Работа с файлами и каталогами

Министерство  Образования и Науки

Кыргызской Республики

 

Кыргызский Государственный  Технический

Университет им И. Раззакова

 

 

 

   СРС

 

На тему:

 

 

 

Выполнил (а):

  

Принял (а):

                                                                                          

 

 

 

 

Бишкек 2013

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………..	3
1 Основные понятия файла и каталога. ……………………………….	4
2 Работа с файлами и каталогами ……………….…………………….	7
3 Навигация в файловой  системе ………………………………………	10
4  Средства навигации по файловой  системе. ………………………… Заключение……………………………………………………………….	13 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Операционная система выполняет  две основные задачи: манипулирование  данными и их хранение. Большинство  программ в основном манипулирует данными, но, в конечном счете, они где-нибудь хранятся. В системе UNIX таким местом хранения является файловая система. Более того, в UNIX все устройства, с которыми работает операционная система, также представлены в виде специальных файлов в файловой системе.

Файловая система построена  из обыкновенных файлов, символических  связей и справочников. Эти компоненты обеспечивают способ организации, поиска и управления информацией.

Каждая файловая система выполняет элементарные операции с файлами: доступ, удаление, создание, перемещение и т.д. Скорость работы этих операций зависит от принципов организации хранения данных об отдельных файлах и от устройства структур каталогов.

Единственная проблема, которая  может существенно понизить скорость работы каталогов FAT - большое количество файлов в одном каталоге (порядка  тысячи или более). Система хранения данных - линейный массив - не позволяет  организовать эффективный поиск  файлов в таком каталоге, и для  нахождения

 данного файла приходится  перебирать большой объем данных (в среднем половину файла каталога).

 

 

 

 

 

 

 

1 Основные понятия  файла и каталога

 

Файл (англ. file) — блок информации на внешнем запоминающем устройстве компьютера, имеющий определённое логическое представление (начиная от простой последовательности битов или байтов и заканчивая объектом сложной СУБД), соответствующие ему операции чтения-записи (см. ниже) и, как правило, фиксированное имя (символьное или числовое), позволяющее получить доступ к этому файлу и отличить его от других файлов (см. ниже).

Каталог - это файл, содержащий имена находящихся в нем файлов, а также указатели на дополнительную информацию - метаданные, позволяющие операционной системе производить действия с этими файлами. Каталоги определяют положение файла в дереве файловой системы. Любой процесс, имеющий право на чтение каталога, может прочесть его содержимое, но только ядро имеет право на запись данных каталога.

Файл – это именованная последовательность байтов произвольной длины. Поскольку из этого определения вытекает, что файл может иметь нулевую длину, то фактически создание файла состоит в присвоении ему имени и регистрации его в файловой системе - это одна из функций операционной системы. Даже когда мы создаем файл, работая в какой-то прикладной программе, в общем случае для этой операции привлекаются средства операционной системы.

Кластер – это минимальная единица распределения в файловых системах FAT, FAT32, NTFS. Один кластер состоит из фиксированного числа дисковых секторов. Причем, при помощи специальных утилит размер кластера можно задавать самому. Кластер не может быть по размеру меньше, чем один дисковый сектор (в большинстве современных винчестеров - 512 байт).

 

Каталоги (папки) – важные элементы иерархической структуры, необходимые для обеспечения удобного доступа к файлам, если файлов на носителе слишком много. Файлы объединяются в каталоги по любому общему признаку, заданному их создателем (по типу, по принадлежности, по назначению, по времени создания и т.п.). Каталоги низких уровней вкладываются в каталоги более высоких уровней и являются для них вложенными. Верхним уровнем вложенности иерархической структуры является корневой каталог диска.

Все современные операционные системы  позволяют создавать каталоги. Правила  присвоения имени каталогу ничем  не отличаются от правил присвоения имени  файлу, хотя негласно для каталогов  не принято задавать расширения имен.

В иерархических структурах данных адрес объекта задается маршрутом (путем доступа), ведущим от вершины структуры к объекту. При записи пути доступа к файлу, проходящего через систему вложенных каталогов, все промежуточные каталоги разделяются между собой определенным символом. Во многих операционных системах в качестве такого символа используется “\”(обратная косая черта), например:

С:\Мои документы\Текущие\Рефераты\ОС.Дос

Файловая система - это иерархически организованная структура всех каталогов и файлов в системе, начинающаяся с корневого каталога. Файловая система UNIX обеспечивает унифицированный интерфейс доступа к данным, расположенным на различных носителях, и к периферийным устройствам. Логическая файловая система может состоять из одной или нескольких физических файловых (под)систем, являющихся разделами физических носителей (дисков, CD-ROM или дискет).

Файловая система контролирует права доступа к файлам, выполняет  операции создания и удаления файлов, а также выполняет запись/чтение данных файла. Поскольку большинство  прикладных функций выполняется  через интерфейс файловой системы, следовательно, права доступа к файлам определяют привилегии пользователя в системе.

Файловая система обеспечивает перенаправление запросов, адресованных периферийным устройствам, соответствующим  модулям подсистемы ввода-вывода.

С помощью каталогов формируется  логическое дерево файловой системы.

Файловая система FAT 16, файловая система FAT (File Allocation Table) использовалась во всех версиях ОС Ms-DOS, а также в OS/2 (в версиях 1.0 и 1.1) и первых релизах Windows 95. Указанная файловая система вполне удовлетворяла требованиям своего времени в основном благодаря тому, что сама по себе очень компактна и проста. Благодаря этому она с лекгостью использовалась на гибких носителях. Для хранения файла в FAT может использоваться один или несколько кластеров. Каждому кластеру диска в таблице FAT соответствует отдельная запись, которая либо указывает на следующий кластер файла, либо содержит метку конца файла. В составе каждого каталога хранятся имена входящих в него файлов. Вместе с именем файла хранится указатель на первый кластер этого файла. Помимо этого в каталоге хранится дата создания файла, его размер и атрибуты. Атрибуты могут указывать на то, что файл является скрытым, зарезервированным для использования операционной системой, требует архивирования (резервного копирования) или предназначен только для чтения.

При такой организации хранения данных, система должна быть достаточно быстрой и надежной.

 

 

 

 

 

 

2 Работа с файлами  и каталогами

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».

К основным операциям с  файловой структурой относятся:

• навигация по файловой структуре;
• запуск программ и открытие документов;
• создание папок;
• копирование файлов и папок;
• перемещение файлов и папок;
• удаление файлов и папок;
• переименование файлов и папок;
• в создание ярлыков.

Запуск программ и открытие документов. Эта операция выполняется двойным щелчком на значке программы или документа на правой панели Проводника. Если нужный объект на правой панели не показан, надо выполнить навигацию на левой панели и найти папку, в которой он находится.

Создание папок. Чтобы создать новую папку, сначала следует на левой панели Проводника раскрыть папку, внутри которой она будет создана. После этого надо перейти на правую панель, щелкнуть правой кнопки мыши на свободном от значков месте и выбрать в контекстном меню пункт Создать> Папку. На правой панели появится значок папки с названием Новая папка. Название выделено, и в таком состоянии его можно редактировать. После того как папка будет создана, она войдет в состав файловой структуры, отображаемой на левой панели.

Копирование и перемещение  файлов и папок. Папку, из которой происходит копирование, называют источником. Папку, в которую происходит копирование, называют приемником. Копирование выполняют методом перетаскивания значка объекта с правой панели Проводника на левую.

Первая  задача — найти и раскрыть папку-источник, чтобы на правой панели был виден копируемый объект. Вторая задача — найти на левой панели папку-приемник, но раскрывать ее не надо. Далее объект перетаскивают с правой панели на левую и помещают на значок папки-приемника. Эта операция требует аккуратности, поскольку попасть одним значком точно на другой не всегда просто. Для контроля точности попадания надо следить за названием папки-приемника. В тот момент, когда наведение выполнено правильно, подпись под значком меняет цвет, и кнопку мыши можно отпускать.

Если и папка-источник, и папка-приемник принадлежат одному диску, то при  перетаскивании выполняется перемещение, а если разным, то копирование. В тех случаях, когда нужно обратное действие, выполняют специальное перетаскивание при нажатой правой кнопке мыши.

Удаление файлов и папок. Работа начинается с навигации. На левой панели открывают папку, содержащую удаляемый объект, а на правой панели выделяют нужный объект (или группу объектов).

Удаление можно выполнять  несколькими способами. Классический способ — с помощью команды Файл> Удалить из строки меню (если ни один объект не выделен, эта команда не активируется). Более удобный способ — использовать командную кнопку на панели инструментов. Еще более удобно воспользоваться контекстным меню. Щелкните правой кнопкой мыши на удаляемом объекте и выберите в контекстном меню команду Удалить. Однако самый удобный способ удаления выделенного объекта состоит в использовании клавиши Delete клавиатуры.

Уничтожение файлов происходит при их удалении в операционной системе MS DOS или при очистке Корзины в операционных системах Windows. В этом случае файл полностью удаляется из файловой структуры операционной системы, но на уровне файловой системы диска с ним происходят лишь незначительные изменения. В таблице размещения файлов он помечается как удаленный, хотя физически остается там же, где и был. Это сделано для минимизации времени операции. При этом открывается возможность записи новых файлов в кластеры, помеченные как “свободные”.

Операция стирания файлов, выполняемая специальными служебными программами, состоит именно в том, чтобы заполнить якобы свободные кластеры, оставшиеся после уничтоженного файла, случайными данными. Поскольку даже после перезаписи данных их еще можно восстановить специальными аппаратными средствами (путем анализа остаточного магнитного гистерезиса), для надежного стирания файлов требуется провести не менее пяти актов случайной перезаписи в одни и те же сектора. Эта операция весьма продолжительна, и поскольку массовому потребителю она не нужна, то ее не включают в стандартные функции операционных систем.

Создание ярлыков объектов. Ярлыки объектов можно создавать двумя способами: методом специального перетаскивания (вручную) или с помощью специальной программы-мастера (автоматически).

Объект выбирается на правой панели Проводника и перетаскивается при нажатой правой кнопке мыши на значок нужной папки на левой панели. В момент отпускания кнопки на экране появляется меню, в котором надо выбрать команду Создать ярлык.

3 Навигация в файловой системе