В файловой системе каталог файлов организован как линейный список
Обновлено: 06.07.2024
В статье рассказывается о разработанном в рамках проекта Open Source стандарте на структуру каталогов UNIX -подобных операционных систем (подразумеваются Linux и BSD -системы).
Одно из первых понятий, с которыми сталкивается любой пользователь компьютера – это, безусловно, понятие файловой системы. При этом пользователь видит только одну сторону файловой системы, а именно, иерархическую структуру (или дерево) каталогов и файлов. Фактически все каталоги тоже являются файлами, и с точки зрения механизма хранения файлов на диске все файлы, включая каталоги, организованы одинаково [1]. Но для человека работать с “линейным” списком, содержащим тысячи файлов, было бы крайне неудобно, поэтому и было изобретено понятие “каталога”, чисто логического образования, позволяющего дать каждому файлу понятное для человека “полное имя”, определяющее некий “путь” к файлу в единой структуре каталогов.
Поскольку структура каталогов – понятие чисто логическое и к реальным механизмам работы с файлами не имеет отношения, изначально никаких особых требований на вид логического дерева каталогов со стороны операционной системы не предъявляется. И в силу этого каждый конкретный вариант операционной системы, в частности, каждый из дистрибутивов Linux, мог бы строить это дерево по-своему. Легко понять, что это могло бы привести к возникновению больших проблем в работе программного обеспечения от различных разработчиков, к несовместимости и непереносимости программ, установка новых программ в систему и работа большинства приложений были бы очень затруднены, поскольку масса времени уходила бы на поиск нужных файлов. Подчинение же структуры каталогов определенным стандартам позволяет обеспечить совместимость программного обеспечения, разрабатываемого разными группами авторов и в рамках различных дистрибутивов. Поэтому группой энтузиастов (как все, что создается в рамках движения Open Source ) был разработан стандарт на структуру каталогов для UNIX-подобных ОС, так называемый стандарт иерархии файловых систем (Filesystem Hierarchy Standart или кратко FHS).
Работа по созданию этого стандарта была начата в августе 1993 года с попытки упорядочить структуру файлов и каталогов операционной системы Linux. Вначале стандарт назывался проектом стандартов файловой системы - Filesystem Standarts project (FSSTND), и был ориентирован только на систему Linux. Его первая версия была выпущена 14 февраля 1994 года. Последующие редакции были выпущены 9 октября 1994 и 28 марта 1995 года. В разработке стандарта принимало участие большое количество добровольцев, но главным организатором был Дэниел Квинлан ( Daniel Quinlan ).
При разработке стандарта FHS его авторы стремились создать в первую очередь справочник, а не учебник по построению структуры каталогов. Стандарт создавался для использования системными интеграторами, разработчиками пакетов программного обеспечения и системными администраторами в процессе создания и поддержки UNIX -совместимых файловых систем.
В основу разработки стандарта были положены следующие соображения.
Во-первых, учитывалось, что в UNIX-подобных ОС структура каталогов представлена в виде единого дерева. Отдельные «ветви» этого дерева могут располагаться на разных носителях, или в разных файловых системах, причем эти файловые системы могут быть разными по своей внутренней организации – на одном носителе это файловая система ext 2 fs , на другом – vfat, и так далее. Разработчики стандарта стремились обеспечить оптимальное размещение файлов в разных файловых системах с тем, чтобы оптимизировать процессы загрузки, последующего функционирования и возможного обновления системы.
Во-вторых, любая UNIX -система (в том числе и Linux ) - система сетевая, и эти файловые системы и соответствующие носители могут физически располагаться даже на разных компьютерах. Поэтому при размещении отдельных файлов в различных частях файловой структуры надо учитывать, что некоторые файлы должны быть доступны с других компьютеров в сети (быть разделяемыми), а к другим файлам доступ по сети необходимо ограничить. Выделение группы разделяемых файлов позволяет экономить общее дисковое пространство. Группа неразделяемых файлов вычленяется как по соображениям безопасности, так и просто потому, что эти файлы определяют локальную конфигурацию системы и поэтому нужны только на данном компьютере. Например, пользовательские каталоги могут (а часто и должны) быть разделяемыми, а файлы настройки процедур загрузки системы должны быть неразделяемыми.
В третьих, файлы делятся на статические (неизменяемые) и изменяемые. К числу статических файлов относятся исполняемые файлы, библиотеки, документация и другие файлы, изменять которые может только администратор системы. Для остальных пользователей эти файлы должны быть доступны только по чтению. Изменяемые файлы – это те, которые любой пользователь может менять без привлечения администратора.
В таблице 1 приведены несколько примеров того, какие каталоги (точнее, файлы каких каталогов) относятся к каждому из 4 классов, образующихся при разбиении всего множества файлов по этим двум критериям.
Во всех работах необходимо использовать динамические структуры данных. Выбор конкретной структуры (список, стек и т. д.) определяется удобством использования, если в самом задании явно не указан конкретный вид структуры.
Галиуллин Рамиль
Гаражная стоянка имеет одну стояночную полосу, причем въезд и выезд находятся в одном конце полосы. Если владелец автомашины приходит забрать свой автомобиль, который не является ближайшим к выходу, то все автомашины, загораживающие проезд, удаляются, машина данного владельца выводится со стоянки, а другие машины возвращаются на стоянку в исходном порядке.
Гиламов Данис
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Ермоченко Людмила
Составить программу, которая содержит текущую информацию о книгах в библиотеке .
Сведения о книгах содержат:
фамилию и инициалы автора;
количество экземпляров данной книги в библиотеке.
Программа должна обеспечивать:
начальное формирование данных обо всех книгах в библиотеке в виде списка;
добавление данных о книгах, вновь поступивших в библиотеку;
удаление данных о списываемых книгах;
по запросу выдаются сведения о наличии книг в библиотеке, упорядоченные по годам издания;
формирование списка авторов книг, которые есть в библиотеке.
Железнякова Дарья
Авиабилеты . Составить программу, которая содержит текущую информацию о заявках на авиабилеты. Каждая заявка включает:
пункт назначения; номер рейса;
фамилию и инициалы пассажира;
желаемую дату вылета.
Программа должна обеспечивать:
хранение всех заявок в виде списка;
добавление заявок в список;
вывод заявок по заданному номеру рейса и дате вылета;
вывод всех заявок.
Закирова Дина
Написать программу работы с базой данных отдела кадров предприятия . База хранится в текстовом файле, его размер может быть произвольным. Каждая строка файла содержит запись об одном сотруднике. Формат записи: фамилия и инициалы, год рождения, оклад. Записи о сотрудниках должны быть упорядочены в алфавитном порядке.
В программе реализовать следующие действия:
поиск сотрудника по фамилии и вывод на экран всей информации о сотруднике;
формирование дополнительного списка по убыванию окладов;
формирование дополнительного списка по убыванию возраста;
корректировка сведений о сотруднике;
вывод базы на экран;
сохранение базы в файле;
Кушнаренко Алексей
Составить программу, которая содержит текущую информацию о книгах в библиотеке . Сведения о книгах включают:
фамилию и инициалы автора;
количество экземпляров данной книги в библиотеке.
Программа должна обеспечивать:
начальное формирование данных обо всех книгах в библиотеке в виде списка;
при возвращении каждой книги вводится номер УДК, и программа увеличивает значение количества книг на единицу;
по запросу выдаются сведения о наличии книг в библиотеке.
Майновский Алексей
В файловой системе каталог файлов организован как линейный список. Для каждого файла в каталоге содержатся следующие сведения:
количество обращений к файлу.
Составить программу, которая обеспечивает:
начальное формирование каталога файлов;
вывод каталога файлов;
удаление файлов, дата создания которых меньше заданной;
выборку файла с наибольшим количеством обращений.
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Рахматуллин Рифат
Текст помощи для некоторой программы организован как линейный список.
Каждая компонента текста помощи содержит термин (слово) и текст, содержащий пояснения к этому термину. Количество строк текста, относящихся к одному термину, от одного до пяти.
Составить программу, которая обеспечивает:
начальное формирование текста помощи;
вывод текста помощи;
вывод поясняющего текста для заданного термина.
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Решёткина Татьяна
Предметный указатель организован как линейный список.
Каждая компонента указателя содержит слово и номера страниц, на которых это слово встречается. Количество номеров страниц, относящихся к одному слову, от одного до десяти.
Составить программу, которая обеспечивает:
начальное формирование предметного указателя;
вывод предметного указателя;
вывод номеров страниц для заданного слова.
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Самойлова Настя
Составить программу, которая содержит динамическую информацию о наличии автобусов в автобусном парке . Сведения о каждом автобусе включают:
фамилию и инициалы водителя;
Программа должна обеспечивать:
начальное формирование данных обо всех автобусах в парке в виде списка;
при выезде каждого автобуса из парка вводится номер автобуса, и программа удаляет данные об этом автобусе из списка автобусов, находящихся в парке, и записывает эти данные в список автобусов, находящихся на маршруте;
при въезде каждого автобуса в парк вводится номер автобуса, и программа удаляет данные об этом автобусе из списка автобусов, находящихся на маршруте, и записывает эти данные в список автобусов, находящихся в парке;
по запросу выдаются сведения об автобусах, находящихся в парке, или об автобусах, находящихся на маршруте.
Саттарова Ландыш
Многочлен с целыми коэффициентами можно представить в виде списка, причем, если , то соответствующий элемент не включается в список.
Описать тип данных, соответствующий такому представлению многочленов и разработать следующие функции для работы с этими списками-многочленами:
ввод многочлена с клавиатуры;
вывод многочлена на экран;
проверка на равенство двух многочленов p и q ;
функцию, вычисляющую значение многочлена в целочисленной точке x ;
функцию, вычисляющую сумму многочленов p и q , результат – многочлен r ;
функцию, вычисляющую произведение многочленов p и q , результат – многочлен r .
Сибгатов Илдар
Англо-русский словарь построен как двоичное дерево.
Каждая компонента содержит английское слово, соответствующее ему русское слово и счетчик количества обращений к данной компоненте.
Первоначальное дерево формируется согласно английскому алфавиту. В процессе эксплуатации словаря при каждом обращении к компоненте в счетчик обращений добавляется единица.
Составить программу, которая:
обеспечивает начальный ввод словаря с конкретными значениями счетчиков обращений;
формирует новое представление словаря в виде двоичного дерева по следующему алгоритму: а) в старом словаре ищется компонента с наибольшим значением счетчика обращений; б) найденная компонента заносится в новый словарь и удаляется из старого; в) переход к п. а) до исчерпания исходного словаря;
производится вывод исходного и нового словарей.
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Сысоева Надежда
Анкета для опроса населения содержит группы вопросов.
Первая группа содержит сведения о респонденте:
образование (начальное, среднее, высшее).
Вторая группа содержит собственно вопрос анкеты, ответ на который либо ДА, либо НЕТ.
Составить программу, которая:
обеспечивает начальный ввод анкет и формирует из них линейный список;
на основе анализа анкет выдает ответы на следующие вопросы: а) сколько мужчин старше 40 лет, имеющих высшее образование, ответили ДА на вопрос анкеты; а) сколько женщин моложе 30 лет, имеющих среднее образование, ответили НЕТ на вопрос анкеты; в) сколько мужчин моложе 25 лет, имеющих начальное образование, ответили ДА на вопрос анкеты;
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Тихонов Александр
Очередь на получение жилья . На предприятии имеется много сотрудников, не обеспеченных жильем. Они организованы в очередь, в которой фиксируется фамилия и инициалы сотрудника и количество комнат, на которые очередник может претендовать. Каждый год те, кто стоит в начале очереди, могут получить квартиру, соответствующую их правам, если на них хватит необходимых квартир. У сотрудника, стоящего в очереди, может изменится семейное положение, например, родится ребенок, поэтому для него может изменится параметр «количество комнат», но на месте в очереди это ни как не должно сказываться. И каждый год очередь пополняется новыми сотрудниками, у которых еще нет квартиры. Предприятие в состоянии каждый год предоставлять сотрудникам n 1 однокомнатных, n 2 двухкомнатных, n 3 трехкомнатных, n 4 четырехкомнатных и n 5 пятикомнатных квартир, где n i могут быть разными в разные годы (задавать датчиком случайных чисел, при этом количество квартир с большим числом комнат обычно меньше, чем количество квартир с меньшим числом комнат). Организовать по годам движение очереди на получение квартиры.
Хузин Динар
На международной телефонной станции картотека абонентов, содержащая сведения о телефонах и их владельцах, организована как линейный список .
Составить программу, которая:
обеспечивает начальное формирование картотеки в виде линейного списка;
производит вывод всей картотеки;
вводит номер телефона и время разговора;
выводит извещение на оплату телефонного разговора.
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Чугреев Павел
Автоматизированная информационная система на железнодорожном вокзале содержит сведения об отправлении поездов дальнего следования. Для каждого поезда указывается:
Данные в информационной системе организованы в виде линейного списка .
Составить программу, которая:
обеспечивает первоначальный ввод данных в информационную систему и формирование линейного списка;
производит вывод всего списка;
вводит номер поезда и выводит все данные об этом поезде;
вводит название станции назначения и выводит данные обо всех поездах, следующих до этой станции.
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Хуснуллин Александр
Кольцевой автобус . Автобус движется по кольцевому маршруту, на остановках в него садятся пассажиры, которые платят за проезд и выходят из автобуса на своей остановке.
Необходимо ДСЧ формировать список пассажиров на остановке и пункт назначения для каждого пассажира и обеспечивать своевременный выход пассажиров на своей остановке.
Евсеев Денис
Справочник фаната. База спортсменов: анкетные и антропологические данные, гражданство, происхождение, вид спорта, клуб или команда, данные о личном рекорде или победах и так далее. Выбор по произвольному признаку. Поиск рекордсмена в заданном виде спорта. База спортсменов: анкетные и антропологические данные, гражданство, происхождение, вид спорта, клуб или команда, данные о личном рекорде или победах и так далее. Выбор по произвольному признаку. Поиск рекордсмена в заданном виде спорта.
Программа должна обеспечивать диалог с помощью меню и контроль ошибок при вводе.
Как мы отмечали в разделе 2.1, понятие файла является одним из наиболее важных для ОС UNIX. Все файлы, с которыми могут манипулировать пользователи, располагаются в файловой системе, представляющей собой дерево, промежуточные вершины которого соответствуют каталогам, и листья - файлам и пустым каталогам. Примерная структура файловой системы ОС UNIX показана на рисунке 2.1. Реально на каждом логическом диске (разделе физического дискового пакета) располагается отдельная иерархия каталогов и файлов. Для получения общего дерева в динамике используется "монтирование" отдельных иерархий к фиксированной корневой файловой системе.
Замечание: в мире ОС UNIX по историческим причинам термин "файловая система" является перегруженным, обозначая одновременно иерархию каталогов и файлов и часть ядра, которая управляет каталогами и файлами. Видимо, было бы правильнее называть иерархию каталогов и файлов архивом файлов, а термин "файловая система" использовать только во втором смысле. Однако, следуя традиции ОС UNIX, мы будем использовать этот термин в двух смыслах, различая значения по контексту.
Каждый каталог и файл файловой системы имеет уникальное полное имя (в ОС UNIX это имя принято называть full pathname - имя, задающее полный путь, поскольку оно действительно задает полный путь от корня файловой системы через цепочку каталогов к соответствующему каталогу или файлу; мы будем использовать термин "полное имя", поскольку для pathname отсутствует благозвучный русский аналог). Каталог, являющийся корнем файловой системы (корневой каталог), в любой файловой системе имеет предопределенное имя "/" (слэш). Полное имя файла, например, /bin/sh означает, что в корневом каталоге должно содержаться имя каталога bin, а в каталоге bin должно содержаться имя файла sh. Коротким или относительным именем файла (relative pathname) называется имя (возможно, составное), задающее путь к файлу от текущего рабочего каталога (существует команда и соответствующий системный вызов, позволяющие установить текущий рабочий каталог).
В каждом каталоге содержатся два специальных имени, имя ".", именующее сам этот каталог, и имя "..", именующее "родительский" каталог данного каталога, т.е. каталог, непосредственно предшествующий данному в иерархии каталогов.
Рис. 2.1. Структура каталогов файловой системы
Структура файловой системы
Файловая система обычно размещается на дисках или других устройствах внешней памяти, имеющих блочную структуру. Кроме блоков, сохраняющих каталоги и файлы, во внешней памяти поддерживается еще несколько служебных областей.
В мире UNIX существует несколько разных видов файловых систем со своей структурой внешней памяти. Наиболее известны традиционная файловая система UNIX System V (s5) и файловая система семейства UNIX BSD (ufs). Файловая система s5 состоит из четырех секций (рисунок 2.2,a). В файловой системе ufs на логическом диске (разделе реального диска) находится последовательность секций файловой системы (рисунок 2.2,b).
Рис. 2.2. Структура внешней памяти файловых систем s5 и ufs
- Boot-блок содержит программу раскрутки, которая служит для первоначального запуска ОС UNIX. В файловых системах s5 реально используется boot-блок только корневой файловой системы. В дополнительных файловых системах эта область присутствует, но не используется.
- Суперблок - это наиболее ответственная область файловой системы, содержащая информацию, которая необходима для работы с файловой системой в целом. Суперблок содержит список свободных блоков и свободные i-узлы (information nodes - информационные узлы). В файловых системах ufs для повышения устойчивости поддерживается несколько копий суперблока (как видно из рисунка 2.2,b, по одной копии на группу цилиндров). Каждая копия суперблока имеет размер 8196 байт, и только одна копия суперблока используется при монтировании файловой системы (см. ниже). Однако, если при монтировании устанавливается, что первичная копия суперблока повреждена или не удовлетворяет критериям целостности информации, используется резервная копия.
- Блок группы цилиндров содержит число i-узлов, специфицированных в списке i-узлов для данной группы цилиндров, и число блоков данных, которые связаны с этими i-узлами. Размер блока группы цилиндров зависит от размера файловой системы. Для повышения эффективности файловая система ufs старается размещать i-узлы и блоки данных в одной и той же группе цилиндров.
- Список i-узлов (ilist) содержит список i-узлов, соответствующих файлам данной файловой системы. Максимальное число файлов, которые могут быть созданы в файловой системе, определяется числом доступных i-узлов. В i-узле хранится информация, описывающая файл: режимы доступа к файлу, время создания и последней модификации, идентификатор пользователя и идентификатор группы создателя файла, описание блочной структуры файла и т.д.
- Блоки данных - в этой части файловой системы хранятся реальные данные файлов. В случае файловой системы ufs все блоки данных одного файла пытаются разместить в одной группе цилиндров. Размер блока данных определяется при форматировании файловой системы командой mkfs и может быть установлен в 512, 1024, 2048, 4096 или 8192 байтов.
Монтируемые файловые системы
Файлы любой файловой системы становятся доступными только после "монтирования" этой файловой системы. Файлы "не смонтированной" файловой системы не являются видимыми операционной системой.
Для монтирования файловой системы используется системный вызов mount. Монтирование файловой системы означает следующее. В имеющемся к моменту монтирования дереве каталогов и файлов должен иметься листовой узел - пустой каталог (в терминологии UNIX такой каталог, используемый для монтирования файловой системы, называется directory mount point - точка монтирования). В любой файловой системе имеется корневой каталог. Во время выполнения системного вызова mount корневой каталог монтируемой файловой системы совмещается с каталогом - точкой монтирования, в результате чего образуется новая иерархия с полными именами каталогов и файлов.
Смонтированная файловая система впоследствии может быть отсоединена от общей иерархии с использованием системного вызова umount. Для успешного выполнения этого системного вызова требуется, чтобы отсоединяемая файловая система к этому моменту не находилась в использовании (т.е. ни один файл из этой файловой системы не был открыт). Корневая файловая система всегда является смонтированной, и к ней не применим системный вызов umount.
Как мы отмечали выше, отдельная файловая система обычно располагается на логическом диске, т.е. на разделе физического диска. Для инициализации файловой системы не поддерживаются какие-либо специальные системные вызовы. Новая файловая система образуется на отформатированном диске с использованием утилиты (команды) mkfs. Вновь созданная файловая система инициализируется в состояние, соответствующее наличию всего лишь одного пустого корневого каталога. Команда mkfs выполняет инициализацию путем прямой записи соответствующих данных на диск.
Интерфейс с файловой системой
Ядро ОС UNIX поддерживает для работы с файлами несколько системных вызовов. Среди них наиболее важными являются open, creat, read, write, lseek и close.
Важно отметить, что хотя внутри подсистемы управления файлами обычный файл представляется в виде набора блоков внешней памяти, для пользователей обеспечивается представление файла в виде линейной последовательности байтов. Такое представление позволяет использовать абстракцию файла при работе в внешними устройствами, при организации межпроцессных взаимодействий и т.д.
Файл в системных вызовах, обеспечивающих реальный доступ к данным, идентифицируется своим дескриптором (целым значением). Дескриптор файла выдается системными вызовами open (открыть файл) и creat (создать файл). Основным параметром операций открытия и создания файла является полное или относительное имя файла. Кроме того, при открытии файла указывается также режим открытия (только чтение, только запись, запись и чтение и т.д.) и характеристика, определяющая возможности доступа к файлу:
open(pathname, oflag [,mode])
Одним из признаков, которые могут участвовать в параметре oflag, является признак O_CREAT, наличие которого указывает на необходимость создания файла, если при выполнении системного вызова open файл с указанным именем не существует (параметр mode имеет смысл только при наличии этого признака). Тем не менее по историческим причинам и для обеспечения совместимости с предыдущими версиями ОС UNIX отдельно поддерживается системный вызов creat, выполняющий практически те же функции.
Открытый файл может использоваться для чтения и записи последовательностей байтов. Для этого поддерживаются два системных вызова:
read(fd, buffer, count) и write(fd, buffer, count)
Здесь fd - дескриптор файла (полученный при ранее выполненном системном вызове open или creat), buffer - указатель символьного массива и count - число байтов, которые должны быть прочитаны из файла или в него записаны. Значение функции read или write - целое число, которое совпадает со значением count, если операция заканчивается успешно, равно нулю при достижении конца файла и отрицательно при возникновении ошибок.
В каждом открытом файле существует текущая позиция. Сразу после открытия файл позиционируется на первый байт. Другими словами, если сразу после открытия файла выполняется системный вызов read (или write), то будут прочитаны (или записаны) первые count байтов содержимого файла (конечно, они будут успешно прочитаны только в том случае, если файл реально содержит по крайней мере count байтов). После выполнения системного вызова read (или write) указатель чтения/записи файла будет установлен в позицию count+1 и т.д.
Такой, чисто последовательный стиль работы, оказывается во многих случаях достаточным, но часто бывает необходимо читать или изменять файл с произвольной позиции (например, как без такой возможности хранить в файле прямо индексируемые массивы данных?). Для явного позиционирования файла служит системный вызов
lseek(fd, offset, origin)
Как и раньше, здесь fd - дескриптор ранее открытого файла. Параметр offset задает значение относительного смещения указателя чтения/записи, а параметр origin указывает, относительно какой позиции должно применяться смещение. Возможны три значения параметра origin. Значение 0 указывает, что значение offset должно рассматриваться как смещение относительно начала файла. Значение 1 означает, что значение offset является смещением относительно текущей позиции файла. Наконец, значение 2 говорит о том, что задается смещение относительно конца файла. Заметим, что типом данных параметра offset является long int. Это значит, что, во-первых, могут задаваться достаточно длинные смещения и, во-вторых, смещения могут быть положительными и отрицательными.
Например, после выполнения системного вызова
указатель чтения/записи соответствующего файла будет установлен на начало (на первый байт) файла. Системный вызов
установит указатель на конец файла. Наконец, выполнение системного вызова
приведет к увеличению текущего значения указателя на 10.
Естественно, системный вызов успешно завершается только в том случае, когда заново сформированное значение указателя не выходит за пределы существующих размеров файла.
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: