Filer på en computer oprettes og placeres ud fra systemprincipper. Takket være deres implementering får brugeren mulighed for komfortabelt at få adgang nødvendige oplysninger uden at tænke sig om komplekse algoritmer adgang til det. Hvordan er filsystemer organiseret? Hvilke er de mest populære i dag? Hvad er forskellene mellem pc-venlige filsystemer? Og dem, der bruges i mobile enheder - smartphones eller tablets?

Filsystemer: Definition

Ifølge den almindelige definition, filsystem er et sæt algoritmer og standarder, der bruges til at organisere effektiv adgang PC-bruger til data placeret på computeren. Nogle eksperter betragter det som en del af Andre IT-eksperter, der anerkender det faktum, at det er direkte relateret til OS, mener, at filsystemet er en uafhængig komponent i computerdatahåndtering.

Hvordan blev computere brugt før filsystemet blev opfundet? Datalogi - som en videnskabelig disciplin - har registreret, at i lang tid datastyring blev udført gennem strukturering inden for rammerne af algoritmer indlejret i specifikke programmer. Et af kriterierne for et filsystem er således at have standarder, der er de samme for de fleste programmer, der tilgår data.

Hvordan filsystemer fungerer

Filsystemet er først og fremmest en mekanisme, der involverer brugen af ​​computerhardwareressourcer. Som regel taler vi om magnetisk eller laser medier - harddiske, cd'er, dvd'er, flashdrev, disketter, der endnu ikke er blevet forældede. For at forstå, hvordan det tilsvarende system fungerer, lad os definere, hvad selve filen er.

Ifølge den generelt accepterede definition blandt IT-eksperter er dette et dataområde af en fast størrelse, udtrykt i grundlæggende informationsenheder - bytes. Filen er placeret på diskmedier, normalt i form af flere indbyrdes forbundne blokke, der har en specifik adgangs-"adresse". Filsystemet bestemmer de samme koordinater og "rapporterer" dem igen til OS. Som tydeligt overfører de relevante data til brugeren. Data tilgås for at læse dem, ændre dem eller oprette nye. Specifik algoritme Arbejdet med "koordinaterne" af filer kan være anderledes. Det afhænger af typen af ​​computer, OS, specifikationer for de lagrede data og andre forhold. Fordi der er forskellige slags filsystemer. Hver af dem er optimeret til brug på et specifikt OS eller til at arbejde med bestemte typer data.

Tilpasning diskmedie at blive brugt gennem et bestemt filsystems algoritmer kaldes formatering. De tilsvarende hardwareelementer på disken - klynger - er forberedt til efterfølgende skrivning af filer til dem, såvel som at læse dem i overensstemmelse med de standarder, der er fastsat i et bestemt datastyringssystem. Hvordan ændrer man filsystemet? I de fleste tilfælde kan dette kun gøres ved at omformatere lagermediet. Som regel slettes filerne. Der er dog en mulighed, hvori vha særlige programmer, er det stadig muligt, selvom dette normalt kræver meget tid, at ændre datastyringssystemet, så sidstnævnte ikke bliver rørt.

Filsystemer fungerer ikke uden fejl. Der kan være nogle fejl i organiseringen af ​​arbejdet med datablokke. Men i de fleste tilfælde er de ikke kritiske. Som regel er der ingen problemer med, hvordan man reparerer filsystemet eller fjerner fejl. Især i Windows OS er der indbygget softwareløsninger, tilgængelig for enhver bruger. Som for eksempel programmet Check Disk.

Sorter

Hvilke typer filsystemer er de mest almindelige? Sandsynligvis først og fremmest dem, der bruges af det mest populære pc-operativsystem i verden - Windows. De vigtigste Windows-filsystemer er FAT, FAT32, NTFS og deres forskellige modifikationer. Sammen med computere har smartphones og tablets vundet popularitet. De fleste af dem, hvis vi taler om det globale marked og ikke overvejer forskelle i teknologiplatforme, styres af Android og iOS OS. Disse operativsystemer bruger deres egne algoritmer til at arbejde med data, der er forskellige fra dem, der karakteriserer Windows-filsystemer.

Standarder åbne for alle

Bemærk at i På det sidste På det globale elektronikmarked er der en vis forening af standarder med hensyn til OS-drift med forskellige typer data. Dette kan ses i to aspekter. For det første på forskellige enheder To forskellige typer OS bruger ofte det samme filsystem, som er lige kompatibelt med hvert OS. For det andet moderne versioner Operativsystemer er som regel i stand til at genkende ikke kun deres typiske filsystemer, men også dem, der traditionelt bruges i andre operativsystemer - både gennem indbyggede algoritmer og ved hjælp af tredjeparter software. For eksempel moderne Linux versioner, genkender som regel markerede filsystemer til Windows uden problemer.

Filsystemstruktur

På trods af at typerne af filsystemer er præsenteret i en del store mængder, de arbejder generelt efter meget ens principper ( almindelig ordning vi skitseret ovenfor) og inden for lignende strukturelle elementer eller objekter. Lad os se på dem. Hvad er hovedobjekterne i et filsystem?

En af de vigtigste er - Det er et isoleret dataområde, hvor filer kan placeres. Katalogstrukturen er hierarkisk. Hvad betyder det? En eller flere mapper kan ligge i en anden. Som til gengæld er en del af den "overlegne". Det vigtigste er rodmappen. Hvis vi taler om de principper, som Windows-filsystemet fungerer efter - 7, 8, XP eller en anden version - er rodmappen et logisk drev, der er angivet med et bogstav - normalt C, D, E (men du kan konfigurere enhver, der er i engelsk alfabet). Hvad angår for eksempel Linux OS, er rodmappen der det magnetiske medium som helhed. I dette og andre operativsystemer baseret på dets principper - såsom Android - logiske drev ikke bruges. Er det muligt at gemme filer uden mapper? Ja. Men dette er ikke særlig bekvemt. Faktisk er komfort ved at bruge en pc en af ​​grundene til at indføre princippet om at distribuere data til mapper i filsystemer. Forresten kan de kaldes forskelligt. I Windows mapper kaldes mapper, i Linux - stort set det samme. Men det traditionelle navn for mapper i dette OS, brugt i mange år, er "mapper". Som i tidligere Windows og Linux OS - DOS, Unix.

Blandt it-specialister er der ingen klar mening om, hvorvidt man skal læse filen strukturelt element tilsvarende system. De, der mener, at dette ikke er helt korrekt, argumenterer for deres synspunkt ved at sige, at systemet sagtens kan eksistere uden filer. Også selvom det rent praktisk set er et ubrugeligt fænomen. Selvom der ikke er skrevet nogen filer til disken, kan det tilsvarende system stadig være til stede. Typisk indeholder magnetiske medier, der sælges i butikker, ingen filer. Men de har allerede et tilsvarende system. En anden opfattelse er, at filer skal betragtes som en integreret del af de systemer, de administreres af. Hvorfor? Men fordi, ifølge eksperter, er algoritmerne til at bruge dem primært tilpasset til at arbejde med filer inden for rammerne af visse standarder. De pågældende systemer er ikke beregnet til andet.

Et andet element, der findes i de fleste filsystemer, er et dataområde, der indeholder information om placeringen af ​​en bestemt fil i bestemt sted. Det vil sige, at du kan placere en genvej ét sted på disken, men samtidig er det muligt at give adgang til ønskede område data, som er placeret i en anden del af mediet. Du kan overveje, at genveje er fuldgyldige objekter i filsystemet, hvis du er enig i, at filer også er sådanne.

På den ene eller anden måde vil det ikke være en fejl at sige, at alle tre typer data - filer, genveje og mapper - er elementer i deres respektive systemer. Ved i det mindste, vil dette speciale svare til et af de almindelige synspunkter. Det vigtigste aspekt kendetegnende, hvordan filsystemet fungerer, er principperne for navngivning af filer og mapper.

Fil- og mappenavne på forskellige systemer

Hvis vi er enige om, at filer stadig er komponenter af systemerne, der svarer til dem, så er det værd at overveje dem grundlæggende struktur. Hvad er den første ting at bemærke? For nemheds skyld organisere adgang til dem i de fleste moderne systemer datastyring giver en filnavngivningsstruktur på to niveauer. Det første niveau er navnet. Det andet er ekspansion. Lad os tage for eksempel musikfil Dans.mp3. Dans er navnet. Mp3 - udvidelse. Den første har til formål at afsløre for brugeren essensen af ​​indholdet af filen (og at programmet skal være en guide til hurtig adgang). Den anden angiver filtypen. Hvis det er Mp3, så er det let at gætte, at vi taler om musik. Filer med Doc udvidelse- disse er som regel dokumenter, Jpg - billeder, Html - websider.

Mapper har til gengæld en struktur på et niveau. De har kun et navn, ingen forlængelse. Hvis vi taler om forskellene mellem forskellige typer datastyringssystemer, så er den første ting du skal være opmærksom på netop principperne for navngivning af filer og mapper implementeret i dem. Med hensyn til Windows OS er detaljerne som følger. I verdens mest populære styresystem kan filer navngives på ethvert sprog. Maksimal længde den er dog begrænset. Det nøjagtige interval afhænger af det anvendte datastyringssystem. Typisk varierer disse værdier fra 200-260 tegn.

En generel regel for alle operativsystemer og deres tilsvarende datastyringssystemer er, at filer med de samme navne ikke kan findes i samme mappe. I Linux er der en vis "liberalisering" af denne regel. Der kan være filer i den samme mappe med de samme bogstaver, men i forskellige tilfælde. For eksempel Dance.mp3 og DANCE.mp3. Dette er ikke muligt på Windows OS. De samme regler er også etableret med hensyn til placering af mapper i andre.

Adressering af filer og mapper

Adressering af filer og mapper - væsentligt element tilsvarende system. På Windows kan dets brugerdefinerede format se sådan ud: C:/Documents/Music/ - dette er adgang til musikbiblioteket. Hvis vi er interesserede i nogle specifik fil, så kan adressen se sådan ud: C:/Documents/Music/Dance.mp3. Hvorfor "brugerdefineret"? Faktum er, at på niveauet for software- og hardwareinteraktion mellem computerkomponenter er strukturen af ​​adgang til filer meget mere kompleks. Filsystemet bestemmer placeringen af ​​filblokke og interagerer med OS for det meste gennem handlinger skjult for brugeren. Det er dog yderst sjældent, at en pc-bruger skal bruge andre "adresse"-formater. Næsten altid tilgås filer i den angivne standard.

Sammenligning af filsystemer til Windows

Vi har studeret generelle principper filsystemers funktion. Lad os nu overveje funktionerne i deres mest almindelige typer. De mest brugte filsystemer i Windows er FAT, FAT32, NTFS og exFAT. Den første i denne serie anses for at være forældet. Samtidig var det i lang tid en slags flagskib i branchen, men efterhånden som pc-teknologien voksede, opfyldte dens muligheder ikke længere brugernes behov og softwarens ressourcebehov.

Designet til at erstatte FAT fil systemet er FAT32. Ifølge mange it-eksperter er det nu det mest populære, hvis vi taler om pc-markedet for Windows kontrol. Det bruges oftest ved lagring af filer på harddiske og flashdrev. Det kan også bemærkes, at dette datastyringssystem ganske regelmæssigt bruges i forskellige hukommelsesmoduler digitale enheder- telefoner, kameraer. Den største fordel ved FAT32, som fremhæves af it-eksperter, er således, på trods af at dette filsystem blev oprettet af Microsoft, de fleste moderne operativsystemer, inklusive dem, der er installeret på de specificerede typer digitalt udstyr, kan arbejde med data inden for rammerne af de algoritmer, der er indlejret i det.

FAT32-systemet har også en række ulemper. Først og fremmest kan vi bemærke begrænsningen på størrelsen af ​​en taget fil - den må ikke være mere end 4 GB. også i FED system 32 kan ikke indbygges ved hjælp af Windows angiv en logisk disk, hvis størrelse ville være større end 32 GB. Men dette kan gøres ved at installere yderligere specialiseret software.

Andet populært system Filhåndteringssystemet udviklet af Microsoft er NTFS. Ifølge nogle it-eksperter er den FAT32 overlegen på de fleste parametre. Men denne afhandling er sand, når vi taler om en computer, der kører Windows. NTFS er ikke så alsidig som FAT32. Det særlige ved dets funktion gør brugen af ​​dette filsystem ikke altid behageligt, især på mobile enheder. En af de vigtigste fordele ved NFTS er pålidelighed. For eksempel i tilfælde hvor harddisk Hvis strømmen pludselig slukkes, minimeres sandsynligheden for, at filer bliver beskadiget, takket være duplikeringsalgoritmerne for dataadgang i NTFS.

Et af de nyeste filsystemer fra Microsoft er exFAT. Den bedste måde den er tilpasset til flashdrev. Grundlæggende principper Arbejdet i det er det samme som i FAT32, men der er også en betydelig modernisering i nogle aspekter: for eksempel er der ingen begrænsninger på størrelsen af ​​en enkelt fil. På samme tid exFAT system, som mange it-eksperter bemærker, er blandt dem, der har lav alsidighed. På ikke-Windows-computere kan filhåndtering være vanskelig, når du bruger exFAT. Desuden kan data på diske, der er formateret ved hjælp af exFAT-algoritmer, muligvis ikke læses, selv i nogle versioner af Windows selv, såsom XP. Du skal installere en ekstra driver.

Bemærk, at på grund af brugen af ​​en temmelig bred vifte af filsystemer i Windows OS, kan brugeren opleve periodiske vanskeligheder med hensyn til kompatibilitet forskellige enheder med en computer. I nogle tilfælde skal du for eksempel installere WPD-filsystemdriveren ( Windows bærbar Enheder - teknologi, der bruges, når du arbejder med bærbare enheder). Nogle gange har brugeren det muligvis ikke ved hånden, hvilket resulterer i eksterne medier OS genkender det muligvis ikke. WPD-filsystemet kan kræve yderligere software tilpasning til driftsmiljøet på specifik computer. I nogle tilfælde vil brugeren blive tvunget til at kontakte it-specialister for at løse problemet.

Sådan bestemmes hvilket filsystem - exFAT eller NTFS, eller måske FAT32 - der er optimalt til brug i konkrete tilfælde? Anbefalingerne fra it-specialister generelt er som følger. To hovedtilgange kan anvendes. Ifølge den første skal der skelnes mellem typiske filsystemer harddiske, såvel som dem, der er bedre tilpasset til flashdrev. FAT og FAT32, ifølge mange eksperter, er bedre egnet til flashdrev, NTFS - til harddiske (på grund af de teknologiske funktioner ved at arbejde med data).

I den anden tilgang har størrelsen af ​​transportøren betydning. Hvis vi taler om at bruge en relativt lille mængde af en disk eller et flashdrev, kan du formatere det i FAT32-systemet. Hvis disken større størrelse, så kan du prøve exFAT. Men kun hvis mediet ikke er beregnet til at blive brugt på andre computere, især dem der ikke er udstyret med mest seneste versioner Windows. Hvis vi taler om store harddiske, inklusive eksterne, så er det tilrådeligt at formatere dem i NTFS. Disse er omtrent de kriterier, som det optimale filsystem kan vælges efter - exFAT eller NTFS, FAT32. Det vil sige, at du skal bruge en af ​​dem under hensyntagen til mediets størrelse, dets type samt versionen af ​​operativsystemet, som drevet primært bruges på.

Filsystemer til Mac

Endnu en populær software- og hardwareplatform på det globale marked computerudstyr- Macintosh fra Apple. Pc'er i denne linje kører operativ system Mac OS. Hvad er funktionerne ved at organisere arbejde med filer i Mac-computere? De fleste moderne Apple-pc'er bruger en filbaseret Mac system OS udvidet. Tidligere i computere Mac arbejde data blev administreret i overensstemmelse med HFS-standarder.

Det vigtigste, der kan bemærkes med hensyn til dens egenskaber, er, at disken, som styres af Mac OS Extended-filsystemet, kan rumme meget store filer - vi kan tale om flere millioner terabyte.

Filsystem i Android-enheder

Det mest populære operativsystem til mobile enheder - en form for elektronisk teknologi, der ikke er ringere i popularitet end pc'er - er Android. Hvordan administreres filer på enheder af den tilsvarende type? Lad os først og fremmest bemærke, at dette operativsystem faktisk er en "mobil" tilpasning af Linux OS, som takket være den åbne kildekode kan ændres med udsigt til brug på en bred vifte af enheder. Derfor er filhåndtering i mobile enheder under Android kontrol udføres generelt efter de samme principper som i Linux. Vi har bemærket nogle af dem ovenfor. Især filhåndtering i Linux udføres uden at opdele medierne i logiske drev, som det sker i Windows. Hvad mere interessant indeholder filen? Android system?

Rodmappen i Android er normalt et dataområde kaldet /mnt. Følgelig kan adressen på den nødvendige fil se nogenlunde sådan ud: /mnt/sd/photo.jpg. Derudover er der en anden funktion af datastyringssystemet, der er implementeret i dette mobile OS. Faktum er, at en enheds flashhukommelse normalt er klassificeret i flere sektioner, såsom for eksempel System eller Data. Samtidig i første omgang given størrelse Hver af dem kan ikke ændres. En omtrentlig analogi vedrørende dette teknologiske aspekt kan findes ved at huske, at det er umuligt (medmindre du bruger speciel software) at ændre størrelsen logiske drev på Windows. Det skal ordnes.

Endnu en interessant funktion organisering af arbejde med filer i Android - det tilsvarende operativsystem skriver som regel nye data til specifikt område disk - Data. Arbejde med f.eks. Systemdelen udføres ikke. Derfor, når brugeren aktiverer nulstillingsfunktionen softwareindstillinger smartphone eller tablet til "fabriksniveau", så betyder det i praksis, at de filer, der er skrevet til dataområdet, simpelthen slettes. Systemafsnittet forbliver som regel uændret. Desuden kan brugeren, uden at have specialiseret software, foretage nogen justeringer af indholdet i systemet. Proceduren i forbindelse med opdatering af systemlagerområdet på en Android-enhed kaldes blinkende. Dette er ikke formatering, selvom begge operationer ofte udføres samtidigt. Som regel bruges blink med henblik på montering på mobil enhed mere ny version Android OS.

Dermed, nøgleprincipper, på grundlag af hvilket Android-filsystemet fungerer - fraværet af logiske drev samt streng differentiering af adgang til system- og brugerdata. Det kan ikke siges, at denne tilgang er fundamentalt forskellig fra den, der er implementeret i Windows, men ifølge mange it-eksperter tilbyder Microsofts OS brugerne flere større frihed i arbejdet med filer. Men som nogle eksperter mener, kan dette ikke betragtes som entydigt. fordelen ved Windows. Den "liberale" tilstand med hensyn til filhåndtering bruges selvfølgelig ikke kun af brugere, men også computervirus, som Windows er meget modtagelig for (i modsætning til Linux og dens "mobile" implementering i Android-formular). Dette er ifølge eksperter en af ​​grundene til, at der er så få vira til Android-enheder – rent teknologisk set kan de ikke fungere fuldt ud i et driftsmiljø, der opererer efter principperne om streng filadgangskontrol.

En af operativsystemets hovedopgaver er at give brugeren bekvemmelighed, når han arbejder med data, der er gemt på diske. For at gøre dette erstatter OS den fysiske struktur af de lagrede data med en brugervenlig logisk model. Den logiske model af filsystemet er materialiseret i form af et mappetræ, i symbolske sammensatte filnavne og i kommandoer til at arbejde med filer. Grundelementet i denne model er filen, der ligesom filsystemet som helhed kan karakteriseres af både en logisk og fysisk struktur.

En fil er et navngivet område ekstern hukommelse, som data kan skrives til og hvorfra data kan læses. Filer gemmes i strømuafhængig hukommelse. Der er dog undtagelser, og en af ​​dem er " elektronisk disk", struktur i Random Access Memory, simulerer FS.

Hovedformål med at bruge filen:

Langsigtet og sikker opbevaring Information. Holdbarhed opnås gennem brug af hukommelse, der ikke er afhængig af strøm, og høj pålidelighed bestemmes ved hjælp af beskyttelse af adgang til filer og generel organisation programkode Et OS, hvor hardwarefejl oftest ikke ødelægger den information, der er gemt i filer.

Deling Information. Filerne giver naturlige og nem vej adskillelse af information mellem applikationer og brugere på grund af tilstedeværelsen af ​​et menneskeligt læsbart symbolsk navn og konstantheden af ​​den lagrede information og filplacering. Brugeren skal have praktiske værktøjer til at arbejde med filer, herunder mapper, der kombinerer filer i grupper, værktøjer til at søge efter filer efter karakteristika, et sæt kommandoer til oprettelse, ændring og sletning af filer. En fil kan oprettes af én bruger og derefter bruges af en helt anden bruger, og filopretteren eller administratoren kan bestemme andre brugeres adgangsrettigheder. Disse mål implementeres i OS af filsystemet.

Et filsystem (FS) er en del af operativsystemet, herunder:

Samlingen af ​​alle filer på disken;

Sæt af datastrukturer, der bruges til at administrere filer, såsom filmapper, filbeskrivelser, ledige og brugte diskpladsfordelingstabeller;

Et sæt systemsoftwareværktøjer, der implementerer forskellige operationer over filer, såsom oprettelse, ødelæggelse, læsning, skrivning, navngivning og søgning i filer.

Filsystemet tillader programmer at klare sig med lige nok simple operationer at udføre handlinger på et eller andet abstrakt objekt, der repræsenterer en fil. Der er ingen grund til at beskæftige sig med detaljerne om den faktiske placering af dataene på disken, databuffring osv.: FS'en tager sig af alle disse funktioner. FS distribuerer diskhukommelse, understøtter filnavngivning, kortlægger filnavne til tilsvarende adresser i ekstern hukommelse, giver dataadgang, understøtter filadskillelse, beskyttelse og gendannelse. Således spiller FS rollen som et mellemlag, der afskærmer alle kompleksiteten af ​​den fysiske organisering af en langsigtet datalagring og skaber en enklere logisk model af denne lagring til programmer, samt giver dem et sæt nemme -at-bruge kommandoer til at manipulere filer.

De opgaver, som FS løser, afhænger af organisationsmetoden computerproces generelt. Den enkleste type er et filsystem i enkeltbruger- og enkelt-program operativsystemer, som omfatter for eksempel MS-DOS. Hovedfunktionerne i en sådan FS er rettet mod at løse følgende opgaver:

Filnavngivning;

Software interface til applikationer;

Viser logisk model FS til den fysiske organisering af datavarehuset;

FS modstand mod strømsvigt, hardware- og softwarefejl.

FS-opgaver bliver mere komplicerede i single-user multiprogram-operativsystemer, som, selvom de er designet til én brugers arbejde, giver ham mulighed for at køre flere processer samtidigt. Et af de første styresystemer af denne type var OS/2. En ny opgave med at dele en fil fra flere processer føjes til opgaverne nævnt ovenfor. Filen er i dette tilfælde en delt ressource, hvilket betyder, at FS skal løse hele rækken af ​​problemer forbundet med sådanne ressourcer. Især skal filsystemet give midler til at blokere en fil og dens dele, forhindre løb, eliminere dødvande, afstemme kopier osv. I flerbrugersystemer dukker en anden opgave op: at beskytte en brugers filer mod uautoriseret adgang fra en anden bruger. Funktionerne i FS, der fungerer som en del af et netværks-OS, bliver endnu mere komplekse.

FS understøtter flere funktioner forskellige typer filer, som typisk inkluderer almindelige filer, mappefiler, specielle filer, navngivne rør, hukommelseskortede filer og andre. Almindelige filer, eller blot filer, indeholder information af vilkårlig karakter. De fleste moderne operativsystemer begrænser eller kontrollerer ikke indholdet og strukturen af ​​en almindelig fil på nogen måde. Indholdet af en almindelig fil bestemmes af den applikation, der arbejder med den. For eksempel, tekst editor opretter tekstfiler, der består af strenge af tegn repræsenteret i en eller anden kode. Det kan være dokumenter, kildekoder til programmer mv. Tekstfiler kan læses på skærmen og udskrives på en printer. Binære filer bruger ikke tegnkoder, de har ofte komplekse indre struktur, såsom eksekverbar programkode eller en arkivfil. Alle operativsystemer skal kunne genkende mindst én filtype - deres egen eksekverbare filer. Mapper er en speciel type filer, der indeholder system baggrundsinformation om et sæt filer. I mange operativsystemer kan en mappe indeholde filer af enhver type, inklusive andre mapper, hvilket resulterer i en træstruktur, der er nem at søge i. Mapper etablerer en overensstemmelse mellem filnavne og deres karakteristika, der bruges af FS til at administrere filer. Sådanne karakteristika omfatter især information (eller en pegepind til en anden struktur, der indeholder disse data) om filtypen og dens placering på disken, adgangsrettigheder til filen og datoerne for dens oprettelse og ændring. I alle andre henseender behandles mapper af filsystemet som almindelige filer. Særlige filer er dummy-filer forbundet med I/O-enheder, der bruges til at forene filadgangsmekanismen og eksterne enheder. De giver brugeren mulighed for at udføre I/O-operationer ved hjælp af normale kommandoer til at skrive til en fil eller læse fra en fil. Disse kommandoer behandles først af FS-programmer, og derefter på et eller andet trin af anmodningsudførelsen konverteres de af OS til kontrolkommandoer for den tilsvarende enhed. Moderne filsystemer understøtter også andre filtyper, såsom symbolske links, navngivne rør og hukommelseskortede filer.

Brugere får adgang til filer med symbolske navne. Menneskelig hukommelse begrænser antallet af objektnavne, som en bruger kan henvise til ved navn. Den hierarkiske organisation af navnerummet giver os mulighed for at udvide disse grænser betydeligt. Dette er grunden til, at de fleste filsystemer har en hierarkisk struktur, hvor niveauer oprettes ved at gøre biblioteket mere lavt niveau kan indgå i kataloget for mere end højt niveau. Grafen, der beskriver bibliotekshierarkiet, kan være et træ eller et netværk. Mapper danner et træ, hvis en fil kun må inkluderes i én mappe, og et netværk, hvis en fil kan inkluderes i flere mapper på én gang. For eksempel i MS-DOS og Windows danner mapper en træstruktur, mens de i UNIX danner en netværksstruktur. I en træstruktur er hver fil et blad. Selve kataloget højeste niveau kaldet rodmappen eller rod. Med denne organisation er brugeren fri for at huske navnene på alle filer, det er nok for ham at have en grov idé om, hvilken gruppe en bestemt fil kan tildeles. Hierarkisk struktur praktisk til flerbrugerarbejde: hver bruger med sine filer er lokaliseret i sin egen mappe eller undertræ af mapper, og samtidig er alle filer i systemet logisk forbundet. Særlig situation hierarkisk struktur - en organisation på et niveau, når alle filer er inkluderet i en mappe.

Hierarkisk filsystemstruktur

De fleste filsystemer har en hierarkisk struktur, hvor niveauer oprettes ved at tillade en mappe på lavere niveau at være indeholdt i en mappe på højere niveau.

Grafen, der beskriver bibliotekshierarkiet, kan være et træ eller et netværk. hvis en fil kun må være i én mappe, danner filerne et træ. Netværk - en fil kan inkluderes i flere mapper på én gang.

For eksempel i MS - DOC og Windows danner mapper en træstruktur, og i UNIX - en netværksstruktur.

I træstrukturen, hver fil er blad. Mappen på øverste niveau kaldes rodmappe eller rod.

Filnavne

Filsystemer bruger tre typer filnavne: simple, sammensatte og relative.

Enkel(kort, symbolsk) navn identificerer en fil i samme mappe. Disse navne tildeles af brugere under hensyntagen til OS-begrænsninger. Mac i FAT-filsystemets navnlængde er begrænset til skema 8.3 (8 tegn navn, 3-udvidelse) og i filsystemer NTFS systemer og FAT32 inkluderet i Windows NT, kan filnavnet indeholde op til 255 tegn.

I hierarkiske filsystemer forskellige filer Det er tilladt at have de samme simple symbolske navne, forudsat at de tilhører forskellige mapper.

Til entydig identifikation i sådanne systemer bruges følgende: hedder fulde navn.

Fulde navn repræsenterer en kæde, gennem hvilken vejen fra roden til af denne fil.

I et træfilsystem er der en en-til-en-korrespondance mellem en fil og dens fulde navn én fil – ét fulde navn.

I tilfælde af en netværksstruktur er der en korrespondance: én fil – mange fulde navne.

En fil kan også identificeres ved et relativt navn. Det er dannet gennem konceptet med den nuværende mappe. OS retter navn nuværende bibliotek og bruger det som et "tillæg" til det fulde navn, ved at bruge et relativt navn. For eksempel. nuværende mappe BRUGER relative navn main.exe. Det fulde navn er USER/main.exe.

Montering

Computer system kan have flere diskenheder. Desuden alene fysisk enhed kan have flere logiske drev.

Der er et problem med at gemme filer på et system, der har flere eksterne hukommelsesenheder.

Første beslutning. Hver enhed er vært for et autonomt filsystem. De der. der er to uafhængige mappetræer. Her inkluderer det fulde filnavn identifikatoren for den tilsvarende logik

Anden løsning. Filsystemer kombineres til et enkelt filsystem, som er beskrevet af et enkelt mappetræ.

Denne operation kaldes montering.

I dette tilfælde tildeler OS en diskenhed, hedder systemisk. Lad der være filsystemer placeret på forskellige logiske diske, en af ​​dem er systemets ene.

Filsystem. placeret på systemdisk, er tildelt til root. En eksisterende mappe er valgt til at forbinde filhierarkier i rodfilsystemet. Når monteringen er fuldført, bliver den valgte mappe rodmappen for det andet filsystem. Gennem denne mappe er det monterede filsystem knyttet som et undertræ til det overordnede træ.

Fil attributter

Attributter – information, der beskriver egenskaberne for en fil. Eksempler på mulige egenskaber:

· filtype ( almindelig fil, mappe, speciel fil);

· fil ejer;

· filopretter;

· adgangskode til at få adgang til filen;

· oplysninger om tilladte filadgangsoperationer;

· tidspunkter for oprettelse, sidste adgang og sidste ændring;

· nuværende filstørrelse;

· maksimal størrelse fil;

· skrivebeskyttet tegn;

· skilt " skjult fil»;

· "systemfil"-tegn;

· underskrive "arkivfil";

· "binær/karakter" attribut;

· "midlertidigt" skilt (fjern efter afslutning af processen);

· tegn på blokering;

· tegn på at skrive til en fil;

· markør til nøglefeltet i posten;

· nøglelængde.

Specifik liste attributter bestemmes af filsystemets detaljer.

lavet i MS-DOS

En anden mulighed er at placere attributter i specielle tabeller, når katalogerne kun indeholder links til disse tabeller. I et sådant filsystem (UNIX OS) er mappestrukturen meget enkel

En filinode er en tabel, der indeholder filattributværdier. Dette system er mere fleksibelt. En fil kan inkluderes i flere mapper på én gang.

Brugere får adgang til filer med symbolske navne. Men hvis der er mange filer og menneskelig hukommelse er begrænset, er det svært for brugeren at huske alle filnavne og finde påkrævet fil blandt mange hundrede filer. Den hierarkiske organisering af navnerummet kan i høj grad forenkle disse opgaver. Dette er grunden til, at de fleste filsystemer har en hierarkisk struktur, hvor niveauer oprettes ved at tillade, at en mappe på lavere niveau er indeholdt i en mappe på højere niveau (Figur 18).

Grafen, der beskriver bibliotekshierarkiet, kan være et træ eller et netværk. Mapper danner et træ, hvis en fil kun må inkluderes i én mappe (fig. 18, c), og et netværk - hvis filen kan inkluderes i flere mapper på én gang (fig. 18, b). For eksempel i MS-DOS og Windows danner mapper en træstruktur, mens de i UNIX danner en netværksstruktur. Mappen på øverste niveau kaldes rodmappen eller rod.

Ris. 18. Hierarki af filsystemer: a) - enkelt-niveau; b) - netværk; c) - trælignende

Med denne organisation er brugeren fri for at huske navnene på alle filer; han behøver kun at have en grov idé om, hvilken gruppe en bestemt fil kan tildeles for at finde den ved at gennemse mapper i rækkefølge. Den hierarkiske struktur er praktisk til flerbrugerarbejde - hver bruger med sine filer er lokaliseret i sin egen mappe eller undertræ af mapper, og samtidig er alle filer i systemet logisk forbundet.

Et særligt tilfælde af en hierarkisk struktur er en organisation på et niveau, når alle filer er inkluderet i en rodmappe Fig. 18, a.

Filnavne

Alle filtyper har symbolske navne. Hierarkisk organiserede filsystemer bruger typisk tre typer filnavne: simple, sammensatte og relative.

Enkel, eller et kort, symbolsk navn, identificerer en fil i en enkelt mappe. Simple navne tildeles filer af brugere og programmører. I FAT-filsystemet var længden af ​​navne oprindeligt begrænset til skema 8.3 (8 tegn - selve navnet, 3 tegn - navneudvidelsen), dette filnavn er kodet med ASCII-koder. I moderne filsystemer kaldes dette navn kort. Det er dog meget mere bekvemt for brugeren at arbejde med lange navne, fordi de giver dig mulighed for at give filerne let at huske navne, der tydeligt angiver, hvad der er indeholdt i filen. Derfor understøtter moderne filsystemer lange symbolske filnavne. Filnavnet kan indeholde op til 255 tegn. Langt navn kodet med UNICODE-kode. Eksempler på simple filnavne: ul.doc; task.exe, laboratoriearbejde.doc.

I hierarkiske træfilsystemer tillades forskellige filer at have de samme simple symbolske navne, forudsat at de tilhører forskellige mapper. For entydigt at identificere en fil i sådanne systemer, bruges det fulde navn.

Fulde navn er en kæde af simple symbolske navne på alle mapper, hvorigennem stien fra rodmappe til denne fil. Det fulde navn er således et sammensat navn, hvori simple navne adskilt fra hinanden af ​​separatoren, der er vedtaget i OS. I fig. 20 c) har to filer det simple navn main.exe, men deres sammensatte navne \depart\main.exe og \user\anna\main.exe er forskellige.

En fil kan også identificeres ved et relativt navn. Relativt navn fil er defineret gennem konceptet "aktuel mappe". For hver bruger, på et givet tidspunkt, er en af ​​filsystemets mapper den aktuelle mappe, og denne mappe vælges af brugeren selv. Filsystemet fanger navnet på det aktuelle bibliotek, så det derefter kan bruge det som et supplement til relative navne for at danne det fuldt kvalificerede filnavn. Når der bruges relative navne, identificerer brugeren en fil ved den kæde af biblioteksnavne, som ruten fra den aktuelle mappe til den givne fil går igennem.

Brugere får adgang til filer med symbolske navne. Samtidig begrænser den menneskelige hukommelses evner antallet af objektnavne, som brugeren kan henvise til ved navn. Den hierarkiske organisation af navnerummet giver os mulighed for at udvide disse grænser betydeligt. Det er af denne grund, at de fleste filsystemer har en hierarkisk struktur, hvor niveauer oprettes ved at tillade, at en mappe på lavere niveau er indeholdt i en mappe på højere niveau (figur 7.3).

Ris. 7.3. Filsystemhierarki

Grafen, der beskriver bibliotekshierarkiet, kan være et træ eller et netværk. Mapper danner et træ, hvis en fil kun må inkluderes i én mappe (fig. 7.3, b), og et netværk - hvis filen kan inkluderes i flere mapper på én gang (fig. 7.3, c). For eksempel i MS-DOS og Windows danner mapper en træstruktur, mens de i UNIX danner en netværksstruktur. I en træstruktur er hver fil et blad. Mappen på øverste niveau kaldes normalt rodmappen eller rod.

Med denne organisation er brugeren fri for at huske navnene på alle filer; han behøver kun at have en grov idé om, hvilken gruppe en bestemt fil kan tildeles for at finde den ved at gennemse mapper i rækkefølge. Den hierarkiske struktur er praktisk til flerbrugerarbejde: hver bruger med sine filer er lokaliseret i sin egen mappe eller undertræ af mapper, og samtidig er alle filer i systemet logisk forbundet.

Et særligt tilfælde af en hierarkisk struktur er en organisation på et niveau, når alle filer er inkluderet i én mappe (fig. 7.3, a).

Læs også

- Hierarkisk filsystemstruktur

Brugere får adgang til filer med symbolske navne. Men menneskelig hukommelse begrænser antallet af objektnavne, som en bruger kan henvise til ved navn. Den hierarkiske organisation af navnerummet giver dig mulighed for at udvide disse...