Понятие файла. Имя, расширение и спецификация файла

(ФС), обычно называемом каталогом , директорией или папкой. Имена файлов строятся по правилам, принятым в той или иной файловой и операционной системах (ОС). Многие системы позволяют назначать имена как обычным файлам, так и каталогам и специальным объектам (символическим ссылкам , блочным устройствам и т. п.).

Имя файла является частью полного имени файла , также называемого полным или абсолютным путём к файлу. Полное имя может включать следующие компоненты:

Имя файла необходимо для того, чтобы к файлу мог обратиться пользователь. В одном каталоге не может быть двух файлов с одинаковыми именами (некоторые файловые системы регистронезависимы, что оставляет возможность для создания файлов, имена которых отличаются регистром символов).

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой:

Имена файлов в разных системах

Полным , или абсолютным , называется имя файла, содержащее все директории до корня файловой системы. Относительные имена файлов не содержат полного пути и обычно привязываются к текущему каталогу .

Windows

• \ - разделитель подкаталогов
• / - разделитель ключей командного интерпретатора
• : - отделяет букву диска или имя альтернативного потока данных
• * - заменяющий символ (маска "любое количество любых символов")
• ? - заменяющий символ (маска "один любой символ")
• " - используется для указания путей, содержащих пробелы
• < - перенаправление ввода
• > - перенаправление вывода
• | - обозначает конвейер

В UNIX и UNIX-подобных ОС запрещен слеш (/) - разделитель подкаталогов - и символ конца строки (\0). Перечисленные выше символы (кроме слеша) использовать можно, но из соображений совместимости их лучше избегать.

Расширение имени файла

Расширение имени файла (англ. filename extension , часто говорят просто расширение файла или расширение ) - последовательность символов, добавляемых к имени файла и предназначенных для идентификации типа (формата) файла . Это один из распространённых способов, с помощью которых пользователь или программное обеспечение компьютера может определить тип данных, хранящихся в файле. Расширение отделяется от основной части имени файла последней точкой . Иногда могут использоваться несколько расширений, следующих друг за другом, например, «.tar.gz».

ОС или менеджер файлов могут устанавливать соответствия между расширениями файлов и приложениями . Когда пользователь открывает файл с зарегистрированным расширением, автоматически запускается соответствующая этому расширению программа. Некоторые расширения могут показывать, что файл является исполняемым (в Windows).

См. также

Литература

• Робачевский А. Н., Немнюгин С. А., Стесик О. Л. Имен файлов / Базовая файловая система System V / Глава 4. Файловая система // Операционная система UNIX. - 2-е изд. - СПб. : БХВ-Петербург, 2008. - С. 338-339. - 656 с. - ISBN 978-5-94157-538-1

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Ясака-дзиндзя
• Дубовик

Смотреть что такое "Имя файла" в других словарях:

Атрибуты файла - совокупность байтов, выделяющих файл из множества других файлов. Атрибутами файла являются: имя файла и тип содержимого; дата и время создания файла; имя владельца файла; размер файла; права доступа к файлу; метод доступа к файлу. См. также:… … Финансовый словарь

Расширение имени файла - (англ. filename extension, часто говорят просто расширение файла или расширение) последовательность символов, добавляемых к имени файла и предназначенных для идентификации типа (формата) файла. Это один из распространённых способов, с… … Википедия

перенос файла - Передача файла из одного каталога либо папки в другую. Нередко при переносе пользователь изменяет имя файла. В результате файл записывается в новом месте и стирается в старом. В отличие от этого, при копировании файла он появляется в новом месте… …

Формат X файла - формат файла для хранения 3D объектов, созданный компанией Microsoft. Этот формат хранит информацию о геометрии 3D объекта (координаты вершин и координаты нормалей), текстурные координаты, описание материалов, пути и названия к текстурам, которые … Википедия

Формат файла - Формат спецификация структуры данных, записанных в компьютерном файле. Формат файла обычно указывается в его имени, как часть, отделённая точкой (обычно эту часть называют расширением имени файла, хотя, строго говоря, это неверно). Например,… … Википедия

атрибуты файла - Идентифицируемые атрибуты файла (имя и др.) [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN file attributes … Справочник технического переводчика

Информация во внешней памяти (т.е. кроме ОЗУ и ПЗУ) хранится в файлах.

Файл – это поименованная определенным образом часть памяти. Это объем внешней памяти, предназначенный для хранения однотипной памяти.

Раньше называть файл можно было только латинскими буквами и цифрами, без использования знаков препинания и суммарно не более 8-ми символов.

Сейчас почти все ограничения сняты.

После имени файла идет расширение (необходимо для определения типа, формата файла). Точка входит в него. Все вместе (именование + точка + расширение) называется полным именем файла.

Расширение позволяет определить, является ли этот файл исполняемым (программой) или статичной (-стической?) информацией (текстом, музыкой, картинкой).

Исполняемые типы:

*.exe (execute) – выполняемые программы для DOS и Windows.

*.COM (compact) – простой тип исполняемого файла для DOS, но можно выполнять и на Windows.

*.bat (batch file) - текстовый файл в MS-DOS, или Windows, содержащий последовательность команд, предназначенных для исполнения командным интерпретатором.

Спецификация – путь к полному имени файла.

Получается исходя из иерархической структуры (папок, директорий).

Директория (каталог, папка) – поименованная определенным образом часть памяти, в которой находятся имена других файлов и каталоги более высоких уровней вложенности.

Жесткий диск может быть разбит на множество логических дисков (С:, D:, E: и т.д.).

С:\имя папки 1-го уровня\2-го\3-го\...\...\......\*.*

К файлу можно также привязаться с помощью пиктограммы, ярлыка, а не только вписывая путь в командную строку.

Файловая структура памяти.

Вопрос 1. Файловая система. Организация работы с файлами и каталогами.

Хранение информации во внешней памяти.

ОС обеспечивает хранение информации во внешней памяти (на дискетах, винчестере и лазерных дисках) в виде файлов.

Файл (file) – поименованная область памяти, в которой хранится различная информация: текстовая, графическая, звуковая, видеоизображение - данные и программы.

Типы файлов

1. Текстовый

2. Звуковой

3. Графический

4. Файлы видео

5. Числовой

6. Программный

Имя файла

Полное имя файла необходимо для точного указания места расположения файла. Состоит из двух частей, разделённых точкой:

Собственное имя [.Расширение]

Например , документ 1.doc.

Собственное имя может содержать:

1. От 1 до 8 символов (для MS-DOS)

2. От 1 до 255 символов (для W-95).

В состав собственного имени файла могут входить:

1. Строчные и прописные латинские буквы (для MS-DOS), а также русские буквы (для Windows).

3. Некоторые служебные символы:

В имени файла нельзя использовать символы: / \ * ? : | “ < >

Расширение (необязательно) - указывает на тип файла, который определяется информацией, в нём хранящейся. Начинается с точки, содержит от 1 до 3-х символов.

РАСШИРЕНИЯ

1. Текстовые файлы: .txt, .doc и др.

2. Графические файлы: .bmp, .pcx, .gif и др.

3. Звуковые файлы: .wav, .mid, .snd и др.

4. Файлы видео: .avi, .gtw и др.

5. Числовые файлы: .bin

6. Программные файлы: .bat, .com, .exe.

Для того чтобы организовать быстрый поиск нужного файла на диске, файлы объединяются в группы – папки (каталоги). Каждая папка имеет уникальное имя. Требования к именам папок те же, что и к именам файлов. Расширение в имени каталога (папки) не используется. Файлы и папки образуют “дерево” папок, в котором каждый файл и папка имеет своё место (уровень). Для того, чтобы определить точное местоположение файла, следут знать имя диска, на котором он находится (A:, C: и т.д. ), и последовательность папок, которые надо открыть на пути к той папке, в которой находится файл.

Дерево папок.

Главная Папки Папки Папки Папки ФАЙЛЫ

Папка I уровня II уровня III уровня YI уровня

(ФС), обычно называемом каталогом , директорией или папкой. Имена файлов строятся по правилам, принятым в той или иной файловой и операционной системах (ОС). Многие системы позволяют назначать имена как обычным файлам, так и каталогам и специальным объектам (символическим ссылкам , блочным устройствам и т. п.).

Имя файла является частью полного имени файла , также называемого полным или абсолютным путём к файлу. Полное имя может включать следующие компоненты:

Имя файла необходимо для того, чтобы к файлу мог обратиться пользователь. В одном каталоге не может быть двух файлов с одинаковыми именами (некоторые файловые системы регистронезависимы, что оставляет возможность для создания файлов, имена которых отличаются регистром символов).

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой:

Имена файлов в разных системах

Полным , или абсолютным , называется имя файла, содержащее все директории до корня файловой системы. Относительные имена файлов не содержат полного пути и обычно привязываются к текущему каталогу .

Windows

• \ - разделитель подкаталогов
• / - разделитель ключей командного интерпретатора
• : - отделяет букву диска или имя альтернативного потока данных
• * - заменяющий символ (маска "любое количество любых символов")
• ? - заменяющий символ (маска "один любой символ")
• " - используется для указания путей, содержащих пробелы
• < - перенаправление ввода
• > - перенаправление вывода
• | - обозначает конвейер

В UNIX и UNIX-подобных ОС запрещен слеш (/) - разделитель подкаталогов - и символ конца строки (\0). Перечисленные выше символы (кроме слеша) использовать можно, но из соображений совместимости их лучше избегать.

Расширение имени файла

Расширение имени файла (англ. filename extension , часто говорят просто расширение файла или расширение ) - последовательность символов, добавляемых к имени файла и предназначенных для идентификации типа (формата) файла . Это один из распространённых способов, с помощью которых пользователь или программное обеспечение компьютера может определить тип данных, хранящихся в файле. Расширение отделяется от основной части имени файла последней точкой . Иногда могут использоваться несколько расширений, следующих друг за другом, например, «.tar.gz».

ОС или менеджер файлов могут устанавливать соответствия между расширениями файлов и приложениями . Когда пользователь открывает файл с зарегистрированным расширением, автоматически запускается соответствующая этому расширению программа. Некоторые расширения могут показывать, что файл является исполняемым (в Windows).

См. также

Литература

• Робачевский А. Н., Немнюгин С. А., Стесик О. Л. Имен файлов / Базовая файловая система System V / Глава 4. Файловая система // Операционная система UNIX. - 2-е изд. - СПб. : БХВ-Петербург, 2008. - С. 338-339. - 656 с. - ISBN 978-5-94157-538-1

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Имя файла" в других словарях:

Совокупность байтов, выделяющих файл из множества других файлов. Атрибутами файла являются: имя файла и тип содержимого; дата и время создания файла; имя владельца файла; размер файла; права доступа к файлу; метод доступа к файлу. См. также:… … Финансовый словарь

- (англ. filename extension, часто говорят просто расширение файла или расширение) последовательность символов, добавляемых к имени файла и предназначенных для идентификации типа (формата) файла. Это один из распространённых способов, с… … Википедия

перенос файла - Передача файла из одного каталога либо папки в другую. Нередко при переносе пользователь изменяет имя файла. В результате файл записывается в новом месте и стирается в старом. В отличие от этого, при копировании файла он появляется в новом месте… …

Формат файла для хранения 3D объектов, созданный компанией Microsoft. Этот формат хранит информацию о геометрии 3D объекта (координаты вершин и координаты нормалей), текстурные координаты, описание материалов, пути и названия к текстурам, которые … Википедия

Формат спецификация структуры данных, записанных в компьютерном файле. Формат файла обычно указывается в его имени, как часть, отделённая точкой (обычно эту часть называют расширением имени файла, хотя, строго говоря, это неверно). Например,… … Википедия

атрибуты файла - Идентифицируемые атрибуты файла (имя и др.) [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN file attributes … Справочник технического переводчика

Компьютер работает с информацией, которая может быть текстовой, графической, аудио- или видео-формата. Вся информация, обрабатываемая на компьютере, хранится в файлах. Понятие файла является одним из базовых понятий компьютерной грамотности.

Файл – это поименованная область памяти на компьютерном носителе. Другими словами, файлом называется набор данных на компьютерном носителе (жёсткий диск, CD и DVD диск, флешка и т.п.), у которого есть свое имя (имя файла ).

Какие можно использовать символы в имени файла? В именах файлов рекомендуется использовать русские и латинские буквы, цифры, пробелы и знаки препинания. Однако имя файла не следует начинать с точки, а также использовать в имени квадратные или фигурные { } скобки. Недопустимыми для имен файлов являются следующие служебные символы / \ | : * ? “ < >

Существует ли максимальная длина имени файла? Длина имени файла не должна превышать 255 символов. На самом деле, обычно хватает 20-25 символов.

Windows не делает различий между строчными и прописными буквами для имен файлов. Это означает, что не получится хранить в одном и том же каталоге файлы, имена которых различаются только регистром. Например, два имени файла «Название.doc» и «НАЗВАНИЕ.doc» для Windows будет одним именем для одного и того же файла.

Как Вы считаете, могут ли быть в одном каталоге несколько файлов с одинаковым именем PRIMER? Это возможно при условии, что у имени PRIMER будут разные расширения.

Расширение имени файла указывает на тип файла (иногда еще говорят – формат файла ). Таким образом,

• “тип файла”,
• “формат файла”,
• “расширение файла”,
• “расширение имени файла” –

это, по большому счету, одно и то же.

Например,

PRIMER.doc(x) – типом файла является документ Word (или файл в формате Ворда),

PRIMER.bmp – типом файла является рисунок,

PRIMER.avi – типом файла является видеофайл,

PRIMER.wav – типом файла является аудиофайл.

Все эти файлы имеют разные имена (за счет разных расширений имени файла) и могут храниться в одном и том же месте, т.е. в одном каталоге. Если проводить аналогию с именами людей, то имя файла совпадает с именем человека, а расширение имени файла – с фамилией человека. Соответственно, PRIMER.doc и PRIMER.bmp по этой аналогии то же самое, что Иван Петров и Иван Сидоров. Файлы с именами PRIMER.doc и VARIANT.doc – это два брата из одного семейства документов (с одинаковым расширением.doc), так же как, например, Иван Петров и Федор Петров – братья из одной семьи Петровых.

Расширение имени файла – это часть имени файла, которая начинается с точки, после которой стоят несколько символов.

Распространены расширения, состоящие из трех букв – .doc, .txt, .bmp, .gif и.т.д. Регистр не имеет значения, поэтому.doc и.DOC – это одно и то же расширение документа.

Расширение является необязательным атрибутом в имени файла, т.е. его может и не быть. В таком случае в конце имени файла точка, как правило, не ставится. Расширение хоть и не обязательно, но все-таки желательно, т.к. оно указывает Windows на тип файла. Проще говоря, тип файла является подсказкой для Windows, с помощью какой программы следует этот файл открывать. Например, расширение.doc указывает, что файл следует открывать с помощью редактора Word, а расширение.cdr – на то, что файл открывается графической программой Corel Draw.

Есть зарезервированные (служебные) имена, которые нельзя использовать в качестве имен файлов, так как они являются именами устройств:

PRN – принтер,

COM1-COM4 – устройства, присоединяемые к последовательным портам 1-4,

AUX – то же, что COM1,

LPT1-LPT4 – устройства, присоединяемые к параллельным портам 1-4 (как правило, принтеры),

CON (consol) – при вводе – клавиатура, при выводе – экран,

NUL – «пустое» устройство.

Приведу примеры имен файлов, которые являются недопустимыми:

5<>8/7.txt – символы «<», «>» и «/» запрещены,

В чем вопрос? – символ «?» запрещен,

PRN.bmp – здесь PRN зарезервированное имя.

В зависимости от типа файла на экран Windows выводятся различные значки (иконки):

Проводник Windows (Пуск-Программы-Стандартные-Проводник) по умолчанию имеет режим, когда расширения имен файлов на экран не выводятся, но при этом выводятся значки (иконки) файлов.

При сохранении файла достаточно написать его имя и выбрать тип файла из имеющегося списка. Выбранное расширение автоматически добавится к имени файла. Например, на рисунке ниже к имени файла программа сама добавит расширение.jpg. В результате Windows запомнит этот файл с именем «рисунок в paint.jpg».

Во избежание недоразумений при сохранении файлов всегда обращайте внимание на строку «тип файла», если она есть. Ведь тип файла является для Windows подсказкой, с помощью которого система определяет какой именно программой этот файл можно открыть.

Если Вы скачали из Интернета файл, например, с расширением.rar, но на вашем компьютере не установлена программа-архиватор для работы с такими «сжатыми, заархивированными» файлами, то не удивляйтесь, что файл не открывается. Другими словами, надо отдавать себе отчет, что если открывать файлы, например, в видеоформате, то на компьютере должна быть в наличии соответствующая программа для работы с таким форматом.

Можно провести аналогию между файлом (точнее, между типом файла) и программой, работающей с таким типом файлов. Файл – замок, а программа, открывающая этот файл – ключик. Замок без ключика не открывается, да и ключик без замка особой ценности не представляет.

Упражнения по компьютерной грамотности:

1) Попробуйте на Рабочем столе создать две папки с именами: PRIMER и primer. Для этого на Рабочем столе кликните правой кнопкой мыши на свободном месте, а в появившемся окне – по опции «Создать» и, наконец, клик по опции «Папку». Вместо слов «Новая папка» введите «PRIMER». Затем все это повторяете для создания второй папки с именем «primer». Windows дал Вам «добро» на открытие второй папки?

2) Зайдите, например, в редактор Word и попробуйте сохранить документ с именем PRN. Windows разрешил такое имя для нового файла?

3) Как решить проблему: “С инета скачиваю файлы, а они в формате хsd (PM)/RAR и на компе не открываются, не читаются. Что делать?”

P.S. Статья закончилась, но можно еще прочитать:

Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик .
Уже более 3.000 подписчиков

.

Файловая система - порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах , мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов . Конкретная файловая система определяет размер имени файла (папки ), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

В широком смысле понятие "файловая система" включает:

• · совокупность всех файлов на диске,
• · наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске,
• · комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

Файл - это понятие, привычное любому пользователю компьютера. Для пользователя каждый файл - это отдельный предмет, у которого есть начало и конец и который отличается от всех остальных файлов именем и расположением («как называется» и «где лежит»). Как и любой предмет, файл можно создать, переместить и уничтожить, однако без внешнего вмешательства он будет сохраняться неизменным неопределенно долгое время. Файл предназначен для хранения данных любого типа - текстовых, графических, звуковых, исполняемых программ и многого другого. Аналогия файла с предметом позволяет пользователю быстро освоиться при работе с данными в операционной системе.

Имена файлов:

Файлы идентифицируются именами. Пользователи дают файлам символьные имена, при этом учитываются ограничения ОС как на используемые символы, так и на длину имени. До недавнего времени эти границы были весьма узкими. Так в популярной файловой системе FAT длина имен ограничивается известной схемой 8.3 (8 символов - собственно имя, 3 символа - расширение имени), а в ОС UNIX System V имя не может содержать более 14 символов. Однако пользователю гораздо удобнее работать с длинными именами, поскольку они позволяют дать файлу действительно мнемоническое название, по которому даже через достаточно большой промежуток времени можно будет вспомнить, что содержит этот файл. Поэтому современные файловые системы, как правило, поддерживают длинные символьные имена файлов. Например, Windows NT в своей новой файловой системе NTFS устанавливает, что имя файла может содержать до 255 символов, не считая завершающего нулевого символа.

Длинные имена поддерживаются не только новыми файловыми системами, но и новыми версиями хорошо известных файловых систем. Например, в ОС Windows 95 используется файловая система VFAT, представляющая собой существенно измененный вариант FAT. Среди многих других усовершенствований одним из главных достоинств VFAT является поддержка длинных имен. Кроме проблемы генерации эквивалентных коротких имен, при реализации нового варианта FAT важной задачей была задача хранения длинных имен при условии, что принципиально метод хранения и структура данных на диске не должны были измениться.

Обычно разные файлы могут иметь одинаковые символьные имена. В этом случае файл однозначно идентифицируется так называемым составным именем, представляющем собой последовательность символьных имен каталогов. В некоторых системах одному и тому же файлу не может быть дано несколько разных имен, а в других такое ограничение отсутствует. В последнем случае операционная система присваивает файлу дополнительно уникальное имя, так, чтобы можно было установить взаимно-однозначное соответствие между файлом и его уникальным именем. Уникальное имя представляет собой числовой идентификатор и используется программами операционной системы. Примером такого уникального имени файла является номер индексного дескриптора в системе UNIX.

Типы файлов:

Файлы бывают разных типов: обычные файлы, специальные файлы, файлы-каталоги.

Обычные файлы в свою очередь подразделяются на текстовые и двоичные. Текстовые файлы состоят из строк символов, представленных в ASCII-коде. Это могут быть документы, исходные тексты программ и т.п. Текстовые файлы можно прочитать на экране и распечатать на принтере. Двоичные файлы не используют ASCII-коды, они часто имеют сложную внутреннюю структуру, например, объектный код программы или архивный файл. Все операционные системы должны уметь распознавать хотя бы один тип файлов - их собственные исполняемые файлы.

Специальные файлы - это файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, которые позволяют пользователю выполнять операции ввода-вывода, используя обычные команды записи в файл или чтения из файла. Эти команды обрабатываются вначале программами файловой системы, а затем на некотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления соответствующим устройством. Специальные файлы, так же как и устройства ввода-вывода, делятся на блок-ориентированные и байт-ориентированные.

Каталог - это, с одной стороны, группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений (например, файлы, содержащие программы игр, или файлы, составляющие один программный пакет), а с другой стороны - это файл, содержащий системную информацию о группе файлов, его составляющих. В каталоге содержится список файлов, входящих в него, и устанавливается соответствие между файлами и их характеристиками (атрибутами).

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

• · информация о разрешенном доступе,
• · пароль для доступа к файлу,
• · владелец файла,
• · создатель файла,
• · признак "только для чтения",
• · признак "скрытый файл",
• · признак "системный файл",
• · признак "архивный файл",
• · признак "двоичный/символьный",
• · признак "временный" (удалить после завершения процесса),
• · признак блокировки,
• · длина записи,
• · указатель на ключевое поле в записи,
• · длина ключа,
• · времена создания, последнего доступа и последнего изменения,
• · текущий размер файла,
• · максимальный размер файла.

Каталоги могут непосредственно содержать значения характеристик файлов, как это сделано в файловой системе MS-DOS, или ссылаться на таблицы, содержащие эти характеристики, как это реализовано в ОС UNIX.

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

/libhistory.so.5.2

(Иерархическая файловая система в Unix и UNIX-подобных операционных системах):

Иерархия каталогов может быть деревом или сетью. Каталоги образуют дерево, если файлу разрешено входить только в один каталог, и сеть - если файл может входить сразу в несколько каталогов. В MS-DOS каталоги образуют древовидную структуру, а в UNIX"е - сетевую. Как и любой другой файл, каталог имеет символьное имя и однозначно идентифицируется составным именем, содержащим цепочку символьных имен всех каталогов, через которые проходит путь от корня до данного каталога.

Логическая организация файла:

Программист имеет дело с логической организацией файла, представляя файл в виде определенным образом организованных логических записей. Логическая запись - это наименьший элемент данных, которым может оперировать программист при обмене с внешним устройством. Даже если физический обмен с устройством осуществляется большими единицами, операционная система обеспечивает программисту доступ к отдельной логической записи. На рисунке 2.33 показаны несколько схем логической организации файла. Записи могут быть фиксированной длины или переменной длины. Записи могут быть расположены в файле последовательно (последовательная организация) или в более сложном порядке, с использованием так называемых индексных таблиц, позволяющих обеспечить быстрый доступ к отдельной логической записи (индексно-последовательная организация). Для идентификации записи может быть использовано специальное поле записи, называемое ключом. В файловых системах ОС UNIX и MS-DOS файл имеет простейшую логическую структуру - последовательность однобайтовых записей.

Физическая организация и адрес файла:

Физическая организация файла описывает правила расположения файла на устройстве внешней памяти, в частности на диске. Файл состоит из физических записей - блоков. Блок - наименьшая единица данных, которой внешнее устройство обменивается с оперативной памятью. Непрерывное размещение - простейший вариант физической организации (рисунок 2.34,а), при котором файлу предоставляется последовательность блоков диска, образующих единый сплошной участок дисковой памяти. Для задания адреса файла в этом случае достаточно указать только номер начального блока. Другое достоинство этого метода - простота. Но имеются и два существенных недостатка. Во-первых, во время создания файла заранее не известна его длина, а значит не известно, сколько памяти надо зарезервировать для этого файла, во-вторых, при таком порядке размещения неизбежно возникает фрагментация, и пространство на диске используется не эффективно, так как отдельные участки маленького размера (минимально 1 блок) могут остаться не используемыми.

Следующий способ физической организации - размещение в виде связанного списка блоков дисковой памяти (рисунок 2.34,б). При таком способе в начале каждого блока содержится указатель на следующий блок. В этом случае адрес файла также может быть задан одним числом - номером первого блока. В отличие от предыдущего способа, каждый блок может быть присоединен в цепочку какого-либо файла, следовательно фрагментация отсутствует. Файл может изменяться во время своего существования, наращивая число блоков. Недостатком является сложность реализации доступа к произвольно заданному месту файла: для того, чтобы прочитать пятый по порядку блок файла, необходимо последовательно прочитать четыре первых блока, прослеживая цепочку номеров блоков. Кроме того, при этом способе количество данных файла, содержащихся в одном блоке, не равно степени двойки (одно слово израсходовано на номер следующего блока), а многие программы читают данные блоками, размер которых равен степени двойки.

Популярным способом, используемым, например, в файловой системе FAT операционной системы MS-DOS, является использование связанного списка индексов. С каждым блоком связывается некоторый элемент - индекс. Индексы располагаются в отдельной области диска (в MS-DOS это таблица FAT). Если некоторый блок распределен некоторому файлу, то индекс этого блока содержит номер следующего блока данного файла. При такой физической организации сохраняются все достоинства предыдущего способа, но снимаются оба отмеченных недостатка: во-первых, для доступа к произвольному месту файла достаточно прочитать только блок индексов, отсчитать нужное количество блоков файла по цепочке и определить номер нужного блока, и, во-вторых, данные файла занимают блок целиком, а значит имеют объем, равный степени двойки.

В заключение рассмотрим задание физического расположения файла путем простого перечисления номеров блоков, занимаемых этим файлом. ОС UNIX использует вариант данного способа, позволяющий обеспечить фиксированную длину адреса, независимо от размера файла. Для хранения адреса файла выделено 13 полей. Если размер файла меньше или равен 10 блокам, то номера этих блоков непосредственно перечислены в первых десяти полях адреса. Если размер файла больше 10 блоков, то следующее 11-е поле содержит адрес блока, в котором могут быть расположены еще 128 номеров следующих блоков файла. Если файл больше, чем 10+128 блоков, то используется 12-е поле, в котором находится номер блока, содержащего 128 номеров блоков, которые содержат по 128 номеров блоков данного файла. И, наконец, если файл больше 10+128+128 (128, то используется последнее 13-е поле для тройной косвенной адресации, что позволяет задать адрес файла, имеющего размер максимум 10+ 128 + 128(128 + 128).

Права доступа к файлу:

Определить права доступа к файлу - значит определить для каждого пользователя набор операций, которые он может применить к данному файлу. В разных файловых системах может быть определен свой список дифференцируемых операций доступа. Этот список может включать следующие операции:

• · создание файла,
• · уничтожение файла,
• · открытие файла,
• · закрытие файла,
• · чтение файла,
• · запись в файл,
• · дополнение файла,
• · поиск в файле,
• · получение атрибутов файла,
• · установление новых значений атрибутов,
• · переименование,
• · выполнение файла,
• · чтение каталога,

и другие операции с файлами и каталогами.

В самом общем случае права доступа могут быть описаны матрицей прав доступа, в которой столбцы соответствуют всем файлам системы, строки - всем пользователям, а на пересечении строк и столбцов указываются разрешенные операции (рисунок 2.35). В некоторых системах пользователи могут быть разделены на отдельные категории. Для всех пользователей одной категории определяются единые права доступа. Например, в системе UNIX все пользователи подразделяются на три категории: владельца файла, членов его группы и всех остальных.

Общая модель файловой системы:

Функционирование любой файловой системы можно представить многоуровневой моделью, в которой каждый уровень предоставляет некоторый интерфейс (набор функций) вышележащему уровню, а сам, в свою очередь, для выполнения своей работы использует интерфейс (обращается с набором запросов) нижележащего уровня.

Задачей символьного уровня является определение по символьному имени файла его уникального имени. В файловых системах, в которых каждый файл может иметь только одно символьное имя (например, MS-DOS), этот уровень отсутствует, так как символьное имя, присвоенное файлу пользователем, является одновременно уникальным и может быть использовано операционной системой. В других файловых системах, в которых один и тот же файл может иметь несколько символьных имен, на данном уровне просматривается цепочка каталогов для определения уникального имени файла. В файловой системе UNIX, например, уникальным именем является номер индексного дескриптора файла (i-node).

На следующем, базовом уровне по уникальному имени файла определяются его характеристики: права доступа, адрес, размер и другие. Как уже было сказано, характеристики файла могут входить в состав каталога или храниться в отдельных таблицах. При открытии файла его характеристики перемещаются с диска в оперативную память, чтобы уменьшить среднее время доступа к файлу. В некоторых файловых системах (например, HPFS) при открытии файла вместе с его характеристиками в оперативную память перемещаются несколько первых блоков файла, содержащих данные.

Следующим этапом реализации запроса к файлу является проверка прав доступа к нему. Для этого сравниваются полномочия пользователя или процесса, выдавших запрос, со списком разрешенных видов доступа к данному файлу. Если запрашиваемый вид доступа разрешен, то выполнение запроса продолжается, если нет, то выдается сообщение о нарушении прав доступа.

На логическом уровне определяются координаты запрашиваемой логической записи в файле, то есть требуется определить, на каком расстоянии (в байтах) от начала файла находится требуемая логическая запись. При этом абстрагируются от физического расположения файла, он представляется в виде непрерывной последовательности байт. Алгоритм работы данного уровня зависит от логической организации файла. Например, если файл организован как последовательность логических записей фиксированной длины l, то n-ая логическая запись имеет смещение l((n-1) байт. Для определения координат логической записи в файле с индексно-последовательной организацией выполняется чтение таблицы индексов (ключей), в которой непосредственно указывается адрес логической записи.