Поняття файлової структури
Файл – це інформація, яка зберігається на машинному носії під певним ім'ям.
У файлах можуть зберігатись програми, тексти, дані.
Файли ідентифікуються (однозначно визначаються) іменами. Користувачі надають файлам символьні імена. У деяких ОС, наприклад в ОС фірми Microsoft, кожне ім'я файлу складається безпосередньо з ім'я файлу , що дається користувачем, ірозширення. При цьому враховуються обмеження ОС як на символи, що використовуються в імені, так і на довжину імені. Донедавна ці межі були дуже вузькі. Наприклад, файлова система операційної системи MS-DOS обмежувала довжину імені схемою 8.3 (8 символів відводилося під ім'я, 3 - під розширення). Сучасні файлові системи зазвичай підтримують довгі символьні імена файлів. ОС сімейства Windows дозволяють давати імена розміром до 255 символів. Розширення відокремлюється від імені файлу символом “.” (крапка).
Розширення показує тип файлу:
ехе, сом виконувані файли, тобто. програми, написані однією з мов програмування;
xls – файли, створені в табличному процесорі Excel;
mdb - файли системи управління базами даних (СУБД) Access.
Зазвичай для зручності роботи файли поєднуються в каталоги (папки).
Щоб операційна система могла звертатися до файлів, необхідно вказуватиповне ім'я файла, що складається з імені зовнішнього пристрою (зазвичай диска), послідовності вкладених папок та імені файлу. Наприклад,
C:\User\Лист.doc–повне ім'я файлуЛист.doc, що знаходиться на диску С: у папціUser. послідовність імені зовнішнього пристрою та всіх вкладених папок називаєтьсяповним шляхом до файлу.
Шаблоном називаєтьсяузагальнене ім'я для групи файлів, у якому є символи: * або ?.
Символ*означає, що замість нього, починаючи з позиції, де він стоїть, і до кінця імені можуть стояти будь-які допустимі символи.
Символ?означає, що в цій позиції може стояти будь-який, але лише один допустимий символ.
шаблон*.docозначає всі файли з розширенням .doc,
шаблон Лист?.doc означає всі файли з іменами Лист1.doc, Лист3.doc, ЛистZ.doc, ЛистA.doc, і т.д.
Для зберігання файлів на дисках та забезпечення доступу до них сучасні дискові ОС створюютьфайлові системи. Принцип організації багатьох файлових систем – табличний.
Поняттяфайлова системамає два значення. Так називають, по-перше, певний спосіб організації файлів, каталогів і т. д., а по-друге, конкретна множина файлів, каталогів і т. д., організована цим способом.
Дані про те, де диска записаний той чи інший файл, зберігаються в системній області диска в спеціальнихтаблицях розміщення файлів.
Файлові системи компанії Microsoft.
Ранні версії ОС Windows компанії Microsoft використовували таблиці розміщення файлівFAT(FAT – FileAllocationTable).
В результаті форматування на диску утворюються доріжки (концентричні кола), кожна з яких містить певну кількістьсекторів. Сектор – ділянка доріжки, що зберігає мінімальну порцію інформації, яка може бути зчитана з диска або записана на диск.
Тут і виникає проблема нераціонального використання дискового простору. Справа в тому, що один кластер не може містити більше одного файлу. Тоді файл розміром 1 Кбайт використовуватиме кластер розміром 8 Кбайт і 16 Кбайт вЗалежно від розміру диска. У версії ОС Windows 95 OSR2 вперше з'явився формат таблиці розміщення файлів FAT32 (32 біт), і кількість кластерів зросла до 232 = 4294967296, що дозволяє використовувати кластери розміром 4 Кбайт.
З кожним файлом пов'язується повне ім'я файлу, дата створення файлу, атрибути файлу, довжина файлу.
Елемент FAT для опису файлу включає:
№ 1 кластера, з якого починається запис файлу;
При записі файлу на диск ОС записує номер першого кластера, виділеного файлу, у тому каталозі, де цей файл створюється. Потім елемент, що представляє цей кластер, в FAT ОС записує номер наступного кластера, виділеному файлу і т. д. Таким чином, починаючи пошук файлу з каталогу і слідуючи покажчикам в FAT, ОС може здійснити вибірку кластерів, що належать до файлу кластерів у відповідному порядку, кластер за кластером . Саме тому під час руйнування таблиці FAT файл відновити неможливо. Таблиця FAT зберігається на диску у двох примірниках.
Файлова система FAT16 підтримується всіма ОС компанії Microsoft, деякими ОС сімейства Unix, ОС сімейства OS/2.
Windows NT Workstation, Windows 2000 Professional та Windows XP підтримують файлову систему NTFS.
Файлова система NTFS представляється як таблиціMFT(MasterFileTable),має такий вид: