Файловая система.

Файл - именованная область на каком-либо носителе данных, имеющая начало и конец.

Файловая система - это совокупность компонентов, спецификаций и соответствующее им ПО, которое отвечает за создание, уничтожение, запись, чтение, модификацию, перемещение файлов, а также за управление доступом к файлам  и за управление ресурсами, которые используются файлами (накопителями например). Файловых систем достаточно много, например FAT, NTFS, EXT2, S5.

Файловая система, это часть ОС, включающая:

1) совокупность всех файлов на диске; 2) наборы структур данных, используемых для управления файлами, это каталоги, дескрипторы, таблицы распределения свободного и занятого пространства;

3) комплекс системных программных средств, реализующих операции над файлами.

Основные цели использования файлов:

1) долговременное и надежное хранение информации. Под долговременностью мы понимаем, что работа устройства не зависит от питания, т.е. если питание выключится, файл сохраниться. Надежность - если произойдет сбой каких-то аппаратных компонентов, то информация также сохранится. 2) совместное использование информации, т.е. файл может быть создан одним пользователем, а читать его могут и другие пользователи.

 Основные задачи файловой системы: разделим их в зависимости от типа ОС.

1) однопользовательская однопрограммная ОС. Какие задачи у нее:

a.        именование файла (файлу нужно присвоить какое-то имя).

b.        программный интерфейс для приложений

c.        отображение логической модели файловой системы на физическую организацию хранения данных.

d.        Устойчивость файловой системы сбоем питания, ошибка программных и аппаратных компонентов.

2) Однопользовательская мультипрограммная ОС: к предыдущим задачам добавляется еще одна

e.        совместный доступ к файлам из нескольких программ.

3)Многопользовательская мультипрограммная ОС: много пользователей, у каждого много программ и поэтому возникают следующие задачи:

f.         защита файла одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя.

 

Типы файлов:

                                                               i.            Обычный файл - содержит информацию произвольного характера. ОС не контролирует содержание файла, этим занимаются какие-то конкретные программные средства, который работают с определенными типами файлов.

                                                              ii.             Каталог (директории)- они тоже являются файлами и содержат системную справочную информацию о наборе файлов, которые пользователь сформировал по какому-то неформальному признаку, т.е. он в отличие от обычных файлов создается ОС . В каталоги могут входить файлы любых типов, в том числе и подкаталоги. Т.о. мы можем создать многократное вложение каталогов и у нас создается древовидная иерархическая структура.

                                                            iii.            Специальные файлы - это некоторые фиктивные файлы, которые ассоциируются с устройствами, например ввода/вывода и они используются для унификации механизмов доступа к файлам и к внешним устройствам.. 

Существуют два типа иерархической файловой структуры:

a.        древовидная структура - у нас есть некоторый корень, дальше идут директивы и там есть некоторые файлы. Эта структура характерна тем, что каждому файлу, каждой директории разрешено входить только в один вышестоящий каталог, т.е. у каждого объекта есть только один родитель.

b.        У каждого или у некоторых элементов, могут быть несколько вышестоящих каталогов, т.е. у элемента может быть несколько родителей. В этом случае мы имеем так называемую сетевую систему.