Файловая система 2

Файловая система

Лекция 4

• Введение

Файловая система - это часть ОС, обеспечивающей

- организацию хранения и доступа к информации на различных носителях

- пользовательский интерфейс при работе с данными

- совместное использование файлов несколькими пользователями и процессами.

2. Имена файлов
Файлы

- Файловая система берет на себя организацию взаимодействия программ с файлами, расположенными на дисках.

- Для идентификации файлов используются имена.

- Пользователи дают файлам символьные имена, при этом учитываются ограничения ОС как на используемые символы, так и на длину имени.

2. Имена файлов
Переход от коротких имен файлов к длинным

- При переходе к длинным именам возникает проблема совместимости с ранее созданными приложениями, использующими короткие имена.

- Файловая система должна уметь предоставлять эквивалентные короткие имена (псевдонимы) файлам, имеющим длинные имена.

2. Имена файлов
Символьные имена файлов

- Обычно разные файлы могут иметь одинаковые символьные имена.

- В этом случае файл однозначно идентифицируется так называемым составным именем, представляющем собой последовательность символьных имен каталогов.

- В некоторых системах одному и тому же файлу не может быть дано несколько разных имен, а в других такое ограничение отсутствует.

- В последнем случае ОС присваивает файлу дополнительно уникальное имя, так, чтобы можно было установить взаимно-однозначное соответствие между файлом и его уникальным именем.

- Уникальное имя представляет собой числовой идентификатор и используется программами операционной системы (inode в Unix).

3. Типы файлов

Файлы бывают разных типов:

- обычные файлы

- специальные файлы

- файлы-каталоги

3. Типы файлов
Обычные файлы

- Обычные файлы в свою очередь подразделяются на текстовые и двоичные.

- Текстовые файлы состоят из строк символов, представленных в ASCII-коде. Это могут быть документы, исходные тексты программ и т.п. Текстовые файлы можно прочитать на экране и распечатать на принтере.

- Двоичные файлы не используют ASCII-коды, они часто имеют сложную внутреннюю структуру, например, объектный код программы или архивный файл. Все операционные системы должны уметь распознавать хотя бы один тип файлов - их собственные исполняемые файлы.

3. Типы файлов
Специальные файлы

- Специальные файлы - это файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, которые позволяют пользователю выполнять операции ввода-вывода, используя обычные команды записи в файл или чтения из файла.

- Эти команды обрабатываются вначале программами ФС, а затем на некотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления соответствующим устройством.

- Специальные файлы, так же как и устройства ввода-вывода, делятся на блок-ориентированные и байт-ориентированные.

3. Типы файлов
Каталоги

- Каталог – это

- группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений (например, файлы, содержащие программы игр, или файлы, составляющие один программный пакет)

- файл, содержащий системную информацию о группе файлов, его составляющих.

- В каталоге содержится список файлов, входящих в него, и устанавливается соответствие между файлами и их характеристиками (атрибутами).

3. Типы файлов
Каталоги

В разных файловых системах могут использоваться в качестве атрибутов разные характеристики, например:

- информация о разрешенном доступе,

- пароль для доступа к файлу,

- владелец файла,

- создатель файла,

- признак "только для чтения",

- признак "скрытый файл",

- признак "системный файл",

- признак "архивный файл",

3. Типы файлов
Каталоги

- признак "двоичный/символьный",

- признак "временный" (удалить после завершения процесса),

- признак блокировки,

- длина записи,

- указатель на ключевое поле в записи,

- длина ключа,

- времена создания, последнего доступа и последнего изменения,

- текущий размер файла,

- максимальный размер файла.

3. Типы файлов
Каталоги

- Каталоги могут непосредственно содержать значения характеристик файлов (MS-DOS) или ссылаться на таблицы, содержащие эти характеристики (ОС UNIX)

3. Типы файлов
Каталоги

- Каталоги могут образовывать иерархическую структуру за счет того, что каталог более низкого уровня может входить в каталог более высокого уровня.

- Иерархия каталогов может быть деревом или сетью.

- Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входить только в один каталог (MS-DOS), и сеть - если файл может входить сразу в несколько каталогов (UNIX)

- Как и любой другой файл, каталог имеет символьное имя и однозначно идентифицируется составным именем, содержащим цепочку символьных имен всех каталогов, через которые проходит путь от корня до данного каталога.

3. Типы файлов
Каталоги 4. Логическая организация файла

- Программист имеет дело с логической организацией файла, представляя файл в виде определенным образом организованных логических записей.