Виды ФС. Расширения файлов. Структура тела файлов

1.

2.

Что такое файл?
Все программы и данные хранятся в
долговременной (внешней) памяти компьютера в
виде файлов.
Файл — это определенное количество информации
(программа или данные), имеющее имя и
хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

3.

Слово файл уже несколько десятков лет используется
как русское – один из многочисленных примеров
программистских неологизмов.
Первоначально, когда около 50 лет назад появился
данный английский термин, в русскоязычной
литературе специалисты пытались ввести другую
терминологию – слово file переводили как фонд и
даже тека (в смысле хранилище).
Однако исторически сложилось иное решение –
слово файл стало русским. В английском языке
слово
file
имеет
много
других
значений:
например,
подшитый
в
папку
бумажный
документ и даже стадо (например, слонов) – в
последнем случае, как можно предположить, размер
"файла" может быть очень велик.

4.

Имя файла
Имя файла состоит из двух частей, разделенных
точкой: собственно 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.
Примеры:
proba.txt
Единицы измерения информации.doc

5.

Тип файла
Расширение
Исполняемые программы
exe, com
Текстовые файлы
txt, rtf, doc
Графические файлы
bmp, gif, jpg, png, pds
Web-страницы
htm, html
Звуковые файлы
wav, mp3, midi, kar, ogg
Видеофайлы
avi, mpeg
Код (текст) программы на bas, pas, cpp
языках
программирования

6.

Имена файлов
В современных операционных системах Windows при
наименовании файлов действуют следующие
ограничения:
1. Разрешается использовать до 255 символов.
2. Разрешается использовать символы национальных
алфавитов, в частности русского.
3. Разрешается использовать пробелы и другие ранее
запрещенные символы, за исключением следующих
девяти: / \ : * ? « < > |.
4. В имени файла можно использовать несколько
точек. Расширением имени считаются все символы,
стоящие за последней точкой.

7.

Структура файла
Файлы можно условно подразделять на файлы простой
и сложной структуры (хотя точка зрения на структуру
файла зависит от той программы, которая его
обрабатывает).
Файлы простой структуры состоят из
последовательности записей (records) –
элементарных единиц, в терминах которых
выполняются операции обмена с файлом. Записи
могут быть:
строками, если это текстовый файл;
двоичными данными фиксированной длины;
двоичными данными переменной длины.

8.

Структура файла
Файлы сложной структуры могут быть самого разного вида,
например:
отформатированным документом Microsoft Office (такой
файл, кроме собственно текста, содержит управляющие
символы переключения шрифтов, цветов и т.д.);
загрузочным модулем реального или виртуального двоичного
кода, например, portable executable (PE) – файлом для
платформы .NET; class-файлом для платформы Java;
подобные файлы состоят из нескольких секций, содержат
внутренние ссылки и таблицы и т.д.
Сложная структура файла может быть смоделирована записями
путем добавления соответствующих управляющих символов.
Файлы интерпретируются операционной системой или
программами их обработки.

9.

Атрибуты файла
Практически в любой системе файлов можно считать,
что файл состоит из заголовка и памяти. В заголовке
файла хранятся его атрибуты – общие свойства,
описывающие содержимое файла, память файла – это
его записи, строки, секции и т.д., содержащие
собственно хранимую в нем информацию.

10.

Атрибуты файла
Различают следующие основные атрибуты файла:
Имя (Name) – название файла в символьной форме,
воспринимаемое пользователем.
Тип (Type) – тип хранимой в файле информации. Отдельный
атрибут тип необходим для систем, которые поддерживают
различные типы файлов. Общепринятым подходом является
подход, принятый в системах MS DOS, Windows, UNIX: тип
файла кодируется расширением имени, например, book.txt –
текстовый файл (.txt), содержащий текст.
Размещение (Location) – указатель на размещение файла на
устройстве.
Размер (Size) – текущий размер файла.
Защита (Protection) – управляющая информация, задающая
полномочия чтения, изменения и исполнения файла.
Время и дата. Например, во всех системах хранится дата
создания файла и дата последней модификации файла.

11.

Операции над файлами
Хотя набор операций над файлами и особенно их
обозначений различается от системы к системе, можно
выделить следующие основные операции над
файлами:
Создание файла (Create). Создается заголовок
файла; первоначально его содержимое (память)
пусто.
Запись в файл (Write). Как правило,
происходит записями (records) или блоками –
более крупными логическими единицами
информации, объединяющими несколько записей, с
целью оптимизации операций ввода-вывода.
Чтение из файла (Read). Обычно также выполняется
записями или блоками.

12.

Операции над файлами
Поиск позиции внутри файла (позиционирование) (Seek).
Позиция задается номером записи или блока, либо
специальными именами, обозначающими начало файла
(позиция перед первой записью) или конец файла (позиция
после последней записи).
Удаление файла (Delete). В зависимости от реализации
системы файлов, ошибочное удаление файла может быть
фатальным (UNIX) или исправимым (MS DOS).
Открытие файла (Open) – поиск файла в структуре директорий
по его символьному имени (пути) и считывание его заголовка и
одного или нескольких смежных блоков в буфера в основной
памяти.
Закрытие файла (Close) – запись содержимого буферов в
блоки файла; обновление файла во внешней памяти в
соответствии с его текущим состоянием; освобождение всех
структур в основной памяти, связанных с файлом.

13.

Операции над файлами
Для выполнения операций обмена с файлом
(read, write), как правило, файл необходимо
открыть. Закрытие файла является
обязанностью пользовательского процесса;
однако, если он по какой-либо причине этого
не выполняет, то закрывает все файлы,
открытые процессом, операционная система
после завершения или прекращения
процесса.

14.

Методы доступа к файлам
Традиционно различаются файлы последовательного
доступа и прямого доступа. Файл последовательного доступа –
это файл, доступ к которому возможен только
позиционированием на начало и конец и затем операциями
обмена вида считать или обновить
следующую (предыдущую) запись. Файл прямого доступа –
это файл, для которого возможен непосредственный доступ по
номеру записи и операция обмена с явным указанием номера
записи.

15.

Методы доступа к файлам
В любом случае, при выполнении обмена с файлом всегда
существует некоторая текущая позиция по файлу,
указывающая на некоторую запись внутри файла. В
операциях над файлом последовательного доступа
произвольная установка позиции не допускается, а
разрешены только операции, автоматически
передвигающие текущую позицию на следующую
(предыдущую) запись.
Подобная особенность связана с различием устройств, на
которых размещены файлы (например, магнитная лента –
по сути дела, последовательное устройство), однако
необходимость организации последовательных или
прямых файлов может быть связана с сутью задачи.
По-видимому, последовательный доступ используется чаще:
именно так происходит ввод данных, вывод результатов на
печать или на экран.

16.

Директории
Директория, каталог, папка - узел,
содержащий информацию о файлах – их
имена и ссылки на файлы и на другие
директории во внешней памяти.
Таким образом, возможна организация
иерархии директорий или их более сложных
взаимосвязей.

17.

Директории
Как структура директорий, так и файлы хранятся на
диске. С помощью директорий поддерживается
именование файлов с помощью путей (paths) –
многослоговых имен, состоящих из имени корневой
директории (или логического диска) и
последовательности имен директорий последующих
уровней.
Например, в системе Windows c:\doc\plan.txt – путь
доступа к файлу, задающий его расположение – на
логическом диске C: , в директории doc (документы),
и имя файла – plan.txt. Имя содержит расширение,
указывающее на тип файла

18.

Файловая система
На каждом носителе информации (гибком, жестком
или лазерном диске) может храниться большое
количество файлов. Порядок хранения файлов на
диске определяется установленной файловой
системой.
Файловая система - это система хранения файлов
и организации каталогов.

19.

Одноуровневая
файловая система
Для дисков с небольшим количеством файлов
(до нескольких десятков) удобно применять
одноуровневую файловую систему, когда
каталог (оглавление диска) представляет собой
линейную последовательность имен файлов.
Для отыскания файла на диске достаточно
указать лишь имя файла.

20.

Многоуровневая иерархическая
файловая система
Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов,
то для удобства поиска файлы организуются в
многоуровневую иерархическую файловую
систему, которая имеет «древовидную»
структуру (имеет вид перевернутого дерева).

21.

Путь к файлу
Для того чтобы найти файл в
иерархической файловой
структуре необходимо указать
путь к файлу. В путь к файлу
входят записываемые через
разделитель "\" логическое
имя диска и
последовательность имен
вложенных друг в друга
каталогов, в последнем из
которых находится данный
нужный файл.
C:\Рефераты\
C:\Рефераты\Физика\
C:\Рефераты\Информатика\
C:\Рисунки\

22.

Полное имя файла
Путь к файлу вместе с
именем файла
называют полным
именем файла.
C:\Рефераты\Физика\Оптические явления.doc
C:\Рефераты\Информатика\Интернет.doc
C:\Рефераты\Информатика\Компьютерные вирусы.doc
C:\Рисунки\Закат.jpg
C:\Рисунки\ Зима.jpg

23.

Домашнее задание
Задание №1
Каким типам файлов соответствуют эти расширения и
назовите хотя бы одну программу, работающую с
каждым из них:
1).ico;
2).pdf;
3).bat;
4).rar;
5).ini;
6).lnk

24.

Домашнее задание
Задание №2
Запишите полные имена всех файлов