Súbor- pomenovaná množina údajov prezentovaná na pamäťovom médiu počítača. Pojem súbor sa vzťahuje predovšetkým na dáta uložené na diskoch, a preto sú súbory zvyčajne identifikované oblasťami diskového úložiska na týchto médiách.
Systém súborov obsahuje pravidlá pre tvorbu názvov súborov a spôsoby prístupu k nim, systém obsahu súborov a štruktúru ukladania súborov na disky.
Súbor má názov a atribúty(archivovaný, len na čítanie, skrytý, systémový), charakterizovaný veľkosťou v bajtoch, dátumom a časom vytvorenia alebo poslednej zmeny.
Názov súboru sa skladá z dvoch častí: skutočného názvu a prípony (typu). Typ môže chýbať. Názov je oddelený od typu bodkou. V systéme Windows môžete pomenovať súbory s dĺžkou až 255 znakov. Typ označuje typ a účel súboru, niektoré z nich sú štandardné, napríklad:
· .COM a .EXE - spustiteľné súbory;
· .BAT - príkazový dávkový súbor;
· .TXT - textový súbor akéhokoľvek typu;
· .MDB - súbor databázy Access;
· .XLS – tabuľkový procesor Excel;
· .DOC - textový súbor editora Microsoft Word;
· .ZIP - zabalený súbor archivátora Winzip/PkZip.
Použitie štandardných rozšírení umožňuje nešpecifikovať ich pri vykonávaní systémových programov a balíkov aplikácií a používa sa predvolený princíp.
Adresár (priečinok, adresár) - pomenovaná množina súborov kombinovaných na základe toho, že patria k rovnakému softvérovému produktu alebo z iných dôvodov. Výraz „súbor je zahrnutý v adresári“ alebo „súbor je obsiahnutý v adresári“ znamená, že informácie o tomto súbore sú zaznamenané v oblasti disku súvisiaceho s týmto adresárom. Názvy adresárov sa riadia rovnakými pravidlami ako názvy súborov. Adresáre zvyčajne nemajú príponu, aj keď ju možno priradiť.
Na každom fyzickom alebo logickom disku je koreň(head) adresár, ktorý nemožno vytvoriť, odstrániť alebo premenovať používateľskými prostriedkami. Označuje sa znakom '\' (v niektorých operačných systémoch môžete použiť aj '/'). Ďalšie adresáre a súbory môžu byť zaregistrované v hlavnom adresári. Podadresáre môžu zase obsahovať adresáre nižšej úrovne. Táto štruktúra sa nazýva hierarchický systém alebo strom adresáre, v ktorých hlavný adresár tvorí koreň stromu a zvyšné adresáre sú ako vetvy.
Zoskupovanie súborov do adresárov neznamená, že sú nejakým spôsobom zoskupené na jednom mieste na disku. Navyše ten istý súbor môže byť „rozhádzaný“ (fragmentovaný) po celom disku. Súbory s rovnakými názvami sa môžu nachádzať vo viacerých adresároch na disku, ale viacero súborov s rovnakým názvom sa nemôže nachádzať v rovnakom adresári.
Aby mal OS prístup k súboru, musíte zadať:
· cesta cez strom adresárov;
· celý názov súboru.
Táto informácia je uvedená v špecifikácie súboru, ktorý má nasledujúci formát:
[jednotka:][cesta]názov súboru[.typ]
Hranaté zátvorky označujú, že zodpovedajúcu časť špecifikácie možno vynechať. V tomto prípade sa použije hodnota predvolená.
Ak nie je zadaná žiadna jednotka, použije sa aktuálna jednotka. Aktuálne disk je disk, na ktorom je momentálne spustený operačný systém.
Cesta-sekvencia priečinkov, v ktorých je potrebné prejsť na požadovaný súbor. Názvy v ceste sú napísané v zostupnom poradí podľa priority a sú oddelené znakom "\". Zavolá sa adresár, ktorý obsahuje aktuálny adresár rodičovský.
Pomerne často je potrebné spracovať niekoľko súborov naraz jedným príkazom. Napríklad odstráňte všetky záložné súbory s príponou BAK alebo prepíšte niekoľko súborov dokumentov s názvami doc1.txt, doc2.txt atď. V týchto prípadoch použite špeciálne znaky - masky, ktorý vám umožňuje opísať skupinu súborov jedným názvom. Existujú iba dve masky:
· symbol * v názve súboru alebo prípone nahrádza ľubovoľný povolený počet znakov;
· symbol? nahrádza akýkoľvek znak alebo chýbajúci znak v názve súboru alebo prípone.
Naše príklady sa budú zhodovať s maskami *.bak (všetky súbory s príponou bak) a doc?.txt (všetky súbory s príponou txt a 4-miestnym názvom začínajúcim na doc).
Otázky k téme odoslané na testovanie:
1. Definícia OS. Základné koncepty OS Windows (multitasking, grafické užívateľské rozhranie, vkladanie a dátové viazanie).
2. Grafické používateľské rozhranie, jeho hlavné komponenty (okná, dialógové nástroje, štandardná správa okien a dialógové nástroje).
3. Práca s klávesnicou a myšou v systéme Windows. Štandardné kombinácie klávesov a operácie myši.
4. Práca so súbormi a priečinkami v systéme Windows – základné operácie a možnosti. Programy „Tento počítač“ a „Prieskumník“.
5. Vyhľadávanie informácií v systéme Windows.
6. Vytvorte odkazy na aplikácie a dokumenty.
7. Ovládací panel a jeho hlavné komponenty.
8. Riešenie porúch v systéme Windows.
9. Nastavenie aplikácií DOS pre Windows.
a umiestnenie banneru je POVINNÉ!!!Plán lekcie č.5
V disciplíne POČÍTAČOVÁ VEDA
Časť 2. Informačné technológie Súborový systém osobného počítača. Správca súborov Norton Commander
Ciele:
didaktický: zopakujte si koncept súborového systému osobného počítača, naučte študentov používať správcu súborov Norton Commander.
vyvíja: rozvíjať informačné myslenie žiakov.
vzdelávacie: vychovať zo študentov moderných odborníkov, ktorí dokážu aplikovať nové pokrokové technológie v praktickej činnosti.
Typ triedy (typ lekcie): prednáška
Organizačné formy školenia: prednáška-rozhovor
Vyučovacie metódy: konverzácia
Prostriedky vzdelávania
Typ a formy kontroly vedomostí: frontálny prieskum
Ovládacie prvky
Vnútropredmetové spojenia
Interdisciplinárne prepojenia
Typy samostatnej práce žiakov
Domáca úloha: opakovať poznámky z prednášok
Priebeh lekcie
Súborový systém osobného počítača
Priečinky a súbory (typ súboru, názov súboru). Systém súborov. Základné operácie so súbormi v operačnom systéme
Súbor. Všetky programy a dáta sú uložené v dlhodobej (externej) pamäti počítača vo forme súborov. Súbor je určité množstvo informácií (program alebo údaje), ktoré majú názov a sú uložené v dlhodobej (externej) pamäti.
Názov súboru sa skladá z dvoch častí oddelených bodkou: skutočný názov súboru A rozšírenie, definujúc jeho typ (program, dáta atď.). Skutočný názov súboru zadá používateľ a typ súboru zvyčajne automaticky nastaví program pri jeho vytváraní.
Rôzne operačné systémy majú rôzne formáty súborov. V operačnom systéme MS-DOS samotný názov súboru nesmie obsahovať viac ako osem písmen latinskej abecedy a číslic a prípona pozostáva z troch latinských písmen, napríklad: proba.txt
V operačnom systéme Windows môže mať názov súboru až 255 znakov a možno použiť ruskú abecedu, napríklad: Jednotky informácií.doc
Systém súborov. Každé pamäťové médium (disketa, pevný alebo laserový disk) môže uložiť veľké množstvo súborov. Poradie, v ktorom sú súbory uložené na disku, je určené nainštalovaným súborovým systémom.
Pre disky s malým počtom súborov (do niekoľkých desiatok) je vhodné použiť jednoúrovňový súborový systém, kedy je adresár (obsah disku) lineárna postupnosť názvov súborov.
Ak sú na disku uložené stovky a tisíce súborov, potom sú pre uľahčenie vyhľadávania súbory usporiadané do viacúrovňového hierarchického systému súborov, ktorý má „stromovú“ štruktúru.
základné, koreň, adresár obsahuje vnorené adresáre 1. úrovne, zase každý z nich obsahuje vnorené adresáre 2. úrovne atď. Treba poznamenať, že súbory môžu byť uložené v adresároch na všetkých úrovniach.
Operácie so súbormi. Pri práci so súbormi na počítači sa najčastejšie vykonávajú tieto operácie:
* kopírovanie– kópia súboru je umiestnená v inom adresári;
* sťahovanie– samotný súbor sa presunie do iného adresára;
* vymazanie– záznam súboru sa vymaže z adresára;
* premenovanie– zmení sa názov súboru.
Grafické znázornenie súboru systémov. Hierarchický súborový systém MS-DOS, obsahujúci adresáre a súbory, je v operačnom systéme Windows prezentovaný pomocou grafického rozhrania a formou hierarchického systému priečinkov a dokumentov. Priečinok v Windows je analogický s adresárom MS-DOS.
Hierarchické štruktúry týchto systémov sú však trochu odlišné. V hierarchickom súborovom systéme MS-DOS je vrcholom hierarchie objektov koreňový adresár disku, ktorý možno prirovnať ku kmeňu stromu - rastú na ňom vetvy (podadresáre) a listy (súbory) sú umiestnené na konáre.
V systéme Windows je v hornej časti hierarchie priečinkov priečinok Pracovná plocha (obrázok 1).
Desktop
Kôš môjho počítača Network Neighborhood
A B C B E PC1 PC2 PC3 PC4
Ryža. 1. Hierarchická štruktúra priečinkov
Ďalšiu úroveň predstavujú priečinky Tento počítač, Kôš a Okolie v sieti (ak je počítač pripojený k lokálnej sieti).
Správca súborov Norton CommanderÚvod
Operačný shell Norton Commander (NC) je navrhnutý tak, aby uľahčil používanie osobného počítača pri každodennej práci v operačných systémoch MS-DOS a Windows. Norton Commander umožňuje jednoduchou a pohodlnou formou vykonávať často používané operácie so súbormi, adresármi a diskami, ako je kopírovanie a odstraňovanie súborov, prehliadanie adresárov, vyhľadávanie súborov a mnohé ďalšie.
Hlavný súbor má názov nc.exe. Norton je zvyčajne nainštalovaný na jednotke C: v adresári NC. Preto na spustenie v príkazovom riadku musíte zadať:
C:\>C:\NC\NC
C:\>NC\NC
Keď spustíte Norton Commander, na obrazovke sa objavia dve modré okná nazývané panely, podobné tým, ktoré sú zobrazené na obrázku.
NC obrazovka možno rozdeliť na štyri časti. Poďme si ich vymenovať zhora nadol:
* Rozbaľovacie ponuky;
* Informačné panely – ľavý a pravý;
* Príkazový riadok;
* Funkčné klávesy.
Rozbaľovacie ponuky umožňujú vykonávať takmer všetky funkcie NC. Je prístupný z klávesnice pomocou klávesu .
Panely- sú to hlavné okná pre zobrazenie informácií o štruktúre súborového systému vášho PC, t.j. o umiestnení súborov a adresárov. Každý panel môže obsahovať nasledujúce informácie:
* názvy súborov v plnej forme (s uvedením veľkosti, dátumu a času poslednej úpravy) a skrátenej (iba názov) v rôznych spôsoboch triedenia;
* hierarchický strom súborov (umiestňovanie súborov a podadresárov do adresárov);
* informácie o tomto adresári alebo disku.
Príkazový riadok- priestor pre užívateľa na priame zadávanie príkazov MS DOS a vydávanie správ. Tu sa nachádza kurzor príkazového riadku systému DOS.
Funkčné klávesy sa používajú špeciálne na rýchle vykonanie požadovaného príkazu. Manipulátor Myš má povolený prístup k týmto tlačidlám.
Ak sa pozriete pozorne, na jednom z panelov nájdete sivozelený obdĺžnik zvýrazňujúci konkrétnu pozíciu. Toto je kurzor panela Norton Commander. Pohybuje sa pomocou rovnakých kláves ako bežný, a to kurzorových kláves. Kurzor je možné presúvať medzi panelmi stlačením klávesu alebo . Tieto operácie je možné vykonávať aj pomocou myši. Urobme si výhradu, že pod slovom „kurzor“ musíme presne rozumieť tomuto výberu pozadia vybranej pozície. S jeho pomocou môžeme prechádzať súbormi, adresármi a počítačovými jednotkami. Všimnite si, že v ľavom hornom rohu panela otvoreného (aktuálneho, nie koreňového) adresára sú symboly „..“ (dve bodky, nezamieňajte s dvojbodkou „:“). Táto pozícia je určená na výstup z tohto adresára do adresára vyššej úrovne. Panel, v ktorom sa nachádza kurzor, sa nazýva aktívny panel.
Operácie s vybraným súborom je možné vykonať stlačením klávesu . Ak má vybraný súbor príponu „com“, „exe“ alebo „bat“, potom sa začne vykonávať. Inak sa nič nestane.
Niektoré operácie (kopírovanie, presúvanie, mazanie atď.) je možné vykonávať nie na jednom objekte, ale na skupinách vybraných súborov naraz. Ak chcete vybrať súbory, presuňte kurzor na požadovaný súbor a stlačte kláves , názov súboru sa zvýrazní žltou farbou, potom rovnakým spôsobom vyberte ďalší súbor atď. Súbory je možné vybrať aj stlačením klávesu [+]. Potom na paneli, ktorý sa zobrazí, zadajte vzor súborov, ktoré chcete vybrať (napríklad „*. com“ – všetky súbory s príponou „com“) a kliknite. Niektoré súbory môžete vylúčiť zo skupiny vybratých súborov stlačením alebo stlačením [-], zadaním šablóny súboru a stlačením .
Funkčné klávesy
Ako už bolo spomenuté, v dolnom riadku obrazovky sú uvedené príkazy dostupné pre funkčné klávesy. Poďme sa na ne pozrieť bližšie.
Kláves - "Pomoc" - "Pomoc"
Keď stlačíte toto tlačidlo, na obrazovke sa zobrazí časť „Pomocník“, ktorá popisuje účel kláves a príkazov pre vykonávanú operáciu. Ak práve neprebiehajú žiadne operácie, kláves vyvolá obsah všetkých sekcií systému pomocníka.
V Pomocníkovi sa môžete pohybovať stlačením príslušných klávesov.
Kľúč – „Volať“ – „Používateľ“
Pomocou klávesu môže používateľ vyvolať ďalšiu ponuku ním vytvorených príkazov (ak sú vytvorené), vykonaných pri stlačení ľubovoľného klávesu. Táto ponuka môže obsahovať príkazy a programy, ktoré sa najčastejšie používajú počas práce.
Kľúč - "Čítanie" - "Zobraziť"
Tento príkaz vám umožňuje zobraziť obsah súborov na obrazovke bez ich zmeny. Výhodou príkazu na zobrazenie súboru oproti textovým editorom je, že vám umožňuje prezerať súbory ľubovoľnej dĺžky a to veľmi rýchlo.
Kľúč - "Upraviť" - "Upraviť"
Pomocou tohto príkazu sa vybraný súbor načíta do vstavaného editora Norton Commander (mimochodom, môžete pripojiť akýkoľvek iný externý editor).
Vyberte súbor a kliknite na .
Kľúč - "Kopírovať" - "Kopírovať"
Tento príkaz vám umožňuje kopírovať.
Kľúč - "Nové meno" - "RenMov"
Pomocou tohto príkazu môžete premenovať a presunúť súbory alebo adresáre.
Kľúč - "NovKat" - "Mkdir"
Kláves umožňuje vytvoriť nový adresár v aktívnom paneli, ktorý bude podadresárom aktuálneho.
Pripomeňme, že názvy adresárov môžu mať maximálne osem znakov a môžu mať príponu až tri znaky, čo je v zásade voliteľné.
Kláves - "Vymazať" - "Vymazať"
Pomocou príkazu dostupného s týmto kľúčom môžete vymazať súbory a adresáre.
Pred odstránením skupiny súborov sa zobrazí otázka, či ste si istí touto operáciou (červený rám so slovami „Ok“ a „Zrušiť“), ak ste si istí, kliknite na tlačidlo , ak nie, kliknite na tlačidlo .
Kláves - "Menu" - "Menu"
Tento príkaz otvorí prístup k rozbaľovacej ponuke v úplne hornom riadku obrazovky. Jeho príkazy a ich funkcie budú popísané v príslušnej časti tohto návodu.
Kláves - "Exit" - "Quit"
Stlačením klávesu ukončíte Norton Commander. Tiež sa vás opýta, či ste si istí touto operáciou (sivý rám so slovami „Áno“ a „Nie“), ak ste si istí, stlačte , ak si nie ste istí, stlačte .
Zmena pohonu - pohonu
Táto položka ponuky vám umožňuje rýchlo zmeniť pracovný disk v ľavom a pravom paneli. Po zvolení tohto príkazu sa zobrazí zoznam pripojených úložných zariadení (diskov), z ktorého vyberte to, ktoré potrebujete a stlačte . Tento príkaz sa tiež vykoná, keď stlačíte kombináciu klávesov - pre ľavý panel a - pre pravý panel.
Práca s myšou
Manipulátor Myš značne uľahčuje prácu s Norton Commanderom. Pri jej používaní môžete voľne pohybovať červeným kurzorom „myši“ po obrazovke a vykonávať rôzne akcie.
* Ak chcete vybrať súbor, presuňte červený kurzor myši na súbor a stlačte ľavé tlačidlo myši.
* Ak chcete spustiť súbor na spustenie, rýchlo naň dvakrát kliknite ľavým tlačidlom - program sa spustí.
* Ak chcete zaradiť súbor do skupiny, stlačte pravé tlačidlo myši (podobne ako stlačenie klávesu).
* Ak chcete vybrať pozíciu z ľubovoľného menu, presuňte kurzor na požadovanú pozíciu pomocou myši a stlačte ľavé tlačidlo myši.
Ak chcete napríklad skopírovať vybraný súbor, presuňte červený kurzor myši na súbor, stlačte ľavé tlačidlo myši, potom vyberte slovo „Kopírovať“ v spodnom riadku a znova stlačte ľavé tlačidlo myši. Ak ste spokojní s účelom kopírovania, stlačte pravé tlačidlo - kopírovanie sa vykoná, zrušte kopírovanie - tlačidlo na klávesnici.
Používanie myši nevylučuje možnosť zadávania príkazov z klávesnice.
Vykonávanie príkazov systému DOS
Príkazy je možné zadávať priamo do príkazového riadku systému DOS. Ak to chcete urobiť, jednoducho zadajte príkaz na klávesnici a stlačte tlačidlo. Ak príkaz vyžaduje názov súboru a jeho príponu, vyberte súbor, zadajte názov príkazu a potom (stlačte a podržte).
Plán lekcie č.5
Súborový systém osobného počítača. Správca súborov Norton Commander
Páčilo sa? Prosím, poďakujte nám! Je to pre vás zadarmo a je to pre nás veľká pomoc! Pridajte si našu webovú stránku do svojej sociálnej siete:generál. V teórii informatiky sú definované tieto tri hlavné typy dátových štruktúr: lineárne, tabuľkové, hierarchické. Vzor knihy: postupnosť listov - lineárna štruktúra. Časti, oddiely, kapitoly, odseky - hierarchia. Obsah – tabuľka – spája – hierarchické s lineárnym. Štruktúrované dáta majú nový atribút - Adresa. Takže:
Lineárne štruktúry (zoznamy, vektory). Pravidelné zoznamy. Adresa každého prvku je jednoznačne určená jeho číslom. Ak majú všetky prvky zoznamu rovnakú dĺžku – dátové vektory.
Tabuľkové štruktúry (tabuľky, matice). Rozdiel medzi tabuľkou a zoznamom - každý prvok - je určený adresou, ktorá sa skladá nie z jedného, ale z niekoľkých parametrov. Najbežnejším príkladom je matica - adresa - dva parametre - číslo riadku a číslo stĺpca. Viacrozmerné tabuľky.
Hierarchické štruktúry. Používa sa na prezentáciu nepravidelných údajov. Adresa je určená trasou - z vrcholu stromu. Súborový systém - počítač. (Trasa môže presahovať – množstvo dát, dichotómia – vždy sú dve vetvy – ľavá a pravá).
Usporiadanie dátových štruktúr. Hlavnou metódou je triedenie. ! Pri pridávaní nového prvku do objednanej štruktúry je možné zmeniť adresu existujúcich. Pre hierarchické štruktúry - indexovanie - má každý prvok jedinečné číslo - ktoré sa potom používa pri triedení a vyhľadávaní.
Základné prvky súborového systému
Historickým prvým krokom v ukladaní a správe údajov bolo použitie systémov správy súborov.
Súbor je pomenovaná oblasť externej pamäte, do ktorej možno zapisovať a čítať z nej. Tri parametre:
sekvencia ľubovoľného počtu bajtov,
jedinečné vlastné meno (v skutočnosti adresa).
údaje rovnakého typu – typ súboru.
Pravidlá pre pomenovanie súborov, spôsob prístupu k údajom uloženým v súbore a štruktúra týchto údajov závisia od konkrétneho systému správy súborov a prípadne od typu súboru.
Prvý, v modernom zmysle, vyvinutý súborový systém vyvinula IBM pre svoju sériu 360 (1965-1966). Ale v súčasných systémoch sa prakticky nepoužíva. Použité dátové štruktúry zoznamu (EC-zväzok, sekcia, súbor).
Väčšina z vás pozná súborové systémy moderných operačných systémov. Ide predovšetkým o MS DOS, Windows a niektoré s konštrukciou súborového systému pre rôzne varianty UNIX.
Štruktúra súboru. Súbor predstavuje kolekciu dátových blokov umiestnených na externom médiu. Na výmenu s magnetickým diskom na úrovni hardvéru je potrebné zadať číslo valca, číslo povrchu, číslo bloku na zodpovedajúcej stope a počet bajtov, ktoré je potrebné zapísať alebo prečítať od začiatku tohto bloku. Preto všetky súborové systémy explicitne alebo implicitne alokujú nejakú základnú úroveň, ktorá zabezpečuje prácu so súbormi, ktoré predstavujú množinu priamo adresovateľných blokov v adresnom priestore.
Pomenovanie súborov. Všetky moderné súborové systémy podporujú viacúrovňové pomenovanie súborov udržiavaním ďalších súborov so špeciálnou štruktúrou – adresármi – v externej pamäti. Každý adresár obsahuje názvy adresárov a/alebo súborov obsiahnutých v tomto adresári. Plne kvalifikovaný názov súboru teda pozostáva zo zoznamu názvov adresárov plus názvu súboru v adresári, ktorý súbor bezprostredne obsahuje. Rozdiel medzi spôsobom, akým sú súbory pomenované v rôznych súborových systémoch, je v tom, kde začína reťazec mien. (Unix, DOS-Windows)
Ochrana súborov. Systémy správy súborov musia poskytovať autorizáciu na prístup k súborom. Vo všeobecnosti sa postupuje tak, že vo vzťahu ku každému registrovanému používateľovi daného počítačového systému sú pre každý existujúci súbor uvedené akcie, ktoré sú pre tohto používateľa povolené alebo zakázané. Boli pokusy implementovať tento prístup v plnom rozsahu. To však spôsobilo príliš veľa réžie pri ukladaní nadbytočných informácií a pri používaní týchto informácií na kontrolu oprávnenosti prístupu. Preto väčšina moderných systémov správy súborov používa prístup ochrany súborov prvýkrát implementovaný v systéme UNIX (1974). V tomto systéme je každému registrovanému užívateľovi priradená dvojica celočíselných identifikátorov: identifikátor skupiny, do ktorej tento užívateľ patrí, a jeho vlastný identifikátor v skupine. V súlade s tým je pre každý súbor uložený úplný identifikátor používateľa, ktorý tento súbor vytvoril, a uvádza sa, aké akcie môže so súborom vykonať on sám, aké akcie so súborom sú dostupné pre ostatných používateľov tej istej skupiny a aké používatelia iných skupín môžu so súborom robiť. Tieto informácie sú veľmi kompaktné, vyžadujú si niekoľko krokov počas overovania a tento spôsob kontroly prístupu je vo väčšine prípadov uspokojivý.
Režim prístupu pre viacerých používateľov. Ak operačný systém podporuje režim viacerých používateľov, je celkom možné, že sa dvaja alebo viacerí používatelia pokúsia súčasne pracovať s rovnakým súborom. Ak budú všetci títo používatelia súbor iba čítať, nič zlé sa nestane. Ak ale aspoň jeden z nich zmení súbor, na správne fungovanie tejto skupiny je potrebná vzájomná synchronizácia. Historicky mali súborové systémy nasledujúci prístup. Pri operácii otvárania súboru (prvá a povinná operácia, s ktorou by sa mala začať relácia práce so súborom), bol okrem iných parametrov uvedený prevádzkový režim (čítanie alebo zmena). + existujú špeciálne postupy na synchronizáciu akcií používateľa. Záznamy nepovolené!
Žurnálovanie v súborových systémoch. Všeobecné zásady.
Spustenie kontroly systému (fsck) na veľkých súborových systémoch môže trvať dlho, čo je vzhľadom na dnešné vysokorýchlostné systémy nešťastné. Dôvodom, prečo nie je integrita v súborovom systéme, môže byť nesprávne odpojenie, napríklad sa na disk v čase ukončenia zapisovalo. Aplikácie by mohli aktualizovať údaje obsiahnuté v súboroch a systém mohol aktualizovať metadáta súborového systému, čo sú „údaje o údajoch súborového systému“, inými slovami, informácie o tom, ktoré bloky sú priradené ku ktorým súborom, ktoré súbory sa nachádzajú v ktorých adresároch, a podobne. Chyby (nedostatok integrity) v dátových súboroch sú zlé, ale oveľa horšie sú chyby v metadátach súborového systému, ktoré môžu viesť k strate súboru a iným vážnym problémom.
Aby sa minimalizovali problémy s integritou a minimalizoval sa čas reštartu systému, žurnálovaný súborový systém uchováva zoznam zmien, ktoré vykoná v súborovom systéme pred samotným zápisom zmien. Tieto záznamy sú uložené v samostatnej časti súborového systému nazývanej „žurnál“ alebo „záznam“. Akonáhle sú tieto položky žurnálu (protokolu) bezpečne zapísané, systém súborov žurnálu vykoná tieto zmeny v systéme súborov a potom tieto položky vymaže z „logu“ (protokolu). Záznamy protokolu sú usporiadané do skupín súvisiacich zmien systému súborov, podobne ako sú zmeny pridané do databázy usporiadané do transakcií.
Žurnálovaný súborový systém zvyšuje pravdepodobnosť integrity, pretože položky protokolového súboru sa vykonajú pred vykonaním zmien v súborovom systéme a pretože súborový systém uchováva tieto položky, kým nie sú úplne a bezpečne aplikované na súborový systém. Keď reštartujete počítač, ktorý používa žurnálovaný súborový systém, mount program môže zabezpečiť integritu súborového systému jednoduchou kontrolou log súboru pre zmeny, ktoré sa očakávali, ale neboli vykonané, a ich zápisom do súborového systému. Vo väčšine prípadov systém nemusí kontrolovať integritu súborového systému, čo znamená, že počítač používajúci žurnálovaný súborový systém bude k dispozícii na použitie takmer okamžite po reštarte. V súlade s tým sa výrazne zníži pravdepodobnosť straty údajov v dôsledku problémov v systéme súborov.
Klasickou formou žurnálovaného súborového systému je ukladanie zmien v metadátach súborového systému do žurnálu (protokolu) a ukladanie zmien všetkých údajov súborového systému, vrátane zmien v samotných súboroch.
Súborový systém MS-DOS (FAT)
Súborový systém MS-DOS je stromový súborový systém pre malé disky a jednoduché adresárové štruktúry, pričom koreň je koreňový adresár a listy sú súbory a iné adresáre, ktoré môžu byť prázdne. Súbory spravované týmto súborovým systémom sú umiestnené v klastroch, ktorých veľkosť sa môže pohybovať od 4 KB do 64 KB v násobkoch 4, bez použitia vlastnosti susedstva zmiešaným spôsobom na pridelenie diskovej pamäte. Na obrázku sú napríklad tri súbory. Súbor File1.txt je pomerne veľký: obsahuje tri po sebe idúce bloky. Malý súbor File3.txt využíva priestor iba jedného prideleného bloku. Tretí súbor je File2.txt. je veľký fragmentovaný súbor. V každom prípade vstupný bod ukazuje na prvý alokovateľný blok vlastnený súborom. Ak súbor používa viacero pridelených blokov, predchádzajúci blok ukazuje na nasledujúci v reťazci. Hodnota FFF je identifikovaná koncom sekvencie.
FAT oblasť disku
Pre efektívny prístup k súborom použite tabuľka prideľovania súborov– File Allocation Table, ktorá sa nachádza na začiatku oddielu (alebo logickej jednotky). Názov tohto súborového systému – FAT – pochádza z názvu alokačnej tabuľky. Na ochranu oddielu sú na ňom uložené dve kópie FAT pre prípad, že by sa jedna z nich poškodila. Okrem toho musia byť tabuľky prideľovania súborov umiestnené na presne pevných adresách, aby sa súbory potrebné na spustenie systému nachádzali správne.Alokačná tabuľka súborov pozostáva zo 16-bitových prvkov a obsahuje nasledujúce informácie o každom klastri logických diskov:
klaster sa nepoužíva;
klaster používa súbor;
zlý klaster;
posledný súbor súborov;.
Keďže každý klaster musí mať pridelené jedinečné 16-bitové číslo, FAT preto podporuje maximálne 216 alebo 65 536 klastrov na jednom logickom disku (a tiež si niektoré z klastrov vyhradzuje pre svoje potreby). Takto získame maximálnu veľkosť disku obsluhovanú systémom MS-DOS na 4 GB. Veľkosť klastra možno zväčšiť alebo zmenšiť v závislosti od veľkosti disku. Keď však veľkosť disku prekročí určitú hodnotu, klastre sa príliš zväčšia, čo vedie k vnútornej defragmentácii disku. Okrem informácií o súboroch môže alokačná tabuľka súborov obsahovať aj informácie o adresároch. Toto považuje adresáre za špeciálne súbory s 32-bajtovými položkami pre každý súbor obsiahnutý v tomto adresári. Koreňový adresár má pevnú veľkosť – 512 záznamov pre pevný disk a pre diskety je táto veľkosť určená veľkosťou diskety. Okrem toho sa koreňový adresár nachádza hneď za druhou kópiou FAT, pretože obsahuje súbory potrebné pre zavádzač systému MS-DOS.
Pri hľadaní súboru na disku je systém MS-DOS nútený prezerať si adresárovú štruktúru, aby ho našiel. Ak chcete napríklad spustiť spustiteľný súbor, C:\Program\NC4\nc.exe nájde spustiteľný súbor takto:
číta koreňový adresár jednotky C: a hľadá v ňom adresár Program;
prečíta počiatočný klastrový program a hľadá v tomto adresári položku o podadresári NC4;
prečíta počiatočný klaster podadresára NC4 a hľadá v ňom položku pre súbor nc.exe;
prečíta všetky klastre súboru nc.exe.
Táto metóda vyhľadávania nie je najrýchlejšia spomedzi súčasných súborových systémov. Navyše, čím väčšia je hĺbka adresárov, tým pomalšie bude vyhľadávanie. Ak chcete urýchliť operáciu vyhľadávania, mali by ste udržiavať vyváženú štruktúru súborov.
Výhody FAT
Je to najlepšia voľba pre malé logické disky, pretože... začína s minimálnou réžiou. Na diskoch, ktorých veľkosť nepresahuje 500 MB, pracuje s prijateľným výkonom.
Nevýhody FAT
Keďže veľkosť položky súboru je obmedzená na 32 bajtov a informácie musia zahŕňať veľkosť súboru, dátum, atribúty atď., veľkosť názvu súboru je tiež obmedzená a nemôže presiahnuť 8 + 3 znaky pre každý súbor. Používanie takzvaných krátkych názvov súborov robí FAT menej atraktívnym na používanie ako iné systémy súborov.
Používanie FAT na diskoch väčších ako 500 MB je iracionálne kvôli defragmentácii disku.
Súborový systém FAT nemá žiadne bezpečnostné funkcie a podporuje minimálne možnosti zabezpečenia informácií.
Rýchlosť operácií vo FAT je nepriamo úmerná hĺbke vnorenia adresárov a priestoru na disku.
UNIX súborový systém - systémy (ext3)
Moderný, výkonný a bezplatný operačný systém Linux poskytuje širokú oblasť pre vývoj moderných systémov a softvéru na mieru. Niektoré z najzaujímavejších objavov v nedávnych jadrách Linuxu sú nové, vysokovýkonné technológie na správu ukladania, umiestňovania a aktualizácie údajov na disku. Jedným z najzaujímavejších mechanizmov je súborový systém ext3, ktorý je integrovaný do linuxového jadra od verzie 2.4.16 a je už štandardne dostupný v linuxových distribúciách od Red Hat a SuSE.
Súborový systém ext3 je žurnálovací súborový systém, 100% kompatibilný so všetkými nástrojmi vytvorenými na vytváranie, správu a dolaďovanie súborového systému ext2, ktorý sa na systémoch Linux používa už niekoľko rokov. Pred podrobným popisom rozdielov medzi súborovými systémami ext2 a ext3 si objasnime terminológiu súborových systémov a ukladania súborov.
Na systémovej úrovni existujú všetky údaje v počítači ako bloky údajov na nejakom úložnom zariadení, usporiadané pomocou špeciálnych dátových štruktúr do oddielov (logických množín na úložnom zariadení), ktoré sú zase usporiadané do súborov, adresárov a nepoužívané (voľné). priestor.
Súborové systémy sa vytvárajú na diskových oddieloch, aby sa zjednodušilo ukladanie a organizovanie údajov vo forme súborov a adresárov. Linux, podobne ako systém Unix, používa hierarchický súborový systém tvorený súbormi a adresármi, ktoré obsahujú buď súbory alebo adresáre. Súbory a adresáre v súborovom systéme Linux sú používateľovi sprístupnené ich pripojením (príkaz „mount“), čo je zvyčajne súčasťou procesu zavádzania systému. Zoznam súborových systémov dostupných na použitie je uložený v súbore /etc/fstab (FileSystem TABle). Zoznam súborových systémov, ktoré nie sú momentálne pripojené systémom, je uložený v súbore /etc/mtab (Mount TABle).
Keď je súborový systém pripojený počas zavádzania, bit v hlavičke („čistý bit“) sa vymaže, čo naznačuje, že súborový systém sa používa a že dátové štruktúry používané na riadenie umiestnenia a organizácie súborov a adresárov v rámci tohto súborového systému možno zmeniť.
Súborový systém sa považuje za úplný, ak sú všetky dátové bloky v ňom používané alebo voľné; každý alokovaný dátový blok je obsadený iba jedným súborom alebo adresárom; všetky súbory a adresáre sú prístupné po spracovaní série iných adresárov v súborovom systéme. Keď je systém Linux úmyselne vypnutý pomocou príkazov operátora, všetky súborové systémy sú odpojené. Odpojenie súborového systému počas vypínania nastaví „čistý bit“ v hlavičke súborového systému, čo znamená, že súborový systém bol správne odpojený, a preto ho možno považovať za nedotknutý.
Roky ladenia a prepracovania súborového systému a používania vylepšených algoritmov na zapisovanie údajov na disk výrazne znížili poškodenie údajov spôsobené aplikáciami alebo samotným jadrom Linuxu, ale eliminácia poškodenia a straty údajov v dôsledku výpadkov napájania a iných systémových problémov je stále výzvou. . V prípade zlyhania alebo jednoduchého vypnutia linuxového systému bez použitia štandardných vypínacích postupov sa v hlavičke súborového systému nenastaví „čistý bit“. Pri ďalšom spustení systému proces pripojenia zistí, že systém nie je označený ako „čistý“ a fyzicky skontroluje jeho integritu pomocou pomôcky na kontrolu súborového systému Linux/Unix „fsck“ (File System CheckK).
Pre Linux je k dispozícii niekoľko žurnálovacích súborových systémov. Najznámejšie z nich sú: XFS, žurnálovací súborový systém vyvinutý spoločnosťou Silicon Graphics, ale teraz vydaný ako open source; RaiserFS, žurnálovací súborový systém navrhnutý špeciálne pre Linux; JFS, žurnálovací súborový systém pôvodne vyvinutý spoločnosťou IBM, ale teraz vydaný ako open source; ext3 je súborový systém vyvinutý Dr. Stephanom Tweediem v Red Hat a niekoľko ďalších systémov.
Súborový systém ext3 je žurnálovaná linuxová verzia súborového systému ext2. Súborový systém ext3 má oproti iným súborovým systémom žurnálovania jednu významnú výhodu – je plne kompatibilný so súborovým systémom ext2. To umožňuje použiť všetky existujúce aplikácie určené na manipuláciu a prispôsobenie súborového systému ext2.
Súborový systém ext3 je podporovaný linuxovými jadrami verzie 2.4.16 a novšími a musí byť povolený pomocou dialógového okna Konfigurácia súborových systémov pri zostavovaní jadra. Linuxové distribúcie ako Red Hat 7.2 a SuSE 7.3 už obsahujú natívnu podporu pre súborový systém ext3. Súborový systém ext3 môžete použiť iba vtedy, ak je vo vašom jadre zabudovaná podpora ext3 a máte najnovšie verzie nástrojov „mount“ a „e2fsprogs“.
Vo väčšine prípadov si konvertovanie súborových systémov z jedného formátu do druhého vyžaduje zálohovanie všetkých obsiahnutých údajov, preformátovanie oddielov alebo logických zväzkov obsahujúcich súborový systém a následné obnovenie všetkých údajov do tohto súborového systému. Kvôli kompatibilite súborových systémov ext2 a ext3 nie je potrebné vykonať všetky tieto kroky a preklad je možné vykonať pomocou jediného príkazu (spustiť s oprávneniami root):
# /sbin/tune2fs -j<имя-раздела >
Napríklad konvertovanie súborového systému ext2 umiestneného na oddiele /dev/hda5 na súborový systém ext3 možno vykonať pomocou nasledujúceho príkazu:
# /sbin/tune2fs -j /dev/hda5
Voľba "-j" príkazu "tune2fs" vytvorí žurnál ext3 na existujúcom súborovom systéme ext2. Po konverzii súborového systému ext2 na ext3 musíte tiež vykonať zmeny v položkách súboru /etc/fstab, aby ste označili, že oddiel je teraz súborovým systémom "ext3". Môžete tiež použiť automatickú detekciu typu oddielu (možnosť „auto“), ale stále sa odporúča explicitne špecifikovať typ systému súborov. Nasledujúci príklad súboru /etc/fstab zobrazuje zmeny pred a po prenose systému súborov pre oblasť /dev/hda5:
/dev/ hda5 /opt ext2 predvolene 1 2
/dev/ hda5 /opt ext3 predvolene 1 0
Posledné pole v /etc/fstab určuje krok v procese zavádzania, počas ktorého by sa mala skontrolovať integrita súborového systému pomocou pomôcky "fsck". Keď používate súborový systém ext3, môžete túto hodnotu nastaviť na "0", ako je uvedené v predchádzajúcom príklade. To znamená, že program "fsck" nikdy nebude kontrolovať integritu súborového systému, pretože integrita súborového systému je zaručená vrátením protokolu späť.
Konverzia koreňového súborového systému na ext3 vyžaduje špeciálny prístup a najlepšie sa vykoná v režime jedného používateľa po vytvorení RAM disku, ktorý podporuje súborový systém ext3.
Okrem toho, že je kompatibilný s obslužnými programami súborového systému ext2 a jednoduchým prekladom súborového systému z ext2 na ext3, súborový systém ext3 ponúka aj niekoľko rôznych typov žurnálovania.
Súborový systém ext3 podporuje tri rôzne režimy žurnálovania, ktoré možno aktivovať zo súboru /etc/fstab. Tieto režimy protokolovania sú nasledovné:
Žurnál/žurnál – zaznamenáva všetky zmeny údajov a metadát súborového systému. Najpomalší zo všetkých troch režimov protokolovania. Tento režim minimalizuje možnosť straty zmien súborov, ktoré vykonáte v systéme súborov.
Sekvenčné/usporiadané – Zapisuje zmeny iba do metadát súborového systému, ale zapisuje aktualizácie údajov súborov na disk pred zmenami súvisiacich metadát súborového systému. Tento režim protokolovania ext3 je štandardne nainštalovaný.
Spätný zápis – zapisujú sa iba zmeny metadát súborového systému na základe štandardného procesu zapisovania zmien do údajov súborov. Toto je najrýchlejší spôsob protokolovania.
Rozdiely medzi týmito režimami protokolovania sú jemné a hlboké. Použitie režimu žurnálu vyžaduje, aby súborový systém ext3 zapísal každú zmenu do systému súborov dvakrát - najprv do žurnálu a potom do samotného súborového systému. To môže znížiť celkový výkon vášho súborového systému, ale tento režim je medzi používateľmi najobľúbenejší, pretože minimalizuje možnosť straty zmien údajov vo vašich súboroch, pretože zmeny metadát aj zmeny údajov súborov sa zapisujú do protokolu ext3 a môžu byť opakovať pri reštarte systému.
Pomocou „sekvenčného“ režimu sa zaznamenávajú iba zmeny metadát súborového systému, čo znižuje redundanciu medzi zápisom do súborového systému a do žurnálu, a preto je táto metóda rýchlejšia. Aj keď sa zmeny údajov súboru nezapisujú do žurnálu, musia sa vykonať predtým, ako žurnálovací démon ext3 vykoná zmeny v súvisiacich metadátach súborového systému, čo môže mierne znížiť výkon vášho systému. Použitie tejto metódy žurnálovania zaisťuje, že súbory v súborovom systéme nebudú nikdy synchronizované s priradenými metaúdajmi súborového systému.
Metóda spätného zápisu je rýchlejšia ako ostatné dve metódy žurnálovania, pretože ukladá len zmeny metaúdajov súborového systému a nečaká, kým sa pri zápise zmenia súvisiace údaje súboru (pred aktualizáciou vecí, ako je veľkosť súboru a informácie o adresári). Keďže údaje súboru sa aktualizujú asynchrónne s ohľadom na žurnálované zmeny metadát súborového systému, súbory v súborovom systéme môžu vykazovať chyby v metadátach, napríklad chybu v označení vlastníka blokov údajov (ktorých aktualizácia nebola dokončená v čas reštartovania systému). Nie je to smrteľné, ale môže to narušiť používateľskú skúsenosť.
Zadanie režimu žurnálovania používaného na súborovom systéme ext3 sa vykonáva v súbore /etc/fstab pre tento súborový systém. "Sekvenčný" režim je predvolený, ale môžete určiť rôzne režimy protokolovania zmenou možností pre požadovaný oddiel v súbore /etc/fstab. Napríklad záznam v /etc/fstab označujúci použitie režimu protokolovania spätného zápisu by vyzeral takto:
/dev/hda5 /opt ext3 data=writeback 1 0
Windows NT Family File System (NTFS)
Fyzická štruktúra NTFS
Začnime všeobecnými faktami. Oddiel NTFS môže mať teoreticky takmer akúkoľvek veľkosť. Samozrejme, existuje limit, ale nebudem to ani naznačovať, pretože to bude stačiť na ďalších sto rokov vývoja počítačovej technológie - pri akomkoľvek tempe rastu. Ako to funguje v praxi? Skoro to isté. Maximálna veľkosť oddielu NTFS je v súčasnosti obmedzená iba veľkosťou pevných diskov. NT4 však bude mať problémy pri pokuse o inštaláciu na partíciu, ak je akákoľvek jej časť väčšia ako 8 GB od fyzického začiatku disku, ale tento problém sa týka len bootovacej partície.
Lyrická odbočka. Spôsob inštalácie NT4.0 na prázdny disk je celkom originálny a môže viesť k nesprávnym myšlienkam o schopnostiach NTFS. Ak inštalátorovi poviete, že chcete disk naformátovať na NTFS, maximálna veľkosť, ktorú vám ponúkne, je len 4 GB. Prečo taký malý, ak je veľkosť oddielu NTFS v skutočnosti prakticky neobmedzená? Faktom je, že inštalačná sekcia tento súborový systém jednoducho nepozná :) Inštalačný program naformátuje tento disk na bežný FAT, ktorého maximálna veľkosť v NT je 4 GB (pri použití nie celkom štandardného obrovského 64 KB klastra), resp. NT sa nainštaluje na tento FAT. Ale už počas prvého zavádzania samotného operačného systému (stále vo fáze inštalácie) sa partícia rýchlo skonvertuje na NTFS; takže používateľ si nevšimne nič okrem podivného „obmedzenia“ veľkosti NTFS počas inštalácie. :)
Štruktúra sekcie - celkový pohľad
Ako každý iný systém, aj NTFS rozdeľuje všetok užitočný priestor do klastrov – blokov dát používaných naraz. NTFS podporuje takmer akúkoľvek veľkosť klastra – od 512 bajtov do 64 KB, pričom za istý štandard sa považuje klaster s veľkosťou 4 KB. NTFS nemá žiadne anomálie v štruktúre klastrov, takže k tejto, vo všeobecnosti dosť banálnej téme, nie je veľa čo povedať.
Disk NTFS je konvenčne rozdelený na dve časti. Prvých 12 % disku je alokovaných do takzvanej MFT zóny – priestoru, do ktorého narastá metasúbor MFT (viac o tom nižšie). Do tejto oblasti nie je možné zapisovať žiadne údaje. Zóna MFT je vždy prázdna – robí sa to preto, aby sa najdôležitejší servisný súbor (MFT) neštiepil pri svojom raste. Zvyšných 88 % disku je bežný priestor na ukladanie súborov.
Voľné miesto na disku však zahŕňa všetok fyzicky voľný priestor – sú tam zahrnuté aj nevyplnené časti MFT zóny. Mechanizmus využitia MFT zóny je nasledovný: keď už nie je možné zapisovať súbory do bežného priestoru, MFT zóna sa jednoducho zmenší (v súčasných verziách operačných systémov presne na polovicu), čím sa uvoľní priestor pre zápis súborov. Keď sa uvoľní miesto v bežnej oblasti MFT, oblasť sa môže znova rozšíriť. Zároveň je možné, že v tejto zóne zostanú bežné súbory: nie je tu žiadna anomália. No systém sa ju snažil udržať na slobode, no nič nefungovalo. Život ide ďalej... Metasúbor MFT sa môže stále fragmentovať, aj keď by to bolo nežiaduce.
MFT a jeho štruktúra
Súborový systém NTFS je vynikajúcim úspechom v štruktúrovaní: každý prvok systému je súbor – dokonca aj servisné informácie. Najdôležitejší súbor na NTFS sa nazýva MFT alebo Master File Table - všeobecná tabuľka súborov. Nachádza sa v zóne MFT a je centralizovaným adresárom všetkých ostatných diskových súborov, a paradoxne aj sám seba. MFT je rozdelený na položky s pevnou veľkosťou (zvyčajne 1 KB) a každá položka zodpovedá súboru (vo všeobecnom zmysle slova). Prvých 16 súborov je servisného charakteru a sú neprístupné pre operačný systém – nazývajú sa metasúbory, pričom úplne prvým metasúborom je samotný MFT. Týchto prvých 16 prvkov MFT je jedinou časťou disku, ktorá má pevnú polohu. Je zaujímavé, že druhá kópia prvých troch záznamov je kvôli spoľahlivosti (sú veľmi dôležité) uložená presne v strede disku. Zvyšok súboru MFT sa môže nachádzať, ako každý iný súbor, na ľubovoľných miestach na disku - jeho polohu môžete obnoviť pomocou samotného súboru, „zavesiť“ na samom základe - prvý prvok MFT.
Metasúbory
Prvých 16 súborov NTFS (metasúborov) má charakter služby. Každý z nich je zodpovedný za nejaký aspekt fungovania systému. Výhodou takéhoto modulárneho prístupu je jeho úžasná flexibilita – napríklad na FAT je fyzické poškodenie v samotnej FAT oblasti fatálne pre fungovanie celého disku a NTFS dokáže posunúť, dokonca fragmentovať po disku, všetky svoje služby. oblasti, obchádzajúce akékoľvek povrchové chyby - okrem prvých 16 prvkov MFT.
Metasúbory sa nachádzajú v koreňovom adresári disku NTFS – začínajú symbolom názvu „$“, hoci je ťažké získať o nich akékoľvek informácie štandardnými prostriedkami. Zaujímavosťou je, že tieto súbory majú naznačenú aj veľmi reálnu veľkosť – napríklad, koľko operačný systém minie na katalogizáciu celého disku, zistíte podľa veľkosti súboru $MFT. Nasledujúca tabuľka zobrazuje aktuálne používané metasúbory a ich účel.
|
kópiu prvých 16 záznamov MFT umiestnenú v strede disku |
|
|
protokolovanie súboru podpory (pozri nižšie) |
|
|
servisné informácie - štítok zväzku, verzia systému súborov atď. |
|
|
zoznam štandardných atribútov súborov na zväzku |
|
|
koreňový adresár |
|
|
objemová mapa voľného priestoru |
|
|
boot sektor (ak je oddiel bootovateľný) |
|
|
súbor, ktorý zaznamenáva používateľské práva na používanie miesta na disku (začal fungovať iba v NT5) |
|
|
súbor - tabuľka zhody medzi veľkými a malými písmenami v názvoch súborov na aktuálnom zväzku. Je to potrebné hlavne preto, že v NTFS sú názvy súborov napísané v Unicode, čo predstavuje 65 tisíc rôznych znakov, ktorých hľadanie veľkých a malých ekvivalentov je veľmi netriviálne. |
Súbory a streamy
Takže systém má súbory - a nič iné ako súbory. Čo tento koncept zahŕňa na NTFS?
Po prvé, povinným prvkom je záznam v MFT, pretože, ako už bolo spomenuté, všetky súbory na disku sú uvedené v MFT. Na tomto mieste sú uložené všetky informácie o súbore, s výnimkou samotných údajov. Názov súboru, veľkosť, umiestnenie jednotlivých fragmentov na disku atď. Ak jeden záznam MFT pre informáciu nestačí, použije sa niekoľko, a nie nevyhnutne za sebou.
Voliteľný prvok - dátové toky súborov. Definícia „voliteľného“ sa môže zdať divná, ale napriek tomu tu nie je nič zvláštne. Po prvé, súbor nemusí mať dáta - v tomto prípade nezaberá voľné miesto na samotnom disku. Po druhé, súbor nemusí byť príliš veľký. Potom prichádza na rad pomerne úspešné riešenie: dáta súboru sú uložené priamo v MFT, v priestore zostávajúcom z hlavných dát v rámci jedného MFT záznamu. Súbory, ktoré zaberajú stovky bajtov, zvyčajne nemajú svoje „fyzické“ uskutočnenie v oblasti hlavného súboru – všetky údaje takéhoto súboru sú uložené na jednom mieste – v MFT.
Situácia so súborovými dátami je celkom zaujímavá. Každý súbor na NTFS má vo všeobecnosti trochu abstraktnú štruktúru - nemá údaje ako také, ale existujú prúdy. Jeden z prúdov má význam, ktorý poznáme – dáta súboru. Ale väčšina atribútov súborov sú tiež prúdy! Ukazuje sa teda, že súbor má iba jednu základnú entitu - číslo v MFT a všetko ostatné je voliteľné. Táto abstrakcia sa dá použiť na vytvorenie celkom pohodlných vecí - napríklad môžete k súboru „pripojiť“ ďalší prúd zapísaním akýchkoľvek údajov do neho - napríklad informácie o autorovi a obsahu súboru, ako sa to robí vo Windows 2000 (karta úplne vpravo vo vlastnostiach súboru, zobrazená z Prieskumníka). Je zaujímavé, že tieto dodatočné toky nie sú viditeľné štandardnými prostriedkami: pozorovaná veľkosť súboru je len veľkosť hlavného toku, ktorý obsahuje tradičné údaje. Môžete mať napríklad súbor s nulovou dĺžkou, ktorý po vymazaní uvoľní 1 GB voľného miesta – jednoducho preto, že doň nejaký prefíkaný program alebo technológia prilepil ďalší gigabajtový stream (alternatívne dáta). V skutočnosti sa však vlákna v súčasnosti prakticky nepoužívajú, takže by ste sa takýchto situácií nemali báť, aj keď hypoteticky sú možné. Len majte na pamäti, že súbor na NTFS je hlbší a globálnejší koncept, než by si človek mohol predstaviť jednoduchým prehliadaním adresárov disku. A nakoniec: názov súboru môže obsahovať ľubovoľné znaky vrátane celej sady národných abecied, pretože údaje sú prezentované v Unicode - 16-bitovej reprezentácii, ktorá poskytuje 65535 rôznych znakov. Maximálna dĺžka názvu súboru je 255 znakov.
Katalógy
Adresár NTFS je špecifický súbor, ktorý ukladá odkazy na iné súbory a adresáre a vytvára tak hierarchickú štruktúru údajov na disku. Katalógový súbor je rozdelený do blokov, z ktorých každý obsahuje názov súboru, základné atribúty a odkaz na prvok MFT, ktorý už poskytuje kompletné informácie o prvku katalógu. Vnútorná adresárová štruktúra je binárny strom. Čo to znamená: ak chcete nájsť súbor s daným názvom v lineárnom adresári, ako je napríklad FAT, operačný systém musí prehliadnuť všetky prvky adresára, kým nenájde ten správny. Binárny strom usporiada názvy súborov takým spôsobom, že vyhľadávanie súboru prebieha rýchlejšie - získaním dvojciferných odpovedí na otázky o umiestnení súboru. Otázka, na ktorú môže binárny strom odpovedať, je: v ktorej skupine, vzhľadom na daný prvok, je meno, ktoré hľadáte - nad alebo pod? Takouto otázkou začíname na stredný prvok a každá odpoveď zužuje oblasť vyhľadávania v priemere dvakrát. Súbory sú, povedzme, jednoducho zoradené podľa abecedy a na otázku sa odpovedá samozrejmým spôsobom – porovnaním začiatočných písmen. Oblasť vyhľadávania, zúžená na polovicu, sa začína skúmať podobným spôsobom, pričom sa začína opäť od stredného prvku.
Záver - napríklad na vyhľadanie jedného súboru medzi 1 000 bude musieť FAT vykonať v priemere 500 porovnaní (s najväčšou pravdepodobnosťou sa súbor nájde uprostred vyhľadávania) a stromový systém bude mať aby ich bolo len asi 10 (2^10 = 1024). Úspora času pri hľadaní je zrejmá. Nemali by ste si však myslieť, že v tradičných systémoch (FAT) sa všetko tak zanedbáva: po prvé, udržiavanie zoznamu súborov vo forme binárneho stromu je dosť náročné na prácu a po druhé, aj FAT vykonávané moderným systémom (Windows2000 alebo Windows98) používa podobné optimalizačné vyhľadávanie. Toto je len ďalší fakt, ktorý treba pridať do vašej vedomostnej základne. Chcel by som tiež vyvrátiť bežnú mylnú predstavu (ktorú som sám zdieľal pomerne nedávno), že pridanie súboru do adresára vo forme stromu je ťažšie ako do lineárneho adresára: ide o celkom porovnateľné operácie v čase - faktom je že ak chcete pridať súbor do adresára, musíte sa najskôr uistiť, že súbor s týmto názvom tam ešte nie je :) - a tu v lineárnom systéme budeme mať ťažkosti s nájdením súboru, ktorý je popísaný vyššie, viac než kompenzovať samotnú jednoduchosť pridania súboru do adresára.
Aké informácie možno získať jednoduchým prečítaním katalógového súboru? Presne to, čo vytvára príkaz dir. Ak chcete vykonať jednoduchú navigáciu na disku, nemusíte prechádzať do MFT pre každý súbor, stačí si prečítať najvšeobecnejšie informácie o súboroch z adresárových súborov. Hlavný adresár disku – root – sa nelíši od bežných adresárov, až na špeciálny odkaz naň zo začiatku metasúboru MFT.
Ťažba dreva
NTFS je systém odolný voči chybám, ktorý sa dokáže ľahko obnoviť do správneho stavu v prípade takmer akéhokoľvek skutočného zlyhania. Každý moderný súborový systém je založený na koncepte transakcie - akcie vykonanej úplne a správne alebo nevykonanej vôbec. NTFS jednoducho nemá medzistavy (chybné alebo nesprávne) - kvantum zmien dát nemožno rozdeliť na pred a po zlyhaní, prinášajúce deštrukciu a zmätok - buď je potvrdená alebo zrušená.
Príklad 1: dáta sa zapisujú na disk. Zrazu sa ukazuje, že nebolo možné zapísať na miesto, kde sme sa práve rozhodli zapísať ďalšiu porciu dát – fyzické poškodenie povrchu. Správanie NTFS je v tomto prípade celkom logické: transakcia zápisu sa úplne odvolá - systém si uvedomí, že zápis nebol vykonaný. Miesto sa označí ako neúspešné a údaje sa zapíšu na iné miesto – začne sa nová transakcia.
Príklad 2: Zložitejší prípad – údaje sa zapisujú na disk. Zrazu buch - napájanie sa vypne a systém sa reštartuje. V akej fáze sa záznam zastavil, kde sú dáta a kde nezmysel? Na pomoc prichádza ďalší systémový mechanizmus – transakčný protokol. Faktom je, že systém, ktorý si uvedomil svoju túžbu zapisovať na disk, označil tento stav v metasúbore $LogFile. Pri reštarte sa tento súbor skúma na prítomnosť nedokončených transakcií, ktoré boli prerušené nehodou a ktorých výsledok je nepredvídateľný – všetky tieto transakcie sú zrušené: miesto, kde bol vykonaný zápis, je opäť označené ako voľné, indexy a prvky MFT sa vrátia do stavu, v akom boli pred zlyhaním, a systém ako celok zostáva stabilný. No a čo ak sa pri zápise do logu vyskytla chyba? Je to tiež v poriadku: transakcia sa buď ešte nezačala (existuje len pokus o zaznamenanie zámerov na jej uskutočnenie), alebo sa už skončila - to znamená, že existuje pokus zaznamenať, že transakcia už skutočne prebehla. dokončené. V druhom prípade pri ďalšom spustení systém sám úplne pochopí, že v skutočnosti bolo všetko napísané správne a nebude venovať pozornosť „nedokončenej“ transakcii.
Napriek tomu nezabudnite, že protokolovanie nie je absolútny všeliek, ale iba prostriedok na výrazné zníženie počtu chýb a zlyhaní systému. Je nepravdepodobné, že by si priemerný používateľ NTFS niekedy všimnul systémovú chybu alebo bol nútený spustiť chkdsk – skúsenosti ukazujú, že NTFS sa obnoví do úplne správneho stavu aj v prípade porúch vo chvíľach veľmi zaneprázdnených činnosťou disku. Môžete dokonca optimalizovať disk a stlačiť reset uprostred tohto procesu - pravdepodobnosť straty údajov bude aj v tomto prípade veľmi nízka. Je však dôležité pochopiť, že systém obnovy NTFS zaručuje správnosť systému súborov, nie vašich údajov. Ak ste zapisovali na disk a došlo k zlyhaniu, vaše údaje sa nemusia zapísať. Neexistujú žiadne zázraky.
Súbory NTFS majú jeden celkom užitočný atribút – „komprimovaný“. Faktom je, že NTFS má vstavanú podporu pre kompresiu disku - niečo, na čo ste predtým museli používať Stacker alebo DoubleSpace. Akýkoľvek súbor alebo adresár je možné jednotlivo uložiť na disk v komprimovanej forme – tento proces je pre aplikácie úplne transparentný. Kompresia súborov má veľmi vysokú rýchlosť a len jednu veľkú negatívnu vlastnosť – obrovskú virtuálnu fragmentáciu komprimovaných súborov, ktorá však naozaj nikomu neprekáža. Kompresia sa vykonáva v blokoch po 16 klastroch a využíva takzvané „virtuálne klastre“ – opäť mimoriadne flexibilné riešenie, ktoré vám umožňuje dosiahnuť zaujímavé efekty – napríklad polovicu súboru je možné komprimovať a polovicu nie. Dosahuje sa to vďaka skutočnosti, že ukladanie informácií o kompresii určitých fragmentov je veľmi podobné bežnej fragmentácii súboru: napríklad typický záznam fyzického rozloženia skutočného nekomprimovaného súboru:
klastre súborov od 1 do 43 sú uložené v klastroch diskov od 400, klastre súborov od 44 do 52 sú uložené v klastroch diskov od 8530...
Fyzické rozloženie typického komprimovaného súboru:
klastre súborov od 1 do 9 sú uložené na diskových klastroch od 400 zhlukov súborov od 10 do 16 nie sú nikde uložené zhluky súborov od 17 do 18 sú uložené v diskových klastroch od 409 zhlukov súborov od 19 do 36. nie je nikde uložené. ...
Je vidieť, že komprimovaný súbor má „virtuálne“ klastre, v ktorých nie sú žiadne skutočné informácie. Akonáhle systém uvidí takéto virtuálne klastre, okamžite pochopí, že údaje z predchádzajúceho bloku, násobok 16, musia byť dekomprimované a výsledné údaje len vyplnia virtuálne klastre - to je v skutočnosti celý algoritmus .
Bezpečnosť
NTFS obsahuje mnoho prostriedkov na vymedzenie práv objektov – predpokladá sa, že ide o najpokročilejší súborový systém zo všetkých, ktoré v súčasnosti existujú. Teoreticky je to nepochybne pravda, ale v súčasných implementáciách je, žiaľ, systém práv dosť vzdialený od ideálu a aj keď je rigidný, nie je vždy logickým súborom vlastností. Práva priradené k akémukoľvek objektu a jednoznačne rešpektované systémom sa vyvíjajú - veľké zmeny a doplnky práv boli urobené už niekoľkokrát a Windows 2000 konečne dospeli k celkom rozumnej zostave.
Práva súborového systému NTFS sú neoddeliteľne spojené so samotným systémom – to znamená, že vo všeobecnosti ich iný systém nemusí rešpektovať, ak má fyzický prístup k disku. Aby sa zabránilo fyzickému prístupu, Windows 2000 (NT5) stále zaviedol štandardnú funkciu - viac o tom pozri nižšie. Systém práv v súčasnom stave je pomerne zložitý a pochybujem, že by som bežnému čitateľovi mohol povedať niečo zaujímavé a užitočné v každodennom živote. Ak vás táto téma zaujíma, nájdete veľa kníh o architektúre siete NT, ktoré to popisujú podrobnejšie.
V tomto bode je možné dokončiť popis štruktúry súborového systému, zostáva popísať len určitý počet jednoducho praktických alebo originálnych vecí.
Táto vec je v systéme NTFS od nepamäti, ale používala sa veľmi zriedkavo - a predsa: Pevné prepojenie je, keď má ten istý súbor dva názvy (niekoľko ukazovateľov súborových adresárov alebo rôznych adresárov ukazuje na rovnaký záznam MFT) . Povedzme, že ten istý súbor má názvy 1.txt a 2.txt: ak používateľ odstráni súbor 1, zostane súbor 2, ak odstráni 2, zostane súbor 1, teda oba názvy, od momentu vytvorenia, sú si úplne rovní. Súbor sa fyzicky vymaže až po odstránení jeho priezviska.
Symbolické odkazy (NT5)
Oveľa praktickejšia funkcia, ktorá umožňuje vytvárať virtuálne adresáre – presne to isté ako virtuálne disky pomocou príkazu subst v systéme DOS. Aplikácie sú veľmi rozmanité: po prvé, zjednodušenie katalógového systému. Ak sa vám nepáči adresár Dokumenty a nastavenia\Správca\Dokumenty, môžete ho prepojiť s koreňovým adresárom – systém bude stále s adresárom komunikovať divokou cestou a budete mať oveľa kratší názov, ktorý je úplne ekvivalentný k tomu. Na vytvorenie takýchto spojení môžete použiť program junction (junction.zip(15 Kb), 36 kb), ktorý napísal známy špecialista Mark Russinovich (http://www.sysinternals.com). Program funguje len v NT5 (Windows 2000), rovnako ako samotná funkcia. Na odstránenie pripojenia môžete použiť štandardný príkaz rd. UPOZORNENIE: Pokus o vymazanie odkazu pomocou Prieskumníka alebo iných správcov súborov, ktorí nerozumejú virtuálnej podstate adresára (napríklad FAR), vymaže údaje, na ktoré odkaz odkazuje! Buď opatrný.
Šifrovanie (NT5)
Užitočná funkcia pre ľudí, ktorí majú obavy o svoje tajomstvá – každý súbor alebo adresár je možné aj zašifrovať, čo znemožňuje čítanie ďalšej inštalácie NT. V kombinácii so štandardným a prakticky neprelomiteľným heslom pre spustenie samotného systému poskytuje táto funkcia dostatočné zabezpečenie pre väčšinu aplikácií pre vami vybrané dôležité dáta.
Typické okno priečinka je znázornené na obrázku.
Okno obsahuje nasledujúce požadované prvky.
Záhlavie- je v ňom napísaný názov priečinka. Používa sa na pretiahnutie okna.
Systémová ikona. Otvorí servisnú ponuku, ktorá vám umožňuje ovládať veľkosť a umiestnenie okna.
Tlačidlá na ovládanie veľkosti: rozloženie (reštaurovanie), skladanie, zatváranie.
Panel s ponukami(rozbaľovacia ponuka). Zaručené poskytovanie prístupu ku všetkým príkazom v danom okne.
Panel s nástrojmi. Obsahuje príkazové tlačidlá na vykonávanie najbežnejších operácií. Používateľ si často môže tento panel prispôsobiť umiestnením potrebných tlačidiel naň.
Adresný riadok. Označuje prístupovú cestu k aktuálnemu priečinku. Umožňuje vám rýchlo prejsť do iných častí štruktúry súborov.
Pracovný priestor. Zobrazuje ikony pre položky uložené v priečinku a môžete ovládať spôsob ich zobrazenia.
Posúvacie lišty– umožňuje posúvať obsah okna horizontálne alebo vertikálne, ak sa informácie nezmestia do okna.
Stavový riadok. Zobrazuje dodatočné informácie o objektoch v okne.
Súborový systém osobného počítača
Súborový systém poskytuje ukladanie a prístup k súborom na disku. Princíp organizácie súborového systému je tabuľkový. Povrch disku sa považuje za trojrozmernú maticu, ktorej rozmery sú čísla povrchu, valca a sektorov. Pod valec znamená súbor všetkých stôp patriacich rôznym povrchom a rovnako vzdialených od osi otáčania. Údaje o tom, kde je konkrétny súbor zapísaný, sú uložené v systémovej oblasti disku v špeciálnej tabuľke prideľovania súborov ( Tabuľka FAT). Tabuľka FAT je uložená v dvoch kópiách, ktorých identitu riadi operačný systém.
OS MS-DOS, OS/2, Windows-95/NT implementujú 16-bitové polia v tabuľkách FAT. Tento systém sa nazýval FAT-16. Takýto systém vám umožňuje umiestniť nie viac ako 65 536 záznamov o umiestnení jednotiek na ukladanie údajov. Najmenšia jednotka ukladania údajov je sektore. Veľkosť sektora je 512 bajtov. Skupiny sektorov sa podmienečne spájajú do klastre, ktoré sú najmenšou jednotkou adresovania údajov. Veľkosť klastra závisí od kapacity disku: v systéme Fat-16 pre disky od 1 do 2 GB zaberá 1 klaster 64 sektorov alebo 32 KB. To je iracionálne, pretože aj malý súbor zaberá 1 klaster. Veľké súbory, ktoré zaberajú niekoľko klastrov, skončia s prázdnym klastrom. Strata kapacity diskov v systéme FAT-16 môže byť preto veľmi veľká. S diskami nad 2,1 GB FAT-16 nefunguje vôbec.
Windows 98 a staršie verzie majú pokročilejší súborový systém – FAT-32 s 32-bitovými poľami v tabuľke prideľovania súborov. Poskytuje malú veľkosť klastra pre disky s veľkou kapacitou. Napríklad pri disku do 8 GB zaberá 1 klaster 8 sektorov (4 KB).
Súbor je pomenovaná postupnosť bajtov ľubovoľnej dĺžky. Pred príchodom Windows 95 bola všeobecne akceptovaná schéma pomenovania súborov 8.3 (krátky názov) – 8 znakov pre skutočný názov súboru, 3 znaky pre príponu jeho názvu. Nevýhodou krátkych názvov je ich nízky obsah. Počnúc Windows 95 bol zavedený koncept dlhého názvu (až 256 znakov). Môže obsahovať ľubovoľné znaky okrem deviatich špeciálnych znakov: \ / : * ? "< > |.
Prípona názvu Počítajú sa všetky znaky za poslednou bodkou. V moderných operačných systémoch prináša prípona názvu dôležité informácie o type súboru do systému. Typy súborov sú registrované a spájajú súbor s programom (aplikáciou), ktorý ho otvára. Napríklad súbor MyText.doc otvorí textový procesor MS Word, pretože s touto aplikáciou je zvyčajne spojená prípona .doc. Ak súbor nie je spojený so žiadnym otváracím programom, potom sa na jeho ikone zobrazí príznak - logo Microsoft Windows a používateľ môže určiť otvárací program jeho výberom z poskytnutého zoznamu.
Logicky je štruktúra súborov organizovaná podľa hierarchického princípu: priečinky nižších úrovní sú vnorené do priečinkov vyšších úrovní. Najvyššou úrovňou vnorenia je koreňový adresár disku. Pojmy "priečinok" a "adresár" sú ekvivalentné. Každý adresár súboru na disku zodpovedá priečinku operačného systému s rovnakým názvom. Pojem priečinok je však o niečo širší. Takže v systéme Windows 95 existujú špeciálne priečinky, ktoré poskytujú pohodlný prístup k programom, ale ktoré nezodpovedajú žiadnemu adresáru na disku.
Atribúty súboru- to sú parametre, ktoré definujú niektoré vlastnosti súborov. Ak chcete získať prístup k atribútom súboru, kliknite pravým tlačidlom myši na jeho ikonu a vyberte ponuku Vlastnosti. Existujú 4 hlavné atribúty: „Iba na čítanie“, „Skrytý“, „Systém“, Archív". Atribút „Iba na čítanie“ naznačuje, že súbor nie je určený na úpravu. Atribút „Skrytý“ označuje, že tento súbor by sa nemal zobrazovať na obrazovke pri vykonávaní operácií so súbormi Atribút „Systém“ označuje najdôležitejšie súbory operačného systému (spravidla majú aj atribút „Skryté“) žiadny zvláštny význam.
Jednou z hlavných úloh OS je zabezpečiť výmenu dát medzi aplikáciami a periférnymi zariadeniami počítača. V moderných operačných systémoch sú funkcie výmeny údajov s periférnymi zariadeniami vykonávané vstupno/výstupnými subsystémami. Vstupno/výstupný subsystém obsahuje ovládače na ovládanie externých zariadení a súborový systém.
Na zabezpečenie užívateľského pohodlia s údajmi uloženými na diskoch OS nahrádza fyzickú organizáciu údajov svojim logickým modelom. Logická štruktúra – adresárový strom, ktorý na obrazovke zobrazuje program Prieskumník atď.
Súbor– pomenovaná oblasť externej pamäte, do ktorej možno zapisovať a čítať údaje. Súbory sú uložené v energeticky nezávislej pamäti, zvyčajne na magnetických diskoch. Údaje sú usporiadané do súborov za účelom dlhodobého a spoľahlivého uchovávania informácií a za účelom zdieľania informácií. V počítačových sieťach sa dajú nastaviť atribúty súboru, nastaviť prístupové práva.
Súborový systém obsahuje:
Zbierka všetkých súborov na logickom disku;
Dátové štruktúry, ktoré sa používajú na správu súborov – tabuľky voľného a využitého miesta na disku, tabuľky umiestnení súborov atď.
Systémové softvérové nástroje, ktoré umožňujú vykonávať operácie so súbormi, ako je vytváranie, mazanie, kopírovanie, presúvanie, premenovanie, vyhľadávanie.
Každý OS má svoj vlastný súborový systém.
Funkcie súborového systému:
Pridelenie diskovej pamäte;
Pomenovanie súboru;
Mapovanie názvu súboru na zodpovedajúcu fyzickú adresu v externej pamäti;
Poskytovanie prístupu k údajom;
Ochrana a obnova údajov;
Typy súborov
Súborové systémy podporujú niekoľko funkčne odlišných typov súborov, ktoré zvyčajne zahŕňajú:
Bežné súbory, alebo jednoducho súbory, ktoré obsahujú ľubovoľné informácie, ktoré do nich používateľ zadáva alebo ktoré sú vytvorené v dôsledku prevádzky systémových alebo používateľských programov. Obsah bežného súboru je určený aplikáciou, ktorá s ním pracuje. Bežné súbory sú rozdelené do dvoch širokých tried: spustiteľné a nespustiteľné. OS musí byť schopný rozpoznať svoj vlastný spustiteľný súbor.
Katalógy– špeciálny typ súborov, ktoré obsahujú informácie o systémovej pomoci o množine súborov, ktoré sa nachádzajú v tomto adresári (obsahuje názvy a informácie o súboroch). Z užívateľského hľadiska umožňujú adresáre organizovať ukladanie dát na disku. Z pohľadu OS sa adresáre používajú na správu súborov.
Špeciálne súbory sú fiktívne súbory, ktoré zodpovedajú I/O zariadeniam a sú určené na vykonávanie I/O príkazov.
Súborový systém má spravidla hierarchickú štruktúru, na vrchu ktorej je jeden koreňový adresár, ktorého názov je zhodný s názvom logického disku a úrovne vznikajú tým, že nižší adresár úrovne je zahrnutý v adresári vyššej úrovne.
Každý súbor akéhokoľvek typu má svoj vlastný symbolický názov, pravidlá pre tvorbu symbolických mien sú v každom OS iné. Hierarchicky organizované súborové systémy používajú tri typy mien: jednoduché alebo symbolické, celé meno alebo zložené a relatívne.
Jednoduchý názov definuje súbor v rovnakom adresári. Súbory môžu mať rovnaké symbolické názvy, ak sa nachádzajú v rôznych adresároch. "Veľa súborov - jeden jednoduchý názov."
Celé meno je postupnosť jednoduchých symbolických názvov všetkých adresárov, cez ktoré prechádza cesta od koreňa k danému súboru, a samotného názvu súboru. Plne kvalifikovaný názov súboru jedinečne identifikuje súbor v súborovom systéme. "Jeden súbor - jedno celé meno"
Relatívne meno súbor je definovaný prostredníctvom konceptu aktuálneho adresára, teda adresára, v ktorom sa používateľ práve nachádza. Súborový systém zachytí názov aktuálneho adresára, aby ho potom mohol použiť ako doplnok k relatívnemu názvu na vytvorenie plne kvalifikovaného názvu. Používateľ zapíše názov súboru od aktuálneho adresára.
Ak operačný systém podporuje niekoľko externých pamäťových zariadení (pevný disk, disketová jednotka, CD ROM), ukladanie súborov možno organizovať dvoma spôsobmi:
1. Každé zariadenie je hostiteľom autonómneho (svojho) súborového systému, to znamená, že súbory umiestnené na tomto zariadení sú popísané podľa ich adresárového stromu ako nesúvisiace s adresárovým stromom iného zariadenia;
2. Pripojenie súborových systémov (OS UNIX). Používateľ má možnosť kombinovať súborové systémy umiestnené na rôznych zariadeniach do jedného súborového systému, ktorý bude mať jeden adresárový strom.
Atribúty súboru– vlastnosti priradené k súboru. Hlavné atribúty – Iba na čítanie, Systém, Skryté, Archív.
Súborový systém OS musí používateľovi poskytnúť súbor operácií na prácu so súbormi vo formulári systémové volania. Táto sada obsahuje systémové volania: create (vytvorenie súboru), čítanie (čítanie), zápis (zápis), zatvorenie (zatvorenie) a niektoré ďalšie. Pri práci s jedným súborom sa spravidla nevykonáva jedna operácia, ale postupnosť. Napríklad pri práci v textovom editore. Bez ohľadu na to, ktorá operácia sa vykoná so súborom, operačný systém musí vykonať niekoľko akcií, ktoré sú univerzálne pre všetky operácie:
1. Pomocou symbolického názvu súboru nájdite jeho charakteristiky, ktoré sú uložené v súborovom systéme na disku;
2. Skopírujte charakteristiky súboru do OP;
3. Na základe charakteristík súboru skontrolujte prístupové práva na vykonanie požadovanej operácie (čítanie, zápis, mazanie);
4. Po vykonaní operácie so súborom vymažte oblasť pamäte vyhradenú na dočasné uloženie charakteristík súboru.
Práca so súborom začína systémovým volaním OTVORENÉ, ktorý skopíruje charakteristiky súboru a kontroluje oprávnenia a končí systémovým volaním ZAVRIEŤ, ktorý uvoľní vyrovnávaciu pamäť s charakteristikami a znemožňuje pokračovať v práci so súborom bez jeho opätovného otvorenia.
Súborová organizácia údajov nazývané distribúcia súborov medzi adresármi, adresárov medzi logickými jednotkami. Logická jednotka – Adresár – Súbor. Používateľ má možnosť získať informácie o súborovej organizácii údajov.
Princípy umiestňovania súborov, adresárov a systémových informácií na konkrétne externé pamäťové zariadenie sa nazývajú Fyzická organizácia súborového systému.
