1. В основе любой ОС лежит принцип организации работы внешнего устройства хранения информации. Основным понятием при этом является файл - логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область.
Файл характеризуется следующими параметрами: полным именем файла; объемом файла в байтах; датой и временем создания (модификации) файла; специальными атрибутами файла.
2. Полное имя файла состоит из двух частей: собственно имени, которое должно быть уникально, чтобы отличить один файл от другого, и расширения, отделяемого от имени точкой. В MS DOS принята система полного имени (8,3), означающая, что имя файла может включать до 8, а расширение – до 3 буквенно-цифровых символов (причем в качестве букв допустимы только символы латинского алфавита). Начиная с ОС Windows 95 появилась возможность использовать длинные имена файлов (до 254 символов), при этом были сняты практически все ограничения на допустимые символы, используемые в именах.
3. Для доступа к файлам, хранящихся на внешних носителях, необходимо иметь некоторую их организацию. Имена файлов регистрируются на носителях в папках (каталогах, директориях).Папка (каталог) – это справочник файлов с указанием месторасположения на носителе. Во всех ОС, начиная с MS DOS, принята иерархическая структура организации папок. На каждом носителе всегда имеется единственный главный (корневой) каталог. Он находится на 0-м уровне иерархической структуры. Корневой каталог создается при форматировании (инициализации, разметке) носителя, имеет ограниченный размер и не может быть удален средствами ОС. В главный каталог могут входить другие каталоги и файлы, которые создаются командами ОС и могут быть удалены соответствующими командами.
4. Для указания пути к файлу необходимо использовать полное имя файла, имеющего структуру [ накопитель: ][ путь\ ] имя-файла.расширение.
5. Файловая система – часть ОС, управляющая размещением и доступом к файлам и папкам на физическом носителе, которая создается в процессе форматирования носителя. Файловая структура носителя данных – организация размещения на носителе главного каталога, папок, файлов, операционной системы, а также выделенные для них объемы секторов, кластеров, дорожек.
6. Для увеличения скорости обмена данными между внешними накопителями и оперативной памятью группы смежных секторов объединяются в кластеры.Кластер – это минимальный размер адресуемого пространства на носителе.
7. На выбор файловой системы оказывают влияние ряд факторов: цель, для которой предполагается использовать ПК; аппаратная платформа; количество жестких дисков и их объем; требования к безопасности; используемые в системе приложения.
8. Во многих современных ПК используется файловая система FAT (File Allocation Tabl – таблица размещения файлов). Сначала для дискет и небольших жестких дисков (менее 16 Мбайт) использовалась 12-разрядная версия FAT (так называемая FAT12). В MS-DOS v.3.0 была введена 16-разрядная версия FAT для более крупных дисков. Концепция, заложенная в основу FAT, предусматривает не только секторную организацию структуры диска, но и разбиение его на четыре функциональные области: блок начальной загрузки; таблицу размещения файлов; главный каталог; файлы и каталоги разного назначения.
9. Появление жестких дисков большой емкости (десятки и сотни Гбайт) заставило разработчиков ОС перейти к 32-разрядной файловой системе FAT32, обеспечивающей оптимальный доступ к жестким дискам, CD(DVD)-ROM и сетевым ресурсам, повышая скорость и производительность всех операций ввода/вывода.FAT32 обеспечивает следующие преимущества по сравнению с прежними реализациями FAT: поддержку дисков размером до 2 Тбайт; более эффективное расходование дискового пространства (на 10-15%); быструю работу с малыми и средними каталогами и эффективная работа на медленных дисках; повышенную надежность и более быструю загрузку программ.
10. Файловая система NTFS (New Technologies File System – файловая система новой технологии) содержит множество улучшений по сравнению с системами FAT. Наиболее важные относятся к: оптимизированному использованию пространства на больших томах, исправлению ошибок после аварий, защите данных от несанкционированного доступа, службе индексации, сжатию и шифрованию данных, восстановлению системы после серьезных сбоев.
1. Что такое файл? Какими параметрами он характеризуется?
2. Как определяется полное имя файла в системе MS DOS? Какие ограничения накладываются на используемые символы в этой ОС?
3. Какие ограничения на полные имена файлов сняты в ОС семейства Windows?
4. Что собой представляют шаблоны в именах файлов? Определите основные правила их использования.
5. Что собой представляют папки? Для каких целей они используются и как образуется иерархическая структура папок?
6. Что собой представляет путь к файлу? Как он образуется?
7. Дайте определения файловой системы. Что собой представляет файловая структура носителя данных?
8. Определите файловую структуру дискеты.
9. Какие факторы оказывают влияние на выбор файловой системы?
10. Что собой представляет файловая система FAT16? Опишите структуру носите в этой системе.
11. Какую информацию содержит блок начальной загрузки?
12. Опишите структуру записи в главном каталоге файловой системы FAT16.
13. Опишите механизм доступа к кластерам файла в файловой системе FAT16.
14. В чем состоят достоинства и недостатки файловой системы FAT16?
15. Сравните между собой характеристики файловых систем FAT16 и FAT32. В чем состоят преимущества FAT32?
16. Какими преимуществами обладает файловая система NTFS?
17. Опишите структуру файловой системы NTFS.
18. Опишите механизм поиска файлов в системе NTFS.
19. Какие ограничения накладываются на использование файловой системы NTFS?
20. Какие перспективные направления файловых систем вы знаете?
* Если в ПК установлен один жесткий диск, то он, как правило, разбивается на несколько логических дисков (разделов диска), имеющих имена C:, D: и т.д. Такое разбиение осуществляется специальными программами, например, в MS DOS внешней командой FDISK, в Windows XP – программой Partion Magic.
