Файловая
система
Файловая
система
Файловая
система – часть ОС, включающая:
- Совокупность
всех файлов на дисках;
- Наборы
структур данных, используемых для управления
(каталоги, дескрипторы файлов, таблицы
распределения свободного и занятого
пространства);
- Комплекс
системных программных средств, реализующих
операции над файлами (создание, удаление,
чтение, запись, именование и поиск файлов).
- В многопользовательских
системах добавляются функции по обеспечению
защиты данных от несанкционированного
доступа.
- Файловые системы
поддерживают несколько функционально
различных типов файлов:
- Обычные
файлы;
- Каталоги;
- Ссылки;
- Именованные
каналы;
- Конвейеры
и т.д.
Логическая
организация файловой
системы
- Одной из основных
задач ОС – предоставление удобного
пользовательского интерфейса при
работе с данными, хранящимися на
носителях. Логическая модель в рамках
ОС подменяет физическую модель размещения
данных на носителях.
- Файл – именованная
область внешней памяти, в которую могут
записываться и откуда могут считываться
данные. Применение файлов позволяет решить
следующие задачи:
- Долговременное
хранение информации;
- Совместное
использование информации.
Иерархическая
структура файловой
системы
- Пользователи
обращаются к файлам по их символьным
именам. Для удобства пользователя
логическая структура хранения данных
представляет иерархическую структуру.
- Граф, описывающий
структуру файловой системы может представлять
собой дерево или сеть.
- В Windows используется
древовидная организация, в UNIX – сетевая.
Имена
файлов
- Каждый файл
имеет некоторое символьное имя.
В иерархических системах выделяют
три типа имен файлов:
- Простое
(имя файла в пределах одного каталога)
- Полное
(цепочка простых символьных имен всех
каталогов, через которые проходит путь
от корня до файла)
- Относительное
(имя включает имена каталогов, через которые
проходит маршрут от текущего каталога
к искомому файлу).
- В различных операционных
системах есть свои ограничения на использование
символов при присвоении имени, а также
на длину относительного и полного имени
файла.
Монтирование
файловой системы
В общем случае вычислительная
система может иметь несколько
устройств внешней памяти. Для
обеспечения доступа к данным,
хранящимся на разных носителях
используются два подхода:
- На каждом
устройстве размещается автономная файловая
система, со своим деревом каталогов (например,
в MS-DOS накопители нумеруются a:, c: и т.д.).
- Монтирование
файловой системы – операция объединения
файловых систем в единую файловую систему
(например, в операционных системах семейства
UNIX).
Атрибуты
файла
Атрибут – информация,
описывающая некоторые свойства
файла, например:
- Тип файла
- Владелец файла
- Создатель файла
- Пароль для доступа
к файлу
- Информация о
разрешенных операциях к файлу
- Время создания,
последнего доступа и модификации файла
- Признак «только
для чтения»
- Признак «скрытый
файл»
- Признак «системный
файл»
- Признак «двоичный/
символьный файл»
- Признак «временный
файл»
- Признак блокировки
- Длина записи
в файле
- Др.
Логическая
организация файла
- В общем случае
данные, хранящиеся в файле, имеют
некоторую логическую структуру (формат
хранения данных). Поддержание структуры
данных в файле возлагается либо
целиком на приложение, либо часть
функций на файловую систему.
- Неструктурированная
модель файла широко используется в большинстве
современных ОС.
- Структурированный
файл рассматривается ОС, как упорядоченная
совокупность логических записей. Развитием
данного подхода являются системы управления
базами данных (СУБД).
Основные
функции любой файловой системы нацелены
на решение следующих задач:
- именование файлов;
- программный интерфейс
работы с файлами для приложений;
- отображения логической
модели файловой системы на физическую
организацию хранилища данных;
- организация устойчивости
файловой системы к сбоям питания, ошибкам
аппаратных и программных средств;
- содержание параметров
файла, необходимых для правильного его
взаимодействия с другими объектами системы
(ядро, приложения и пр.).
Задачи
файловой системе
В
многопользовательских системах появляется
ещё одна задача: защита файлов одного
пользователя от несанкционированного
доступа другого пользователя, а
также обеспечение совместной работы
с файлами, к примеру, при открытии
файла одним из пользователей, для
других этот же файл временно будет
доступен в режиме «только чтение».
Задачи
файловой системе