Файловая система — функциональная часть операционной системы, обеспечи- вающая хранение данных на дисках и доступ к ним

Принцип организации файловой системы в семействах операционных систем MS DOS и Windows — табличный. Поверхность диска рассматривается как трехмерная матрица, из- мерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Данные о том, в ка- ком месте диска записан тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специаль- ных таблицах размещения файлов (FAT-таблицах).

Требование уникальности имени файла очевидно — без этого невозможно гарантиро- вать однозначность доступа к данным. В средствах вычислительной техники требование уникальности имени обеспечивается автоматически — создать файл с именем, тождествен- ным уже имеющемуся, не может ни пользователь, ни автоматика.

Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая в данном случае называется файловой структурой.

Файловая система определяет способы организации и средства обслуживания фай- ловой структуры, преобразуя FAT-таблицы в иерархическую структуру для обеспечения быстрого и удобного доступа к данным, простого и понятного пользователю способа задания адреса данных. Операции, выполняемые операционной системой по обслуживанию файло- вой структуры:

создание файлов и присвоение им имен; создание каталогов (папок) и присвоение им имен; переименование файлов и каталогов (папок); копирование и перемещение файлов и каталогов (папок); удаление файлов и каталогов (папок); навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу (пап- ке);

управление атрибутами файлов. Для обеспечения удобного доступа к файлам файловая система позволяет объединять их в каталоги.

Каталогом называется специальный файл, в котором регистрируются другие файлы и каталоги. Если файл зарегистрирован в каталоге, это означает, что в последнем содержится вся характеризующая файл информация и сведения о том, в каком месте диска файл распо- ложен. Сам же файл хранится как последовательность байтов без каких-либо дополнитель- ных справочных сведений. Правила именования каталогов совпадают с правилами именова- ния файлов, однако расширения, как правило, не используются. Каталоги низких уровней вкладываются в каталоги более высоких "уровней и являются для них вложенными. Верхним уровнем вложенности иерархической структуры является корневой каталог.

На каждом диске всегда имеется единственный корневой каталог, именуемый симво- лом \, в который могут входить другие каталоги и файлы. Корневой каталог создается при форматировании (разметке) диска, хранится во вполне определенной области дисковой па- мяти, имеет ограниченный размер и не может быть удален никакими средствами. Пользова-

«Информатика». Коломейченко А.С. 16

тель не имеет возможности что-либо сделать с корневым каталогом, за исключением поме- щения в него файлов и других каталогов, а также удаления файлов и каталогов из него.

Каждый каталог хранит свою файловую структуру, которая формируется по следую- щим правилам:

каталог или файл может входить только в один каталог; допускается вхождение в различные каталоги каталогов и файлов с одинаковыми именами (но, конечно, не в один каталог);

на порядок следования файлов и каталогов в каталоге никаких ограничений (за ис- ключением корневого каталога системного диска) не накладывается;

глубина вложенности каталогов не ограничивается. В один каталог обычно объединяют группу файлов (каталогов), связанных между со- бой по какому-либо признаку. Например, файлы и каталоги одного владельца, функциональ- но подобные файлы (каталоги), файлы, имеющие однотипное содержимое (тексты, исходные программы и т.п.).

С понятием файла и каталога в операционной системе связано понятие логического диска. Логический диск создается и управляется специальной программой, имеет уникальное имя в виде одной латинской буквы, например С, D, E, F и т.д. Логический диск может быть реализован на жестком диске, гибком диске, на CD-ROM (англ, compact disk — read only memory — компакт-диск только для чтения), в оперативной памяти (электронный диск). На одном физическом диске может быть создано несколько логических дисков.

Различают два состояния логического диска — текущее и пассивное. Текущий диск — это диск, на котором пользователь работает в текущее машинное время. Пассивным диском является диск, с которым в данный момент времени связь отсутствует. Каталог также может быть текущим и пассивным. Операционная система помнит текущий каталог на каждом ло- гическом диске. Различают также еще одно состояние каталога — активное. Активный ка- талог определяется как текущий каталог текущего диска, т.е. с каталогом установлена связь в настоящий момент времени.

Способы обращения к файлу, группе файлов. Для обеспечения доступа к суще- ствующему файлу или определения места размещения файла в файловой структуре в общем случае требуется задать:

имя привода, на котором установлен диск, содержащий искомый файл или предназна- ченный для размещения нового файла; путь к файлу по файловой структуре этого диска; со- ставное имя файла (имя файла и расширение имени файла).

Данные сведения указываются в спецификации файла, которая имеет следующий син- таксис (представление, форму, структуру):

[имя носителя]:[маршрут\]имя_файла.[расширение]. Маршрут (путь) — цепочка соподчиненных каталогов, которую надо пройти по иерархической структуре к каталогу, где зарегистрирован искомый файл. При задании пути имена каталогов записываются в порядке следования и отделяются друг от друга символом \. Здесь необязательные элементы заключены в квадратные скобки, так как операцион- ная система хранит информацию о текущем диске и текущем каталоге.

Достаточно часто необходимо выполнить одни и те же действия над несколькими файлами, например скопировать, переместить или удалить. Для работы с несколькими фай- лами одновременно операционная система позволяет при помощи шаблона имени файла объединять их в группу.

Шаблон имени файла — это специальная форма, в которой в полях имени и типа фай- ла используются символы «*» или «?». Символ «*» служит для замены любой последова- тельности символов. В шаблоне может быть использовано в поле имени и типе по одному символу «*». Символ «?» служит для замены одного символа. В шаблоне может "«быть ис- пользовано несколько таких символов.