Максимальное количество символов в расширении имени файла в операционной системе ms dos
Обновлено: 30.06.2024
По стандарту диски могут быть разбиты на логические разделы, но мы будем рассматривать диски с одним разделом.
Как вы знаете из предыдущих лекций: блоки записываются последовательно; по спирали; сектора по 2352 байта.
Порядок записи информации:
Каждый CD-ROM начинается с 16 блоков (неопределенных ISO 9660), эта область может быть использована для размещения загрузчика ОС или для других целей.
Дальше один блок основного описателя тома - хранит общую информацию о CD-ROM, в нее входит:
- идентификатор системы (32байта)
- идентификатор тома (32байта)
- идентификатор издателя (128байт)
- идентификатор лица, подготовившего данные (128байт)
- имена трех файлов, которые могут содержать краткий обзор, авторские права и библиографическая информация.
- ключевые слова: размер логического блока (как правило 2048, но могут быть 4096, 8192 и т.д.); количество блоков; дата создания; дата окончания срока службы диска.
- описатель корневого каталога (номер блока содержащего каталог).
Могут быть дополнительные описатели тома, подобные основному.
Каталоговая запись стандарта ISO 9660.
Каталоговая запись стандарта ISO 9660.
Расположение файла - номер начального блока, т.к. блоки располагаются последовательно.
L - длина имени файла в байтах
Имя файла - 8 символов, 3 символа расширения (из-за совместимости с MS-DOS). Имя файла может встречаться несколько раз, но с разными номерами версий.
Sys - поле System use (используется различными ОС для своих расширений )
Порядок каталоговых записей:
Описатель самого каталога (аналог ".")
Ссылка на родительский каталог (аналог "..")
Остальные записи (записи файлов) в алфавитном порядке
Количество каталоговых записей не ограничено, но ограничено количество вложенности каталогов - 8.
В стандарте ISO 9660 определены три уровня ограничений:
имена файлов и каталогов до 31 символа
- имена файлов и каталогов до 31 символа
- файлы могут быть не непрерывными, состоять из разделов
3.1.2 Рок-ридж расширения для UNIX
Это расширение было создано, чтобы файловая система UNIX была представлена на CD-ROM.
Для этого используется поле System use.
Расширения содержат следующие поля:
PX - атрибуты POSIX (стандартные биты rwxrwxrwx, (чтение, запись, запуск) (владелец, группа, все) )
PN - старший и младший номер устройств (чтобы можно было записать каталог /dev, который содержит устройства)
SL - символьная связь
NM - альтернативное имя, позволяет использовать произвольные имена, без ограничений
CL - расположение дочернего узла (чтобы обойти ограничение на вложенность каталогов)
PL - расположение дочернего узла (чтобы обойти ограничение на вложенность каталогов)
RE - перераспределение (чтобы обойти ограничение на вложенность каталогов)
TF - временные штампы (время создания, последнее изменение , последний доступ)
3.1.3 Joliet расширения для Windows
Это расширение было создано, чтобы файловая система ОС Windows 95 была представлена на CD-ROM.
Для этого используется поле System use.
Расширения содержат следующие поля:
Длинные имена файлов (до 64 символов)
Набор символов Unicode (поддержка различных языков)
Преодоление ограничений на вложенность каталогов
Имена каталогов с расширениями
3.1.4 Romeo расширения для Windows
Стандарт Romeo предоставляет другую возможность записи файлов с длинными именами на компакт-диск. Длина имени может составлять 128 символов, однако использование кодировки Unicode не предусмотрено. Альтернативные имена в этом стандарте не создаются, поэтому программы MS-DOS не смогут прочитать файлы с такого диска.
Вы можете выбрать стандарт Romeo только в том случае, если диск предназначен для чтения приложениями Windows 95 и Windows NT.
3.1.5 HFS расширения для Macintosh
Иерархическая файловая система компьютеров Macintosh, не совместима ни с какими другими файловыми системами и называется Hierarchical File System (HFS).
3.1.6 Файловая система UDF (Universal Disk Format)
Изначально созданная для DVD, с версии 1.50 добавили поддержку CD-RW и CD-R.
Эта файловая система позволяет дописывать диски, а также поддерживает большие размеры файлов и длинные имена файлов.
3.2 Файловая система CP/M
CP/M (Control Program for Microcomputers) - операционная система, предшественник MS-DOS.
В ее файловой системе только один каталог, с фиксированными записями по 32 байта.
Имена файлов - 8+3 символов верхнего регистра.
После каждой перезагрузки рассчитывается битовый массив занятых и свободных блоков. Массив находится постоянно в памяти (для 180Кбайтного диска 23 байта массива). После завершения работы, он не записывается на диск.
Каталоговая запись CP/M
Видно, что максимальный размер файла 16Кбайт (16*1Кбайт).
Для файлов размером от 16 до 32 Кбайт можно использовать две записи. Для до 48 Кбайт три записи и т.д.
Порядковый номер записи хранится в поле экстент.
Код пользователя - каждый пользователь мог работать только со своими файлами.
Порядок чтения файлов:
Файл открывается системным вызовом open
Читается каталоговая запись, из которой получает информацию о всех блоках.
Вызывается системный вызов read
3.2 Файловая система MS-DOS (FAT-12,16,32)
В первых версиях был только один каталог (MS-DOS 1.0).
С версии MS-DOS 2.0 применили иерархическую структуру.
Каталоговые записи, фиксированны по 32 байта.
Имена файлов - 8+3 символов верхнего регистра.
Порядок чтения файлов:
Файл открывается системным вызовом open, которому указывается путь к файлу (может быть абсолютным и относительным).
Файловая система открывает каталоги (согласно пути), считывает последний каталог в память.
Ищет описатель файла.
Читается дескриптор файла, из которого получает информацию о всех блоках.
Вызывается системный вызов read
Каталоговая запись MS-DOS, обратите внимание на пустые 10 байт, они будут задействованы в Windows 98
Атрибут архивный нужен для программ резервного копирования, по нему они определяют надо копировать файл или нет.
Поле время (16 разрядов) разбивается на три подполя:
секунды - 5бит (2^5=32 поэтому хранятся с точностью до 2-х секунд)
Поле даты (16 разрядов) разбивается на три подполя:
год - 7бит (начинается с 1980г, т.е. максимальный 2107г.)
Теоретически размер файлов может быть до 4Гбайт (32 разряда).
Все блоки файла в записи не хранятся, а только первый блок. Этот номер используется в качестве индекса для 64К (для FAT-16) элементов FAT-таблицы, хранящейся в оперативной памяти.
В зависимости от количества блоков на диске в системе MS-DOS применяется три версии файловой системы FAT:
FAT-32 - для адреса используются только 28 бит, поэтому правильнее назвать FAT-28
Размер блока (кластера) должен быть кратным 512 байт.
В первой версии MS-DOS использовалась FAT-12 с 512 байтовыми блоками, поэтому максимальный размер раздела мог достигать 2Мбайта (2^12*512байта).
С увеличением дисков, этого стало не хватать, стали увеличивать размер блоков 1,2 и 4 Кбайта (2^12) (при этом эффективность использования диска падает).
FAT-12 до сих пор применяется для гибких дисков.
16-разрядные дисковые указатели
Размеры кластеров 512, 1, 2, 4, 8, 16 и 32Кбайт (2^15)
Таблица постоянно занимала в памяти 128 Кбайт.
Максимальный размер раздела диска мог достигать 2Гбайта (2^16*32Кбайта).
Причем кластер в 32 Кбайта для файлов со средним размером в 1Кбайт, не эффективен.
Размеры кластеров 512, 1, 2, 4, 8, 16 и 32Кбайт
Максимальный размер раздела диска мог бы достигать 2^28*2^15, но здесь уже вступает другое ограничение - 512 байтные сектора адресуются 32-разрядным числом, а это 2^32*2^9, т.е. 2 Тбайта.
Максимальный размер раздела для различных размеров кластеров
Размер кластера, Кбайт
Из таблицы видно, что FAT-16 использовать не эффективно уже при разделах в 256 Мбайт, учитывая, что средний размер файла 1Кбайт.
3.2.4 Расширение Windows 98 для FAT-32
Для расширения были задействованы 10 свободных бит.
Формат каталоговой записи в системе FAT-32 с расширениями для Windows 98
Пять добавленных полей:
NT - предназначено для совместимости с Windows.
Sec - дополнение к старому полю время, позволяет хранить время с точностью до секунды (было 2 секунды)
Дата и время создания файла (Creation time)
Дата (но не время) последнего доступа (Last access)
Для хранения номера блока выделено еще 2 байта (16 бит), т.к. номера блоков стали 32-разрядные.
Основная надстройка над FAT-32, это длинные имена файлов.
Для каждого файла стали присваивать два имени:
Короткое 8+3 для совместимости с MS-DOS
Длинное имя файла, в формате Unicode
Доступ к файлу может быть получен по любому имени.
Если файлу дано длинное имя (или используются пробелы), то система делает следующие шаги:
берет первые шесть символов
преобразуются в верхний регистр ASCII, удаляются пробелы, лишние точки, некоторые символы преобразуются в "_"
если такое имя есть, то используется суффикс
Короткие имена хранятся в в обычном дескрипторе файла.
Длинные имена хранятся в дополнительных каталоговых записях, идущих перед основным описателем файла. Каждая такая запись содержит 13 символов формата Unicode (для символа Unicode нужно два байта).
Формат каталогов записи с фрагментом длинного имени файла в Windows 98
Поле "Атрибуты" позволяет отличить фрагмент длинного имени (значение 0х0F) от дескриптора файла. Старые программы MS-DOS каталоговые записи со значением поля атрибутов 0х0F, просто игнорируют.
Последовательность - порядковый номер в последовательности фрагментов.
Длина имени файла ограничена 260 символами не из-за порядкового номера (1 байт), для номера используются только 6 бит 6х13=819 символов.
Контрольная сумма нужна для выявления ошибок, т.к. файл с длинным именем может удалить MS-DOS и создать новый, и тогда останутся не удаленные записи, которые "прилипнут" к новому файлу. Т.к. это поле один байт, есть вероятность 1/256 что Windows 98 не заметит подмены.
3.3 Файловая система NTFS
Файловая система NTFS была разработана для Windows NT.
64-разрядные адреса, т.е. теоретически может поддерживать 2^64*2^16 байт (1 208 925 819 Пбайт
Размеры блока (кластера) от 512байт до 64 Кбайт, для большинства используется 4Кбайта.
Поддержка больших файлов.
Имена файлов ограничены 255 символами Unicode.
Длина пути ограничивается 32 767 (2^15) символами Unicode.
Имена чувствительны к регистру, my.txt и MY.TXT это разные файлы (но из-за Win32 API использовать нельзя), это заложено на будущее.
Журналируемая файловая система, т.е. не попадет в противоречивое состояние после сбоев.
Контроль доступа к файлам и каталогам.
Поддержка жестких и символических ссылок.
Поддержка сжатия и шифрования файлов.
Поддержка дисковых квот.
Главная файловая таблица MFT (Master File Table) - главная структура данных в каждом томе, записи фиксированные по 1Кбайту. Каждая запись описывает один каталог или файл. Для больших файлов могут использоваться несколько записей, первая запись называется - базовой записью.
MFT представляет собой обычный файл (размером до 2^48 записей), который может располагаться в любом месте на диске.
Главная файловая таблица MFT, каждая запись ссылается на файл или каталог.
Первые 16 записей MFT зарезервированы для файлов метаданных. Каждая запись описывает нормальный файл, имена этих файлов начинаются с символа "$".
Каждая запись представляет собой последовательность пар (заголовок атрибута, значение).
Некоторые записи метаданных в MFT:
0) Первая запись описывает сам файл MFT, и содержит все блоки файла MFT. Номер первого блока файла MFT содержится в загрузочном блоке.
1) Дубликат файла MFT, резервная копия.
2) Журнал для восстановления, например, перед созданием, удалением каталога делается запись в журнал. Система не попадет в противоречивое состояние после сбоев.
3) Информация о томе (размер, метка и версия)
4) Определяются атрибуты для MFT записей.
6) Битовый массив использованных блоков - для учета свободного места на диске
7) Указывает на файл начальной загрузки
Атрибуты, используемые в записях MFT:
Стандартная информация - флаговые биты (только чтение, архивный), временные штампы и т.д.
Имя файла - имя файла в кодировке Unicode, файлы могут повторятся в формате MS-DOS 8+3.
Список атрибутов - расположение дополнительных записей MFT
Идентификатор объекта - 64-разрядный идентификатор файла, уникальный для данного тома.
Точка повторного анализа - используется для символьных ссылок и монтирования устройств.
Корневой индекс - используется для каталогов
Размещение индекса - используется для очень больших каталогов
Битовый массив - используется для очень больших каталогов
Поток данных утилиты регистрации - используется для шифрования
Данные - поточные данные, может повторяться, используется для хранения самого файла. За заголовком следует список дисковых адресов, определяющий положение файла на диске, если файл очень маленький (несколько сотен байт), то следует сам файл (такой файл называется - непосредственный файл).
Как привило, все данные файла не помещаются в запись MFT.
Дисковые блоки файлам назначаются по возможности в виде серий последовательных блоков (сегментов файлов). В идеале файл должен быть записан в одну серию (не фрагментированный файл), файл, состоящий из n блоков, может быть записан от 1 до n серий.
Запись MFT для 9-блочного файла, состоящего из трех сегментов (серий).
Вся запись помещается в одну запись MFT (файл не сильно фрагментирован).
Заголовок содержит количество блоков (9 блоков).
Каждая серия записывается в виде пары, дисковый адрес - количество блоков (20-4, 64-2, 80-3).
Каждая пара, при отсутствие сжатия, это два 64-разрядные числа (16 байт на пару).
Многие адреса содержат большое количество нулей, сжатие делается за счет убирания нулей в старших байтах. В результате для пары требуется чаще всего 4байта.
Если файл сильно фрагментирован, требуется несколько записей MFT.
Три записи MFT для сильно фрагментированного файла.
В первой записи указывается индексы на дополнительные записи.
Может потребоваться очень много индексов MFT, так что индексы не поместятся в запись. В этом случае список хранится не в MFT, а в файле.
Запись MFT для небольшого каталога
Поиск файла в каталоге по имени состоит в последовательном переборе имен файлов.
Для больших каталогов используется другой формат. Используется дерево В+, обеспечивающее поиск в алфавитном порядке.
3.3.1 Поиск файла по имени
При создании файла, программа обращается к библиотечной процедуре
Этот вызов попадает в совместно используемую библиотеку уровня пользователя kernel32.dll, где \??\ помещается перед именем файла, и получается строка:
Это имя пути передается системному вызову NtFileCreate в качестве параметра.
Этапы поиска файла C:\windows\readmy.txt
3.3.2 Сжатие файлов
Если файл помечен как сжатый, то система автоматически сжимает при записи, а при чтении происходит декомпрессия.
Берутся для изучения первые 16 блоков файла (не зависимо от сегментов файла).
При меняется к ним алгоритм сжатия.
Если полученные данные можно записать хотя бы в 15 блоков, они записываются в сжатом виде.
Если их можно записать только в 16 блоков, то они записываются в несжатом виде.
Алгоритм повторяется для следующих 16 блоков.
Запись MFT для предыдущего файла.
Как видно из рисунка, сжатие приводит к сильной фрагментации.
Чтобы прочитать сжатый блок системе придется распаковать весь сегмент. Поэтому сжатие применяют к 16 блокам, если увеличить количество блоков, уменьшится производительность (но возрастет эффективность сжатия).
3.3.3 Шифрование файлов
Любую информацию, если она не зашифрована, можно прочитать, получив доступ. Поэтому самая надежная защита информации от несанкционированного доступа - шифрование.
Даже если у вас украдут винчестер, прочесть данные не смогут (большинство не сможет).
Если файл помечен как шифрованный, то система автоматически шифрует при записи, а при чтении происходит дешифрация.
Шифрование и дешифрование выполняет не сама NTFS, а специальный драйвер EFS (Encrypting File System).
Каждый блок шифруется отдельно.
Длинное имя файла (LFN ) Поддержка расширения Microsoft с обратной совместимостью из 8.3 fi lename (короткое имя файла) схема именования, используемая в DOS . Длинные имена файлов могут быть более информативными, включая более длинные расширения имен файлов , распространенные в других операционных системах, например .jpg , .tiff , .html и .xhtml вместо специализированных сокращенных имен, таких как .jpg , .tif , .htm или .xht . Стандарт был общим с таблицей размещения файлов (FAT) файловыми системами с момента его первой реализации в Windows NT 3.5 1994 года.
Поддерживать совместимость со старыми операционными системами, Microsoft сформулировала метод создания имени файла формата 8.3 из длинного имени файла (например, от Microsoft.txt до MICROS
1.TXT ) и связывания его с файл.
Содержание
Проблемы совместимости
Microsoft реализовала поддержку LFN в файловой системе FAT, используя записи скрытого каталога типа метки тома для хранения более длинных имен; эта схема известна как VFAT и была выбрана для совместимости, поскольку метки томов обычно игнорируются программами и компонентами операционной системы (ОС). Программы, работающие в более старых ОС, по-прежнему могут обращаться к коротким именам файлов, в то время как более новые ОС и программы с поддержкой LFN могут использовать более длинные.
Когда поддержка LFN была впервые представлена в операционной системе на основе DOS в форме Windows 95 , это вызывало некоторые проблемы для более старых программ. Например, программа DOS, выполняющая операции с каталогами на уровне секторов, в то время как Windows была в режиме DOS, могла уничтожить информацию о длинных именах файлов, поэтому по умолчанию доступ к жестким дискам на уровне секторов в этом режиме был запрещен.
При загрузке в простой DOS длинные имена файлов не видны, если не установлен драйвер VFAT LFN. Microsoft не добавляла поддержку LFN во многие из своих старых программ, включая File Manager , файловый менеджер Windows 3.1x (Windows for Workgroups), который был устаревшим из-за новой оболочки операционной системы. , Проводник Windows . Windows NT поддерживала LFN в файловых системах NTFS, начиная с выпуска NT 3.1, и все его утилиты, включая диспетчер файлов, были обновлены для поддержки LFN. NT 3.5 добавила поддержку FAT LFN при подготовке к Windows 95. Однако версия диспетчера файлов для Windows 95 пришла из Windows for Workgroups 3.11.
OS / 2 хранит LFN для файловых систем FAT в расширенных атрибутах .LONGNAME , которые несовместимы с реализацией Microsoft и видны только инструментам, поддерживающим стандарт OS / 2. Многие API-интерфейсы, обеспечивающие доступ к файлам по имени пути, не могут видеть новые, более длинные имена без поддерживающего драйвера.
Ограничения
Поскольку реализация FAT LFN наложена на более старую, более ограниченную систему именования, неизбежны осложнения, например, если попытаться создать слишком много файлов с одинаковыми первыми шесть букв. Кроме того, более вероятно возникновение проблем при создании файлов или папок в корневом каталоге, поскольку FAT12 и FAT16 выделяют место только для 512 записей корневого каталога на жестких дисках. Поскольку для длинных имен файлов используется более одной записи каталога, эта проблема может возникать с менее чем 512 файлами или папками в корневом каталоге. Есть место только для 24 длинных имен файлов максимальной длины (512 / (1 + 20)). Эта проблема не существует для томов FAT32 .
Система длинных имен файлов допускает максимальную длину 255 символов UCS-2 , включая пробелы и не буквенно-цифровые символы (за исключением следующих символов, которые имеют особое значение в КОМАНДЕ. Командный интерпретатор COM или ядро операционной системы: \ /: *? " | ). Это достигается путем объединения в цепочку до 20 записей каталога из 13 2-байтовых Unicode символов в каждом. Максимальная длина пути составляет 256 символов, включая все родительские каталоги и имя файла. Длинное имя файла в смешанном регистре из 255 символов возможно только для файлов или папок без подпапок в корневой папке. любого диска.
драйверы VFAT LFN
Ниже приводится список драйверов, которые могут использоваться для обеспечения поддержки длинных имен файлов VFAT, используемых в Windows 95. Хотя такие драйверы, как DOSLFN, могут быть загруженным практически в любых версиях DOS, он лучше всего работает с версиями DOS, которые поддерживают сами LFN, например MS-DOS 7.10, так что команды DOS, такие как DIR также покажет длинные имена файлов.
| ОС | Имя драйвера | Поставщик |
|---|---|---|
| любой простой DOS | DOSLFN, LFNDOS | сторонний |
| DR-DOS | LONGNAME | включен |
| OS / 2 | VFAT-OS2.IFS | сторонний |
| Windows NT 4.0 | NTLFN | третий -party |
Другие реализации
До того, как поддержка LFN была реализована в семействе файловых систем FAT, различные файловые менеджеры предоставляли свои собственные методы для присоединения и поддержки более длинных описаний файлов. Среди первых, кто это сделал, - альтернативные процессоры командной строки 4DOS и NDOS с их внутренней командой DESCRIBE и соответствующей DESCRIPT.ION файлов. Последние представляют собой необязательные скрытые файлы, расположенные в каждом каталоге, в которых хранится построчный список имен файлов, расположенных в каталоге, вместе с их текстовым описанием и дополнительными записями метаданных , например, расширенные атрибуты и данные конфигурации для других программ. . Описания могут иметь длину до 511 символов и отображаются рядом с именами файлов почти так же, как длинные имена файлов перечислены вместе с их короткими псевдонимами файлов в списках DIR . Если запись для файла существует, она будет скопирована и перемещена вместе с файлом до тех пор, пока эти процессоры командной строки используются для выполнения операции. Эта схема по-прежнему поддерживается преемниками, такими как 4OS2 , 4NT / Take Command . Он также был принят различными другими программами, такими как Volkov Commander (VC), DOS Navigator (DN), Open DOS Navigator (ODN), Necromancer's DOS Navigator (NDN), Windows Commander , Total Commander , Double Commander , 7-Zip , XnView , ACDSee , Newsbin Pro , V, FreeCOM и некоторые приложения на основе CUI_LIB.
Human68K , операционная система компьютеров Sharp X68000 с 1986 года, основана на расширенной файловой системе FAT. Он позволяет использовать до 18,3 символа в имени файла (вместо 8,3 в FAT), а также допускает символы верхнего и нижнего регистра (а также Кандзи в коде Shift JIS ), которые все рассматривается как отличительный. Если ограничиваться использованием имен файлов в формате 8.3 только с заглавными буквами, дискеты Human68K полностью совместимы со стандартным японским 1232 KiB FAT форматом гибких дисков (77 цилиндров, 2 головки, 8 секторов, 1024 байта / сектор). Этот формат используется в компьютерах серий NEC PC-9800 , Fujitsu FMR и FM Towns .
Novell NetWare версий 3.x и 4.x тома могут также поддерживать длинные имена файлов, совместимые с Microsoft, путем загрузки дополнительного загружаемого модуля NetWare (NLM).
Для поддержки Java без реализации схемы, совместимой с VFAT , основанная на FlexOS IBM 4690 OS версия 2 представила собственную виртуальную файловую систему (VFS) архитектура для хранения длинных имен файлов в файловой системе FAT с обратной совместимостью. Если этот параметр включен, виртуальные имена файлов (VFN) доступны под отдельными буквами логических дисков, тогда как реальные имена файлов (RFN) остаются доступными под исходными буквами дисков.
. when altering one's mind becomes as easy as programming a computer, what does it mean to be human.
10 сентября 2011 г.
Сериализация - общие сведения о файлах
Именование файлов
Все файловые системы следуют одной и той же общей системе именования отдельных файлов: базовое имя файла ( MyFile ) и дополнительное расширение файла ( txt ), разделенные точкой. Базовое имя файла вместе с расширением файла называется именем файла: ( MyFile.txt ). Тем не менее, каждая файловая система (вроде NTFS, CDFS, ExFAT, UDF, FAT и FAT32) может иметь конкретные и иные правила формирования отдельных компонентов в пути к каталогу или файлу. Обратите внимание, что каталог (также называемый директорией ), предназначенный для упорядочивания файлов путём группировки, - это просто файл со специальным атрибутом, отмечающим его как каталог, но в остальном каталоги должны следовать всё тем же правилам именования, как и обычные файлы. Поскольку термин "каталог" просто ссылается на специальный тип файла, то некоторые справочные материалы используют общий термин "файл", чтобы охватить как понятия каталога, так и понятие файла данных как такового. Из-за этого, если не указано иное, любые имена и правила использования или примеры для файла применимы также и к каталогам. Каталог не следует путать с папкой. Папка - это более общее понятие. Каталог всегда физически представлен на диске, а папка может как быть каталогом, так и представлять виртуальное (логическое) размещение - к примеру, папка "Сетевое окружение" или "Мой компьютер". Каталог самого верхнего уровня на диске называется корневым. Корневой каталог всегда единственен, но у каждого диска он свой.
В каждом каталоге, кроме корневого, существуют псевдо-каталоги со специальными зарезервированными именами . (точка) и .. (две точки). Каталог . ссылается на этот же каталог, а .. - на предыдущий (родительский каталог, каталог верхнего уровня).
Термин "путь" ссылается на один или несколько каталогов (или папок), разделённых обратной косой чертой (\ - обратный слэш, бэкслэш, back-slash), и, возможно, на имя тома ( C: ) или имя сервера ( \\server , \\?\UNC\server или \\?\C: ). Примечание: в некоторых дальневосточных версиях Windows для разделителя пути используется иной символ, но надо понимать, что это ровно тот же символ (с тем же ANSI-кодом), просто он выглядит иначе.
- LFS (Local File System) - имена в локальной файловой системе, например: C:\MyFolder\MyFile.txt
- UNC (Uniform Naming Convention) - сетевые UNC-имена, например: \\server\MyFolder\MyFile.txt
- Long UNC или UNCW - длинные имена, например: \\?\UNC\server\MyFolder\MyFile.txt или \\?\C:\MyFolder\MyFile.txt
Один из каталогов на диске является активным для работающей программы. Он называется текущим каталогом. Текущий каталог всегда один, он задаётся при запуске программы и может меняться в процессе её работы (путём вызова функции смены каталога). Текущий каталог является активным, рабочим - он используется при разрешении имён (см. ниже). Кроме текущего каталога программы система также отдельно отслеживает текущий каталог каждого диска. Диск, указанный в текущем каталоге, называется текущим диском.
Путь, начинающийся с имени тома ( C:\MyFolder\MyFile.txt ), имени сервера ( \\server\MyFolder\MyFile.txt ) или корневого каталога ( \MyFolder\MyFile.txt ) называется абсолютным - потому что такое имя всегда однозначно указывает на один и тот же файл, вне зависимости от внешнего окружения. В противном случае путь называется относительным (вроде MyFile.txt , .\MyFile.txt , .\MyFolder\MyFile.txt или ..\..\MyFolder\MyFile.txt ). Относительные пути трактуются в зависимости от текущего каталога. Поэтому один и тот же относительный путь может ссылаться на разные файлы. К примеру, путь MyFile.txt и .\MyFile.txt ссылаются на C:\MyFolder\MyFile.txt , если текущий каталог (или каталог, относительно которого происходит разрешение имени) равен C:\MyFolder\ , но эти же имена будут ссылаться на D:\Program Files\MyFolder\MyFile.txt , если текущий каталог - D:\Program Files\MyFolder\ . Не следует путать полное имя файла с абсолютным. Это немного разные понятия, хотя часто их рассматривают как синонимы. Под полным именем файла понимается имя файла с путём - имя, по которому можно найти файл. Но оно не обязано быть абсолютным. С другой стороны, любое абсолютное имя всегда является полным именем. В английском языке используется термин "fully-qualified path" ("полностью указанный путь") - это синоним абсолютного пути файла.
Ограничения на количество символов также могут быть различны и меняться в зависимости от файловой системы и способа именования файла. Это осложняется ещё и поддержкой обратной совместимости. Например, старые файловые системы MS-DOS поддерживают максимум 8 символов для базового имени файла и 3 символа для расширения - в общей сложности 12 символов, включая точку-сепаратор. Кроме того, эти имена не могли включать в себя многие символы - к примеру, пробел. Этот формат имени файла широко известен как "формат файла 8.3" или короткое имя файла. Файловые системы Windows не имеют подобного ограничения, и хотя они поддерживают имена формата 8.3 для обратной совместимости, в основном они работают с длинными именами файлов.
Соглашения по именованию
- Используйте точку для отделения базового имени файла от расширения в имени файла или каталога. Каталоги могут иметь расширение, хотя обычно оно не используется.
- Используйте обратную косую черту (\) для разделения компонентов пути. Обратная косая черта разделяет имя файла от пути к нему, и имя одного каталога от другого каталога в пути. Вы не можете использовать обратную косую черту как часть имени реального файла или каталога, потому что это зарезервированный символ, который делит полное имя файла на компоненты.
- Используйте обратную косую черту в соответствии с требованиями как часть имени тома, например, C:\ в C:\path\file или \\server\share в \\server\share\path\file .
- Имена файлов не чувствительны к регистру. Например, имена OSCAR , Oscar и oscar ссылаются на один и тот же файл. Примечание: в целях совместимости с POSIX стандартом вы можете включить чувствительность к регистру для файловых имён, но это нестандартное поведение и оно не рекомендуется к использованию в общих сценариях.
- Имена томов (буквы дисков) также не чувствительны к регистру. Например, D: и d: относятся к одному и тому же тому.
- Вы можете использовать любой символ для имени файла, включая Unicode символы, за исключением следующих специальных символов:
- < (меньше)
- > (больше)
- : (двоеточие)
- " (двойные кавычки)
- / (косая черта, слэш)
- \ (обратная косая черта, обратный слэш)
- | (вертикальная черта, труба)
- ? (знак вопроса)
- * (звёздочка)
- Ноль (NUL-символ)
- Символы, чьи коды лежат в диапазоне от 1 до 31 (за исключением альтернативных потоков данных, где эти символы допускаются)
- Любые другие символы, который не поддерживает нижележащая файловая система
Путь к указанному файлу состоит из одного или нескольких компонентов, разделенных специальным символом (обратный слэш), при этом каждый компонент обычно является именем каталога или именем файла, но с некоторыми исключениями, обсуждаемыми ниже. Очень часто решающее значение для интерпретации пути в системе имеет начало пути - так называемый префикс пути. Этот префикс определяет пространство имён для использования с этим путём, и, кроме того, какие специальные символы могут использоваться в пути - включая последний символ.
Если какой-то компонент пути является именем файла, то он должен быть последним компонентом в пути.
Каждый компонент пути также имеет ограничение на максимальную длину имени, зависящее от конкретной файловой системы. Чаще всего, эти ограничения сводятся к двум основным группам: короткие и длинные имена файлов. Обратите внимание, что имена каталогов хранятся в файловой системе как особый тип файлов, так что правила именования файлов распространяются также на названия каталогов. Подводя итог: путь - это просто строковое представление иерархии между всеми каталогами, которые существуют для определённого файла или каталога.
Абсолютные и относительные пути
- UNC-имя любого формата, которое всегда начинается с двух бэк-слешей ( \\ ).
- Обозначение диска с бэк-слешем, например: C:\ или D:\ .
- Один обратный бэк-слеш, представляющий корневой каталог - например, \folder или \file.txt .
- C:tmp.txt ссылается на файл с именем tmp.txt в текущем каталоге на диске С.
- C:Temp\tmp.txt ссылается на файл tmp.txt в подпапке Temp текущего каталога диска С.
- ..\tmp.txt указывает на файл с именем tmp.txt , расположенный в родительском каталоге текущего каталога.
- ..\..\tmp.txt указывает на файл, находящийся на два каталога выше текущего каталога.
- ..\Temp\tmp.txt указывает на файл с именем tmp.txt , находящийся в каталоге Temp , который в свою очередь находится в родительском каталоге текущего каталога.
- C. \Temp\tmp.txt указывает на файл с именем tmp.txt , находящийся в каталоге Temp , который в свою очередь находится в родительском каталоге текущего каталога диска C.
- C:\Temp\..\Temp\tmp.txt и C:\Temp\.\tmp.txt - эти два пути ссылаются на файл C:\Temp\tmp.txt . Хотя никто не будет задавать путь в таком виде, но подобные пути могут получаться после склейки полного пути из нескольких компонентов из разных источников. Хотя путь такого вида является абсолютным (не относительным) в смысле исходного определения, иногда его всё же называют относительным, подчёркивая наличие компонента .. в пути.
Максимальное ограничение длины пути
В Windows максимальная длина пути равна MAX_PATH символов, где MAX_PATH определена как константа, равная 260 - за некоторыми исключениями, обсуждаемыми ниже. Локальный путь состоит из следующей последовательности: буква диска, двоеточие, бэк-слеш, компоненты имени, разделённые бэк-слешами. Например, максимальный путь на диске D имеет вид D:\какие-то-256-символов-пути (и ещё один символ, до 260, занимает терминирующий ноль).
В Windows также имеются функции, которые позволяют использовать расширенные пути файлов. Для таких путей ограничение на максимальную длину имени равно 32'767 символов. А каждый компонент в пути ограничен значением, зависящим от файловой системы - как правило, 255 символов. Подобные пути задаются (и трактуются) специальным образом. Для задания такого пути нужно использовать префикс \\?\ , например: \\?\D:\очень-длинный-путь или \\?\UNC\server\очень-длинный-путь .
Подобные имена можно использовать только в Unicode-функциях Windows. К ним (именам) следует относиться с осторожностью по двум причинам. Во-первых, обычные программы не смогут получить доступ к файлам и каталогам, имена которых превысят типичное ограничение в MAX_PATH . Во-вторых, UNCW-имена передаются нижележащей файловой системе "как есть", минуя обычный слой нормализации путей. К примеру, / не будет заменён на \, имена .. (две точки) и . (одна точка) не будут являться специальными и не будут разворачиваться в реальные имена каталогов. Вот почему и появляется возможность задавать имена более 260 символов в пути (а также имена с именами, иначе считающимися недопустимыми - скажем, с точкой на конце) - потому что имена передаются файловой системе без обработки, так что слой нормализации не накладывает ограничение в 260 символов (и другие правила файловых имён Windows).
Пространства имён
Префикс имени файла определяет пространство имён, к которому принадлежит путь. Существуют две основные категории пространств имён, используемые в Windows API: пространства имён NT и пространств имён Win32. Пространство имён NT было разработано как пространство имён низкого уровня, корневым пространством имён, поверх которого могли бы существовать другие пространства имён - включая подсистему Win32 и, как следствие, пространство имён Win32. POSIX является еще одним примером подсистемы в Windows, которая построена поверх NT.
Для исследования пространства имён вы можете использовать утилиту WinObj от SysInternals.
Файловые пространства имён Win32
К ним относятся имена, начинающиеся с \\?\ - мы уже разобрали их выше.
Префиксы вида C:\ являются псевдонимами.
Пространства имён устройств Win32
Для доступа к устройствам вместо физических файлов используется пространство имён устройств. Для указания пути при этом используется префикс \\.\ (два бэк-слеша, точка, бэк-слеш). К примеру, так вы можете получить доступ к диску как физическому устройству, без обращения к файловой системе. Но, конечно же, "устройства" не ограничиваются только дисками.
К примеру, если вы хотите открыть порт последовательной связи номер 1, то вы можете использовать имя COM1 в вызове функции CreateFile . Это работает, потому что COM1-COM9 являются частью зарезервированных имён в пространстве имён NT. Это работает как псевдоним на устройство, хотя вы можете и явно указывать префикс \\.\ . Для сравнения: если вдруг у вас есть сто COM-портов и вам надо обратиться к 56-му COM-порту, то вы не сможете открыть его по имени COM56 - потому что для него нет никакого предопределённого псевдонима или резервирования. Вам нужно будет открыть его по имени \\.\COM56 .
Пространства имён NT
Существуют также API функции, которые позволяют использовать именование в стиле NT, но в большинстве случаев это не нужно. Для наиболее востребованных объектов создаются ссылки (псевдонимы), чтобы к ним можно было получить доступ, используя обычные функции. К примеру, к пространству имён NT относятся такие вещи как Serial0 и Serial1 , HarddiskVolume1 и Harddisk0 , но обычно с ними работают через пространство имён Win32, используя такие имена как C: и \\.\PhysicalDrive0 .
Как уже было сказано, другие пространства имён реализуются поверх пространства имён NT. К примеру, для реестра в корне создаётся элемент REGISTRY , объекты ядра находятся в KernelObjects , про устройства и файлы Win32 я уже говорил, тут же находятся и сессии и, скажем, глобальные и локальные имена объектов IPC и так далее.
Напоминаю, что вы можете использовать утилиту WinObj для просмотра пространств имён.
На этом я заканчиваю рассказ про файлы и перехожу к собственно сериализации данных.
![]()
Файловая система . На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой.
Каждый диск разбивается на две области: обла сть хранения файлов и каталог. Каталог содержит имя файла и указание на начало его размещения на диске. Если провести аналогию диска с книгой, то область хранения файлов соответствует ее содержанию, а каталог - оглавлению. Причем книга состоит из страниц, а диск - из секторов.
Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) может использоваться одноуровневая файловая система , когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов (табл. 1.2). Такой каталог можно сравнить с оглавлением детской книжки, которое содержит только названия отдельных рассказов.
Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска используется многоуровневая иерархическая файловая система , которая имеет древовидную структуру. Такую иерархическую систему можно сравнить, например, с оглавлением данного учебника, которое представляет собой иерархическую систему разделов, глав, параграфов и пунктов.
Начальный, корневой каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, каждый из последних может содержать вложенные каталоги 2-го уровня и так далее. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.
Например, в корневом каталоге могут находиться два вложенных каталога 1-го уровня (Каталог_1, Каталог_2) и один файл (Файл_1). В свою очередь, в каталоге 1-го уровня (Каталог_1) находятся два вложенных каталога второго уровня (Каталог_1.1 и Каталог_1.2) и один файл (Файл_1.1) - рис. 1.3.
Файловая система - это система хранения файлов и организации каталогов.
Рассмотрим иерархическую файловую систему на конкретном примере. Каждый диск имеет логическое имя (А:, В: - гибкие диски, С:, D:, Е: и так далее - жесткие и лазерные диски).
Пусть в корневом каталоге диска С: имеются два каталога 1-го уровня (GAMES, TEXT), а в каталоге GAMES один каталог 2-го уровня (CHESS). При этом в каталоге TEXT имеется файл proba.txt, а в каталоге CHESS - файл chess.exe (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Пример иерархической файловой системы Путь к файлу . Как найти имеющиеся файлы (chess.exe, proba.txt) в данной иерархической файловой системе? Для этого 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 содержится нужный файл. Пути к вышеперечисленным файлам можно записать следующим образом:
Путь к файлу вместе с именем файла называют иногда полным именем файла.
Пример полного имени файла:
Представление файловой системы с помощью графического интерфейса . Иерархическая файловая система MS-DOS, содержащая каталоги и файлы, представлена в операционной системе Windows с помощью графического интерфейса в форме иерархической системы папок и документов. Папка в Windows является аналогом каталога MS-DOS
Однако иерархическая структура этих систем несколько различается. В иерархической файловой системе MS-DOS вершиной иерархии объектов является корневой каталог диска, который можно сравнить со стволом дерева, на котором растут ветки (подкаталоги), а на ветках располагаются листья (файлы).
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) - рис. 1.5.
Рис. 1.5. Иерархическая структура папок Если мы хотим ознакомиться с ресурсами компьютера, необходимо открыть папку Мой компьютер.
1. В окне Мой компьютер находятся значки имеющихся в компьютере дисков. Активизация (щелчок) значка любого диска выводит в левой части окна информацию о его емкости, занятой и свободной частях.
Читайте также:
