Быстрый поиск

Реферат: Файловая структура диска

Архангельский государственный университет

Котласский филиал

очное отделение

Факультет: технический

Специальность: ПГС

Курсовая работа

Дисциплина: информатика

Тема: Фаиловая Структура Диска

Выполнила студентка 1 курса

Гр С-12

Жубрева Ольга Александровна

Проверил:

Котлас

2002

Содержание.

Вступление. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

§ 1 Понятие файловой системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

§ 2 Файловая система MS-DOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

§ 3 Файловая система Windows 95 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

§ 4 Файловая система Windows NT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Вступление .

В методическом пособии раскрыта сущность понятия “файловая система”, которое является одним из важнейших понятий в курсе “Програмное обеспечение ЭВМ”, а также представлена структура файловых систем таких операционных систем, как MS-DOS, Windows 95, Windows NT.

Попыткой достигнуть этой цели и определяется структура настоящего пособия : материал темы разбит на 4 основных части (части представлены в виде параграфоф), каждая из частей также по мере необходимости разбита на более мелкие детальные части.

§ 1 Понятие файловой системы.

1.1. Определение файловой системы.

Файл (по английски File) - папка,скоросшиватель.

Файл - это поименованная область памяти на каком-либо физическом

носителе, предназначенная для хранения информации.

Совокупность средств операционной системы, обеспечивающих доступ к информации, на внешних носителях называется системой управления файлами или файловой системой.

Файловая система (file system) – функциональная часть операционной системы, которая отвечает за обмен данными с внешними запоминающими устройствами.

ОРГАНИЗАЦИЯ ДОСТУПА К ФАЙЛУ

Структура каталога

Надеемся, что вы хорошо представляете себе организацию хранения книг в библиотеке и соответственно процедуру поиска нужной книги по ее шифру из каталога. Перенесите свое представление об этом на способ хранения файлов на диске и организацию к нему доступа.

Доступ — процедура установления связи с памятью и размещенным в ней файлом для записи и чтения данных.

Имя логического диска, стоящее перед именем файла в спецификации, указывает логический диск, на котором следует искать файл. На этом же диске организован каталог, в котором хранятся полные имена файлов, а также их характеристики: дата и время создания;

объем (в байтах); специальные атрибуты. По аналогии с библиотечной системой организации каталогов полное имя файла, зарегистрированное в каталоге, будет служить шифром, по которому операционная система находит месторасположение файла на диске.

Каталог — справочник файлов с указанием месторасположения на диске.

Различают два состояния каталога — текущее (активное) и пассивное. MS DOS помнит текущий каталог на каждом логическом диске.

Текущий (активный) каталог — каталог, в котором работа пользователя производится в текущее машинное время.

Пассивный каталог — каталог, с которым в данный момент времени не имеется связи.

В операционной системе MS DOS принята и ер ар хическая с т рук т ур а (рис. 9.1) организации каталогов. На каждом диске всегда имеется единственный главный (корневой) каталог. Он находится на 0-м уровне иерархической структуры и обозначается символом "\". Корневой каталог создается при форматировании (инициализации, разметке) диска, имеет ограниченный размер и не может быть удален средствами DOS. В главный каталог могут входить другие каталоги и файлы, которые создаются командами операционной системы и могут быть удалены соответствующими командами.

Рис. 9.1. Иерархическая структура организации каталога

Родительский каталог — каталог, имеющий подкаталоги. Подкаталог — каталог, который входит в другой каталог.

Таким образом, любой каталог, содержащий каталоги нижнего уровня, может быть, с одной стороны, по отношению к ним родительским, а с другой стороны, подчиненным по отношению к каталогу верхнего уровня. Как правило, если это не вызывает путаницы, употребляют термин "каталог", подразумевая или подкаталог, или родительский каталог в зависимости от контекста.

Каталоги на дисках организованы как системные файлы. Единственное исключение — корневой каталог, для которого отведено фиксированное место на диске. Доступ к каталогам можно получить, как к обыкновенному файлу.

Примечание. В структуре каталогов могут находиться каталоги, не содержащие ни одного файла или подкаталога. Такие подкаталоги Правила наименования подкаталогов такие же, как и правила наименования файлов (см. подразд. 9.1). Для формального отличия от файлов обычно подкаталогам присваивают только имена, хотя можно добавить и тип по тем же правилам, что и для файлов.

Доступ к содержимому файла организован из главного каталога, через цепочку соподчиненных каталогов (подкаталогов) я-го уровня. В каталоге любого уровня могут храниться записи как о файлах, так и о каталогах нижнего уровня. называются пустыми.

На рис. 9.2 приведена простейшая структура каталога, где в главном каталоге 0-го

уровня хранятся только записи о файлах, каталогов нижнего уровня не существует

На рис. 9.3 приведена иерархическая структура каталога, где в каталогах любого уровня хранятся записи о файлах и каталогах нижнего уровня. Причем переход в каталог нижнего уровня может быть организован только последовательно через соподчиненные каталоги.

Рис. 9.2. Простейшая структура каталога, в котором отсутствуют каталоги нижнего уровня

Рис. 93,.. Типовая структура каталога ,состоящего из каталогов нижнего уровня: при обозначении каталога нижнего уровня используются три цифры: первая цифра обозначает номер уровня; вторая — порядковый номер этого каталога на данном уровне, третья указывает, на каком уровне зарегистрировано его имя. Каждый каталог имеет имя КАТ с индексами. Например, КАТ342 — имя каталога третьего уровня, который зарегистрирован в каталоге второго уровня под номером 4

Нельзя перейти из главного каталога сразу в каталог, например 5-го уровня. Нужно обязательно пройти через все предыдущие каталоги высшего уровня.

Описанный выше принцип организации доступа к файлу через каталог является основой файловой системы.

Файловая система — часть операционной системы, управляющая размещением и доступом к файлам и каталогам на диске.

С понятием файловой системы тесно связано понятие файловой структуры диска, под которой понимают, как размещаются на диске: главный каталог, подкаталоги, файлы, операционная система, а также какие для них выделены объемы секторов, кластеров, дорожек.

Правила формирования файловой структуры диска. При формировании файловой структуры диска операционная система MS DOS соблюдает ряд правил:

• файл или каталог могут быть зарегистрированы с одним и тем же именем в разных каталогах, но в одном и том же каталоге только один раз;

• порядок следования имен файлов и подкаталогов в родительском каталоге произвольный;

• файл может быть разбит на несколько частей, для которых выделяются участки дискового пространства одинакового объема на разных дорожках и секторах.

Путь и приглашение

Из рис. 9.1 - 9.3 видно, что доступ к файлу осуществляется через каталог благодаря зарегистрированному в нем имени данного файла. Если каталог имеет иерархическую структуру, то доступ к файлу операционная система организует в зависимости от положения подкаталога, в котором зарегистрировано имя искомого файла.

Доступ к файлу можно организовать следующим образом:

• если имя файла зарегистрировано в текущем каталоге, то достаточно для доступа к файлу указать только его имя;

• если имя файла зарегистрировано в пассивном каталоге, то, находясь в текущем каталоге, вы должны указать путь, т.е. цепочку соподчиненных каталогов, через которые следует организовать доступ к файлу.

Путь — цепочка соподчиненных каталогов, которую необходимо пройти по иерархической структуре к каталогу, где зарегистрирован искомый файл. При задании пути имена каталогов записываются в порядке следования и отделяются друг от друга символом \.

Взаимодействие пользователя с операционной системой осуществляется с помощью командной строки, индицируемой на экране дисплея. В начале командной строки всегда имеется приглашение, которое заканчивается символом >. В приглашении может быть отображено: имя текущего диска, имя текущего каталога, текущее время и дата, путь, символы-разделители.

Приглашение операционной системы — индикация на экране дисплея информации, означающей готовность операционной системы к вводу команд пользователя.

Пример 9.8.

А:\

Текущим дисководом является дисковод с гибким диском А, текущим каталогом — главный, на что указывает символ \.

С:\КАТ1\КАТ2

Текущим диском является жесткий диск С. Текущим каталогом — каталог второго уровня КАТ2, входит в каталог первого уровня КАТ1, который, в свою очередь, зарегистрирован в главном каталоге.

Возможны три варианта организации пути доступа к файлу в зависимости от места его регистрации:

файл находится в текущем каталоге (путь отсутствует). При организации доступа к файлу достаточно указать его полное имя;

· файл находится в пассивном каталоге одного из нижних уровней, подчиненного текущему каталогу. При организации доступа к файлу необходимо указать путь, в котором перечислены все имена каталогов нижнего уровня, лежащих на этом пути (включая каталог, в котором зарегистрирован данный файл);

файл находится в пассивном каталоге на другой ветке по отношению к местонахождению текущего каталога иерархической структуры. При организации доступа к файлу необходимо указать путь, начиная с главного каталога, т.е. с символа \. Это объясняется тем, что в иерархической структуре движение возможно только по вертикали сверху-вниз

. Горизонтальные переходы из каталога в каталог недопустимы.В нижеприведенных примерах иллюстрируются возможные варианты пути.

Пример 9.9.

Условие: файл F1.TXT зарегистрирован в текущем каталоге 1-го уровня К1 жесткого диска С. Поэтому на экране индицируется приглашение С:\К1

Пояснение: в этом случае путь отсутствует, и для доступа к файлу достаточно указать только его полное имя F1.TXT

Пример 9.10.

Условие: файл F1.TXT зарегистрирован в каталоге 2-го уровня К2 жесткого диска С. Текущий каталог — К1. Поэтому на экране индицируется приглашение С:\К1

Пояснение: в этом случае путь будет начинаться от каталога К1 вниз через подчиненный ему каталог К2. Поэтому перед полным именем файла указывается путь от текущего каталога К2 \ F1.TXT

Познакомившись с понятием пути, вернемся к введенному в подразд. 9.1 понятию спецификации файла. Существует сокращенная спецификация файла и полная спецификация файла, в образовании которой участвует путь. На рис. 9.4 показаны варианты правила образования спецификации файла.

Рис. 9.4. Форматы спецификаций (в [ ] указан необязательный параметр)

Пример 9.12. Сокращенная форма спецификации файла C:\KIT.BAS

Файл с программой на Бейсике KIT.BAS находится в главном каталоге жесткого диска.

Полная форма спецификации файла

С:\КАТ1\КАТ2\ВООК1.ТХТ

Текстовый файл ВООК1.ТХТ зарегистрирован в каталоге второго уровня КАТ2 жесткого диска С.

Структура записей в каталоге

Теперь вам предстоит знакомство со структурой хранящихся в каталоге записей со сведениями о файлах и подкаталогах нижнего уровня.

Запись о файле в каталоге содержит имя и тип файла, объем файла в байтах, дату создания, время создания и еще ряд параметров, необходимых операционной системе для организации доступа.

Запись о подкаталоге нижнего уровня в родительском каталоге содержит его имя, признак <DIR>, дату и время создания.

Рассмотрим возможные варианты содержимого каталога. 1-й вариант. В каталоге хранятся только записи о файлах (рис. 9.5). Перед записями о файлах выводится сообщение о названии каталога. В данном случае — это главный каталог гибкого диска А. В конце содержимого каталога выводится сообщение о количестве файлов, хранящихся на диске, и о свободном пространстве диска в байтах. Например, в приводимом выше каталоге выводится сообщение:

4 file(s) 359560 bytes free Количество файлов на диске. Обьем свободного пространства диска, байт2-й вариант.

В каталоге хранятся только записи о каталогах нижнего уровня (рис. 9.6).

Рис. 9.7. В главном каталоге хранятся файлы и подкаталоги

В конце каталога, как и в предыдущем случае, вы увидите аналогичную рассмотренной выше запись об объеме свободного пространства на диске.

3-й вариант.В каталоге хранятся записи как о файлах, так и о каталогах нижнего уровня (рис. 9.7). Из этой структуры видно, что в данном каталоге имеются 3 файла и 2 каталога нижнего уровня BASIC и LEXICON. На диске свободного пространства 2,6575 Мбайт.

Рассмотренные выше три варианта представления каталогов отражают содержимое главного каталога. Структура каталогов, начиная с 1-го уровня и ниже, идентична и отличается от главного только тем, что перед записями о файлах и каталогах нижнего уровня помещаются две записи с многоточием (рис. 9.8). Точки, которые вы видите вначале, означают, что на экран вызвано содержимое подкаталога (каталога 1-го уровня) KNIGA, который содержит два текстовых файла SVET и TON.

Directory of C:\KNIGA
<DIR>	11-12-90	09:40
<DIR>	10-10-91	08:30
svet txt 55700	04-04-90	10:05
ton txt 60300	03-05-91	11:20
2 files 912348 bytes free
Рис. 9.8. Структура записей в подкаталоге

1.2. Файловая система FAT.

Операционными системами Windows используется, разработанная еще для DOS файловая система FAT, в которой для каждого раздела и тома DOS имеется загрузочный сектор, а каждый раздел DOS содержит две копии таблицы размещения файлов (file allocation table – FAT).

FAT представляет собой матрицу, которая устанавливает соотношение между файлами и папками раздела и их физическим местоположением на жестком диске.

Страницы: 1, 2