Файловая система - это компонент операционной системы, обеспечивающий организацию создания, хранения и доступа к именованным наборам данных. Эти именованные наборы данных называются файлами.

Файл - это именованная последовательность байтов произвольной длины, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое.

Каталоги (папки) - важные элементы иерархической структуры, необходимые для обеспечения удобного доступа к файлам, если файлов на носителе слишком много.

Каталог (иногда называется директорией или папкой ) доступен пользователю через командный язык операционной системы. Его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое на новое место и удалять.

Обратиться к файлу, находящемуся не в текущем каталоге, можно напрямую, используя путь к нему.

Путь к файлу - это последовательность из имён каталогов или символов «..», разделённых символом «\» (обратный слэш), задающий маршрут от текущего или корневого каталога к тому, в котором находится нужный файл.
Путь, начинающийся с «\», воспринимается компьютером как путь от корневого каталога. Каждое имя каталога, указанное в пути, соответствует входу в каталог с этим именем. Символ «..» обозначает переход в родительский каталог. Путь к файлу от корневого каталога называют абсолютным путём , а от текущего - относительным путём .
Путь к каталогу файла и имя файла, разделённые «\», перед которыми указано имя диска, представляет собой полное имя файла . Если имя диска опущено, подразумевается текущий дисковод.

C:\Program Files\7-Zip - это путь к файлу

C:\Program Files\7-Zip\7z.exe - это полное имя файла

Атрибуты - это информация, описывающая свойства файла.

Примеры возможных атрибутов файла:

тип файла (обычный файл, каталог, специальный файл и т. п.);

владелец файла;

создатель файла;

пароль для доступа к файлу;

информация о разрешенных операциях доступа к файлу;

времена создания, последнего доступа и последнего изменения;

текущий размер файла;

максимальный размер файла;

признак «только для чтения»;

признак «скрытый файл»;

признак «системный файл»;

признак «архивный файл»;

признак «двоичный/символьный»;

признак «временный» (удалить после завершения процесса).

Набор атрибутов файла определяется спецификой файловой системы: в файловых системах разного типа для характеристики файлов могут использоваться разные наборы атрибутов. В однопользовательской ОС в наборе атрибутов будут отсутствовать характеристики, имеющие отношение к пользователям и защите, такие, как владелец файла, создатель файла, пароль для доступа к файлу, информация о разрешенном доступе к файлу.

Пользователь может получать доступ к атрибутам, используя средства, предоставленные для этих целей файловой системой. Обычно разрешается читать значения любых атрибутов, а изменять - только некоторые. Например, пользователь может изменить права доступа к файлу (при условии, что он обладает необходимыми для этого полномочиями), но изменять дату создания или текущий размер файла ему не разрешается.

Для поиска файлов полезно использовать шаблоны имен. Шаблон имени состоит также как и имя файла из 2-х частей, разделенных точкой. При задании шаблона используются символы-джокеры (метасимволы) * и?. Причем:

* – заменяет произвольное количество любых;

? – заменяет один произвольный символ.

Например:

*.doc – шаблон для файлов с расширением.doc;

t*.xls – шаблон для файлов, имя которых начинается на букву t, а расширение.xls;

Физическое размещение данных на дисках. Организация доступа к файлу. Назначение FAT-таблицы при поиске файлов.

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, 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. Основное 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.

Размещение в виде связанного списка блоков дисковой памяти - 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.

Использование связанного списка индексов - с каждым блоком связывается некоторый элемент - индекс . Индексы располагаются в отдельной области диска. 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.

Длина (объем) файла определяется в байтах и изменяется в случае его редактирования.

Обычным.

Имя файла

Организация файловой системы

Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы зависит от операционной системы. Наиболее распространенный тип - табличный.

Логическое имя дисковода гибкого диска – А:

Логическое имя винчестера – С:. Если жесткий диск разбит на несколько логических разделов, то каждый из них именуется буквами английского алфавита: С:, D:, E:, F: и т.д.

Логическое имя дисковода лазерного диска – последняя буква из списка логических имен дисков данного компьютера.

Файл - это именованная последовательность байтов произвольной длины .

Каждый файл на диске имеет обозначение, которое состоит из 2 частей: имени и расширения, которые разделены точкой Длина имен ограничивается схемой 255.0/0.255 (не более 255 символов суммарно на имя файла и расширение имени). В имени файла допускается использовать символы латиницы и кириллицы, цифры и спецсимволы клавиатуры за исключением следующих символов: * : " ? < > \ / | .. Расширение является не обязательным и используется в основном для описания содержимого файла. файлы с расширением: .txt, .doc, .rtf – текстовые; .bmp, wmf, .ico – графические и.com, .exe, .bat – исполняемые программы.

ВАК - копия ранее созданного файла;

.$$$ - временный файл, автоматически созданный какой-либо программой самостоятельно.

Кроме имени, файл обладает рядом характеристик: - атрибуты файла;

Дата создания файла;

Время создания и редактирования файла;

Длина (объем) файла.

Атрибуты файла указывают на характер его использования и возможность доступа к

Read-Only - файл, использующийся только для чтения; чаще всего он не может

быть уничтожен или отредактирован, но допустимо создание копии и операций

Archive - архивный, создается при изменении файла и хранится в архиве

файловой системы;

Hidden - скрытый файл;

System - системный.

Если файлу не присвоен ни один из перечисленных атрибутов, то он называется

Дата создания и время создания фиксируются в момент создания и изменения файла по

показаниям системных часов ПК.

Для поиска файлов полезно использовать шаблоны имен. Шаблон имени состоит также как и имя файла из 2-х частей, разделенных точкой. При задании шаблона используются символы-джокеры (метасимволы) * и?. Причем:

* – заменяет произвольное количество любых;

? – заменяет один произвольный символ.

Например:

*.doc – шаблон для файлов с расширением.doc;

t*.xls – шаблон для файлов, имя которых начинается на букву t , а расширение.xls;

Все файлы на дисках располагаются в каталогах или папках.

Папка (каталог , директория ) – специальный файл, содержащий информацию об обычных файлах, сгруппированных в некоторый единый список по тому или иному признаку либо самим пользователем (например, служебные записки, исходящие письма, методические разработки, любимые игровые программы и т.д.), либо разработчиками ПО (набор файлов, составляющих единый программный пакет). Такое объединение файлов выполняется, как правило, с целью облегчения поиска информации на компьютере, а также для удобства групповой (одновременной) обработки обычных файлов и папок. В папке (каталоге, директории) кроме перечня входящих в него файлов содержится также системная информация относительно характеристик (атрибутов) этих файлов.

На каждом носителе информации существует главный или корневой каталог, в котором располагаются все остальные каталоги, называемые подкаталогами и некоторые файлы. Таким образом, создается иерархическая структура. Каталог, с которым в настоящий момент работает пользователь называется текущим . Внутри папки (каталога, директории) могут находиться как обычные файлы, так и вложенные в нее папки-потомки, которые в свою очередь могут содержать папки следующего уровня вложенности. Таким способом реализуется иерархическая система вложенных друг в друга папок и файлов.

Для организации доступа к файлу во многих ОС используется один и тот же метод, состоящий в формировании символьной строки – пути доступа , в которой содержится информация о местоположении файла на ВЗУ (например, С:\Program Files\Microsoft Office\Office\Samples\Products.doc). Количество файлов или папок в корневом и не корневом каталогах – не ограничено! Суммарное количество символов в пути доступа к файлу – не более 260.

Понятие цилиндра

Во-первых, диск представляется как набор поверхностей. У гибких дисков их всего две (верхняя и нижняя), но жесткие диски - это на самом деле «этажерки», состо­ящие из нескольких пластин, поэтому количество поверхностей у них больше.

Во-вторых, каждая поверхность диска разделяется на кольцевые дорожки, а каждая дорожка - на секторы. Размеры секторов фиксированы и равны 512 байт.

Чтобы найти на диске тот или иной файл, надо знать, где он расположен, то есть, нужен его адрес. Проще всего было бы записать адрес файла в виде номера поверх­ности, номера дорожки и номера сектора, но на самом деле это выполняется не совсем так. Дело в том, что у каждой поверхности есть своя головка для чтения/ записи, и эти головки перемещаются не порознь, а одновременно. То есть, если, например, пятая головка подводится к тридцатой дорожке, то и все головки подво­дятся к своим тридцатым дорожкам. Поэтому вместо понятия дорожки используют понятие цилиндра. Цилиндр - это совокупность всех дорожек, имеющих одинако­вые номера, то есть равноудаленных от оси вращения. Поэтому реально местопо­ложение файла на жестком диске определяется номером цилиндра, номером поверх­ности и номером сектора.

Понятие кластера . Сектор - это наименьшая единица хранения данных , но для адресации она используется далеко не во всех файловых системах. Для этого она слишком мала. Такие операционные системы, как MS-DOS, Windows, OS/2, используют для адресации более крупную единицу хранения, называемую клас­тером. Кластер - это группа соседних секторов. Размер кластера зависит от раз­мера жесткого диска. Чем больше диск, тем большим назначается размер кластера. Типовые значения: 8,16,32 или 64 сектора.

Данные о том, в каком кластере диска начинается тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальных таблицах размещения файлов (FAT-таблицах). Поскольку нарушение FAT -таблицы приводит к невозможности воспользоваться данными, записанными на диске, к ней предъявляются особые требования надежности, и она существует в двух экземплярах, идентичность которых регулярно контролиру­ется средствами операционной системы.

В настоящее время операционные системы Windows 98, Windows 2000 и Windows Millenium обеспечивают более совершенную файловую систему - FAT32 с 32-раз­рядными полями в таблице размещения файлов. Это позволяет работать с любыми современными жесткими дисками.

Файлы и каталоги являются самыми важными объектами файловой системы. Она необходима для того, чтобы ОС имела возможность работать с данными на жестком диске.

2.8 Шаблоны имен файлов.

Для задания группы файлов используют так называемы шаблоны файлов. Шаблоны имен файлов – это имена файлов, содержащие символы “*” («звездочка») и «?» («знак вопросительный»). Наличие символа «*» в имени файла задает любое количество любых символов в имени файла, начиная с позиции размещения «*». Символ «?» в шаблоне обозначает только один символ в имени файла в той позиции, где расположен «?». Например, шаблон *.doc описывает все файлы с произвольным именем, но одинаковым типом.doc; шаблон a*.doc задает все файлы типа.doc, у которых имя начинается с буквы «а». Шаблон a?.txt задает файлы с типом txt, у которых имя содержит всего два символа, причем, первый символ – буква «а», а второй - произвольный.

2.9 Атрибуты файлов.

Для каждого файла имеется запись в каталоге (так называемый элемент каталога), который содержит атрибуты файла. К атрибутам файла относятся следующие:

· только для чтения (read only);

· скрытый (hidden);

· системный (system);

· архивировать (archive).

Каждый из атрибутов может быть установлен или не установлен.

Þ Установленный для файла атрибут «только для чтения» не позволяет его редактировать. Это предохраняет файл от изменений – чтобы такой файл отредактировать (изменить) необходимо средствами ОС снять данный атрибут. Файлы на стандартных компакт-дисках имеют атрибут «только для чтения», так как они не могут быть изменены (перезаписаны).

Þ Атрибут «скрытый» не позволят отображать файл на экране дисплея в режиме стандартного просмотра (под стандартным просмотром мы понимаем установленную опцию для файлового менеджера «не отображать скрытые и системные файлы»).

Þ Атрибут «системный» присваивается файлам операционной системы и подразумевает особый статус такого рода файлов (файлы такого рода не перемещаются программами оптимизации расположения файлов).

Þ Атрибут файла «архивировать» означает, что для данного файла не создана копия программой резервного копирования. Атрибут «архивировать» устанавливается при создании файла и автоматически сбрасывается при создании резервной копии. Наличие у файла такого атрибута означает лишь одно – для данного файла не создана резервная копия.

2.10 Папки, документы и ярлыки в ОС Windows.

ОС Windows поддерживает развитый пользовательский графический интерфейс. Это означает, что в среде Windows каждому объекту (диску, принтеру, каталогу, файлу и т.д.) в соответствие ставится графический образ, которым оперирует пользователь. Графическим образом каталога является папка. В Windows папки делятся на системные и прикладные. Папка изображается иконкой (пиктограммой), вид некоторых представлен на рис. 1.

Папка имеет имя – подпись, расположенную внизу иконки. Имя папки соответствует имени каталога. Операции с папкой (создание, удаление, переименование, копирование) соответствуют операциям с каталогом. Файл изображается иконкой, вид которой зависит от типа файла, и называется обычно документом. Документ, как и папка, имеет имя, соответствующее имени отображаемого файла.

Ярлык, изображается пиктограммой с именем, у которой в левом нижнем углу имеется изогнутая стрелка. Ярлык по своей сути есть файл связи – файл, в котором записан путь к объекту (файлу, папке, ресурсу ПК (диск, принтер, монитор и т.д.)). Ярлык представляет собой удобное и быстрое средство доступа к объекту. Удаление ярлыка не влечет за собой удаление объекта, на который ярлык указывает.

Графическое изображение	Тип (расширение)	Описание
		Системная папка
		Системная папка

Шаблоны имен файлов могут применяться в качестве параметра для задания набора имен файлов во многих командах операционной системы. При использовании шаблона просматривается вся совокупность имен файлов, находящихся в файловой системе, и те имена, которые удовлетворяют шаблону, включаются в набор. В общем случае шаблоны могут задаваться с использованием следующих метасимволов:

* - соответствует всем цепочкам литер, включая пустую;

Соответствует всем одиночным литерам;

[... ] - соответствует любой литере, заключенной в скобки. Пара литер, разделенных знаком минус, задает диапазон литер.

Так, например, шаблону *. с удовлетворяют все файлы текущей директории, чьи имена заканчиваются на.с. Шаблону [а-с] * удовлетворяют все файлы текущей директории, чьи имена начинаются с букв а, Ь, с, б. Существует лишь ограничение на использование метасимвола * в начале имени файла, например, в случае шаблона *с. Для таких шаблонов имена файлов, начинающиеся с символа точка, считаются не удовлетворяющими шаблону.

где файл1, файл2, . . . файлы - полные или относительные имена регулярных файлов, которые требуется удалить. Вместо имен файлов могут использоваться их шаблоны. Если вы хотите удалить одну или несколько директорий вместе с их содержимым (рекурсивное удаление), то к команде добавляется опция-г:

где дир1, дир2, . . . дирЫ - полные или относительные имена директорий, которые нужно удалить. Вместо непосредственно имен директорий также могут использоваться их шаблоны. У команды rm есть еще набор полезных опций, которые описаны в UNIX Manual. На самом деле процесс удаления файлов не так прост, как кажется на первый взгляд. Более подробно он будет рассмотрен нами на семинарах 11-12, когда мы будем обсуждать операции над файлами в операционной системе UNIX.

Командой удаления файлов и директорий следует пользоваться с осторожностью. Удаленную информацию восстановить невозможно. Если вы системный администратор и ваша текущая директория - это корневая директория, пожалуйста, не выполняйте команду rm -г !

Для переименования файла или его перемещения в другой каталог применяется команда mv (сокращение от move). Для задания имен перемещаемых файлов в ней тоже можно использовать их шаблоны.

Операционная система (DOS) - совокупность программ, управляющих работой ПК;

Файл - набор взаимосвязанных данных, имеющих общее имя, находящихся на дискете или винчестере и доступных для обработки на компьютере;

Для обращения к файлу используется имя файла. ИМЯ ФАЙЛА: имя.тип

имя - может содержать латинские буквы, цифры и знаки подчеркивания, не более 8 символов;

тип - может содержать латинские буквы, цифры и знаки подчеркивания, не более 3 символов. Тип или расширение могут отсутствовать.

docum1.txt lex.bat baza

Драйвер - программа управляющая внешними устройствами;

kbr.sys - драйвер клавиатуры

Папка (каталог, директория) - группа файлов, объединенных по какому-либо признаку.

Для удобного обращения к файлам используются каталоги. В каталоге могут размещаться файлы и другие каталоги. Таким образом, каталоги образуют дерево.

Имена каталогов могут быть такими же как и имена файлов, а также:

Текущий каталог;

Родительский каталог;

\ - корневой каталог.

Имена каталогов завершаются символом \ (обратная косая).

Для обращения к файлу, расположенному не в текущем каталоге, используется полное (маршрутное) имя файла.

Полное имя файла: имя диска маршрут имя файла

d:\users\fox\fhg.fox

Шаблоны имен файлов

Для работы с группой файлов (копирование, удаление и т.д.) используются шаблоны имен файлов.

* любое количество любых символов

Любой символ, но один

Таблица - Пример шаблонов

Стандартные типы файлов:

*.bat- командные файлы

*.exe - загрузочные файлы

*.com - загрузочные файлы

Прочие файлы:

*.txt - текстовые файлы

*.doc - текстовые файлы

*.dbf - файл базы данных

*.sys - системные файлы

*.bak - страховочный файл

Все команды MS DOS можно разделить на внутренние и внешние. Внутренние команды поддерживаются ядром MS DOS (command.com) и всегда могут быть выполнены. Внешние команды выполняются только в том случае, если на диске присутствует файл-пpогpамма, выполняющая эту команду. Любая пpогpамма может pассматpиваться как внешняя команда.

Вход в Windows

При каждом запуске Windows на экране отображается диалоговое окно входа в Windows. При входев Windows компьютер распознает вас как пользователя системы. Кроме целей обеспечения безопасности данная процедура позволяет Windows хранить личные настройки, такие как недавно использовавшиеся документы, избранные файлы и оформлениерабочего стола. Также необходим ввод пароля.

Рисунок 2.1.- Диалоговое окно входа в Windows

Если компьютер подключен к сети, может также потребоваться ввод имени доменаи пароля для входа в сеть. Данное диалоговое окно появляется сразу после предыдущего и имеет такой же внешний вид. Если имя домена или пароль неизвестны, узнайте их у сетевого администратора.

Первый вход в Windows

В диалоговом окне Вас приветствует Windows введите имя пользователя и пароль, а затем нажмите кнопкуОК .

Введенный пароль отображается на экране в виде звездочек (*). Если пароль не нужен, это поле следует оставить пустым и нажать кнопку ОК .

В окне Установка пароля Windows повторно введите свой пароль в полеподтверждения пароля , а затем нажмите кнопкуОК .

На экран будет выведен рабочий стол Windows . Установка завершена, и можно приступить к работе с Windows .

Примечание. Окно «Вас приветствует Windows» также можно открыть, нажав кнопку «Пуск», а затем последовательно выбрав пункты «Программы», «Стандартные», «Служебные», «Вас приветствует Windows».

Работа с мышью

Мышь - это ручное устройство указания, которое называется так потому, что позволяет управлять указателем мыши на экране монитора. Оно предназначено для выполнения задач на компьютере.

Когда вы двигаете мышь по столу, на экране перемещается указатель мыши. Для выполнения каких-либо действий над объектом следует поместить указатель на объект и нажать кнопку мыши один или два раза («щелкнуть» или «дважды щелкнуть» объект). Например, для открытия и работы с файлами обычно используется двойной щелчок, для переноса файлов из одного места в другое их «перетаскивают» с нажатой кнопкой мыши, а для выделения файлов используется одиночный щелчок. На самом деле почти все действия могут быть выполнены с помощью мыши. Указатель мыши обычно имеет вид стрелки, но он может иметь и другой вид.