Понятие файла. Файловый принцип хранения данных. Операции с файлами. Типы файлов
14. Понятие файла. Файловый принцип хранения данных.
Операции с файлами. Типы файлов
Информация, представляемая для обработки на компьютере, называется данными. Для хранения на устройствах внешней памяти данные организуют в виде файлов.
Файл – это определенное кол – во информации (программа или данные), имеющие имя и хранящейся в долговременной (внешней) памяти.
С точки зрения прикладных программ, файл представляет собой некоторую последовательность байтов. Используя такой подход, как доступ к файлам, организуется также доступ к некоторым устройствам, которые принимают или возвращают поток байтов. К таким устройствам относятся принтеры, модемы, клавиатура или поток текстового вывода на экран и др.
Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: имя файла и расширение. Расширение определяет тип файла (программа, данные и т. д.) Имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается автоматически при его создании.
В различных операционных системах (ОС) существуют различные форматы имен файлов. В ОС MS-DOS имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита и некоторых спец. знаков. Расширение состоит из 3 латинских букв, например: proba. txt.
В ОС Windows имя файла может иметь длину до 256 символов русского и латинского алфавита, например: Архитектура ПК. doc
Наиболее часто встречающиеся расширения:
EXE, COM — готовая к выполнению программа;
ВАТ — пакетный командный файл;
SYS — программа-драйвер устройства (системная);
ВАК — резервная копия файла;
OBJ — объектный модуль («полуфабрикат» программы);
DAT — файл данных со служебной информацией;
BAS — исходный текст программы на Бейсике;
ТХТ — текстовый файл;
Bmp, gif, jpg – графические файлы
Wav, mp3 – звуковые файлы
DOC — документ, созданный в Microsoft Word.
Для обращения к группе файлов можо использовать символы *, ? в имени файла
1) ?ИС. txt – имя текстового файла состоит из трех символов: 2 и 3 символы соответствуют И, С, а 1-й символ – может быть неизвестным. Символ? – используется как один любой символ.
2) *. Txt – все текстовые файлы
Над файлами производятся следующие операции: копирование, перемещение, удаление, переименование.
Группы файлов могут быть объединены в одну папку или директорию (созданны пользователем). Папка имеет собственное имя и в разных ОС записывается по разному. Пример: в ОС MS-DOS — имя директории записывается заглавными латинскими буквами (PISMO, в опер. сист. Windows – имя папки записывается как латинскими заглавными, так и русскими прописными буквами.
Важная характеристика файла – его длина. Знать длину необходимо, чтобы производить операции над файлами. Длина файла измеряется в байтах – это длина одного символа.
На каждом носителе информации может хранится большое кол–во информации. Порядок хранения файлов на диске определяется файловой системой. Файловая система – это система хранения файлов и организации каталогов. Каждый диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Каталог – это специальная область на диске, где хранятся имена файлов, сведения об их размере, дате и времени последнего обновления. На каждом логическом томе присутствует один главный, или корневой, каталог. В нем регистрируются файлы и подкаталоги (каталоги 1 уровня). В каталогах 1 уровня регистрируются файлы и каталоги 2 уровня и т. д. Получается древовидная структура каталогов, например:
Путь к файлу — это последовательность имен каталогов, в операционных системах Windows разделенных символом «\» (в ОС линии UNIX используется символ «/»). Этот путь задает маршрут к тому каталогу, в котором находится нужный файл.
Например, запись \KLASS10\DOCS\START2\text. doc
Она означает, что файл text. doc находится в подкаталоге START2, который находится в каталоге DOCS, а он в свою очередь находится в каталоге KLASS10 корневого каталога.
Каждый файл на диске имеет свой адрес. Файловая система образуется при форматировании диска, т. е. размечается на дорожки и секторы. Для того, чтобы определить, какие именно секторы занимает файл, применяется второй обязательный элемент файловой системы — таблица FAT (размещения файлов).
Таблица представляет собой массив ячеек. Размер ячейки фиксирован и отражается в номере файловой системы (16, 32, 64 бита). Каждый файл занимает некоторую последовательность секторов, не обязательно последовательно расположенных. При сохранении файла в ячейку записывается номер следующего сектора в цепочке.
Секторы объединяют в кластеры. Именно кластерами и распределяется пространство на дисках.
Источник
Что такое файловый способ хранения данных
Понятие файла. Типы файлов. Файловый принцип хранения данных. Операции с файлами.
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.
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.
bmp, gif, jpg, png, pds
wav, mp3, midi, kar, ogg
Код (текст) программы на языках программирования
В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более восьми букв латинского алфавита и цифр, а расширение состоит из трех латинских букв, например: proba.txt
В операционной системе Windows имя файла может иметь до 255 символов, причем допускается использование русского алфавита, например: Единицы измерения информации.doc
Файловый принцип хранения данных. 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.
Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) удобно применять одноуровневую файловую систему, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов.
Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы организуются в много уровневую иерархическую файловую систему, которая имеет «древовидную» структуру.
Начальный, корневой, каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, в каждом из них бывают вложенные каталоги 2-го уровня и т. д. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.
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
Например, путь к файлам на рисунке можно записать так:
Полное имя файла
Путь к файлу вместе с именем файла называют полным именем файла. Пример полного имени файлов:
Операции над файлами
Операционная система должна предоставить в распоряжение пользователя набор операций для работы с файлами, реализованных через системные вызовы. Чаще всего при работе с файлом пользователь выполняет не одну, а несколько операций. Во-первых, нужно найти данные файла и его атрибуты по его символьному имени, во-вторых, считать необходимые атрибуты файла в отведенную область оперативной памяти и проанализировать права пользователя на выполнение требуемой операции. Затем выполнить операцию, после чего освободить занимаемую данными файла область памяти. Ниже приведены типовые операции над файлами:
- Create — Создание файла, не содержащего данных. Смысл данного вызова — объявить, что файл существует и присвоить ему ряд атрибутов.
- Delete — Удаление файла и освобождение занятого им дискового пространства.
- Open — Перед использованием файла процесс должен его открыть. Цель данного системного вызова разрешить системе проанализировать атрибуты файла и проверить права доступа к файлу, а также считать в оперативную память список адресов блоков файла для быстрого доступа к его данным.
- Close — Если работа с файлом завершена, его атрибуты и адреса блоков на диске больше не нужны. В этом случае файл нужно закрыть, чтобы освободить место во внутренних таблицах файловой системы.
- Seek — Дает возможность специфицировать место внутри файла, откуда будет производиться считывание (или запись) данных, то есть задать текущую позицию.
- Read — Чтение данных из файла. Обычно это происходит с текущей позиции. Пользователь должен задать объем считываемых данных и предоставить буфер для них.
- Write — Запись данных в файл с текущей позиции. Если текущая позиция находится в конце файла, его размер увеличивается, в противном случае запись осуществляется на место имеющихся данных, которые, таким образом, теряются.
- Get attributes — Предоставляет процессам нужные им сведения об атрибутах файла. В качестве примера можно привести, утилиту make, которая использует информацию о времени последней модификации файлов.
- Set attributes — Дает возможность пользователю установить некоторые атрибуты. Наиболее очевидный пример — установка режима доступа к файлу.
- Rename — Возможность переименования файла создает дополнительные удобства для пользователя. Данная операция может быть смоделирована копированием данного файла в файл с новым именем и последующим его удалением.
Источник
Что такое файловый способ хранения данных
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.
Имя файла. Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и так далее). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.
В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита, цифр и некоторых специальных знаков, а расширение состоит из трех латинских букв, например: proba.txt
В операционной системе Windows имя файла может иметь длину до 255 символов, причем можно использовать русский алфавит, например: Единицы измерения информации.doc
| Таблица 1.1. Типы файлов и расширений | ||||||||||||||||||
Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска используется многоуровневая иерархическая файловая система , которая имеет древовидную структуру. Такую иерархическую систему можно сравнить, например, с оглавлением данного учебника, которое представляет собой иерархическую систему разделов, глав, параграфов и пунктов. Начальный, корневой каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, каждый из последних может содержать вложенные каталоги 2-го уровня и так далее. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы. Например, в корневом каталоге могут находиться два вложенных каталога 1-го уровня (Каталог_1, Каталог_2) и один файл (Файл_1). В свою очередь, в каталоге 1-го уровня (Каталог_1) находятся два вложенных каталога второго уровня (Каталог_1.1 и Каталог_1.2) и один файл (Файл_1.1) — рис. 1.3. Файловая система — это система хранения файлов и организации каталогов.
|
