Какие существуют разновидности файловых структур выберите несколько из 4 вариантов
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Информационные ресурсы
Задание 1
Сопоставьте классификации информационных ресурсов по наиболее важным параметрам.
Укажите соответствие для всех 8 вариантов ответа:
1) массовое, региональное, ведомственное и прочее;
2) открытая, закрытая, конфиденциальная;
3) общественно-политическая, научная, финансово-экономическая, экологическая и прочая информация;
4) бумажный, электронный
5) государственная (федеральная, субъекта федерации, муниципальная), общественных организаций, акционерная, частная;
6) текстовая, цифровая, графическая, мультимедийная;
7) библиотечная, архивная, научно-техническая и так далее;
8) официальная информация, публикации в СМИ, статистическая отчетность, результаты социологических исследований и так далее;
__ Вид носителя информации
__ Источник информации
__ Форма представления информации
__ Назначение и характер использования информации
__ Форма собственности
__ Принадлежность к определённой информационной системе
__ Доступность информации
__ Тематика хранящейся в них информации
Задание 2
Какой основной принцип действия государственной системы научно-технической информации?
Выберите один из 3 вариантов ответа:
1)совместная одноразовая обработка мирового информационного потока документов в области науки и техники федеральными органами и научно-техническими библиотеками. А затем многократное использование потребителями информации из федеральных фондов через сеть информационных организаций в отраслях и регионах.
2) совместная одноразовая обработка мирового информационного потока документов в области науки и техники архивами. А затем многократное использование потребителями информации из федеральных фондов через сеть информационных организаций в отраслях и регионах.
3) совместная многократная обработка мирового информационного потока документов в области науки и техники научно-техническими библиотеками. А затем однократное использование потребителями информации из федеральных фондов через сеть информационных организаций в отраслях и регионах.
Задание 3
Сопоставьте виды ресурсов.
Укажите соответствие для всех 6 вариантов ответа:
1) сырье, материалы, топливо, энергия, полуфабрикаты, детали и так далее;
2) учителя, врачи, водители, инженеры и так далее
3) полезные ископаемые, водные (реки, моря, водохранилища), лесные (древесные и не древесные ценности; кормовые, грибы, лекарственные растения);
4) отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах).
5) уголь, нефть, нефтепродукты, газ, гидроэнергия, электроэнергия и так далее.
6) налоги, денежные вклады в сбербанках
__ Энергетические ресурсы
__ Природные ресурсы
__ Материальные ресурсы
__ Трудовые ресурсы
__ Финансовые ресурсы
__ Информационные ресурсы
Задание 4
Что относится к правовой информации?
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
1) своды законов;
2) конфиденциальная информация.
4) нормативные акты;
Задание 5
Какова отличительная особенность информационных ресурсов от других видов ресурсов?
Выберите один из 3 вариантов ответа:
1) Информационные ресурсы исчезают в результате их использования.
2) Информационные ресурсы не изменяются в результате их использования; они лишь сортируются и сохраняются.
3) Информационные ресурсы не исчезают в результате их использования; они лишь накапливаются и видоизменяются.
Задание 6
Какое определение информационных ресурсов дано в Федеральном законе «Об информации, информатизации и защите информации»
Выберите один из 3 вариантов ответа:
1) Информационные ресурсы - это отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах).
2) Информационные ресурсы - это знания, подготовленные для целесообразного социального использования.
3) Информационный ресурс - это знания, представленные в проектной форме.
Задание 7
К основным способам группирования информационных ресурсов относятся:
Выберите несколько из 3 вариантов ответа:
1) значимость в обществе;
2) отраслевой принцип;
3) форма представления.
Задание 8
Какие информационные ресурсы относятся к национальным?
Выберите несколько из 8 вариантов ответа:
1) финансовая и экономическая информация
2) отраслевая информация;
5) информация о природных ресурсах и предприятиях и учреждениях.
6) правовая информация;
7) информация государственных структур;
8) научно-техническая информация;
Задание 9
На основании каких главных принципов организованы информационные ресурсы российских библиотек?
Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
Задание 10
Какие учреждения называются архивами?
Выберите один из 3 вариантов ответа:
1) Это учреждение, занимающееся списанием и уничтожением различных документов прошлого: рукописей, фотографий, карт и так далее.
2) Это учреждение, занимающееся сбором и анализом различных документов прошлого: рукописей, фотографий, карт и так далее.
3) Это учреждение, занимающееся хранением и описанием различных документов прошлого: рукописей, фотографий, карт и так далее.
Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.
Тест для 10 класса по теме: "Организация ввода и вывода данных с использованием файлов". У вас есть 15 минут. Результаты отправлять не нужно.
Задачи файловой системы
Функционал файловой системы нацелен на решение следующих задач:
- присвоение имен файлам;
- программный интерфейс работы с файлами для приложений;
- отображение логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;
- поддержка устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;
- содержание параметров файла, необходимых для правильного взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).
В многопользовательских системах реализуется задача защиты файлов от несанкционированного доступа, обеспечение совместной работы. При открытии файла одним из пользователей для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».
Вся информация о файлах хранится в особых областях раздела (томах). Структура справочников зависит от типа файловой системы. Справочник файлов позволяет ассоциировать числовые идентификаторы уникальных файлов и дополнительную информацию о них с непосредственным содержимым файла, хранящимся в другой области раздела.
Практический пример использования файловых систем
Владельцы мобильных гаджетов для хранения большого объема информации используют дополнительные твердотельные накопители microSD (HC), по умолчанию отформатированные в стандарте FAT32. Это является основным препятствием для установки на них приложений и переноса данных из внутренней памяти. Чтобы решить эту проблему, необходимо создать на карточке раздел с ext3 или ext4. На него можно перенести все файловые атрибуты (включая владельца и права доступа), чтобы любое приложение могло работать так, словно запустилось из внутренней памяти.
Операционная система Windows не умеет делать на флешках больше одного раздела. С этой задачей легко справится Linux, который можно запустить, например, в виртуальной среде. Второй вариант - использование специальной утилиты для работы с логической разметкой, такой как MiniTool Partition Wizard Free . Обнаружив на карточке дополнительный первичный раздел с ext3/ext4, приложение Андроид Link2SD и аналогичные ему предложат куда больше вариантов.
Флешки и карты памяти быстро умирают как раз из-за того, что любое изменение в FAT32 вызывает перезапись одних и тех же секторов. Гораздо лучше использовать на флеш-картах NTFS с ее устойчивой к сбоям таблицей $MFT. Небольшие файлы могут храниться прямо в главной файловой таблице, а расширения и копии записываются в разные области флеш-памяти. Благодаря индексации на NTFS поиск выполняется быстрее. Аналогичных примеров оптимизации работы с различными накопителями за счет правильного использования возможностей файловых систем существует множество.
Надеюсь, краткий обзор основных ФС поможет решить практические задачи в части правильного выбора и настройки ваших компьютерных устройств в повседневной практике.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Тема 1.4 - 1.5 Файловая структура хранения данных. Файлы и каталоги. Понятие файла. Файлы и каталоги. Понятие структуры файлов, поддерживаемые различными ОС.
Файловая структура хранения данных.
Понятие структуры файлов, поддерживаемые различными ОС.
1. Работая с информацией, человек пользуется не только теми знаниями, которые помнит, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. Информация хранится в памяти человека и на внешних носителях.
У компьютера тоже есть 2 вида памяти:
Внутренняя (оперативная) – электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении от сети информация исчезает.
Внешняя (долговременная) – различные магнитные носители – диски, дискеты. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания
В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти – ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.
Постоянное запоминающее устройство - энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание постоянной памяти "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.
В постоянную память записывают программу управления работой самого процессора, программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, программы тестирования устройств.
Вернемся к вопросу о файлах.
Файл – это логически связанная совокупность данных во внешней памяти.
В файлах на устройствах внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера.
Любому пользователю, работающему на компьютере, приходится иметь дело с файлами.
Чтобы найти нужный файл, пользователю должно быть известно:
Б) где хранится файл.
Имя уникально, служит для отличия одного файла от другого.
В файлах хранятся разнообразные виды и формы информации: тексты, рисунки, чертежи, программы, фото, видео, звук.
Особенности конкретных файлов определяется их форматом, он определяет представление информации в файле. Текстовая информация хранится в файле в текстовом формате. Содержимое текстового файла можно просматривать с помощью программных средств. Файл с нетекстовой информацией при просмотре нельзя понять, выводится непонятные символы.
Для характеристики файла используют:
Полное имя файла.
Объем файла в байтах.
Дату создания файла.
Время создания файла.
Атрибуты файла (R – только для чтения, H - скрытый, S - системный, A – архивный файл).
Полное имя файла образуется из имени файла и типа (расширения), разделенных точкой. Расширение служит характеристической информации, хранящейся в файле, состоит не более чем из трех символов. Используются только буквы латинского алфавита. Некоторые программы сами создают расширение имени и потом по нему определяют свои файлы.
Пример: myprog . pas
Myprog – имя файла;
. pas – расширение(тип).
В именах файлов употребляются латинские буквы и цифры.
В большинстве ОС длина основной части имени – не превышает 8 символов, а расширения – 3 символов. Кроме того, имя файла может и не иметь расширения.
В ОС Windows 95 в именах файлов допускается использование русских букв, максимальная длина имени – 255 символов.
Расширение указывает какого рода информация хранится в данном файле:
. txt , текстовый файл (содержит текст),
. doc – текстовый документ;
. pcx – графический файл (содержит рисунок);
. zip , . rar – архивный файл (содержит архив – сжатую информацию);
. exe , . com – файлы, содержащие исполняемые компьютерные программы.
Файловая структура хранения данных.
Понятие структуры файлов, поддерживаемые различными ОС.
Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой.
Различные ОС могут поддерживать разные организации файловых структур.
Существуют 2 разновидности файловых структур:
Одноуровневая файловая структура – простая последовательность файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла.
Например, если файл tetris . exe находится на дискете в дисководе « A », то его «полный адрес» выглядит так: A : tetris . exe
Операционные системы с одноуровневой файловой структурой используются на простейших учебных компьютерах, оснащенных только гибкими дисками.
Многоуровневая файловая структура – древовидный (иерархический) способ организации файлов на диске.
Для облегчения понимания этого вопроса воспользуемся аналогией с традиционным «бумажным» способом хранения информации.
В такой аналогии файл представляется как некоторый озаглавленный документ (текст, рисунок) на бумажных листах. Следующий по величине элемент файловой структуры называется каталогом.
Каталог – поименованная совокупность файлов и подкаталогов (вложенных каталогов).
Продолжая бумажную аналогию, каталог будем представлять как папку, в которую можно вложить множество документов, то есть файлов. Каталог также получает собственное имя (представьте, что оно написано на обложке папки).
Каталог сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера.
Таким образом, каждый каталог может содержать внутри себя множество файлов и вложенных каталогов (их называют подкаталогами ).
Каталог самого верхнего уровня, который не вложен ни в какие другие, называется корневым каталогом.
Каталог иногда называют директорией (от английского слова “ directory ” – справочник, указатель).
А теперь полную картину файловой структуры представьте себе так: вся внешняя память компьютера – шкаф со множеством выдвижных ящиков.
Каждый ящик – аналог диска; в ящике – большая папка (корневой каталог); в этой папке множество папок и документов (подкаталогов и файлов).
Самые глубоко вложенные папки хранят в себе только документы (файлы) или могут быть пустыми.
Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом .
На рис. 2.5 имена каталогов записаны заглавными буквами, а файлов – строчными.
Здесь в корневом каталоге имеется два подкаталога: IVANOV и PETROV и один файл fin . com . Каталог IVANOV содержит в себе два подкаталога: PROGS и DATA . Каталог DATA – пустой; в каталоге PROGS имеются три файла и т.д.
На дереве корневой каталог обычно изображается символом \.
А теперь представьте, что Вам нужно найти определенный документ. Для этого нужно знать ящик, в котором он находится, а также «путь» к документу внутри ящика: всю последовательность папок, которые нужно открыть, чтобы добраться до искомых бумаг.
Путь к файлу – последовательность, состоящая из имен каталогов, начиная от корневого и заканчивая тем, в котором непосредственно хранится файл.
Вот всем знакомая сказочная аналогия: «путь к файлу»: « На дубе висит сундук, а сундуке – заяц, в зайце - утка, в утке - яйцо, в яйце – игла, на конце которой смерть Кощеева».
Последовательно записанные имя логического диска, путь к файлу и имя файла составляют полное имя файла.
Если представленная на рисунке 2.5. файловая структура хранится на диске С, то полные имена некоторых входящих в нее файлов выглядят так:
Корневой каталог представлен в виде своеобразного оглавления этого диска.
В ОС с многоуровневой файловой структурой корневой каталог содержит имена входящих в него файлов и каталогов. В свою очередь, каждый каталог содержит аналогичную информацию о своем составе.
Дадим определение файловой системы.
Файловая система - функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций с файлами.
Используя файловую систему, пользователь может последовательно просматривать на экране содержимое каталогов, продвигаясь по дереву файловой структуры вниз или вверх.
Найдя запись о нужном файле, применяя команды ОС, пользователь может выполнить с ним различные действия: инициализировать программу, содержащуюся в файле; удалить, переименовать, скопировать файл.
При просмотре каталога, кроме имени файла, пользователь может узнать его размер, дату и время создания.
primer . txt 32456 3-11-95 10.35
Файл с именем primer . txt имеет объем 32456 байт, создан 11 марта 1995 года в 10 часов 35 минут.
А теперь разберем задачи. Задачи такого плана будут на самостоятельной работе.
Пример : Дано дерево файловой структуры. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов.
Перечислить имена каталогов 1-ого, 2-ого, 3-его уровней. Указать путь к файлу letter . txt от корневого каталога. Указать путь к файлу letter 1. doc от корневого каталога, а к файлу letter 2. doc – от каталога WORK . Указать полные имена файлов letter . txt и letter 1. doc , если файловая структура хранится на диске С.
Решение: Каталоги первого уровня – COMPUTER , WORK , UROK .
Каталоги второго уровня – IBM , APPLE , DOCUMENT , PRINT .
Каталоги третьего уровня – DOC 1, DOC 2.
Путь к файлу letter . txt от корневого каталога: \ WORK \ PRINT .
Путь к файлу letter 1. doc от корневого каталога: \ WORK \ DOCUMENT \ DOC 2.
Путь к файлу letter2.doc от каталога WORK: \ DOCUMENT\ DOC2.
Полные имена файлов letter . txt и letter 1. doc :
С :\WORK\PRINT\letter.txt и
С :\WORK\DOCUMENT\DOC2\letter1.doc
Указаны пути от корневого каталога к некоторым файлам, хранящимся на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:
Файловые системы macOS
Для операционной системы macOS компания Apple использует собственные разработки файловых систем:
- HFS+, которая является усовершенствованной версией HFS, ранее применяемой на компьютерах Macintosh, и ее более соверешенный аналог APFS. Стандарт HFS+ используется во всех устройствах под управлением продуктов Apple, включая компьютеры Mac, iPod, а также Apple X Server.
- Кластерная файловая система Apple Xsan, созданная из файловых систем StorNext и CentraVision, используется в расширенных серверных продуктах. Эта файловая система хранит файлы и папки, информацию Finder о просмотре каталогов, положениях окна и т.д.
Получите невероятные возможности
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Что такое файловая система
Обычно вся информация записывается, хранится и обрабатывается на различных цифровых носителях в виде файлов. Далее, в зависимости от типа файла, кодируется в виде знакомых расширений – *exe, *doc, *pdf и т.д., происходит их открытие и обработка в соответствующем программном обеспечении. Мало кто задумывается, каким образом происходит хранение и обработка цифрового массива в целом на соответствующем носителе.
Операционная система воспринимает физический диск хранения информации как набор кластеров размером 512 байт и больше. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги, которые также являются файлами, содержащими список других файлов в этом каталоге. Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.
Запись файлов большого объема приводит к необходимости фрагментации, когда файлы не сохраняются как целые единицы, а делятся на фрагменты. Каждый фрагмент записывается в отдельные кластеры, состоящие из ячеек (размер ячейки составляет один байт). Информация о всех фрагментах, как части одного файла, хранится в файловой системе.
Файловая система связывает носитель информации (хранилище) с прикладным программным обеспечением, организуя доступ к конкретным файлам при помощи функционала взаимодействия программ A PI. Программа, при обращении к файлу, располагает данными только о его имени, размере и атрибутах. Всю остальную информацию, касающуюся типа носителя, на котором записан файл, и структуры хранения данных, она получает от драйвера файловой системы.
На физическом уровне драйверы ФС оптимизируют запись и считывание отдельных частей файлов для ускоренной обработки запросов, фрагментации и «склеивания» хранящейся в ячейках информации. Данный алгоритм получил распространение в большинстве популярных файловых систем на концептуальном уровне в виде иерархической структуры представления метаданных (B-trees). Технология снижает количество самых длительных дисковых операций – позиционирования головок при чтении произвольных блоков. Это позволяет не только ускорить обработку запросов, но и продлить срок службы HDD. В случае с твердотельными накопителями, где принцип записи, хранения и считывания информации отличается от применяемого в жестких дисках, ситуация с выбором оптимальной файловой системы имеет свои нюансы.
Список вопросов теста
Вопрос 1
Сколько байтов памяти занимает признак конца строки в текстовом файле?
Вопрос 2
Без пробелов запишите условие описанного цикла для считывания массива чисел из файла?
Вопрос 3
В каком виде хранятся данные на устройствах внешней памяти?
- В виде информационных структур
- В виде программ
- В виде файлов
- В виде текста
Вопрос 4
Какое количество памяти занимает один символ в текстовом файле?
- 1 бит
- 1 байт
- 6 байт
- 2 байта
Вопрос 5
Укажите верный порядок следования операторов в программе?
Укажите порядок следования всех 4 вариантов ответа:
- assign (f, s)
- reset (f)
- read (f, s)
- close (f)
Вопрос 6
Что будет записано в файл f при выполнении оператора writeln ( f )?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
- Признак EOLN
- Пробел
- Ничего
- Признак EOF
Вопрос 7
Укажите соответствие между операторами и их описаниями.
Укажите соответствие для всех 4 вариантов ответа:
1) Назначает файловой переменной файл с указанным названием
2) Закрывает файл
3) Считывает данные из текстового файла, соответствующего переменной f
4) Открывает текстовый файл для чтения
- assign (f, s)
- close (f)
- readln (f, s)
- reset (f)
Вопрос 8
При помощи какого оператора текстовый файл открывается для перезаписи?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
- assign (f, s)
- eoln (f)
- rewrite (f)
- close (f)
Вопрос 9
Какие разновидности файлов существуют?
Выберите несколько из 4 вариантов ответа:
- Текстовые
- Рекурсивные
- Типизированные
- Нетипизированные
Вопрос 10
Какой тип в языке Pascal имеет файловая переменная, для обращения к текстовому файлу?
В данном видеоуроке рассказывается, что такое путь к файлу и его полное имя. Рассматриваются различные виды файловых структур и случаи их применения. Рассматриваются различные операции над файлами и способы их выполнения.
Конспект урока "Файловая структура диска. Полное имя файла. Работа с файлами"
На прошлых уроках мы узнали:
· Основное устройство внешней памяти компьютера – его жёсткий диск.
· Для удобства работы жёсткий диск разбивают на логические разделы (тома). Так называется некоторая область памяти жёсткого диска, которая рассматривается как одно целое.
· Вся информация во внешней памяти компьютера храниться в файлах. Файл – это именованная область данных, которые хранятся на запоминающем устройстве.
· Чтобы было легче ориентироваться среди множества файлов, их объединяют в каталоги (директории). Так называются именованные совокупности фалов и подкаталогов.
· Файловые структуры и их разновидности
· Полное имя файла и его составляющие.
· Операции над файлами.
Для того, чтобы было удобнее ориентироваться в той информации, которая хранится в томах жёсткого диска или на других запоминающих устройствах, пользователь может объединять файлы в директории, эти директории могут находиться также внутри внешних директорий. Таким образом пользователь сам создаёт для себя наиболее удобную систему файлов и каталогов, или файловую структуру. Файловой структурой диска называется совокупность файлов и директорий на диске, а также связей между ними.
Все файловые структуры делятся два типа: простые (линейные) и иерархические (многоуровневые). При линейной файловой структуре в корневом каталоге устройства внешней памяти или тома жёсткого диска просто хранится некоторая последовательность файлов. Они не разделены на каталоги. То есть такую структуру можно представить в виде простого списка файлов. Линейная структура используется для хранения небольшого количества файлов.
Когда на одном устройстве внешней памяти содержится много файлов, например десятки или даже сотни тысяч, для того, чтобы их сохранить удобным образом требуется более сложная система. В этом случае используется иерархическая файловая структура. Она получила такое название от слова «иерархия». Оно означает расположение частей системы по уровням от высшего с низшему. Высший уровень этой структуры – корневой каталог. Он содержит файлы и поддиректории первого уровня. Поддиректории первого уровня в свою очередь также будут содержать файлы и поддиректории второго уровня и так далее… Эту структуру можно изобразить графически, в виде дерева. Его можно изображать как вертикально, так и горизонтально.
В операционной системе Windows может быть сразу несколько корневых каталогов, поэтому структура файлов, которые хранятся на компьютере под её управлением будет образовывать сразу несколько деревьев.
Так как в Linux всего один корневой каталог, под её управлением файловая структура, всех файлов, содержащихся во внешней памяти компьютера, образует одно единое дерево.
Любой пользователь создаёт наиболее удобную для себя файловую структуру. Например можно создать на устройстве внешней памяти директории для фильмов, музыки, игр, школьных заданий и другие. Каталог со школьными заданиями может содержать каталоги по предметам, а они в свою очередь каталоги по датам. При поиске нужного файла пользователь будет понимать в каком каталоге он находится. А это сильно ускоряет процесс.
Чтобы выполнить какие-то действия с файлом, нужно указать путь к нему на запоминающем устройстве. Это последовательно записанные названия всех каталогов, от корневого, до того, в котором непосредственно находится файл. Путь к файлу начинается с названия корневого каталога устройства внешней памяти или тома жёсткого диска. Затем записываются названия всех каталогов, в которых находится файл от высшего уровня к низшему. В виндоус названия каталогов разделяются знаком \, а в линукс – знаком /.
Последовательно записав путь к файлу и его имя, мы получим полное имя файла. Любое программное обеспечение для того, чтобы обратиться файлу использует именно его полное имя. Отсюда следует 2 правила:
· На одном и том же компьютере не могут одновременно существовать два файла с одинаковыми полными именами.
· На одном компьютере не может быть двух каталогов с одинаковыми именами и путями к ним.
Так же в операционной системе Windows ограничена длина полного имени файла. Его длина не должна превышать 259 символов.
Задача: пользователь, просматривал содержимое каталога D:\Спорт\Хоккей\2016. Затем он дважды переместился на уровень вверх, перешёл к просмотру содержимого каталога «Футбол», а затем каталога «2014», где запустил для просмотра файл с именем «ЧМ.mpg». Определить полное имя файла, запущенного пользователем для просмотра.
И так пользователь просматривал содержимое каталога D:\Спорт\Хоккей\2016. Мы можем представить схему пути к файлу.
Поднявшись на уровень вверх пользователь перешёл к просмотру содержимого каталога «D:\Спорт\Хоккей\». Поднявшись на уровень вверх ещё раз он перешёл к просмотру содержимого каталога «D:\Спорт\». После того, как он перешёл к просмотру содержимого каталога «Футбол», адрес просматриваемого каталога стал «D:\Спорт\Футбол\». После перехода к каталогу «2014» – «D:\Спорт\Футбол\2014\». И так мы нашли путь к файлу, который запустил пользователь. Имя файла «ЧМ.mpg». Записав последовательно путь к файлу и имя файла получим полное имя файла ««D:\Спорт\Футбол\2014\ЧМ.mpg».
Наверняка у многих из вас возник вопрос: “А что же вообще можно делать с файлами?”. Рассмотрим операции над файлами, всего их 8:
Первые 3 операции из списка, то есть создание, редактирование и просмотр выполнятся только с помощью различных приложений и систем программирования. Остальные же 5 можно выполнить с помощью средств операционной системы. Рассмотрим их подробнее. А также выполним их практически с помощью средств операционной системы Windows.
Задача: скопировать файл с именем «text» из каталога «1» в вашей рабочей папке в каталог «2», находящийся там же.
Сначала перейдём к просмотру содержимого нашей рабочей папки. Находясь на рабочем столе дважды нажмём левой кнопкой мыши по иконке «Этот компьютер». Теперь дважды нажмём левой кнопкой мыши на иконке раздела жёсткого диска, в котором находится рабочая папка, а затем так же проделаем оставшийся путь к рабочей папке. Находясь в рабочей папке перейдём к просмотру содержимого каталога «1». Мы видим в каталоге указанный файл «text.docx». Зададим команду для его копирования. Для этого нажмём на его иконке правой кнопкой мыши и выберем пункт контекстного меню «Копировать».
или используем сочетание клавиш Ctrl + V. Копия файла создана.
Следующая операция Удаление, так называется операция уничтожения объекта, то есть файла или каталога в исходном каталоге. Удалим уже созданную нами копию файла «text».Для этого просматривая содержимое каталога «2», нажмём на файле «text» правой кнопкой мыши и выберем пункт контекстного меню «Удалить».
Или выделим файл и нажмём клавишу Delete. После выполнения указанных действий файл будет перемещён в корзину, так в операционной системе виндоус называется хранилище объектов, подготовленных к удалению. Чтобы удалить файл безвозвратно после его выделения нужно использовать сочетание клавиш Shift + Delete. Однако после такого удаление восстановить файл, можно только с помощью специальных программ, для восстановления удалённых файлов и только до тех пор, пока сектора жёсткого диска на которых они хранились будут не заполнены новыми данными. Так же файл будет безвозвратно удалён, если в свойствах корзины включён пункт «Уничтожать файлы сразу после удаления, не помещая их в корзину».
Операция перемещения похожа на операцию копирования с той лишь разницей, что после создания копии объект-оригинал уничтожается. Переместим файл «text» из каталога «1» в каталог «2». Для этого, просматривая содержимое каталога «1», нажмём на иконке файла правой кнопкой мыши и выберем пункт контекстного меню «Вырезать».
Или выделим файл и используем сочетание клавиш Ctrl + X. Как видим иконка файла стала полупрозрачной. Теперь перейдём в каталог «2». Нажмём правой кнопкой мыши на пустом месте области просмотра и выберем пункт контекстного меню «Вставить» или используем сочетание клавиш Ctrl + V, как при копировании. Как видим в каталоге «2» создана копия файла. При этом файл-оригинал в каталоге «1» был удалён. Мы можем убедиться в этом, просмотрев его содержимое.
Переименование – это операция изменения имени каталога или собственно имени файла. Переименуем файл «text» в каталоге «2» в «История и литература». Для этого нажмём на иконке файла правой кнопкой мыши и выберем пункт контекстного меню «Переименовать»
или выделим файл и нажмём клавишу F2. Теперь мы можем ввести новое имя файла, то есть «История и литература».
Рассмотрим последнюю оставшуюся операцию – поиск объекта. Предположим, что мы забыли в каком из каталогов, в нашей рабочей папке, находится файл «История и литература». Найдём его. Для этого просматривая содержимое рабочей папки начнём в строке поиска вводить имя необходимого нам файла «История и литература». Операционная система вернёт ссылки на файлы, подходящие под критерии поиска с указанием пути к файлам. Так же при поиске файлов бывает полезно использовать маску имени файла. Она может содержать символ «Вопросительный знак» - который означает один пропущенный символ. Например, вместо союза «И» в нашем запросе поставим знак ? – как видим в результате поиска мы получили два файла со словами «История и Литература» в названии, разделёнными односимвольным союзом. Так же символ * заменяет любую последовательность символов, даже пустую. Введём в поисковую строку запрос *.docx и операционная система вернёт ссылки на все файлы в рабочей папке с расширением docx.
Важно запомнить:
· Файловая структура диска – это совокупность файлов и каталогов на диске, а также связей между ними.
· Файловые структуры бывают линейные и иерархические.
· Линейные подходят для хранения небольшого количества файлов.
· Когда на диске храниться большое количество файлов – удобнее использовать иерархическую структуру.
· Путь к файлу – это все названия каталогов в которых содержаться файл, записанные последовательно, от высшего уровня к низшему.
· Путь к файлу и его имя записанные последовательно дают полное имя файла.
· Создание, редактирование, просмотр, копирование, перемещение, удаление, переименование и поиск – это операции над файлами.
Рядовому пользователю компьютерных электронных устройств редко, но приходится сталкиваться с таким понятием, как «выбор файловой системы». Чаще всего это происходит при необходимости форматирования внешних накопителей (флешек, microSD), установке операционных систем, восстановлении данных на проблемных носителях, в том числе жестких дисках. Пользователям Windows предлагается выбрать тип файловой системы, FAT32 или NTFS, и способ форматирования (быстрое/глубокое). Дополнительно можно установить размер кластера. При использовании ОС Linux и macOS названия файловых систем могут отличаться.
Возникает логичный вопрос: что такое файловая система и в чем ее предназначение? В данной статье дадим ответы на основные вопросы касательно наиболее распространенных ФС.
Основные функции файловых систем
Файловая система отвечает за оптимальное логическое распределение информационных данных на конкретном физическом носителе. Драйвер ФС организует взаимодействие между хранилищем, операционной системой и прикладным программным обеспечением. Правильный выбор файловой системы для конкретных пользовательских задач влияет на скорость обработки данных, принципы распределения и другие функциональные возможности, необходимые для стабильной работы любых компьютерных систем. Иными словами, это совокупность условий и правил, определяющих способ организации файлов на носителях информации.
Основными функциями файловой системы являются:
- размещение и упорядочивание на носителе данных в виде файлов;
- определение максимально поддерживаемого объема данных на носителе информации;
- создание, чтение и удаление файлов;
- назначение и изменение атрибутов файлов (размер, время создания и изменения, владелец и создатель файла, доступен только для чтения, скрытый файл, временный файл, архивный, исполняемый, максимальная длина имени файла и т.п.);
- определение структуры файла;
- поиск файлов;
- организация каталогов для логической организации файлов;
- защита файлов при системном сбое;
- защита файлов от несанкционированного доступа и изменения их содержимого.
Файловые системы Windows
Исходный код файловой системы, получившей название FAT, был разработан по личной договоренности владельца Microsoft Билла Гейтса с первым наемным сотрудником компании Марком Макдональдом в 1977 году. Основной задачей FAT была работа с данными в операционной системе Microsoft 8080/Z80 на базе платформы MDOS/MIDAS. Файловая система FAT претерпела несколько модификаций – FAT12, FAT16 и, наконец, FAT32, которая используется сейчас в большинстве внешних накопителей. Основным отличием каждой версии является преодоление ограниченного объема доступной для хранения информации. В дальнейшем были разработаны еще две более совершенные системы обработки и хранения данных – NTFS и ReFS.
FAT (таблица распределения файлов)
Числа в FAT12, FAT16 и FAT32 обозначают количество бит, используемых для перечисления блока файловой системы. FAT32 является фактическим стандартом и устанавливается на большинстве видов сменных носителей по умолчанию. Одной из особенностей этой версии ФС является возможность применения не только на современных моделях компьютеров, но и в устаревших устройствах и консолях, снабженных разъемом USB.
Пространство FAT32 логически разделено на три сопредельные области:
- зарезервированный сектор для служебных структур;
- табличная форма указателей;
- непосредственная зона записи содержимого файлов.
К недостатком стандарта FAT32 относится ограничение размера файлов на диске до 4 Гб и всего раздела в пределах 8 Тб. По этой причине данная файловая система чаще всего используется в USB-накопителях и других внешних носителях информации. Для установки последней версии ОС Microsoft Windows 10 на внутреннем носителе потребуется более продвинутая файловая система.
С целью устранения ограничений, присущих FAT32, корпорация Microsoft разработала обновленную версию файловой системы exFAT (расширенная таблица размещения файлов). Новая ФС очень схожа со своим предшественником, но позволяет пользователям хранить файлы намного большего размера, чем четыре гигабайта. В exFAT значительно снижено число перезаписей секторов, ответственных за непосредственное хранение информации. Функция очень важна для твердотельных накопителей ввиду необратимого изнашивания ячеек после определенного количества операций записи. Продукт exFAT совместим с операционными системами Mac, Android и Windows. Для Linux понадобится вспомогательное программное обеспечение.
NTFS (файловая система новой технологии)
Стандарт NTFS разработан с целью устранения недостатков, присущих более ранним версиям ФС. Впервые он был реализован в Windows NT в 1995 году, и в настоящее время является основной файловой системой для Windows. Система NTFS расширила допустимый предел размера файлов до шестнадцати гигабайт, поддерживает разделы диска до 16 Эб (эксабайт, 10 18 байт ). Использование системы шифрования Encryption File System (метод «прозрачного шифрования») осуществляет разграничение доступа к данным для различных пользователей, предотвращает несанкционированный доступ к содержимому файла. Файловая система позволяет использовать расширенные имена файлов, включая поддержку многоязычности в стандарте юникода UTF, в том числе в формате кириллицы. Встроенное приложение проверки жесткого диска или внешнего накопителя на ошибки файловой системы chkdsk повышает надежность работы харда, но отрицательно влияет на производительность.
ReFS (Resilient File System)
Последняя разработка Microsoft, доступная для серверов Windows 8 и 10. Архитектура файловой системы в основном организована в виде B + -tree. Файловая система ReFS обладает высокой отказоустойчивостью благодаря реализации новых функций:
- Copy-on-Write (CoW) – никакие метаданные не изменяются без копирования;
- данные записываются на новое дисковое пространство, а не поверх существующих файлов;
- при модификации метаданных новая копия хранится в свободном дисковом пространстве, затем система создает ссылку из старых метаданных на новую версию.
Все это позволяет повысить надежность хранения файлов, обеспечивает быстрое и легкое восстановление данных.
Операционные системы и типы файловых систем
Существует три основных вида операционных систем, используемых для управления любыми информационными устройствами: Windows компании Microsoft, macOS разработки Apple и операционные системы с открытым исходным кодом на базе Linux. Все они, для взаимодействия с физическими носителями, используют различные типы файловых систем, многие из которых дружат только со «своей» операционкой. В большинстве случаев они являются предустановленными, рядовые пользователи редко создают новые дисковые разделы и еще реже задумываются об их настройках.
В случае с Windows все выглядит достаточно просто: NTFS на всех дисковых разделах и FAT32 (или NTFS) на флешках. Если установлен NAS (сервер для хранения данных на файловом уровне), и в нем используется какая-то другая файловая система, то практически никто не обращает на это внимания. К нему просто подключаются по сети и качают файлы.
На мобильных гаджетах с ОС Android чаще всего установлена ФС версии ext4 во внутренней памяти и FAT32 на карточках microSD. Владельцы продукции Apple зачастую вообще не имеют представления, какая файловая система используется на их устройствах – HFS+, HFSX, APFS, WTFS или другая. Для них существуют лишь красивые значки папок и файлов в графическом интерфейсе.
Более богатый выбор у линуксоидов. Но здесь настройка и использование определенного типа файловой системы требует хотя бы минимальных навыков программирования. Тем более, мало кто задумывается, можно ли использовать в определенной ОС «неродную» файловую систему. И зачем вообще это нужно.
Рассмотрим более подробно виды файловых систем в зависимости от их предпочтительного использования с определенной операционной системой.
Дополнительные файловые системы
В операционных системах семейства Unix BSD (созданы на базе Linux) и Sun Solaris чаще всего используются различные версии ФС UFS (Unix File System), известной также под названием FFS (Fast File System). В современных компьютерных технологиях данные файловые системы могут быть заменены на альтернативные: ZFS для Solaris, JFS и ее производные для Unix.
Кластерные файловые системы включают поддержку распределенных хранилищ, расширяемость и модульность. К ним относятся:
- ZFS – «Zettabyte File System» разработана для распределенных хранилищ Sun Solaris OS;
- Apple Xsan – эволюция компании Apple в CentraVision и более поздних разработках StorNext;
- VMFS (Файловая система виртуальных машин) разработана компанией VMware для VMware ESX Server;
- GFS – Red Hat Linux именуется как «глобальная файловая система» для Linux;
- JFS1 – оригинальный (устаревший) дизайн файловой системы IBM JFS, используемой в старых системах хранения AIX.
Файловые системы Linux
В отличие от ОС Windows и macOS, ограничивающих выбор файловой системы предустановленными вариантами, Linux предоставляет возможность использования нескольких ФС, каждая из которых оптимизирована для решения определенных задач. Файловые системы в Linux используются не только для работы с файлами на диске, но и для хранения данных в оперативной памяти или доступа к конфигурации ядра во время работы системы. Все они включены в ядро и могут использоваться в качестве корневой файловой системы.
Основные файловые системы, используемые в дистрибутивах Linux:
Ext2, Ext3, Ext4 или Extended Filesystem – стандартная файловая система, первоначально разработанная еще для Minix. Содержит максимальное количество функций и является наиболее стабильной в связи с редкими изменениями кодовой базы. Начиная с ext3 в системе используется функция журналирования. Сегодня версия ext4 присутствует во всех дистрибутивах Linux.
JFS или Journaled File System разработана в IBM в качестве альтернативы для файловых систем ext. Сейчас она используется там, где необходима высокая стабильность и минимальное потребление ресурсов (в первую очередь в многопроцессорных компьютерах). В журнале хранятся только метаданные, что позволяет восстанавливать старые версии файлов после сбоев.
ReiserFS также разработана в качестве альтернативы ext3, поддерживает только Linux. Динамический размер блока позволяет упаковывать несколько небольших файлов в один блок, что предотвращает фрагментацию и улучшает работу с небольшими файлами. Недостатком является риск потери данных при отключении энергии.
XFS рассчитана на файлы большого размера, поддерживает диски до 2 терабайт. Преимуществом системы является высокая скорость работы с большими файлами, отложенное выделение места, увеличение разделов на лету, незначительный размер служебной информации. К недостаткам относится невозможность уменьшения размера, сложность восстановления данных и риск потери файлов при аварийном отключении питания.
Btrfs или B-Tree File System легко администрируется, обладает высокой отказоустойчивостью и производительностью. Используется как файловая система по умолчанию в OpenSUSE и SUSE Linux.
Другие ФС, такие как NTFS, FAT, HFS, могут использоваться в Linux, но корневая файловая система на них не устанавливается, поскольку они для этого не предназначены.
Читайте также: