Слайд 2
Файл
Файл – набор данных, организованных в виде совокупности записей
одинаковой структуры. 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).
Способ хранения файлов на дисках компьютера называется файловой системой. Иерархическая структура, в виде которой операционная система отображает файлы и папки диска, называется файловой структурой.
Слайд 3
Имя файла
Имя файла- строка символов, однозначно определяющая файл
в некотором пространстве имен файловой системы, обычно называемом каталогом,
директорией или папкой. Имена файлов строятся по правилам, принятым в той или иной файловой и операционной системах. Многие системы позволяют назначать имена как обычным файлам, так и каталогам и специальным объектам (символическим ссылкам, блочным устройствам и т.д.)
Слайд 4
Имя файла
Символьные имена могут быть трех типов: простые,
составные и относительные:
Простое имя идентифицирует файл в пределах одного каталога,
присваивается файлам с учетом номенклатуры символа и длины имени.
Полное имя представляет собой цепочку простых символьных имен всех каталогов, через которые проходит путь от корня до данного файла, имени диска, имени файла. Таким образом, полное имя является составным, в котором простые имена отделены друг от друга принятым в ОС разделителем.
Файл может быть идентифицирован также относительным именем. Относительное имя файла определяется через понятие «текущий каталог». В каждый момент времени один из каталогов является текущим, причем этот каталог выбирается самим пользователем по команде ОС. Файловая система фиксирует имя текущего каталога, чтобы затем использовать его как дополнение к относительным именам для образования полного имени файла.
Слайд 5
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 / \ | : * ? “ < >
Длина имени файла не должна превышать 255 символов. На самом деле, обычно хватает 20-25 символов.
Слайд 6
Расширение имени файла
Расширение файла - это часть имени файла,
которое отделяется от основного имени точкой. Прежде всего, по
расширению можно понять какое содержимое находится в файле: музыка, видео, изображение, база данных или архив.
PRIMER.doc – типом файла является документ Word,
PRIMER.bmp – типом файла является рисунок,
PRIMER.avi – типом файла является видеофайл,
PRIMER.wa – типом файла является аудиофайл .
У файлов картинок могут быть типы с расширением – «.bmp», «.jpg», «.tif», «.gif», у музыкальных файлов – «.wav», «.mp3». И т.д.
Слайд 7
Атрибуты файлов
Кроме имени и расширения имени файла операционная
система хранит для каждого файла дату его создания (изменения)
и несколько флаговых величин, называемых атрибутами файла.
Атрибуты- это дополнительные параметры, определяющие свойства файлов.
Основные атрибуты:
Только для чтения (Read only);
Скрытый (Hidden);
Системный (System);
Архивный (Archive).
Слайд 8
Виды файлов
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).
Слайд 9
Файловая система (File system)
Файловая система – это набор
спецификаций и соответствующее им программное обеспечение, которое отвечает за
создание, удаление, организацию, чтение, запись, модификацию и перемещение файлов информации, а также за управление доступом к файлам и за управление ресурсами, которые используются файлами. Файловая система определяет способ организации данных на диске (или на другом носителе).
Слайд 10
Виды файловых систем
Важное свойство файловых систем — поддержка журналирования. Журналируемая
файловая система ведёт постоянный учёт всех операций записи на диск.
Благодаря этому после сбоя электропитания файловая система всегда автоматически возвращается в рабочее состояние. Существует несколько типов файловых систем, которые в полной мере поддерживают все возможности, необходимые для полноценной работы Linux (все необходимые типы и атрибуты файлов, в том числе права доступа).
Ext2/3.Этот тип файловой системы разработан специально для Linux и традиционно используется на большинстве Linux-систем. Фактически в названии «Ext2/3» объединены названия двух вариантов этой файловой системы.
Ext3 отличается от Ext2 только поддержкой журналирования, в остальном они одинаковы и легко могут быть преобразованы одна в другую в любой момент без потери данных. Обычно предпочтителен вариант с журналированием (Ext3) в силу его большей надёжности. При высокой параллельной дисковой загрузке производительность Ext3 снижается, что выражается в снижении скорости операций с диском и повышении значения нагрузки на систему (Load Average).
ReiserFS. Файловая система этого типа похожа скорее на базу данных: внутри неё используется своя собственная система индексации и быстрого поиска данных, а представление в виде файлов и каталогов — только одна из возможностей использования такой файловой системы. Традиционно считается, что ReiserFS отлично подходит для хранения огромного числа маленьких файлов. Поддерживает журналирование.
XFS.Файловая система, наиболее подходящая для хранения очень больших файлов, в которых постоянно что-нибудь дописывается или изменяется. Поддерживает журналирование. Лишена недостатков Ext3 по производительности, но при её использовании выше риск потерять данные при сбоях питания (в том числе и по причине принудительного обнуления повреждённых блоков в целях безопасности; при этом метаданные файла обычно сохраняются и он выглядит как корректный). Рекомендуется использовать эту файловую систему с проверенным аппаратным обеспечением, подключенным к управляемому источнику бесперебойного питания (UPS).
SWAPFS. Этот тип файловой системы находится на особом положении — он используется для организации на диске области подкачки (swap). Область подкачки используется в Linux для организации виртуальной памяти: когда программам недостаточно имеющейся в наличии оперативной памяти, часть рабочей информации временно размещается на жёстком диске.
JFS Разработана IBM для файловых серверов с высокой нагрузкой: при разработке особый упор делался на производительность и надёжность, что и было достигнуто. Поддерживает журналирование.
Слайд 11
Виды файловых систем
Нежурналируемые :
minix — файловая система одноименной операционной системы,
созданной исследователями из Хельсинского университета. Именно на ее основе
Линус Торвальдс и создал Linux. И, разумеется, minix стала первой файловой системой, поддерживаемой Linux. Сейчас minix почти не используется.
extfs — первая версия расширенной файловой системы, обладающей большими возможностями, по сравнению с minix. В отличие от последней, extfs поддерживает, например, жесткие диски размером больше 64 мегабайт, а также более длинные имена файлов. Тем не менее, extfs тоже безнадежно устарела.
ext2fs — вторая версия расширенной файловой системы оказалась более удачной. В частности, она гораздо лучше оптимизирована, чем extfs и обеспечивает более высокую производительность. Не удивительно, что она стала практически основной файловой системой для Linux, всех ее дистрибутивов и разновидностей.
swap —раздел подкачки Linux имеет свою файловую систему. Она называется Linux swap и организована так, чтобы обеспечить наиболее быстрый доступ к данным.
ргос — вспомогательная файловая система. Целиком создать дисковый раздел ргос нельзя, более того, файлы этой файловой системы не занимают места не диске, ргос служит в основном для обмена данными между ядром операционной системы и ее составными частями.
nfs — расшифровывается как «NetworkFile System». Это сетевая файловая система, позволяющая обмениваться данными, находящимися на жестких дисках удаленных компьютеров.
Слайд 12
Основные функции любой файловой системы нацелены на решение
следующих задач:
именование файлов;
программный интерфейс работы с файлами для приложений;
отображения
логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;
организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;
содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).
В многопользовательских системах появляется ещё одна задача:
защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».
Слайд 13
Файловая структура
Файловая структура – вся совокупность файлов на диске
и взаимосвязей между ними (порядок хранения файлов на диске).
Виды
файловых структур:
простая, или одноуровневая: каталог представляет собой линейную последовательность файлов.