одном компьютере может быть несколько дисков. Каждому дисководу присваивается однобуквенное имя после : А: , В: , С: , D: , … Логический диск – это физический диск, реальный диск или часть физического диска, которому присвоено имя.

Файловая структура – вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними. Одноуровневая Многоуровневая (иерархическая)

Одноуровневая файловая система Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла. Диск: имя. расширение А: tetris. exe

Многоуровневая иерархическая файловая система Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в многоуровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру (имеет вид перевернутого дерева). Диск (корневой каталог)каталог …имя. расширение

Путь к файлу – последовательность папок, начиная от самой верхней и заканчивая той, в которой непосредственно хранится файл Полное имя файла – имя логического диска + путь к файлу + имя файла C: РефератыФизика C: РефератыИнформатика C: Рисунки Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель «» логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл.

Путь к файлу вместе с именем файла называют полным именем файла. C: РефератыФизикаОптические явления. docx C: РефератыИнформатикаИнтернет. doc C: РефератыИнформатикаКомпьютерные вирусы. doc C: РисункиЗакат. jpg C: Рисунки Зима. jpg

Выберите допустимые имена файлов 1) 2) 3) 4) IVAN*. DOC LIN? EXE КУКУ. ВМР А. В. ТХТ

Соотнесите имена и типы для файлов, содержащих следующую информацию: Фотография друга рецепт. htm Рецепт орехового печенья One derection. mp 4 Песня группы «One derection» Сочинение Репродукция картины картина. jpg One derection. mp 3 One derection. jpg К. Брюллова «Всадница» Видеозапись концерта попгруппы картина. docx

Запишите полные имена всех файлов

Запишите полные имена всех файлов C: Мои документыИвановQBasic. doc C: Мои документыПетровПисьмо. txt C: Мои документыПетровРисункиМоре. bmp C: ФильмыИнтересный фильм. avi

Домашнее задание Готовиться к итоговому тестированию по главе 2: «Компьютер: устройство и программное обеспечение»

Создайте папки и файлы Копируйте из каталога «Рабочий столДокументыЗаданиекартинки рабочего стола» файлы в каталог: Рабочий столДокументыФоточки Создайте новые файлы: Рабочий столДокументыФоточкилес. txt Рабочий столДокументыФоточки-2лес. docx Рабочий столДокументыФоточки-2аux. bmp

Образовательный порта МКПТ — Понятие файла. Типы файлов. Файловый принцип хранения данных. Операции с файлами.

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

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

Файл — это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

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

Тип файла

Расширение

Исполняемые программы

exe, com

Текстовые файлы

txt, rtf,

Графические файлы

bmp, gif, jpg, png, pds

Web-страницы

htm, html

Звуковые файлы

wav, mp3, midi, kar, ogg

Видеофайлы

avi, mpeg

Код (текст) программы на языках программирования

bas, pas, cpp

В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более восьми букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например: proba.txt

В операционной системе Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использование русского алфавита, например: Единицы измерения информации.doc

Файловый принцип хранения данных. Файловая система

На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется установленной файловой системой.

Файловая система — это система хранения файлов и организации каталогов.

Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов.

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в много уровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру.

Начальный, корневой, каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают вложенные каталоги 2-го уровня и т. д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.

Путь к файлу

Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель «\» логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга каталогов, в последнем из которых находится данный нужный файл

Например, путь к файлам на рисунке можно записать так:

C:\basic\ C:\Музыка\Пикник\

Полное имя файла

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

C:\basic\prog123.bas C:\Музыка\Пикник\Иероглиф.mp3

Операции над файлами

Операционная система должна предоставить в распоряжение пользователя набор операций для работы с файлами, реализованных через системные вызовы. Чаще всего при работе с файлом пользователь выполняет не одну, а несколько операций. Во-первых, нужно найти данные файла и его атрибуты по его символьному имени, во-вторых, считать необходимые атрибуты файла в отведенную область оперативной памяти и проанализировать права пользователя на выполнение требуемой операции. Затем выполнить операцию, после чего освободить занимаемую данными файла область памяти. Ниже приведены типовые операции над файлами:

  • Create — Создание файла, не содержащего данных. Смысл данного вызова — объявить, что файл существует и присвоить ему ряд атрибутов.
  • Delete — Удаление файла и освобождение занятого им дискового пространства.
  • Open — Перед использованием файла процесс должен его открыть. Цель данного системного вызова разрешить системе проанализировать атрибуты файла и проверить права доступа к файлу, а также считать в оперативную память список адресов блоков файла для быстрого доступа к его данным.
  • Close — Если работа с файлом завершена, его атрибуты и адреса блоков на диске больше не нужны. В этом случае файл нужно закрыть, чтобы освободить место во внутренних таблицах файловой системы.
  • Seek — Дает возможность специфицировать место внутри файла, откуда будет производиться считывание (или запись) данных, то есть задать текущую позицию.
  • Read — Чтение данных из файла. Обычно это происходит с текущей позиции. Пользователь должен задать объем считываемых данных и предоставить буфер для них.
  • Write — Запись данных в файл с текущей позиции. Если текущая позиция находится в конце файла, его размер увеличивается, в противном случае запись осуществляется на место имеющихся данных, которые, таким образом, теряются.
  • Get attributes — Предоставляет процессам нужные им сведения об атрибутах файла. В качестве примера можно привести, утилиту make, которая использует информацию о времени последней модификации файлов.
  • Set attributes — Дает возможность пользователю установить некоторые атрибуты. Наиболее очевидный пример — установка режима доступа к файлу.
  • Rename — Возможность переименования файла создает дополнительные удобства для пользователя. Данная операция может быть смоделирована копированием данного файла в файл с новым именем и последующим его удалением.

 

Файловая система — что это такое и их виды

13 октября, 2020

Автор: Maksim

Файловая система является важной частью любого накопителя информации. Она позволяет организовывать файловое пространство и работать с ней операционной системе.

Все это нужно, чтобы мы могли быстро получать доступ к своим файлам, записывать новые, и вообще взаимодействовать со своим накопителем информации.

Прошлый материал был посвящен сочетанию клавиш WIN + R. Сегодня мы разберем понятие/определение файловой системы, рассмотрим, какие они бывают и чем отличаются друг от друга.

Что такое файловая система

Файловая система (File System, ФС) — определяет и контролирует, как будут храниться и именоваться данные на носителе/накопителе информации: флешке, жестком или ssd диске и других. От нее зависит способ хранения данных на накопителе, сам формат данных и то, как они будут записываться/читаться в дальнейшем.

Также ее можно назвать программным интерфейсом, который позволяет структурировать данные на накопителе, чтобы программное обеспечение могло быстро получить к ним доступ.

Файловая система делает организованную структуру на накопителе информации. Все записанные данные на нем хранятся в своих определенных местах, под определенными именами и с присвоенными атрибутами. Если бы ФС не было, то файлы хранились бы на носителе просто в одном большом массиве данных и определить, где начало какого файла и его конец, было бы невозможно. Система бы просто не знала, как вытащить необходимый файл.

Что определяет файловая система:

  • Структура
  • Правила хранения и чтения данных
  • Размер кластеров
  • Формат содержимого
  • Размер имен файлов
  • Максимально возможный размер файла и раздела. К примеру, в ФАТ32 максимальный размер всего 4 ГБ, т.е. 4 294 967 295 байт.
  • Набор атрибутов файла

Как это работает

Файловая система, созданная на носителе информации, позволяет получать к ней доступ программному обеспечению — читать и записывать данные на накопитель, т.е. вообще работать с ним.

Операционная система видит накопитель информации, как один большой набор кластеров, в которых хранятся данные. Размер этих кластеров определяет файловая система. При записи файлов она разбивает их на части по размеру кластера, структурирует и записывает каждый в свой кластер по определенному порядку.

Когда программное обеспечение хочет получить доступ к какому-либо файлу, хранящемуся на носителе, оно запрашивает у ФС его по имени, размеру и атрибутам. Когда же происходит запись то, наоборот, отправляет в ФС все эти данные, а она уже сама осуществляет запись в соответствии со своими правилами.

Прочитает ли ваше устройство флешку или SD карту с определенной файловой системой, определяет то, какая операционная система установлена на этом устройстве. С компьютерами все просто, здесь читается практически любая ФС на носителях, и более того — мы сами можем определять ее при форматировании. Windows, Linux, Mac OS, Android и IOS — универсальные ОС, которые поддерживают сразу несколько разных видов файловых систем.

А вот в случае с оборудованием типа: магнитол, телевизоров, DVD плееров с USB входом и другим аналогичным — прочитает ли оно флешку, к примеру, в формате NTFS, будет зависеть уже от производителя этого оборудования. Поэтому, перед тем, как покупать такую аппаратуру, или записывать файлы для нее на накопитель, посмотрите какую ФС она вообще поддерживает.

Интересно! Термин файловая система раньше использовался для описания метода хранения бумажных документов/файлов. Только в 1 961 году его начали применять для использования к компьютерам, причем своего значения он не потерял.

Виды

Есть определенные файловые системы, которые используются повсеместно, это: FAT32, NTFS и exFAT. Это универсальные ФС, которые видят все ОС: Windows, Linux, Mac OS, IOS, Android и другие. А также их читают практически все фотоаппараты, видеокамеры, телевизоры и другое оборудование. Есть и ФС, которые были специально разработаны для работы в определенных приложениях, к примеру, ISO 9660 разработана специально для оптических дисков.

Интересно! ФС могут быть напрямую не связанными с накопителем информации. Есть и виртуальные, и сетевые ФС, они определяют способ доступа к данным, хранящимся на удаленной машине.

FAT

FAT (таблица размещения файлов) — это простая ФС с классической архитектурой. Была разработана еще в 1 976 годах Биллом Гейтсом и Марком МакДональдом для MS-DOS и Windows. До сих пор применяется для некоторых флеш накопителей. Используется исключительно для небольших флеш накопителей, дисков и простых структур папок.

Представляет собой групповой метод организации информации. Чтобы размещать файлы выделена отдельная логическая область в начале тома.

Существует четыре версии этой ФС, самые известные и распространенные на данный момент — FAT32 и exFAT (FAT64). Цифра в конце названия означает количество бит, которые отведены для хранения кластера.

FAT32

FAT32 — это разновидность файловой системы FAT. На данный момент является предпоследней версией этой ОС, прямом перед exFAT. Имеет расширенный размер тома, т.е. использует 32-разрядную адресацию кластеров.

Появилась вместе с Windows 95. Поддерживается практически всеми ОС. Но, практически уже не используется, так как, имеет ограничение на размер файла в 4Гб и полный размер накопителя может быть только менее 8 терабайт.

Представляет собой пространство, разделенное на три части: одна область для служебных структур, форма указателей в виде таблиц и зона для хранения самих файлов.

NTFS

NTFS — это файловая система, являющаяся стандартом для Windows и других ОС. Поддерживается практическими всеми устройствами и не имеет лимита на размер файлов в 4 Гб.

Была разработана на смену FAT, обладает более высокой производительностью, защитой, механизмом хранения информации. Данные располагаются в главной таблице — MFT. Файлы можно именовать на любом языке в стандарте юникода UTF.

Интересно! Именно данную ФС на данный момент используют практически во всех накопителях информации, для: компьютеров и ноутбуков, телефонов, телевизоров и других устройств.

exFAT

exFAT — это улучшенная система FAT32, избавленная от ее недостатков. Была создана специально для SSD дисков, здесь используется куда меньшее количество перезаписей секторов, что увеличивает срок службы таких дисков. Ограничения на размер данных нет и увеличен размер кластера.

Из минусов — не все ОС и устройства видят ее на данный момент, те же Windows Vista без Service Pack и более ранние просто не могут с ней работать. Это же относится и к некоторым моделям устройств: телевизоров, планшетов, магнитол и других.

В заключение

Это была основная информация, которую нужно знать по этой теме. Каждый раз, перед тем, как форматировать свой диск, вберите правильную ФС для него и все будет работать исправно.

Как определить тип файловой системы?

Как определить тип файловой системы?

Ответ мастера:

Обычно пользователь хорошо знает установленную операционную систему на компьютере и используемую файловую систему. Но может появиться необходимость определить тип файловой системы. Обычно она возникает, если вы садитесь работать за чужой компьютер.

Способ организации и хранения данных на разных носителях информации, в том числе и на жестких дисках, определяет файловая система. Есть много разных файловых систем. Самыми распространенными файловыми системами для операционных систем Windows являются: NTFS, FAT16, FAT32. Для операционной системы Linux и для Unix — ext2 и ext3.

Тип файловой системы можно узнать разными способами. Один из способов (самый простой) – нужно открыть «Мой компьютер», выберите диск, который вас интересует, правой кнопкой мышки кликните по нему и в открывшемся меню выберите пункт «Свойства». Откроется окно, в котором будут написаны тип и файловая система диска. Например, для операционных систем Windows XP и Windows 7 будет показана файловая система NTFS.

Если же перед вами находится неработающий компьютер, который отказывается загружаться, то информацию о его дисках можно просмотреть при помощи программы Acronis Dick Director. Ее запуск происходит непосредственно с компакт-диска. Для того чтобы выбрать загрузку с диска после старта нажмите F12, откроется окно выбора устройства загрузки. Есть компьютеры на которых вызов окна загрузки выполняется другими клавишами.

Теперь выберите загрузку с CD и нажмите клавишу Enter. Появится меню, в котором нужно выбрать Acronis Dick Director. После загрузки появится окно программы. В нем вы увидите диски компьютера с указанием типов файловых систем. Утилита Acronis Dick Director очень удобная программа, которая дает возможность разбить диски нужным вам образом и отформатировать их в нужной файловой системе. При помощи этой же программы, можно восстановить, с высокой степенью вероятности, разделы дисков после того, как они были случайно потеряны. Можно восстановить диски со всеми папками и файлами.

Имеется версия утилиты Acronis Dick Director, которая запускается под Windows. С помощью ее тоже можно просмотреть информацию по файловым системам. Но осуществлять какие-либо операции на этой версии не рекомендуется, так как после перезагрузки системы существует очень большой риск того, что компьютер не загрузится совсем. Если возникнет необходимость разбить диск, то лучше воспользоваться версией с компакт-диска, так как она очень надежна.

файлов и файловых систем | Baeldung on Computer Science

1. Обзор

В повседневной жизни мы используем очень много различных типов файлов, таких как текстовые файлы, файлы изображений и музыкальные файлы.

В этом руководстве мы рассмотрим, как работают файлы и как компьютеры справляются с их организацией с помощью файловых систем.

2. Что такое файл и формат файла?

Файл — это последовательность битов, байтов или записей. Его значение определяется автором и пользователем файла. У каждого файла есть логическое место, в котором он хранится или извлекается. Данные внутри файла каким-то образом организованы, и мы называем это форматом файла. Мы также можем создать собственный формат, однако проще и лучше всего использовать существующий стандарт, такой как JPEG, PNG и TXT. По сути, файл содержит метаданные и полезную нагрузку. В следующем разделе мы рассмотрим формат растрового изображения (BMP) и то, как работают его метаданные.

2.1. Растровый формат

Прежде чем мы сможем точно считать данные, мы должны знать несколько деталей, таких как битрейт и является ли это одиночной дорожкой. Итак, на самом деле это данные о данных, и мы называем это метаданными. Давайте посмотрим на метаданные растрового формата ниже:

Как мы видим, метаданные растрового изображения включают некоторые важные значения, такие как общий размер файла, ширина изображения, высота изображения и глубина цвета. Как и в растровом формате, все другие форматы файлов, такие как TXT, PNG, PPT, ZIP, имеют метаданные. Они все одинаковые. У них есть длинные списки чисел, и эти числа находятся в двоичном формате на запоминающем устройстве. Форматы файлов играют важную роль в чтении и понимании данных внутри.

3. Как хранить файлы?

Мы рассмотрели, как работают файлы, и теперь мы продолжим с тем, как компьютеры могут хранить эти файлы. Независимо от того, является ли основная единица хранения полосой ленты, барабаном или диском, аппаратные и программные абстракции позволяют нам думать о хранилище как о длинных контейнерах, в которых хранятся значения.

Когда компьютеры просто выполняли одно вычисление, вся система хранения функционировала как один большой файл. В ранних системах хранения данные начинались непосредственно в начале хранения и загружались в порядке создания выходных данных.Этот процесс повторялся до тех пор, пока единица хранения не была заполнена. Однако по мере совершенствования технологий хранения и вычислений стало практичным и выгодным хранить более одного файла одновременно.

В этом случае хранение файлов подряд является первой идеей, и эта идея может сработать. Это похоже на последовательное хранение личных идентификаторов в целочисленном массиве без сохранения информации о размере личных идентификаторов. В этом случае сохраненные данные не имеют смысла. Вот почему компьютер должен знать, где файлы начинаются и заканчиваются.Единицы хранения не имеют конкретной части для этой операции. Они просто хранят много битов.

3.1. Файл каталога, фрагментация и дефрагментация

Чтобы решить эту проблему, нам нужен специальный файл, в котором записано, где начинаются и заканчиваются другие файлы. Хотя мы называем его многими другими именами, наиболее известным является этот файл каталога.

Файл каталога содержит имена всех остальных файлов в хранилище, где файлы начинаются и заканчиваются. Он также хранит метаданные об этих файлах и их длине.Когда мы хотим добавить файл или удалить файл, мы должны обновить информацию в файле каталога. Эта система каталогов представляет собой небольшую часть файловой системы, которая является частью операционной системы и управляет всеми сохраненными файлами.

Эта одноуровневая система может быть проблематичной, когда мы пытаемся добавить некоторые данные в некоторые файлы. Потому что не будет места для его выполнения без перезаписи следующего файла в блоке памяти. Поэтому современные файловые системы в современных операционных системах имеют две методологии. Во-первых, они хранят файлы в блоках. Этот метод экономит немного больше места для модификаций и называется резервным пространством. Это также позволяет, чтобы все данные файла имели общий размер. Это упрощает управление. Второе, что делает файловая система, — позволяет разделить файлы на части и хранить их в нескольких блоках.

Мы называем это фрагментацией. Хотя для многих технологий хранения, таких как магнитная лента, открытие больших файлов за короткое время может стать головной болью, дефрагментация решает эту проблему. Компьютер фактически копирует данные и пытается сохранить их в правильном порядке. После дефрагментации мы можем открыть наш файл.

3.2. Система файловой иерархии

До этого момента мы предполагаем, что все файлы находятся в одном каталоге, но, конечно, нецелесообразно держать все файлы на одном уровне. На самом деле это похоже на документы в реальном мире, может быть очень полезно хранить связанные файлы вместе в папках. Затем мы можем собрать связанные папки в другие папки. Это называется системой файловой иерархии и тем, что используют наши компьютеры. Мы можем увидеть пример этого на рисунке ниже:

4. Файловые системы

Файловая система — это набор методов и структур данных, используемых операционной системой для отслеживания файлов на диске или разделе. При использовании файловой системы данные, помещенные в единицу хранения, могут интерпретироваться операционной системой. Помимо этого, это всего лишь одна большая часть данных, которую мы не знаем, где она начинается и заканчивается.

Существует так много разных файловых систем. Давайте рассмотрим некоторые типы файловых систем.

4.1. Дисковые файловые системы

Файловая система диска имеет возможность произвольного доступа к данным на дисковом носителе за короткий промежуток времени. Существует множество примеров дисковых файловых систем, таких как FAT, NTFS, HFS, UFS и ZFS.

Оптические диски также являются частью дисковых файловых систем. ISO 9660 и UDF являются распространенными форматами для дисков CD, DVD и Blu-ray.

4.2. Файловые системы флэш-памяти

Файловая система флэш-памяти учитывает уникальные возможности, производительность и ограничения устройств флэш-памяти. Несмотря на то, что устройства флэш-памяти могут использовать дисковые файловые системы в качестве базового носителя данных, лучше использовать файловую систему, специально реализованную для флэш-устройств.

4.3. Файловые системы базы данных

Другим типом файловой системы является файловая система на основе базы данных. Вместо иерархически организованного администрирования файлы идентифицируются по их атрибутам, таким как тип файла, автор и тема.

4.4. Сетевые файловые системы

Доступ к файлам на сервере осуществляется через сетевую файловую систему. Программы могут создавать, управлять и получать доступ к файлам и каталогам на удаленных компьютерах, подключенных к сети, используя локальные интерфейсы. Сетевые файловые системы включают клиенты, подобные файловым системам, для FTP и WebDAV.

4.5. Ленточные файловые системы

Файловая система на ленте — это формат ленты и файловая система, предназначенная для хранения файлов на ленте. Они в основном в формате магнитных лент.Магнитные ленты представляют собой последовательные единицы хранения, доступ к которым занимает гораздо больше времени, чем к дискам. Это затрудняет создание и обслуживание файловой системы общего назначения.

Несмотря на подобные проблемы, IBM могла бы разработать файловую систему для лент и назвать ее Linear Tape File System. Они выпустили систему как IBM Linear Tape File System с открытым исходным кодом — Single Drive Edition (LTFS-SDE).

5. Заключение

Файловые системы позволяют нам скрывать необработанные биты, хранящиеся на дисках.Фактически они позволяют нам думать о данных как об упорядоченных и легкодоступных файлах.

В этой статье мы описали, что такое файл и формат файла, а также подробно рассказали о том, как компьютеры хранят файлы в единицах хранения. Мы также упомянули файловые системы и подробно рассказали о различных типах файловых систем.

Авторы Внизу

Если у вас есть несколько лет опыта работы в области компьютерных наук или исследований, и вы хотите поделиться этим опытом с сообществом, ознакомьтесь с нашими Руководящими принципами участия .

Системный файл

— Определение

Системный файл — это важный файл, являющийся частью операционной системы или драйвера устройства. Системные файлы должны быть полными и присутствовать в системе для правильной работы системы. Когда системные файлы повреждены вредоносным ПО, пользователи должны знать, как переустановить или восстановить системные файлы.

Для систем Windows выполните следующие действия для восстановления системных файлов:

• Для Windows XP и Server 2003 :

    1. Нажмите Пуск>Выполнить .
    2. В текстовом поле Открыть введите следующее, затем нажмите OK :
      MSCONFIG

    1. Убедитесь, что выбран параметр Обычный запуск — загрузить все драйверы устройств и службы .

    1. Нажмите кнопку Развернуть .
    2. В появившемся диалоговом окне введите следующее:

    При этом:
  • Файл для восстановления содержит путь и имя файла, который вы хотите восстановить.
  • Восстановление из содержит путь к CAB-файлам Windows. Этот путь может варьироваться от машины к машине. Это может быть локальный диск, сетевой диск или компакт-диск. На локальном диске это обычно C:\WINDOWS\OPTIONS\INSTALL .
  • Файл сохранения в содержит путь к файлу, который вы хотите восстановить (не указывайте имя файла).
  • Нажмите кнопку Развернуть .
  • • Для Windows Vista и Windows 7 :

    1. Вставьте установочный диск Windows или флэш-накопитель USB и перезагрузите компьютер.
    2. При появлении запроса нажмите любую клавишу для загрузки с компакт-диска.
    3. Выберите настройки языка и нажмите Далее .
    4. Нажмите Восстановите компьютер .
    5. Выберите операционную систему, которую хотите восстановить, затем нажмите Далее .
    6. В меню Параметры восстановления системы выберите Восстановление при загрузке . В этот момент Windows автоматически начинает восстанавливать измененные и удаленные системные файлы.

    Высокоуровневое обсуждение концепций файловой системы Linux

    Эта статья предназначена для очень высокоуровневого обсуждения концепций файловой системы Linux. Он не предназначен для низкоуровневого описания того, как работает конкретный тип файловой системы, такой как EXT4, и не предназначен для обучения командам файловой системы.

    Каждый компьютер общего назначения должен хранить данные различных типов на жестком диске (HDD) или его эквиваленте, например на USB-накопителе.На это есть несколько причин. Во-первых, оперативная память теряет свое содержимое при выключении компьютера. Существуют энергонезависимые типы ОЗУ, которые могут поддерживать данные, хранящиеся там, после отключения питания (например, флэш-ОЗУ, используемое в USB-накопителях и твердотельных накопителях), но флэш-ОЗУ намного дороже, чем стандартная энергозависимая ОЗУ, такая как DDR3 и другие подобные типы.

    Вторая причина, по которой данные необходимо хранить на жестких дисках, заключается в том, что даже стандартная оперативная память все равно дороже места на диске.Стоимость ОЗУ и диска быстро снижается, но ОЗУ по-прежнему лидирует по стоимости байта. Быстрый расчет стоимости байта, основанный на стоимости 16 ГБ ОЗУ по сравнению с жестким диском емкостью 2 ТБ, показывает, что ОЗУ примерно в 71 раз дороже за единицу, чем жесткий диск. Типичная стоимость оперативной памяти сегодня составляет около 0,0000000043743750 долларов за байт.

    Краткая историческая справка, чтобы представить нынешние затраты на оперативную память в перспективе: в самые ранние дни вычислений один тип памяти был основан на точках на экране ЭЛТ.Это было очень дорого — около 1,00 доллара за бит !

    Определения

    Вы можете слышать, как люди говорят о файловых системах разными и запутанными способами. Само слово может иметь несколько значений, и вам, возможно, придется различать правильное значение из контекста обсуждения или документа.

    Я попытаюсь определить различные значения слова «файловая система» на основе того, как я наблюдал его использование в различных обстоятельствах. Обратите внимание, что, пытаясь соответствовать стандартным «официальным» значениям, я намерен определить термин на основе его различных вариантов использования.Эти значения будут рассмотрены более подробно в следующих разделах этой статьи.

    1. Вся структура каталогов Linux, начиная с верхнего (/) корневого каталога.
    2. Определенный тип формата хранения данных, например EXT3, EXT4, BTRFS, XFS и т. д. Linux поддерживает почти 100 типов файловых систем, включая как очень старые, так и новейшие. Каждый из этих типов файловых систем использует свои собственные структуры метаданных для определения того, как данные хранятся и доступны.
    3. Раздел или логический том, отформатированный с использованием файловой системы определенного типа, который можно смонтировать в указанной точке монтирования в файловой системе Linux.

    Основные функции файловой системы

    Дисковое хранилище — это необходимость, которая приносит с собой некоторые интересные и неизбежные детали. Очевидно, что файловая система предназначена для предоставления места для энергонезависимого хранения данных; это его конечная функция. Однако есть много других важных функций, вытекающих из этого требования.

    Все файловые системы должны предоставлять пространство имен, то есть методологию именования и организации. Это определяет, как можно назвать файл, в частности длину имени файла и подмножество символов, которые могут использоваться для имен файлов из общего набора доступных символов. Он также определяет логическую структуру данных на диске, например, использование каталогов для организации файлов вместо того, чтобы просто сваливать их все вместе в один огромный конгломерат файлов.

    После определения пространства имен необходима структура метаданных, чтобы обеспечить логическую основу для этого пространства имен.Сюда входят структуры данных, необходимые для поддержки иерархической структуры каталогов; структуры для определения того, какие блоки пространства на диске используются, а какие доступны; структуры, позволяющие сохранять имена файлов и каталогов; информация о файлах, такая как их размер и время их создания, изменения или последнего доступа; и местоположение или местоположения данных, принадлежащих файлу на диске. Другие метаданные используются для хранения высокоуровневой информации о подразделениях диска, таких как логические тома и разделы.Эти метаданные более высокого уровня и структуры, которые они представляют, содержат информацию, описывающую файловую систему, хранящуюся на диске или разделе, но они отделены от метаданных файловой системы и не зависят от них.

    Файловые системы также требуют интерфейса прикладного программирования (API), который обеспечивает доступ к вызовам системных функций, которые управляют объектами файловой системы, такими как файлы и каталоги. API обеспечивают такие задачи, как создание, перемещение и удаление файлов. Он также предоставляет алгоритмы, которые определяют такие вещи, как расположение файла в файловой системе.Такие алгоритмы могут учитывать такие цели, как скорость или минимизация фрагментации диска.

    Современные файловые системы также предоставляют модель безопасности, которая представляет собой схему определения прав доступа к файлам и каталогам. Модель безопасности файловой системы Linux помогает гарантировать, что пользователи имеют доступ только к своим собственным файлам, а не к чужим или к самой операционной системе.

    Последним строительным блоком является программное обеспечение, необходимое для реализации всех этих функций. В Linux используется программная реализация, состоящая из двух частей, как способ повысить эффективность как системы, так и программиста.


    Рисунок 1: Программная реализация двухкомпонентной файловой системы Linux.

    Первая часть этой реализации, состоящей из двух частей, — виртуальная файловая система Linux. Эта виртуальная файловая система предоставляет ядру и разработчикам единый набор команд для доступа ко всем типам файловых систем. Программное обеспечение виртуальной файловой системы вызывает специальный драйвер устройства, необходимый для взаимодействия с различными типами файловых систем. Драйверы устройств, специфичные для файловой системы, являются второй частью реализации.Драйвер устройства интерпретирует стандартный набор команд файловой системы как специфичный для типа файловой системы раздела или логического тома.

    Структура каталога

    Как обычно очень организованная Дева, я предпочитаю хранить вещи небольшими, организованными группами, а не в одном большом ведре. Использование каталогов помогает мне хранить и затем находить нужные файлы, когда я их ищу. Каталоги также известны как папки, потому что их можно рассматривать как папки, в которых хранятся файлы по аналогии с физическим рабочим столом.

    В Linux и многих других операционных системах каталоги могут быть структурированы в виде древовидной иерархии. Структура каталогов Linux четко определена и задокументирована в стандарте иерархии файловой системы Linux (FHS). Ссылка на эти каталоги при доступе к ним осуществляется с использованием последовательно расположенных более глубоких имен каталогов, соединенных косой чертой (/), таких как /var/log и /var/spool/mail. Это так называемые пути.

    В следующей таблице представлен очень краткий список стандартных, хорошо известных и определенных каталогов Linux верхнего уровня и их назначения.

    Каталог Описание
    / (корневая файловая система) Корневая файловая система — это каталог верхнего уровня файловой системы. Он должен содержать все файлы, необходимые для загрузки системы Linux до того, как будут смонтированы другие файловые системы. Он должен включать все необходимые исполняемые файлы и библиотеки, необходимые для загрузки остальных файловых систем. После загрузки системы все остальные файловые системы монтируются в стандартные, четко определенные точки монтирования как подкаталоги корневой файловой системы.
    /ящик Каталог /bin содержит исполняемые файлы пользователя.
    /ботинок Содержит статический загрузчик, исполняемый файл ядра и файлы конфигурации, необходимые для загрузки компьютера с Linux.
    /dev Этот каталог содержит файлы устройств для каждого аппаратного устройства, подключенного к системе. Это не драйверы устройств, а файлы, представляющие каждое устройство на компьютере и облегчающие доступ к этим устройствам.
    /и т. д. Содержит файлы конфигурации локальной системы для главного компьютера.
    /дом Хранилище домашнего каталога для пользовательских файлов. У каждого пользователя есть подкаталог в /home.
    /библиотека Содержит файлы общей библиотеки, необходимые для загрузки системы.
    /носитель Место для установки внешних съемных носителей, таких как флэш-накопители USB, которые могут быть подключены к хосту.
    / шт. Временная точка монтирования для обычных файловых систем (например, на несъемных носителях), которую можно использовать, пока администратор восстанавливает файловую систему или работает с ней.
    /опция Необязательные файлы, такие как прикладные программы, поставляемые поставщиком, должны находиться здесь.
    /корень Это не корневая (/) файловая система. Это домашний каталог для пользователя root.
    /сбин Системные двоичные файлы.Это исполняемые файлы, используемые для системного администрирования.
    /tmp Временный каталог. Используется операционной системой и многими программами для хранения временных файлов. Пользователи также могут временно хранить файлы здесь. Обратите внимание, что файлы, хранящиеся здесь, могут быть удалены в любое время без предварительного уведомления.
    /USR Это общедоступные файлы только для чтения, включая исполняемые двоичные файлы и библиотеки, справочные файлы и другие типы документации.
    /вар Здесь хранятся файлы переменных данных. Это может включать такие вещи, как файлы журналов, MySQL и другие файлы базы данных, файлы данных веб-сервера, почтовые ящики и многое другое.
    Таблица 1: Верхний уровень иерархии файловой системы Linux.

    Каталоги и их подкаталоги, показанные в Таблице 1, вместе с их подкаталогами, имеющими бирюзовый фон, считаются неотъемлемой частью корневой файловой системы.То есть их нельзя создать как отдельную файловую систему и смонтировать во время запуска. Это связано с тем, что они (в частности, их содержимое) должны присутствовать во время загрузки, чтобы система загружалась правильно.

    Каталоги /media и /mnt являются частью корневой файловой системы, но они никогда не должны содержать никаких данных. Скорее, это просто временные точки монтирования.

    Остальные каталоги, которые не имеют фонового цвета в Таблице 1, не обязательно должны присутствовать во время последовательности загрузки, но будут смонтированы позже, во время последовательности запуска, которая подготавливает хост к выполнению полезной работы.

    Обязательно обратитесь к официальной веб-странице стандарта иерархии файловой системы Linux (FHS) для получения подробной информации о каждом из этих каталогов и их многочисленных подкаталогах. В Википедии также есть хорошее описание FHS. Этот стандарт должен соблюдаться как можно точнее, чтобы обеспечить операционную и функциональную согласованность. Независимо от типов файловых систем, используемых на хосте, эта иерархическая структура каталогов одинакова.

    Единая структура каталогов Linux

    В некоторых операционных системах ПК, отличных от Linux, при наличии нескольких физических жестких дисков или нескольких разделов каждому диску или разделу назначается буква диска.Необходимо знать, на каком жестком диске находится файл или программа, например C: или D:. Затем вы вводите букву диска в виде команды, например, D: , чтобы перейти на диск D:, а затем используете команду cd , чтобы перейти в правильный каталог, чтобы найти нужный файл. Каждый жесткий диск имеет свое собственное отдельное и полное дерево каталогов.

    Файловая система Linux объединяет все физические жесткие диски и разделы в единую структуру каталогов. Все начинается сверху — с корневого (/) каталога.Все остальные каталоги и их подкаталоги расположены в одном корневом каталоге Linux. Это означает, что существует только одно дерево каталогов, в котором можно искать файлы и программы.

    Это может работать только потому, что файловая система, такая как /home, /tmp, /var, /opt или /usr, может быть создана на отдельных физических жестких дисках, в другом разделе или в другом логическом томе из / (корневой) файловая система, а затем монтируется в точку монтирования (каталог) как часть корневого дерева файловой системы.Даже съемные диски, такие как флэш-накопитель USB или внешний жесткий диск USB или ESATA, будут подключены к корневой файловой системе и станут неотъемлемой частью этого дерева каталогов.

    Одной из веских причин для этого является переход с одной версии дистрибутива Linux на другую или переход с одного дистрибутива на другой. В целом, помимо любых утилит обновления, таких как dnf-upgrade в Fedora, целесообразно время от времени переформатировать жесткий диск (диски), содержащие операционную систему, во время обновления, чтобы полностью удалить весь мусор, который накопился с течением времени.Если /home является частью корневой файловой системы, она также будет переформатирована, и тогда ее придется восстанавливать из резервной копии. Имея /home в качестве отдельной файловой системы, она будет известна программе установки как отдельная файловая система, и ее форматирование можно пропустить. Это также может относиться к /var, где хранятся база данных, почтовые ящики, веб-сайт и другие переменные пользовательские и системные данные.

    Существуют и другие причины сохранения определенных частей дерева каталогов Linux в виде отдельных файловых систем.Например, давным-давно, когда я еще не знал о потенциальных проблемах, связанных с тем, что все необходимые каталоги Linux являются частью / (корневой) файловой системы, мне удалось заполнить свой домашний каталог большим количеством очень большие файлы. Поскольку ни каталог /home, ни каталог /tmp не были отдельными файловыми системами, а были просто подкаталогами корневой файловой системы, вся корневая файловая система заполнялась. У операционной системы не оставалось места для создания временных файлов или расширения существующих файлов данных.Сначала прикладные программы начали жаловаться, что нет места для сохранения файлов, а потом очень странно начала себя вести и сама ОС. Загрузка в однопользовательском режиме и удаление проблемных файлов в моем домашнем каталоге позволили мне снова начать работу. Затем я переустановил Linux, используя довольно стандартную настройку нескольких файловых систем, и смог предотвратить повторение полного сбоя системы.

    Однажды у меня была ситуация, когда хост Linux продолжал работать, но не позволял пользователю войти в систему с помощью рабочего стола с графическим интерфейсом.Я смог войти в систему с помощью интерфейса командной строки (CLI) локально, используя одну из виртуальных консолей, и удаленно, используя SSH. Проблема заключалась в том, что файловая система /tmp была заполнена, и некоторые временные файлы, необходимые для рабочего стола с графическим интерфейсом, не могли быть созданы во время входа в систему. Поскольку вход в CLI не требовал создания файлов в /tmp, нехватка места не помешала мне войти в систему с помощью CLI. В этом случае каталог /tmp был отдельной файловой системой, и в группе томов, частью которой был логический том /tmp, было достаточно места.Я просто расширил логический том /tmp до размера, который соответствовал моему свежему пониманию объема временного файлового пространства, необходимого на этом хосте, и проблема была решена. Обратите внимание, что это решение не требовало перезагрузки, и как только файловая система /tmp была увеличена, пользователь смог войти на рабочий стол.

    Другая ситуация произошла, когда я работал администратором лаборатории в одной крупной технологической компании. Один из наших разработчиков установил приложение в неправильном месте (/var).Приложение аварийно завершало работу из-за того, что файловая система /var была заполнена, а файлы журналов, хранящиеся в /var/log в этой файловой системе, не могли быть дополнены новыми сообщениями из-за нехватки места. Однако система продолжала работать, потому что критические файловые системы / (root) и /tmp не заполнялись. Удаление проблемного приложения и его переустановка в файловой системе /opt решили эту проблему.

    Типы файловых систем

    Linux поддерживает чтение около 100 типов разделов; он может создавать и записывать только некоторые из них.Но возможно — и очень часто — монтировать файловые системы разных типов в одной и той же корневой файловой системе. В этом контексте мы говорим о файловых системах с точки зрения структур и метаданных, необходимых для хранения и управления пользовательскими данными на разделе жесткого диска или логическом томе. Полный список типов разделов файловой системы, распознаваемых командой Linux fdisk , приведен здесь, чтобы вы могли почувствовать высокую степень совместимости Linux с очень многими типами систем.

     0 Пустой 24 NEC DOS 81 Minix / старый Lin bf Solaris
     1 FAT12 27 Скрытая NTFS Win 82 Linux swap / So c1 DRDOS/сек (FAT-
     2 XENIX root 39 Plan 9 83 Linux c4 DRDOS/сек (FAT-
     3 XENIX usr 3c PartitionMagic 84 OS/2 скрыто или c6 DRDOS/сек (FAT-
     4 FAT16 <32M 40 Venix 80286 85 Расширенный Linux c7 Syrinx
     5 Расширенный 41 PPC PReP Boot 86 Набор томов NTFS da Данные без файловой системы
     6 FAT16 42 SFS 87 Набор томов NTFS db CP/M / CTOS / .7 HPFS/NTFS/exFAT 4d QNX4.x 88 Открытый текст Linux от Dell Utility
     8 AIX 4e QNX4.x 2-я часть 8e Linux LVM df BootIt
     9 Загрузочный AIX 4f QNX4.x 3-я часть 93 Доступ Amoeba e1 DOS
     a OS/2 Boot Manag 50 OnTrack DM 94 Amoeba BBT e3 DOS R/O
     b W95 FAT32 51 OnTrack DM6 Aux 9f BSD/OS e4 SpeedStor
     c W95 FAT32 (LBA) 52 CP/M a0 IBM Thinkpad hi ea выравнивание Rufus
     e W95 FAT16 (LBA) 53 OnTrack DM6 Aux a5 FreeBSD eb BeOS fs
     f W95 Ext'd (LBA) 54 OnTrackDM6 a6 OpenBSD ee GPT
    10 OPUS 55 EZ-Drive a7 NEXTSTEP ef EFI (FAT-12/16/
    11 Скрытый FAT12 56 Golden Bow a8 Darwin UFS f0 Linux/PA-RISC b
    12 Compaq diagnost 5c Priam Edisk a9 NetBSD f1 SpeedStor
    14 Скрытый FAT16 <3 61 SpeedStor ab Darwin boot f4 SpeedStor
    16 Скрытый FAT16 63 GNU HURD или Sys af HFS / HFS+ f2 DOS вторичный
    17 Скрытый HPFS/NTF 64 Novell Netware b7 BSDI fs fb VMware VMFS
    18 AST SmartSleep 65 Novell Netware b8 BSDI swap fc VMware VMKCORE
    1b Скрытый W95 FAT3 70 DiskSecure Mult bb Мастер загрузки hid fd Linux raid auto
    1c Скрытый W95 FAT3 75 PC/IX bc Acronis FAT32 L fe LANstep
    1e Скрытый W95 FAT1 80 Старый Minix для загрузки Solaris ff BBT
     

    Основная цель поддержки возможности чтения столь многих типов разделов — обеспечить совместимость и, по крайней мере, некоторое взаимодействие с файловыми системами других компьютерных систем.Варианты, доступные при создании новой файловой системы в Fedora, показаны в следующем списке.

    • бтрфс
    • рамы
    • доб.2
    • доб3
    • доб.4
    • жир
    • gfs2
    • hfsplus
    • миникс
    • MS-DOS
    • нтфс
    • запасные части
    • жир
    • xfs

    Другие дистрибутивы поддерживают создание различных типов файловых систем.Например, CentOS 6 поддерживает создание только тех файловых систем, которые выделены жирным шрифтом в приведенном выше списке.

    Крепление

    Термин «монтировать» файловую систему в Linux относится к ранним временам вычислительной техники, когда необходимо было физически смонтировать ленту или съемный диск на соответствующем дисковом устройстве. После физического размещения на диске файловая система на диске будет логически смонтирована операционной системой, чтобы сделать содержимое доступным для доступа ОС, прикладных программ и пользователей.

    Точка монтирования — это просто каталог, как и любой другой, созданный как часть корневой файловой системы. Так, например, домашняя файловая система смонтирована в каталоге /home. Файловые системы могут быть смонтированы в точках монтирования других файловых систем, не являющихся корневыми, но это менее распространено.

    Корневая файловая система Linux монтируется в корневой каталог (/) в самом начале последовательности загрузки. Другие файловые системы монтируются позже программами запуска Linux, либо rc в SystemV, либо systemd в более новых версиях Linux.Монтирование файловых систем в процессе запуска управляется конфигурационным файлом /etc/fstab. Простой способ запомнить это: fstab означает «таблица файловой системы» и представляет собой список файловых систем, которые должны быть смонтированы, их назначенные точки монтирования и любые параметры, которые могут потребоваться для конкретных файловых систем.

    Файловые системы монтируются в существующий каталог/точку монтирования с помощью команды mount . В общем, любой каталог, который используется в качестве точки монтирования, должен быть пустым и не содержать никаких других файлов.Linux не запрещает пользователям монтировать одну файловую систему поверх уже существующей или в каталог, содержащий файлы. Если вы монтируете файловую систему в существующий каталог или файловую систему, исходное содержимое будет скрыто, и будет видно только содержимое вновь смонтированной файловой системы.

    Заключение

    Я надеюсь, что эта статья развеяла часть возможной путаницы, связанной с термином файловая система. Мне потребовалось много времени и очень полезный наставник, чтобы по-настоящему понять и оценить сложность, элегантность и функциональность файловой системы Linux во всех ее значениях.

    Если у вас есть вопросы, задавайте их в комментариях ниже, и я постараюсь на них ответить.

    В следующем месяце

    Другая важная концепция заключается в том, что для Linux все является файлом. У этой концепции есть несколько интересных и важных практических применений для пользователей и системных администраторов. Причина, по которой я упоминаю об этом, заключается в том, что вы, возможно, захотите прочитать мою статью «Все есть файл» перед статьей, которую я планирую выпустить в следующем месяце в каталоге /dev.

    Что такое файловая система управления данными?

    Файловая система управления данными (также называемая файловой системой) — это тип программного обеспечения, которое позволяет пользователям получать доступ к небольшим группам данных и упорядочивать их.Обычно он интегрирован в операционную систему компьютера и отвечает за хранение и извлечение файлов с носителя, например жесткого диска или флэш-накопителя. Файловые системы фактически представляют собой цифровую версию бумажных файловых систем для более широкого диапазона типов файлов.

    Файловая система и СУБД

    В то время как файловая система — это тип программного обеспечения, отвечающего за сохранение целых файлов на носителе данных, система управления базами данных (СУБД) — это программное приложение, с помощью которого пользователь взаимодействует с базой данных.В файловой системе все файлы организованы в каталоги и папки, и иногда один и тот же файл может дублироваться в нескольких местах. Это означает, что существует гораздо большая вероятность несогласованности данных с файловыми системами. Кроме того, файловые системы обычно имеют значительно меньшую емкость, чем СУБД, и могут изменять только метаданные конкретного файла, а не его содержимое. Примеры файловых систем включают NTFS от Microsoft и Hierarchical File System от Apple.

    СУБД, с другой стороны, является гораздо более крупным приложением, которое может сложным образом манипулировать большими объемами данных.Обычно он имеет более продвинутые функции безопасности для защиты содержащихся в нем данных и предлагает резервное копирование и восстановление в случае потери данных, в отличие от файловой системы. Однако СУБД обычно намного дороже и сложнее в реализации, чем файловая система. Известные продукты СУБД включают MySQL, IBM DB2 и Amazon RDS.

    Преимущества файловых систем

    К преимуществам файловых систем относятся:

    • Простота использования
    • Недорогой
    • Повышение производительности
    • Подходит для управления персональными данными

    Недостатки файловых систем

    К недостаткам файловых систем относятся:

    • Ограниченная вместимость
    • Ограниченная функциональность
    • Меньше безопасности
    • Большая несогласованность данных
    • Нет возможности резервного копирования или восстановления

    Файловые системы ОС — E 115: Введение в вычислительные среды

    Неотъемлемой частью ОС является так называемая файловая система.Файловая система  – это структура данных, которая хранит данные и информацию на устройствах хранения (жестких дисках, гибких дисках и т. д.), что упрощает их извлечение. В разных ОС используются разные файловые системы, но все они имеют схожие функции.

    Наиболее важной частью файловой системы является метод, используемый для индексации файлов на жестком диске. Этот индекс позволяет ОС в любой момент узнать, где найти определенный файл на жестком диске. Этот индекс чаще всего основан на именах файлов.В зависимости от операционной системы существуют разные файловые системы и, следовательно, разные методы индексации.

    В среде Windows вы найдете одну из трех файловых систем, каждая из которых имеет разные методы индексации. Первая известна как файловая система FAT (12, 16 или 32). Эта система использует так называемую таблицу размещения файлов для индексации файлов на диске. Эта таблица размещения файлов очень проста в реализации и использовании, но может быть несколько медленной. Он делит жесткие диски на один или несколько разделов (частей), которые становятся буквами, например C:, D: и т. д.

    Вторая файловая система, с которой вы можете столкнуться при использовании Windows, называется NTFS (файловая система новой технологии). NTFS  использует двоичные деревья, которые, несмотря на свою сложность, обеспечивают очень быстрое время доступа. Он основывается на функциях FAT, добавляет новые функции и изменяет некоторые другие. Это восстанавливаемая файловая система, что означает, что она отслеживает действия в файловой системе.

    Третья файловая система, exFAT, представляет собой облегченную файловую систему, используемую в основном в приложениях для флэш-памяти и SD-картах.Он имеет большие ограничения на размер файла и размер раздела, что означает, что вы можете хранить файлы размером более 4 ГБ на флэш-накопителе или SD-карте, отформатированной в exFAT.

    В среде macOS вы найдете файловую систему HFS+. HFS Plus  или HFS +  использует нечто, известное как B-дерево, для индексации файлов на жестких дисках. B-деревья (отличающиеся от бинарного дерева) обеспечивают быстрое время доступа, как и бинарное дерево. В июне 2016 года Apple внедрила свою новую файловую систему APFS, которая также использует B-дерево для индексации файлов.Он стал заменой HFS+ в macOS High Sierra и более поздних версиях, а также в iOS 10.3+.

    В зависимости от того, какой тип среды Linux вы используете, вы можете столкнуться с несколькими различными файловыми системами. Некоторые из них ext2, ext3 и ext4. Также используются XFS, JFS и некоторые другие. Наиболее распространенным является ext3, расширение для журналирования файловой системы ext2 в Linux. Ведение журнала — это метод записи данных, позволяющий значительно сократить время, затрачиваемое на восстановление файловой системы после сбоя.XFS работает очень быстро и также использует B-деревья для индексации файлов.

    упрощает доступ к локальным файлам

    API доступа к файловой системе позволяет веб-приложениям считывать или сохранять изменения непосредственно в файлах и папках на устройстве пользователя.

    — обновлено

    Что такое API доступа к файловой системе? #

    API доступа к файловой системе (ранее известный как Native File System API, а до этого он назывался Writeable Files API) позволяет разработчикам создавать мощные веб-приложения, которые взаимодействуют с файлами на локальном устройстве пользователя, такими как IDE, фото и видео редакторы, текстовые редакторы и многое другое.После того как пользователь предоставит доступ к веб-приложению, этот API позволяет ему читать или сохранять изменения непосредственно в файлах и папках на устройстве пользователя. Помимо чтения и записи файлов API доступа к файловой системе предоставляет возможность открывать каталог и перечислять его содержимое.

    API доступа к файловой системе, несмотря на схожее название, отличается от интерфейса файловой системы , предоставляемого API файлов и каталогов, который документирует типы и операции, предоставляемые браузерами для сценариев, когда иерархия файлов и каталогов перетаскиваются на страницу или выбираются с помощью элементов формы или эквивалентных действий пользователя.

    Он также отличается от устаревшей спецификации File API: Directorys and System, которая определяет API для навигации по иерархиям файловой системы и средства, с помощью которых браузеры могут открывать изолированные разделы локальной файловой системы пользователя для веб-приложений.

    Если вы раньше работали с чтением и записью файлов, многое из того, чем я собираюсь поделиться, будет вам знакомо. Я призываю вас прочитать ее в любом случае, потому что не все системы одинаковы.

    Мы много думали о разработке и реализации API доступа к файловой системе, чтобы люди могли легко управлять своими файлами.Дополнительные сведения см. в разделе «Безопасность и разрешения».

    Текущее состояние #

    На этапе пробной версии использовался универсальный метод с именем Window.chooseFileSystemEntries() , который был заменен тремя специализированными методами Window.showOpenFilePicker() , Window.showSaveFilePicker() и Window.showDirectoryPicker() . Был ряд других изменений, о которых вы можете прочитать.

    Поддержка браузера #

    Поддержка браузера: chrome 86, Поддерживается 86 firefox, Не поддерживается × edge 86, Поддерживается 86 safari, Не поддерживается × Source

    API доступа к файловой системе в настоящее время поддерживается в большинстве браузеров Chromium в Windows, macOS, Chrome OS и линукс.Заметным исключением является Brave (brave/brave-browser#11407). планируется поддержка Android; вы можете отслеживать прогресс, пометив crbug.com/1011535.

    Использование API доступа к файловой системе #

    Чтобы продемонстрировать мощь и полезность API доступа к файловой системе, я написал текстовый редактор для одного файла. Он позволяет открыть текстовый файл, отредактировать его, сохранить изменения обратно на диск или создать новый файл и сохранить изменения на диск. В нем нет ничего особенного, но он дает достаточно, чтобы помочь вам понять концепции.

    Попробуйте #

    Посмотрите API доступа к файловой системе в действии в демонстрации текстового редактора.

    Чтение файла из локальной файловой системы #

    Первый вариант использования, который я хотел рассмотреть, состоял в том, чтобы попросить пользователя выбрать файл, затем открыть и прочитать этот файл с диска.

    Попросить пользователя выбрать файл для чтения #

    Точка входа в API доступа к файловой системе — window.showOpenFilePicker() . При вызове он показывает диалоговое окно выбора файла и предлагает пользователю выбрать файл.После выбора файла API возвращает массив файловых дескрипторов. Необязательный параметр options позволяет влиять на поведение средства выбора файлов, например, позволяя пользователю выбирать несколько файлов, каталогов или файлов разных типов. Без указания каких-либо параметров средство выбора файлов позволяет пользователю выбрать один файл. Это идеально подходит для текстового редактора.

    Как и многие другие мощные API, вызов showOpenFilePicker() должен выполняться в безопасном контексте и должен вызываться жестом пользователя.

      пусть дескриптор файла; 
    butOpenFile.addEventListener('click', async () => {
    // Деструктурировать одноэлементный массив.
    [fileHandle] = await window.showOpenFilePicker();
    // Что-то сделать с дескриптором файла.
    });

    Когда пользователь выбирает файл, showOpenFilePicker() возвращает массив дескрипторов, в данном случае одноэлементный массив с одним FileSystemFileHandle , который содержит свойства и методы, необходимые для взаимодействия с файлом.

    Полезно хранить ссылку на дескриптор файла, чтобы ее можно было использовать позже. Это потребуется для сохранения изменений обратно в файл или для выполнения любых других файловых операций.

    Чтение файла из файловой системы #

    Теперь, когда у вас есть дескриптор файла, вы можете получить его свойства или получить доступ к самому файлу. А пока я просто прочитаю его содержимое. Вызов handle.getFile() возвращает объект File , который содержит большой двоичный объект. Чтобы получить данные из большого двоичного объекта, вызовите один из его методов ( slice() , stream() , text() или arrayBuffer() ).

      const file = await fileHandle.getFile(); 
    константное содержимое = ожидание file.text();

    В большинстве случаев вы можете читать файлы в последовательном порядке с помощью методов stream() , text() или arrayBuffer() . Для получения произвольного доступа к содержимому файла используйте метод slice() .

    Объект File , возвращенный FileSystemFileHandle.getFile() , доступен для чтения только до тех пор, пока базовый файл на диске не изменился.Если файл на диске изменен, объект File становится нечитаемым, и вам потребуется снова вызвать getFile() , чтобы получить новый объект File для чтения измененных данных.

    Собираем все вместе #

    Когда пользователи нажимают кнопку «Открыть», в браузере отображается средство выбора файлов. После выбора файла приложение считывает содержимое и помещает его в