Системный анализ предметной области - Файловые системы

Файлы управляются ОС. То, как они структурированы, поименованы, используются, защищены, реализованы - одна из главных тем проектирования ОС.

В широком смысле понятие "файловая система" включает:

    - совокупность всех файлов на диске, - наборы структур данных, используемых для управления файлами, такие, например, как каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске, - комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.

На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой.

Каждый диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Каталог содержит имя файла и указание на начало его размещения на диске. Количество файлов на компьютере может быть большим. Отдельные системы хранят тысячи файлов, занимающие сотни гигабайтом диска.

Эффективное управление этими данными подразумевает наличие в них четкой логической структуры. Все современные файловые системы поддерживают многоуровневое именование файлов за счет поддержания во внешней памяти дополнительных файлов со специальной структурой - каталогов (или директорий).

Каждый каталог содержит список каталогов и/или файлов, содержащихся в данном каталоге. Каталоги имеют один и тот же внутренний формат, где каждому файлу соответствует одна запись в файле директории.

Когда система открывает файл, она ищет имя файла в директории. Затем извлекаются атрибуты и адреса блоков файла на диске или непосредственно из записи в директории или из структуры, на которую запись в директории указывает. Эта информация помещается в системную таблицу в главной памяти. Все последующие ссылки на этот файл используют эту информацию.

Число директорий зависит от системы. В ранних ОС имелась только одна корневая директория, затем появились директории для пользователей (по одной директории на пользователя). В современных ОС используется произвольная структура дерева директорий, таким образом, файлы на диске образуют иерархическую древовидную структуру (рис. 1.1).

представление файловых систем с помощью графического интерфейса

Рис. 1.1 - Представление файловых систем с помощью графического интерфейса.

Верхнюю вершину называют корневой папкой или корнем. Если элемент дерева не может иметь потомков, он называется терминальной вершиной или листом, в данном случае является файлом. Не листовые вершины - справочники или каталоги, содержат списки листовых и не листовых вершин. Путь от корня к файлу однозначно определяет файл. Внутри одного каталога имена листовых файлов уникальны. Имена файлов, находящихся в разных каталогах могут совпадать. Для того чтобы однозначно определить файл по его имени принято именовать файл полным именем (pathname), которое состоит из списка имен вложенных каталогов, по которому можно найти путь от корня к файлу, плюс имя файла в каталоге, непосредственно содержащем данный файл. Таким образом, имя включает цепочку имен - путь к файлу, например /корень/каталог 2/файл 5. Это так называемое абсолютное имя. Такие имена уникальны.

Похожие статьи




Системный анализ предметной области - Файловые системы

Предыдущая | Следующая