Файлы и файловая система

Все программы данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файла.

Файл —это определенное количество информации (программа или данные), имеющие имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

Имя файла. Полное имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственного имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и т.д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.

В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе МS-DOSсобственно имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например:proba.txt.

В операционной системе Windowsимя файла может иметь до 255 символов, причем можно использовать русский алфавит, например: Единицы измерения информации.Doc.

Файловая система. На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется используемойфайловой системой

Таблица 1. Типы файловых расширений

Тип файла	Расширения
Программы	.exe, .com
Текстовые файлы	.txt, .doc
Графические	.bmp, .gif, .jpg и др.
Звуковые	.wav, .mid
Видео	.avi
Программы на языке программирования	.bas, .pas

Каждый диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Каталог содержит название файла и указание на начало его размещения на диске. Если провести аналогию диска с книгой, то область хранения файлов соответствует тексту книги, а каталог – ее оглавлению. Причем книга состоит из страниц, а диск – из секторов.

Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) может использоваться одноуровневая файловая система, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов. Такой каталог можно сравнить с оглавлением детской книжки, которое содержит только названия отдельных рассказов.

Таблица 2.Одноуровневый каталог

Имя файла	Номер начального сектора
Файл_1	56
Файл_2 …	89
Файл_112	1200

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы хранятся в многоуровневой иерархической файловой системе, которая имеет “древовидную” структуру. Такую иерархическую систему можно сравнить, например, с оглавлением данного учебника, которое содержит иерархическую систему разделов, глав, параграфов и пунктов. Начальный, корневой, каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, каждый из них может содержать вложенные каталоги 2-го уровня и т.д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.

Рис. 1. Иерархическая файловая система

Например, в корневом каталоге находятся два вложенных каталога 1-го уровня (Каталог_1, Каталог_2) и один файл (Файл_1). В свою очередь, в каталоге 1-го уровня (Каталог_1) находятся два вложенных каталога второго уровня (Каталог_1.1 и Каталог_1.2) и один файл (Файл_1.1).

Файловая система– это система хранения файлов и организации каталогов.

Рассмотрим иерархическую файловую систему на конкретном примере. Каждый диск имеет логическое имя (А,В — гибкие диски, С, D,Eи т.д. – жесткие и лазерные диски).

Пусть в корневом каталоге диска С:\ имеются два каталога 1-го уровня (GAMES,TEXT), а в каталогеGAMES– один каталог 2-го уровня (CHESS). При этом в каталогеTEXTимеется файлproba.txt, а в каталогеCHESS– файлchess.exe.

Рис. 2. Пример иерархической файловой системы

Путь к файлу. Как найти имеющиеся файлы (chess.exe,proba.txt) в данной иерархической файловой системе? Для этого необходимо указать путь к файлу. В путь к файлу входят имя диска, последовательность имен каталогов и имя файла, которые при записи разделяются обратной косой чертой (\). Таким образом, пути к вышеперечисленным файлам можно записать следующим образом:

C:\GAMES\CHESS\chess.exe

C:\TEXT\proba.txt

Операции над файлами. В процессе работы на компьютере наиболее часто над файлами производятся следующие операции:

• копирование (копия файла помещается в другой каталог),

• перемещение (сам файл перемещается в другой каталог),

• удаление (файл удаляется из каталога).

В операционных системах с графическим интерфейсом иерархическая файловая система представляется в виде иерархической системы папок.

Имя файла обычно состоит из собственного имени и так называемого расширения, служащего для определения типа данных, хранящихся в файле (типа файла). Имя файла и его расширение разделяются точкой.

Кроме имени, файл имеет атрибуты(дата создания, дата изменения, пользователь прав доступа и т.д.).

Файловая система позволяет организовывать файлы в иерархические древовидные каталоги. Каталог самого верхнего уровня называетсякорневым каталогом. Во многих операционных системах корневой каталог обозначается именем логического источника данных – латинской буквой с двоеточием.

Остальные каталоги делятся на системные и пользовательские. Системные каталоги имеют служебные имена, назначенные операционной системой при установке. Имена пользовательских каталогов задаются пользователем по его усмотрению.

Тот каталог, в котором пользователь находится в настоящий момент, называется текущим каталогом.

Последовательность имен каталогов, проходимых от некоторого каталога до нужного файла, называется путем к этому файлу. Имена каталогов в этой последовательности принято разделять знаком «\».

Абсолютное имяфайла складывается из пути к файлу от корневого каталога и имени файла.Относительное имя– из пути к файлу из текущего каталога и имени файла.

Пример. Пусть имя файла E:\SCHOOL\USER\DOC\user.txt

Это полное имя файла, поскольку оно начинается с имени корневого каталога E:. Путь к файлу – E:\SCHOOL\USER\DOC\. Само имя файла – user.txt, гдеtxt– расширение, указывающее на то, что файл должен содержать текстовые данные.

Для групповых операций с файлами (поиск, удаление, перемещение) используются маски имен файлов. Маска представляет собой последовательность букв, цифр и прочих допустимых в именах файлов символов, в которых также могут встречаться следующие символы:

символ «?» означает ровно один произвольный символ;

символ «*» означает любую последовательность символов произвольной длины, может задавать и пустую последовательность.

Практические задания с решениями

Задание 1.Какие файлы будут выбраны из текущего каталога по маске d * c.?p ?

Решение. По указанной маске будут выбраны из текущего каталога все файлы, имена которых начинаются наdи заканчиваются на с , и одновременно имеют двухбуквенное расширение, заканчиваются на р.

Задание 2. Если каталог K на диске С: с единственным файлом F.txt перекопировали в каталог S каталога Т на диске D:, то к скопированному файлу можно обращаться по его новому полному имени:

С:\T\S\K\F.txt;

D:\T\S\K\F.txt;

D:\S\T\K\F.txt;

C:\S\T\F.txt.

Решение.Полное «старое» имя файла — C:\K\F.txt (этот подкаталог является «элементом» корневого каталога C:). «Новое место», куда «отправляется» каталог K с файлом — D:\T\S. Следовательно, полное «новое» имя файла — D:\T\S\K\F.txt. Ответ: 2.

Задание 3.Перемещаясь из одного каталога в другой, пользователь последовательно посетил каталогиDOC,USER,SCHOOL,A:\,LETTER,INBOX. При каждом перемещении пользователь либо спускался в каталог на уровень ниже, либо поднимался на уровень выше. Каково полное имя каталога, из которого начал перемещение пользователь?

1) A:\DOC

2) A:\LETTER\INBOX

3) А:\SCHOOL\USER\DOC

4) А:\DOC\USER\SCHOOL

Решение.В задачах, где нужно определить полный адрес файла или каталога, нужно начинать с поиска имени диска, в данном случае каталог находится на дискеA:\(так обозначается корневой каталог). Поскольку в списке посещенных каталогов перед

A:\стоитSCHOOL, пользователь мог попасть в корень дискаA:\только через каталогSCHOOL, поэтому адрес стартового каталога начинается сA:\SCHOOL, т. к. среди предложенных вариантов только один удовлетворяет этому условию, можно остановиться (правильный ответ – 3), однако, давайте все же доведем процедуру до конца, это позволит выяснить некоторые интересные моменты, которые не сработали здесь, но могут сработать в других задачах.

Как пользователь попал в каталог SCHOOL? по условию он мог как подниматься, так и спускаться по дереву каталогов, явно он не мог спуститься из USER в SCHOOL, потому что SCHOOL находится в корневом каталоге и каждый каталог имеет только одного «родителя»; значит, пользователь поднялся из USER в SCHOOL, и начальная часть полного адреса А:\SCHOOL\USER аналогично можно доказать, что пользователь поднялся в каталог USER из каталога DOC. Таким образом, мы доказали, что правильный ответ – 3.

Файловая система — Википедия

Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — 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 имен файлов (и каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же как и о том, на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше)^[1]. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

Практически всегда файлы на дисках объединяются в каталоги.

В простейшем случае все файлы на данном диске хранятся в одном каталоге. Такая одноуровневая схема использовалась в CP/M и в первой версии MS-DOS 1.0. Иерархическая файловая система со вложенными друг в друга каталогами впервые появилась в Multics, затем в UNIX.

Wiki.txt
Tornado.jpg
Notepad.exe
(Одноуровневая файловая система)

Каталоги на разных дисках могут образовывать несколько отдельных деревьев, как в DOS/Windows, или же объединяться в одно дерево, общее для всех дисков, как в UNIX-подобных системах.

C:
  \Program files
      \CDEx
           \CDEx.exe
           \CDEx.hlp
           \mppenc.exe
  \Мои документы
      \Wiki.txt
      \Tornado.jpg
D:
  \Music
      \ABBA
           \1974 Waterloo
           \1976 Arrival
               \Money, Money, Money.ogg
           \1977 The Album
(Иерархическая файловая система Windows/DOS)

В UNIX существует только один корневой каталог, а все остальные файлы и каталоги вложены в него. Чтобы получить доступ к файлам и каталогам на каком-нибудь диске, необходимо смонтировать этот диск командой mount. Например, чтобы открыть файлы на CD, нужно, говоря простым языком, сказать операционной системе: «возьми файловую систему на этом компакт-диске и покажи её в каталоге /mnt/cdrom». Все файлы и каталоги, находящиеся на CD, появятся в этом каталоге /mnt/cdrom, который называется точкой монтирования (англ. mount point).^[2] В большинстве UNIX-подобных систем съёмные диски (дискеты и CD), флеш-накопители и другие внешние устройства хранения данных монтируют в каталог /mnt, /mount или /media. Unix и UNIX-подобные операционные системы также позволяют автоматически монтировать диски при загрузке операционной системы.

/
    /usr                                  
        /bin                              
            /arch                        
            /ls                         
            /raw                     
        /lib                           
            /libhistory.so.5.2           
            /libgpm.so.1                
    /home                                
        /lost+found                      
            /host.sh                    
        /guest                         
            /Pictures                   
                /example.png        
            /Video                     
                /matrix.avi            
                /news                
                    /lost_ship.mpeg    
(Иерархическая файловая система в Unix и UNIX-подобных операционных системах)

Обратите внимание на использование слешей в файловых системах Windows, UNIX и UNIX-подобных операционных системах (в Windows используется обратный слеш «\», а в UNIX и UNIX-подобных операционных системах — простой слеш «/»)

Кроме того, следует отметить, что вышеописанная система позволяет монтировать не только файловые системы физических устройств, но и отдельные каталоги (параметр —bind) или, например, образ ISO (опция loop). Такие надстройки, как FUSE, позволяют также монтировать, например, целый каталог на FTP и ещё очень большое количество различных ресурсов.

Ещё более сложная структура применяется в NTFS и HFS. В этих файловых системах каждый файл представляет собой набор атрибутов. Атрибутами считаются не только традиционные только для чтения, системный, но и имя файла, размер и даже содержимое. Таким образом, для NTFS и HFS то, что хранится в файле, — это всего лишь один из его атрибутов.

Если следовать этой логике, один файл может иметь несколько вариантов содержимого^{[источник не указан 578 дней]}. Таким образом, в одном файле можно хранить несколько версий одного документа, а также дополнительные данные (значок файла, связанная с файлом программа). Такая организация типична для HFS на Macintosh.

По предназначению файловые системы можно классифицировать на нижеследующие категории.

• Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в несколько раз медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск. Для этого применяется либо журналирование, например, в ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, либо механизм soft updates и др. Журналирование широко распространено в Linux, применяется в NTFS. Soft updates — в BSD системах.
• Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.
• Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, HFS, UDF и др.
• Виртуальные файловые системы: AEFS и др.
• Сетевые файловые системы: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS и др.
• Для флэш-памяти: YAFFS, ExtremeFFS, exFAT.
• Немного выпадают из общей классификации специализированные файловые системы: ZFS (собственно файловой системой является только часть ZFS), VMware VMFS^[en] (т. н. кластерная файловая система, которая предназначена для хранения других файловых систем) и др.

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».

• Александр Толстой. Сравнение: Файловые системы // Linux Format. — 2015. — Декабрь (№ 12 (203)). — С. 22—27.

Список файловых систем — Википедия

Название	Дата представления, платформа	Операционная система	Разработчик	Комментарий
ADFS	1983	Acorn MOS	Acorn Computers	Является преемником DFS.
AdvFS	1993	Digital UNIX / Tru64 UNIX	DEC	—
Acer Fast File System (AFFS)	1989 (SCO Unix/Xenix Release 3.2)[~ 1][уточнить]	SCO OpenServer, SCO Unix/Xenix	Acer Counterpoint	Не путать с Andrew File System
Ami File Safe	1990-е	Amiga	???	Коммерческая ФС. Структурно совместима с PFS.
Amiga Fast File System (англ.) (FFS)	1988[~ 2]	AmigaOS	???	Не путать с Berkley Fast File System. Поддерживается MorphOS. На данный момент считается устаревшей. Имеет расширения FFS1, FFS Intl, FFS DCache, FFS2.
AthFS (англ.)	???	AtheOS	???	64-битная журналируемая ФС. Используется в ОС Syllable
Apple File System (англ.) (APFS)	2016	macOS	Apple inc.	64-битная файловая система для IOS, MacOS, tvOS и watchOS оптимизированная для SSD.
BeFS (Be File System, BFS)	1997	BeOS	Be Inc.	—
Btrfs	2007	Linux	Oracle	ФC, основанная на структурах двоичных деревьев (B-Tree)
CBMFS	???	Commodore 64 (FDD)	???	—
Chan FAT	2006[~ 3]	???	ChaN	Свободно распространяемая версия FAT для микроконтроллеров с поддержкой NAND, NOR, а также длинных имен и коротких имен.
CMDFS	???	—	Creative Micro Designs	Расширение ФС CMBFS, добавленное Creative Micro Designs для использования своих 3.5″ флоппи дисководов, RAM-дисков и контроллеров жестких дисков.
Cramfs (Compressed ROM file system)	???	???	???	—
CSI-DOS	???	БК	???	Использовалась на БК в ОС CSI-DOS
Desktop File System (DTFS)	???	SCO OpenServer	SCO	ФС, специализирующаяся на сжатии
EAFS	???	SCO OpenServer	SCO	Extended Acer Fast Filesystem, обычно используется для хранения начального загрузчика и ядра в семействе UNIX‐овых ОС SCO OpenServer и монтируется как /boot.
EFS (IRIX)	???	IRIX	Silicon Graphics	Устаревшая поблочная система для ОС IRIX
EFS	2000[~ 4]	Windows	Microsoft	Расширение для ФС NTFS, реализующее шифрование на уровне файлов.
exFAT (FAT64)	ноябрь 2006	Windows, Mac OS X	Microsoft	—
ext	1992 (Linux 0.96c)	Linux	Реми Кард	Расширенная ФС, разработанная для ОС на ядре Linux
ext2	1993 (Linux)	Linux	Реми Кард	Вторая версия Расширенной файловой системы для Linux
ext3	2001 (Linux 2.4.15)[~ 5]	Linux	Стивен Твиди	Журналируемая версия ext2
ext3cow	2003	Linux	Zachary Peterson, Стивен Твиди, Реми Кард, Theodore Ts’o, Andreas Gruenbacher, Andreas Dilger, et al.	Версия ext3 с поддержкой снимков файловой системы
ext4	2008 (Linux)	Linux	Mingming Cao, Andreas Dilger, Alex Zhuravlev (Tomas), Dave Kleikamp, Theodore Ts’o, Eric Sandeen, и др.	Новая версия файловой системы ext3, с поддержкой экстентов
FAT	1976-1977	DOS, Windows	Microsoft	Различается размером таблиц (12, 16 и 32 бит)
FATX (англ.)	???	—	Microsoft	Закрытая[~ 6] модифицированная версия FAT, используется в оригинальных игровых консолях Xbox
GCR	???	???	???	Формат хранения данных на 5¼″ дискетах, использовавшихся 8‐ми битными Apple II и Commodore Business Machines.
Fossil (файловая система) (англ.)	???	Plan 9	Bell Labs	Архивная файловая система
Files-11	???	OpenVMS	???	—
HFS	???	Mac OS	???	Hierarchical File System, использовалась в старых версиях ОС семейства Mac OS
HFS Plus (HFS+)	2008	Mac OS	???	Обновлённая версия HFS, используемая в последних версиях ОС семейства Mac OS
HPFS	???	OS/2	???	High Performance Filesystem, используется в ОС OS/2
High Throughput File System (англ.) (HTFS)	???	SCO OpenServer 5	SCO	High Throughput Filesystem, файловая система ОС SCO OpenServer 5.
ISO 9660	???	—	???	Используется на CD-ROM и DVD дисках. Имеет расширения Rock Ridge и Joliet.
JFS	???	Linux, OS/2, AIX	IBM	Журналируемая файловая система, поддерживает экстенты
LFS (англ.)	???	BSD	???	—
Lustre	2001	Linux	Cluster File Systems (англ.)	это кластерная файловая система
Macintosh File System	1984	Mac OS	???	Файловая система, когда-то использовавшаяся в ранних ОС семейства Mac OS
Minix	???	Minix	???	—
MicroDOS	???	БК	???	Файловая система с не фрагментируемым форматом записи файлов. Использовалась на персональных компьютерах БК в операционных системах MKDOS, AO-DOS, NORD, MicroDOS, NORTON-БК, PascalDOS и др. Поддерживалась только для чтения в ANDOS. В различных ОС зачастую поддерживались отличающиеся друг от друга, не всегда полностью совместимые модификации.
Multiuser Filesystem (MUFS)	???	AmigaOS	???	Расширение для файловых систем AmigaOS, позволяющее реализовать пользовательские права
NetWare File System (англ.)	???	NetWare	Novell	Оригинальная ФС для NetWare 2.x — 5.x, используемая опционально в следующих версиях.
Next3	2010 (Linux 2.6)	Linux	CTERA Networks [1]	ФС с поддержкой слепков ФС. Базируется на коде ext3. Исходные коды проекта распространяются под лицензией GNU GPL.[~ 7]
NILFS	от верcии 2.6 и выше	Linux	Nippon Telegraph and Telephone Cyber Space Laboratories	Linux-версия LFS.
Novell Storage Services (NSS)	1998	NetWare (начиная с версии 5.0-up), GNU/Linux	Novell	64-битная журналируемая файловая система. Использует алгоритм «балансируемого дерева»
NTFS	1993	Windows	Microsoft	Закрытая журналируемая файловая система
Amiga Old File System (OFS)	???	AmigaOS	???	Используется в основном для дискет.
Professional File System (PFS)	???	AmigaOS	???	Также PFS2, PFS3, и т. п. развитая файловая система, доступная для ОС семейства AmigaOS и обладающая высокой надёжностью.
Qnx4fs	???	QNX	???	Файловая система, используемая в QNX версиях 4 и 6.
Qnx6fs	???	QNX	???	Новая copy-on-write файловая система, представленная в QNX 6.4.0 и используемая как основная начиная с 6.4.1.
ReFS	2012 (Windows Server 8)	Windows	Microsoft	Предлагается как альтернатива файловой системе NTFS в сегменте систем хранения данных на базе продуктов Microsoft, с дальнейшей её миграцией в область клиентских систем.[~ 8]
ReiserFS	???	Linux	Namesys (англ.)	Файловая система, разработанная специально для Linux и способная к журналированию.
Reiser4	???	Linux	Namesys (англ.)	4-я версия файловой системы ReiserFS.
S51K	???	SCO OpenServer	???	AT&T UNIX System V 1KB файловая система, используется в SCO OpenServer.
SkyFS	???	SkyOS	???	Файловая система разрабатываемая проектом SkyOS для замены используемой в текущий момент BFS от BeOS
Smart File System (SFS)	???	AmigaOS, MorphOS, AROS	???	Развитая журналируемая файловая система, доступная для ОС семейства AmigaOS, а также MorphOS и AROS. Одной из особенностей этой системы является возможность проводить дефрагментацию даже во время работы с файлами.
SpadFS	2006	Linux	Mikuláš Patočka	Нежурналируемая файловая система, с возможностью просмотра хеша.
Squashfs (.sfs)	2009 (Linux 2.6.29)[~ 9]	Linux	Phillip Lougher, Robert Lougher	Сжимающая файловая система, предоставляющая доступ к данным в режиме «только для чтения».
Standard Language File System (STL)	???	???	IBM[~ 10]	—
Tivo’s Media File System (англ.)	???	???	TiVo	Патентованный, стойкий к ошибкам формат, используемый в жестких дисках Tivo для записи телевизионных передач.
Tux3 (англ.) (tux3fs)	???	Linux	???	Экспериментальная свободная файловая система для Linux.
Unix File System (UFS)	1982 (BSD 4.2)	BSD	Калифорнийский университет в Беркли	ФС, так же называемая Berkeley Fast File System или BSD Fast File System (BSD FFS) — стандартная система, разработанная в Беркли и использовавшаяся в старых ОС семейства BSD
Unix File System 2 (UFS2)	???	BSD	Калифорнийский университет в Беркли	Используется в последних версиях ОС семейства BSD
Universal Disk Format (UDF)	1996	—	Optical Storage Technology Association	Пакетная файловая система для устройств WORM/RW (таких как CD-RW и DVD).
Veritas File System (VxFS)	1991	HP-UX, Solaris, Linux, AIX и др.	Veritas	Первая (по утверждению разработчика) коммерческая журналируемая файловая система.[~ 11]
VFAT	???	???	Microsoft	Версия FAT, позволяющая длинные (до 255 знаков) имена файлов, вместо формата 8.3 имени файла. Некоторые методы, используемые в Windows, запатентованы.
Virtual storage access method (VSAM)	???	???	???	Транзакционная файловая система, манипулирующая виртуальным хранилищем данных
WinFS	проект закрыт [уточнить]	Windows	Microsoft	Windows Future Storage, планируется как замена для NTFS. На данный момент существует только в бета версии и используется внутри компании Microsoft.
Write Anywhere File Layout (WAFL)	???	Data ONTAP	NetApp	Внутренняя высокопроизводительная файловая система, используемая в специализированной ОС Data ONTAP в сетевых системах хранения данных от фирмы NetApp.
XFS	1994 (IRIX 5.3)	IRIX, GNU/Linux, BSD	Silicon Graphics	Высокопроизводительная журналируемая файловая система, создававшаяся изначально специально для IRIX. 1 мая 2001 года Silicon Graphics выпустила XFS под GNU General Public License. XFS отличается от других ФС тем, что она изначально была рассчитана для использования на дисках большого объёма.
Zettabyte File System (ZFS)	2005 (Open Solaris)	Open Solaris, Solaris	Sun Microsystems	Открытая файловая система. Используется в ОС Solaris 10, Solaris 11, Solaris Express Developer Edition, Solaris Express Community Edition, FreeBSD, Mac OS X Leopard, Linux (в userland).
ФС БК-11	???	ОС БК-11	???	Использовалась на БК

27. Программы для работы с файлами

Тип программы	Windows программа	Linux программа
Программы для записи оптических дисков	Nero Burning ROM
	CDBurnerXP, Deep Burner, Infra Recorder, ImgBurn	Brasero, K3b, GnomeBaker, Graveman
Работа с архивами	PeaZip
	7-Zip, WinRAR, WinZIP	tar, p7zip(File Roller), Ark, Xarchiver
Файловые менеджеры	Explorer, Far manager, Total Commander, Unreal Commander	Nautilus, Thunar, Dolphin, Konqueror, PCManFM, Midnight Commander, Krusader, Gnome-commander, Double Commander
Монтирование образов	Alcohol 120%, Daemon Tools	AcetoneISO, Furius ISO Mount, Mount, CDemu

Файловый менеджер (англ. file manager) — компьютерная программа, предоставляющая интерфейс пользователя для работы с файловой системой и файлами. Файловый менеджер позволяет выполнять наиболее частые операции над файлами — создание, открытие/проигрывание/просмотр, редактирование, перемещение, переименование, копирование, удаление, изменение атрибутов и свойств, поиск файлов и назначение прав. Помимо основных функций, многие файловые менеджеры включают ряд дополнительных возможностей, например, таких как работа с сетью (через FTP, NFS и т. п.), резервное копирование, управление принтерами и пр.

Выделяют различные типы файловых менеджеров, например:

Навигационные и пространственные — иногда поддерживается переключение между этими режимами.

Двупанельные — в общем случае имеют две равноценных панели для списка файлов, дерева каталогов и т. п.

Norton Commander (сокращенно называемый на советском пространстве NC, жаргон русск. Нортон) — популярный файловый менеджер для DOS, первоначально разработанный американским программистом Джоном Соухэ. (Некоторые дополнительные компоненты были полностью или частично написаны другими людьми: Linda Dudinyak — Commander Mail, вьюверы; Peter Bradeen — Commander Mail; Keith Ermel, Brian Yoder — вьюверы.) Программа была выпущена компанией Peter Norton Computing (глава — Питер Нортон), которая позже была приобретена корпорацией Symantec.

В течение нескольких лет Norton Commander конкурировал по степени популярности с файловыми менеджерами PCTools и XTree, однако уже с третьей версии Norton Commander вытеснил с персональных компьютеров эти программы.

Разработка велась с 1984 года (первоначально под названием VDOS). Первая версия была выпущена в 1986 году.

В Советском Союзе и России наибольшую популярность получили версии 2.0 (1988), 3.0 (1989), 4.0 (1992).

Третья версия породила целую серию расширений, патчей и улучшений, написанных третьими лицами без согласования с автором. К программе дописывались вьюверы, позволявшие смотреть файлы различных форматов, делались патчи, позволяющие копировать каталоги целиком, дописывались внешние плагины разного назначения.

Начиная с версии 4.0 программу разрабатывала целая команда программистов, поскольку в 1990 фирма Peter Norton Computing была куплена компанией Symantec, но новый коммандер постепенно начал утрачивать популярность, так как увеличил размер занимаемой памяти (что было критично для DOS), содержал ошибки и, к тому же, начал вытесняться собственными клонами. Менее функциональные, чем Norton Commander, Volkov Commander и Pie Commander, более-менее точно копировали нортоновский интерфейс. DOS Navigator, визуально схожий с Norton Commander, предоставлял гораздо больший ряд возможностей. Впоследствии клоны появились и на других операционных системах: BSD, Linux — Midnight Commander, Krusader; Microsoft Windows — FAR Manager, Total Commander; и другие аналогичные программы.

Команда Symantec продолжала борьбу за рынок, выпустив для DOS версии 5.0 (1995), 5.51 (1998) и для Microsoft Windows версию 2.01. В Norton Commander 5.51 для DOS появилась поддержка длинных имен файлов при работе в Windows. Но большого распространения эти версии уже не получили, так как появившиеся к тому времени клоны и последователи NC обладали большими возможностями, а некоторые пользователи предпочитали пользоваться штатным файл-менеджером Windows. А в середине 2000 года, появляется FAR Manager, который наследуя двухоконную идеологию, стандартную расцветку и систему команд (управление с клавиатуры) у файлового менеджера Norton Commander — становится наиболее популярным файловым менеджером (в основном, среди IT-специалистов).

Norton Commander не только спровоцировал целую серию собственных клонов и реплик, но и внёс в русский язык пару новых слов — «нортон» и «коммандер» стали в жаргоне пользователей ПК синонимами словосочетания «файловый менеджер».

Введённая программой парадигма работы с файлами (2 одинаковые панели, между которыми происходят операции; большинство команд выполняется по «горячим клавишам») до сих пор применяется в подавляющем большинстве файловых менеджеров.

FAR Manager — консольный файловый менеджер для операционных систем семейства Microsoft Windows.

Автор программы — Евгений Рошал. С 18 июня 2000 года разработкой FAR Manager занимается группа FAR Group. Начиная с версии 2.0 программа распространяется под модифицированной лицензией BSD. Предыдущие версии имели собственническую лицензию, по которой коммерческое использование программы являлось платным.

Программа FAR Manager наследует двухоконную идеологию, стандартную расцветку и систему команд (управление с клавиатуры) у известного файлового менеджера Norton Commander.

Программа может работать как в оконном, так и полноэкранном режиме. Некоторые недостатки интерфейса, схожие с DOS-программами в оконном режиме (невозможность произвольного изменения текстового разрешения окон, проблемы с закрытием при выключении системы), проявляются в Windows 9x и отсутствуют в семействе Windows NT.

FAR поддерживает длинные имена файлов, атрибуты файлов файловой системы NTFS, различные кодировки текстов, может использовать системные функции для копирования файлов, имеет многоязычный интерфейс и систему помощи.

FAR Manager был с самого начала ориентирован на платформу Windows. Время от времени пользователи высказывали просьбы сделать версии для других платформ (Linux и Mac OS). Разработчики утверждают, что код программы слишком специфичен для Windows, и перенос на другую платформу потребовал бы больших изменений.

Подключаемые модули (плагины) – много =)

Тест по темам «Файлы и файловая система», «Программное обеспечение компьютера» (8 класс)

тема урока «Файл и файловая система»

предмет «Информатика и ИКТ»

класс/группа 8 класс

использованные источники и литература

1. Информатика и ИКТ. 8-11классы: методическое пособие/ Н.Д.Угринович.-М.:БИНОМ, 2010

2. Информатика и ИКТ: учебник для 8 класса / Н.Д.Угринович.-4-е изд.-М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011

ключевые слова или опорные понятия через запятую (не менее 5 шт) информатика, тест, компьютер, файловая система, работа с файлами.

Тест по темам «Файлы и файловая система»,

«Программное обеспечение компьютера»

Вариант 1

1.Файл это:

А) область хранения данных на диске

Б) программа или данные, хранящиеся в долговременной памяти

В) программа или данные, имеющие имя и хранящиеся в оперативной памяти

Г) программа или данные, имеющие имя и хранящиеся в долговременной памяти

2.Имя файла состоит из двух частей:

А) адреса первого сектора и объёма файла

Б) имени и расширения

В) области хранения файлов и каталога

Г) имени и адреса первого сектора

3.Имя файлу даёт:

А) операционная система

Б) процессор

В) программа при его создании

Г) пользователь

4.Расширение файлу присваивает:

А) программа при его создании

Б) процессор

В) пользователь

Г) операционная система

5.Имя файла может включать до

А) 16 символов

Б)254 символов

В) 256 символов

Г) 255 символов

6.Под расширение отводится

А) 4 символа

Б) 2 символа

В) 3 символа

Г) 5 символов

7.Для того, чтобы на диске можно было хранить файлы, диск должен быть предварительно:

А) скопирован

Б) отформатирован

В) удалён

Г)дифрагментирован

8.В процессе форматирования диск разбивается на две области:

А) имя и расширение

Б) область хранения и каталог

В) оперативную и кэш-память

Г) сектора и дорожки

9.Одноуровневая файловая система

А) каталог диска представляет собой иерархическую последовательность имён файлов

Б) представляет собой систему вложенных папок

В) когда каталог диска представляет собой линейную последовательность имён файлов и соответствующих начальных секторов

Г) каталог диска представляет собой геометрическую последовательность имён файлов

10.Путь к файлу

А) начинается с логического имени диска, затем записывается нужный файл , затем последовательность имён вложенных друг в друга папок

Б) начинается с последовательности имён вложенных друг в друга папок, в последней из которых находится нужный файл, затем записывается логическое имя диска,

В) начинается с последней папки, в которой находится нужный файл, затем записывается логическое имя диска

Г) начинается с логического имени диска, затем записывается последовательность имён вложенных друг в друга папок, в последней из которых находится нужный файл

11.Выберите правильное имя файла

А) 3:LIST.EXE

Б) IN3:.TXT

В)12345.BMP

Г) SPRAVKI

12.Операционная система относится к

А) к программам – оболочкам

Б) к системному программному обеспечению

В) к прикладному программному обеспечению

Г) приложениям

13.Для организации доступа к файлам операционная система должна иметь сведения о

А) о номерах кластера, где размещается каждый файл

Б) об объёме диска

В) о содержании файла

Г) о количестве файлов на диске

14.Где хранится выполняемая в данный момент программа и обрабатываемые данные

А) во внешней памяти

Б) в процессоре

В) в оперативной памяти

Г) на устройстве вывода

15.Каталогом называется место на диске имя и содержащее

А) Список программ, составленных пользователем

Б) файлы и другие каталоги

В) только определённые файлы

Г) информацию о файлах (имя, расширение, дата последнего обновления)

16.Начальная загрузка операционной системы осуществляется

А) клавишами ALT+DEL

Б) клавишами CTRL+DEL

В) при включении компьютера

Г) клавишей DEL

17.Операционная система это:

А) техническая документация компьютера

Б) совокупность устройств и программ общего пользования

В) совокупность основных устройств компьютера

Г) комплекс программ, организующих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем

18.Имя логического диска обозначается

А) цифрами

Б) буквами и цифрами

В) русскими буквами

Г) латинскими буквами

19.Корневой каталог – это

А) первый верхний

Б) самый нижний

В) самый главный

Г) самый большой

20.Путь к файлу не включает …

А) имя диска

Б) имя каталога

В) команду

Г) :

21.Состояние операционной системы, при котором она перестает выдавать результаты и реагировать на запросы. — это ..

А )отключение принтера

Б) зацикливание

В) отключение монитора

Г) зависание

22.Дано дерево каталогов. Определите полное имя файла Doc3.

A:\

DOC3

Doc1

TOM3

Doc3

А) A:\DOC3

Б) A:\DOC3\Doc3

В) A:\DOC3\Doc1

Г) A:\TOM3\Doc3

23.В процессе загрузки операционной системы происходит:

А) копирование файлов операционной системы с гибкого диска на жёсткий диск

Б) копирование файлов операционной системы с CD – диска на жёсткий диск

В) последовательная загрузка файлов операционной системы в оперативную память

Г) копирование содержимого оперативной памяти на жёсткий диск.

24.Приложение — это

А) пользователь, который решает свои прикладные задачи

Б) программа, с помощью которой операционная система решает свои прикладные задачи

В) устройства, с помощью которых пользователь решает свои прикладные задачи

Г) программа, с помощью которой пользователь решает свои прикладные задачи

25.Приложение функционирует под управлением

А) оперативной памяти

Б) процессора

В) операционной системы

Г) пользователя

26. К приложения общего назначения не относятся:

А) графические редакторы

Б) пользовательские редакторы

В) звуковые редакторы

Г) текстовые редакторы

Тест по темам «Файлы и файловая система»,

«Программное обеспечение компьютера»

Вариант 2

1.Имя файла состоит из двух частей:

А) адреса первого сектора и объёма файла

Б) имени и расширения

В) области хранения файлов и каталога

Г) имени и адреса первого сектора

2.Приложение функционирует под управлением

А) оперативной памяти

Б) процессора

В) операционной системы

Г) пользователя

3.Расширение файлу присваивает:

А) программа при его создании

Б) процессор

В) пользователь

Г) операционная система

4.Имя файла может включать до

А) 16 символов

Б)254 символов

В) 256 символов

Г) 255 символов

5.Для того, чтобы на диске можно было хранить файлы, диск должен быть предварительно:

А) скопирован

Б) отформатирован

В) удалён

Г)дифрагментирован

6.Корневой каталог – это

А) первый верхний

Б) самый нижний

В) самый главный

Г) самый большой

7.Одноуровневая файловая система

А) каталог диска представляет собой иерархическую последовательность имён файлов

Б) представляет собой систему вложенных папок

В) когда каталог диска представляет собой линейную последовательность имён файлов и соответствующих начальных секторов

Г) каталог диска представляет собой геометрическую последовательность имён файлов

8.Файл это:

А) область хранения данных на диске

Б) программа или данные, хранящиеся в долговременной памяти

В) программа или данные, имеющие имя и хранящиеся в оперативной памяти

Г) программа или данные, имеющие имя и хранящиеся в долговременной памяти

9.Путь к файлу

А) начинается с логического имени диска, затем записывается нужный файл , затем последовательность имён вложенных друг в друга папок

Б) начинается с последовательности имён вложенных друг в друга папок, в последней из которых находится нужный файл, затем записывается логическое имя диска,

В) начинается с последней папки, в которой находится нужный файл, затем записывается логическое имя диска

Г) начинается с логического имени диска, затем записывается последовательность имён вложенных друг в друга папок, в последней из которых находится нужный файл

10.Под расширение отводится

А) 4 символа

Б) 2 символа

В) 3 символа

Г) 5 символов

11.Выберите правильное имя файла

А) 3:LIST.EXE

Б) IN3:.TXT

В)12345.BMP

Г) SPRAVKI

12.Операционная система относится к

А) к программам – оболочкам

Б) к системному программному обеспечению

В) к прикладному программному обеспечению

Г) приложениям

13.Для организации доступа к файлам операционная система должна иметь сведения о

А) о номерах кластера, где размещается каждый файл

Б) об объёме диска

В) о содержании файла

Г) о количестве файлов на диске

14.В процессе форматирования диск разбивается на две области:

А) имя и расширение

Б) область хранения и каталог

В) оперативную и кэш-память

Г) сектора и дорожки

15.Где хранится выполняемая в данный момент программа и обрабатываемые данные

А) во внешней памяти

Б) в процессоре

В) в оперативной памяти

Г) на устройстве вывода

16.Начальная загрузка операционной системы осуществляется

А) клавишами ALT+DEL

Б) клавишами CTRL+DEL

В) при включении компьютера

Г) клавишей DEL

17.Операционная система это:

А) техническая документация компьютера

Б) совокупность устройств и программ общего пользования

В) совокупность основных устройств компьютера

Г) комплекс программ, организующих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем

18.Имя логического диска обозначается

А) цифрами

Б) буквами и цифрами

В) русскими буквами

Г) латинскими буквами

19.Путь к файлу не включает …

А) имя диска

Б) имя каталога

В) команду

Г) :

20.Состояние операционной системы, при котором она перестает выдавать результаты и реагировать на запросы. — это ..

А )отключение принтера

Б) зацикливание

В) отключение монитора

Г) зависание

21.Имя файлу даёт:

А) операционная система

Б) процессор

В) программа при его создании

Г) пользователь

22.Дано дерево каталогов. Определите полное имя файла Doc3.

A:\

DOC3

Doc1

TOM3

Doc3

А) A:\DOC3

Б) A:\DOC3\Doc3

В) A:\DOC3\Doc1

Г) A:\TOM3\Doc3

23.В процессе загрузки операционной системы происходит:

А) копирование файлов операционной системы с гибкого диска на жёсткий диск

Б) копирование файлов операционной системы с CD – диска на жёсткий диск

В) последовательная загрузка файлов операционной системы в оперативную память

Г) копирование содержимого оперативной памяти на жёсткий диск.

24.Каталогом называется место на диске имя и содержащее

А) Список программ, составленных пользователем

Б) файлы и другие каталоги

В) только определённые файлы

Г) информацию о файлах (имя, расширение, дата последнего обновления)

25.Приложение — это

А) пользователь, который решает свои прикладные задачи

Б) программа, с помощью которой операционная система решает свои прикладные задачи

В) устройства, с помощью которых пользователь решает свои прикладные задачи

Г) программа, с помощью которой пользователь решает свои прикладные задачи

26.К приложения общего назначения не относятся:

А) графические редакторы

Б) пользовательские редакторы

В) звуковые редакторы

Г) текстовые редакторы

Ключ

Вариант 1

Вариант2

1

Г

1

Б

2

Б

2

В

3

Г

3

А

4

А

4

Г

5

Г

5

Б

6

В

6

В

7

Б

7

В

8

Б

8

Г

9

В

9

Г

10

Г

10

В

11

В

11

В

12

Б

12

Б

13

А

13

А

14

В

14

Б

15

Г

15

В

16

В

16

В

17

Г

17

Г

18

Г

18

Г

19

В

19

В

20

В

20

Г

21

Г

21

Г

22

Г

22

Г

23

В

23

В

24

Г

24

Г

25

В

25

Г

26

Б

26

В

Файл и файловая система

Файлом называется информация, хранящаяся на внешнем носителе и объединенная общим именем.

Практически во всех операционных системах имя файла состоит из двух частей — собственно имени и расширения. Расширение, как правило, указывает на то, какого рода информация хранится в данном файле:

.bat- командные файлы;

.exe — загрузочные файлы;

.com — загрузочные файлы;

.txt — текстовые файлы;

.doc — текстовые файлы;

.dbf — файлы базы данных;

.sys — системные файлы.

В различных файловых системах различны ограничения на длину имен файлов и расширений. В операционных системах Windows не определено отдельных ограничений на длину имени файла и его расширения – есть только ограничение общей длины имени и расширения – 255 символов.

Файловая система – это функциональная часть операционной системы, обеспечивающая хранение и доступ к информации на внешнем носителе. Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой.

Каталог – это поименованная совокупность файлов и подкаталогов (т.е. вложенных каталогов). Каталог самого верхнего уровня называется корневым. Он не вложен ни в какие другие каталоги. В каталоге хранится информация о файлах и подкаталогах — имя, размер, дата и время последнего обновления и т.п.

Путь к файлу – это последовательность, состоящая из имени внешнего устройства, имен каталогов, которые необходимо пройти, перемещаясь по дереву каталогов, начиная от текущего каталога, чтобы добраться до каталога, в котором непосредственно хранится файл.

Полное имя файла – это последовательно записанные имя диска, путь к файлу от корневого каталога и имя файла. Например:

Файл	Путь	Полное имя
nc.exe	c:\nc\	c:\nc\nc.exe
diskedit.exe	c:\nc\nu\	c:\nc\nu\diskedit.exe

Шаблоны (маски) файлов – позволяют определить группу файлов для выполнения над ними групповой операции (удаление, перемещение и др.). С помощью символов * и ? задается шаблон для выбора файлов. Символ * означает «любой набор символов»; символ ? – «любой один символ». Таким образом, запись *.* означает «все файлы всех типов»; запись а*.txt означает «все файлы с расширением .txt, имена которых начинаются с буквы а»; запись b???c.* означает «все файлы, имена которых начинаются с буквы b, заканчиваются буквой с и содержат пять символов».

Напишите полное имя Вашего отчета к данной лабораторной работе на флешке.

Пользовательский интерфейс

С помощью ОС пользователь может общаться с компьютером.

Пользовательский интерфейс – это совокупность средств и способов взаимодействия пользователя с операционной системой.

Пользовательские интерфейсы бывают текстовые и графические.

Текстовый пользовательский интерфейс представляет собой строку, в которой пользователь набирает различные команды.

Графический пользовательский интерфейс представляет собой совокупность графических объектов (картинок), с помощью которых пользователь общается с операционной системой, используя мышь.

Просмотрите оборудование для лабораторной работы и порядок ее выполнения в приложении, перейдя по ссылке.

Файл — урок. Информатика, 7 класс.

Все программы и данные хранятся в долговременной (внешней) памяти компьютера в виде файлов.

Файл — это определённое количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

Файл обязательно имеет имя, формат которого определяется используемой файловой системой.

Обрати внимание!

Имя файла состоит из двух частей, разделённых точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и так далее).

Собственно имя файлу даёт пользователь, а тип файла обычно задаётся программой автоматически при его создании.

 

Тип файла	Расширения
Программы	exe, com
Текстовые файлы	txt, doc
Графические файлы	bmp, gif, jpg
Звуковые файлы	wav, mid
Видеофайлы	avi
Программы на языках программирования	bas, pas

 

Файл в каталоге описывается записью, в которой указывается его имя, размер, дата и время создания, а также набор атрибутов:

 

1. «Только для чтения» (read only) — файл с таким атрибутом доступен операционной системе и приложениям только для чтения, т.е. в нём нельзя сохранить какие-либо изменения;

 

2. «Скрытый» (hidden) — файл с таким атрибутом не вводится при показе содержимого папок;

 

3. «Системный» (system) — файл с таким атрибутом относятся к системным файлам операционной системы, которые нельзя удалять или изменять;

 

4. «Архивный» (archive) — этот атрибут указывает программам архивации файлов, предназначенные для резервного копирования.

Архивация файлов

Для уменьшения места, занимаемого файлами, с целью долговременного хранения или передачи по компьютерным сетям файлы архивируются с помощью файловых менеджеров или специализированных приложений — архиваторов.

 

Существуют различные алгоритмы архивации данных без потери информации, при которых при разархивации данные будут восстановлены.

 

Самый простой алгоритм сжатия данных основан на замене повторяющихся битов более короткой последовательностью битов.

Пример:

В тексте подряд идут \(10\) пробелов, которые кодируются \(10\) байтами. При архивации они заменяются \(3\) байтами.

Алгоритм кодирования одинаковых последовательностей символов ищет в текстовых файлах одинаковые подстроки, а в графических — близкие по цвету последовательности пикселей. Каждый такой фрагмент файла представляется более коротким кодом и в процессе архивации при повторных появлениях заменяется ссылкой на первичный код.

Обрати внимание!

Лучше всего сжимаются текстовые и графические файлы, практически не сжимаются файлы архивов и исполняемые файлы.

Существуют различные архиваторы файлов (ZIP, \(7\)-ZIP, RAR).

При создании нового архива нужно задать параметры архивации:

  

1. Задать имя архивного файла и место его хранения на диске;

2. Выбрать формат архивации;

3. Выбрать степень сжатия файлов;

4. Выбрать размер словаря и слова;

5. Можно создать многотомный архив, т.е. архив, состоящий из нескольких частей, которые используются для сохранения большого архива на носителях информации;

6. Можно создать непрерывный архив, что позволяет добиться максимальной степени сжатия нескольких файлов;

7. Можно создать самораспаковывающийся архив SFX, который является исполнимым файлом и имеет расширение exe. Для разархивации такого архива не нужен архиватор, достаточно запустить файл архива на выполнение.

 

Для разархивации файлов необходимо открыть файл архива в архиваторе и ввести соответствующую программу.