Dosya sistemi bileşenleri. Dosya sistemi nedir? Ne tür dosya sistemleri var

İyi günler sevgili kullanıcı, bu makale dosyalar gibi bir konuya odaklanacak. Yani, dikkate alacağız: Dosya yönetimi, dosya türleri, dosya yapısı, dosya öznitelikleri.

Dosya sistemi

İşletim sisteminin ana görevlerinden biri, disklerde depolanan verilerle çalışırken kullanıcıya kolaylık sağlamaktır. Bunu yapmak için işletim sistemi, saklanan verilerin fiziksel yapısını, Norton Commander, Far Manager veya Windows Explorer gibi yardımcı programlar tarafından ekranda görüntülenen bir dizin ağacı olarak uygulanan bazı kullanıcı dostu mantıksal modellerle değiştirir. Bu modelin temel unsuru, dosya hangisiyle aynı dosya sistemi genel olarak, hem mantıksal hem de fiziksel yapı ile karakterize edilebilir.

Dosya yönetimi

Dosya- veri okumak ve yazmak için tasarlanmış adlandırılmış bir harici bellek alanı.

Dosyalar güçten bağımsız bellekte saklanır. OP'de bir dosya sistemini simüle etmek için bir yapı oluşturulduğunda, bir istisna ramdisktir.

Dosya sistemi(FS), adlandırılmış veri kümeleri - dosyalara oluşturma, depolama ve erişim organizasyonunu sağlayan bir işletim sistemi bileşenidir.

Dosya sistemi şunları içerir: Dosya sistemi şunları içerir:

• Diskteki tüm dosyaların toplanması.
• Dosyaları yönetmek için kullanılan veri yapıları kümeleri (dosya dizinleri, dosya tanımlayıcıları, boş ve kullanılmış disk alanı tahsis etmek için tablolar).
• Dosyalar üzerinde çeşitli işlemleri uygulayan bir dizi sistem yazılımı aracı: oluşturma, yok etme, okuma, yazma, adlandırma, arama.

FS tarafından çözülen görevler, hesaplama sürecini bir bütün olarak düzenleme şekline bağlıdır. En basit tür, tek kullanıcılı ve tek programlı işletim sistemlerinde FS'dir. Böyle bir FS'deki ana işlevler, aşağıdaki görevleri çözmeyi amaçlar:

• Dosya adlandırma.
• Uygulamalar için programlama arayüzü.
• FS mantıksal modelini veri ambarının fiziksel organizasyonuyla eşleştirme.
• Elektrik kesintilerine, donanım ve yazılım hatalarına karşı FS esnekliği.

FS görevleri, tek kullanıcı için çalışmak üzere tasarlanmış, ancak aynı anda birkaç işlemi çalıştırmayı mümkün kılan tek kullanıcılı çok görevli işletim sistemlerinde daha karmaşık hale gelir. Yukarıda listelenen görevlere yeni bir görev eklendi - birden çok işlemden dosya paylaşımı.

Bu durumda, dosya paylaşılan bir kaynaktır; bu, FS'nin bu tür kaynaklarla ilişkili tüm karmaşık sorunları çözmesi gerektiği anlamına gelir. Özellikle: Dosyayı ve parçalarını bloke etme, kopyaları uzlaştırma, yarışları önleme, kilitlenmeleri ortadan kaldırma araçları sağlanmalıdır. Çok kullanıcılı sistemlerde başka bir görev belirir: Bir kullanıcının dosyalarını başka bir kullanıcının yetkisiz erişimine karşı korumak.

Bir ağ işletim sisteminin parçası olarak çalışan FS'nin işlevleri daha da karmaşık hale geliyor; korumayı organize etmesi gerekiyor Dosyalar bir kullanıcının başka bir kullanıcı tarafından yetkisiz erişimden korunması.

Ana amaç dosya sistemi ve karşılık gelen dosya yönetim sistemleri- dosyalar olarak organize edilmiş dosyaların uygun yönetiminin organizasyonu: İhtiyacımız olan kaydın belirli fiziksel adreslerini gösteren verilere düşük seviyeli erişim yerine, dosya adını ve içindeki kaydı belirten mantıksal erişim kullanıyoruz.

"Dosya sistemi" ve "dosya yönetim sistemi" terimleri ayırt edilmelidir: dosya sistemi, her şeyden önce, dosyalar olarak düzenlenen verilere erişim ilkelerini tanımlar. Ve "dosya yönetim sistemi" terimi, dosya sisteminin belirli bir uygulamasıyla ilgili olarak kullanılmalıdır, yani. belirli bir işletim sistemindeki dosyalarla çalışmayı sağlayan bir dizi yazılım modülüdür.

Örnek

FAT (dosya tahsis tablosu) dosya sistemi, bir dosya yönetim sistemi olarak birçok uygulamaya sahiptir.

• İlk PC'ler için geliştirilen sisteme basitçe FAT adı verildi (şimdi sadece FAT-12 olarak adlandırılıyor). Disketlerle çalışmak üzere tasarlandı ve bir süredir sabit sürücülerle çalışmak için kullanıldı.
• Daha sonra daha büyük sabit disklerle çalışacak şekilde geliştirildi ve bu yeni uygulamaya FAT-16 adı verildi. bu ad, MS-DOS'un kendisinin SUF'si ile ilgili olarak da kullanılır.
• OS / 2 SF uygulamasına süper FAT adı verilir (ana fark, her dosya için genişletilmiş öznitelikleri destekleme yeteneğidir).
• Windows 9x / NT, vb. için bir SUF sürümü de vardır. (FAT-32).

Dosya türleri

Normal dosyalar: kullanıcının girdiği veya sistem ve kullanıcı programlarının çalışması sonucunda oluşan keyfi nitelikteki bilgileri içerir. Normal bir dosyanın içeriği, onunla çalışan uygulama tarafından belirlenir.

Normal dosyalar iki tür olabilir:

1. Yazılım(yürütülebilir) - işletim sisteminin komut dilinde yazılmış ve bazı sistem işlevlerini yerine getiren programlardır (.exe, .com, .bat uzantılarına sahiptirler).
2. Veri dosyaları- diğer tüm dosya türleri: metin ve grafik belgeleri, elektronik tablolar, veritabanları vb.

Kataloglar Bir yandan, herhangi bir nedenle kullanıcı tarafından birleştirilen bir dosya grubudur (örneğin, oyun programları içeren dosyalar veya bir yazılım paketini oluşturan dosyalar) ve diğer yandan, özel bir dosya türüdür. bazı gayri resmi kriterlere (dosya türü, diskteki konum, erişim hakları, oluşturma ve değiştirme tarihi) göre kullanıcılar tarafından gruplandırılmış bir dosya kümesi hakkında sistem yardım bilgilerini içerir.

Özel dosyalar Dosyalara ve harici cihazlara erişim mekanizmasını birleştirmek için kullanılan G / Ç cihazlarıyla ilişkili sahte dosyalardır. Özel dosyalar, kullanıcının dosyalardan normal yazma veya dosyalardan okuma yoluyla G/Ç işlemlerini gerçekleştirmesini sağlar. Bu komutlar önce FS programları tarafından işlenir ve ardından, isteğin yürütülmesinin bir aşamasında, işletim sistemi ilgili aygıtı (PRN, LPT1 - yazıcı bağlantı noktası için (işletim sistemi için sembolik adlar - bunlar dosyalar), CON - klavye için).

Örnek... Metin1 kopyala (klavye çalışması).

dosya yapısı

dosya yapısı- diskteki tüm dosya grubu ve aralarındaki ilişkiler (dosyaların diskte depolanma sırası).

Dosya yapısı türleri:

• basit, veya tek seviye: dizin, doğrusal bir dosya dizisidir.
• hiyerarşik veya çok seviyeli: bir dizinin kendisi başka bir dizinin parçası olabilir ve içinde birçok dosya ve alt dizin içerebilir. Hiyerarşik yapı iki tipte olabilir: "Ağaç" ve "Ağ". Dosyanın yalnızca bir dizine (OS MS-DOS, Windows) ve "Ağ" girmesine izin veriliyorsa, dizinler bir "Ağaç" oluşturur - dosya aynı anda birkaç dizine girebiliyorsa (UNIX).
• Dosya yapısı, dizinlerin ve dosyaların hiyerarşisini açıklayan bir grafik olarak gösterilebilir:

Dosya adı türleri

Dosyalar adlarıyla tanımlanır. Kullanıcılar dosya verir sembolik isimler, bu, hem kullanılan karakterler hem de adın uzunluğu üzerindeki işletim sistemi kısıtlamalarını hesaba katar. Erken dosya sistemlerinde bu sınırlar oldukça dardı. popüler olanda yani FAT dosya sistemi adların uzunluğu iyi bilinen 8.3 şemasıyla sınırlıdır (adın kendisi için 8 karakter, ad uzantısı için 3 karakter) ve UNIX System V'de bir ad 14 karakterden fazla olamaz.

Bununla birlikte, bir dosyaya gerçekten anımsatıcı bir ad vermenize izin verdiğinden, kullanıcının uzun adlarla çalışması çok daha uygundur, bu sayede yeterince uzun bir süre sonra bile dosyanın ne olduğunu hatırlamak mümkün olacaktır. içerir. Bu nedenle, modern dosya sistemleri genellikle uzun sembolik dosya adlarını destekler.

Örneğin, Windows NT, NTFS dosya sisteminde bir dosya adının sonlandırıcı boş karakter hariç 255 karaktere kadar olabileceğini belirtir.

Uzun adlara geçmek, kısa adlar kullanan önceden oluşturulmuş uygulamalarla uyumluluk sorununa yol açar. Uygulamaların önceki sözleşmelere uygun olarak dosyalara erişmesi için, dosya sisteminin uzun adlara sahip dosyalara eşdeğer kısa adlar (takma adlar) sağlayabilmesi gerekir. Bu nedenle, önemli görevlerden biri, karşılık gelen kısa isimlerin üretilmesi sorunudur.

Sembolik isimler üç tip olabilir: basit, bileşik ve göreceli:

1. Basit isim bir dizindeki bir dosyayı tanımlar, sembolün terminolojisi ve adın uzunluğu dikkate alınarak dosyalara atanır.
2. Ad Soyad yolun kökten verilen dosyaya, disk adına, dosya adına geçtiği tüm dizinlerin basit sembolik adları zinciridir. yani tam adı bileşik, basit adların işletim sistemi sınırlayıcısı ile birbirinden ayrıldığı.
3. Dosya da tanımlanabilir akraba adı... Göreceli dosya adı, "geçerli dizin" terimiyle tanımlanır. Her an, dizinlerden biri günceldir ve bu dizin, işletim sisteminin komutuyla kullanıcının kendisi tarafından seçilir. Dosya sistemi, tam nitelikli bir dosya adı oluşturmak için göreli adlara ek olarak kullanılabilmesi için geçerli dizinin adını yakalar.

Ağaç benzeri dosya yapısında, bir dosya ile tam adı - “bir dosya - bir tam ad” arasında bire bir yazışma vardır. Bir ağ dosya yapısında, bir dosya birkaç dizine dahil edilebilir, bu da birkaç tam ada sahip olabileceği anlamına gelir; burada yazışma doğrudur - "bir dosya - birçok tam ad".

Geçerli dizinin 2008_year olduğunu varsayarak, 2.doc dosyası için üç ad türünün tümünü tanımlayın.

• Basit ad: 2.doc
• Tam ad: C: \ 2008_year \ Documents \ 2.doc
• Göreceli ad: Belgeler \ 2.doc

Dosya öznitelikleri

Nitelikler bir dosyanın önemli bir özelliğidir. Öznitellikler Dosyaların özelliklerini açıklayan bilgidir. Olası dosya özniteliklerine örnekler:

• Salt okunur bayrak;
• "Gizli dosya" imzalayın (Gizli);
• "Sistem dosyasını" (Sistem) imzalayın;
• Arşiv işareti;
• Dosya türü (normal dosya, dizin, özel dosya);
• Dosyanın sahibi;
• Dosya yaratıcısı;
• Dosya erişim şifresi;
• İzin verilen dosya erişim işlemleri hakkında bilgi;
• Oluşturma zamanı, son erişim ve son değişiklik;
• Geçerli dosya boyutu;
• Maksimum dosya boyutu;
• "Geçici (işlem tamamlandıktan sonra kaldır)" imzalayın;
• Engelleme işareti.

Farklı türdeki dosya sistemlerinde, dosyaları karakterize etmek için farklı öznitelik kümeleri kullanılabilir (örneğin, tek kullanıcılı bir işletim sisteminde, öznitelikler kümesi, kullanıcı ve güvenlikle ilgili özelliklerden (dosya oluşturucu, dosya erişimi için parola, vb.) yoksun olacaktır. .).

Kullanıcı, dosya sistemi tarafından bu amaç için sağlanan araçları kullanarak özniteliklere erişebilir. Genel olarak, herhangi bir özniteliğin değerlerini okuyabilir, ancak yalnızca birkaçını değiştirebilirsiniz, örneğin dosyanın izinlerini değiştirebilirsiniz, ancak oluşturma tarihini veya mevcut dosya boyutunu değiştiremezsiniz.

Dosya izinleri

Bir dosyaya erişim haklarının belirlenmesi, her kullanıcı için belirli bir dosyaya uygulayabileceği bir dizi işlemin tanımlanması anlamına gelir. Farklı dosya sistemlerinin kendi farklılaştırılmış erişim işlemleri listesi olabilir. Bu liste aşağıdaki işlemleri içerebilir:

• dosya oluşturma.
• dosyanın imhası.
• bir dosyaya yazma.
• bir dosya açmak.
• dosyayı kapatıyoruz.
• bir dosyadan okuma.
• dosya ekleme.
• dosyada ara.
• dosya özniteliklerini almak.
• yeni öznitelik değerlerinin ayarlanması.
• yeniden adlandırma.
• dosya yürütme.
• dizin okuma vb.

En genel durumda erişim hakları sütunların tüm sistem dosyalarına, satırlara - tüm kullanıcılara karşılık geldiği ve izin verilen işlemlerin satır ve sütunların kesişiminde gösterildiği bir erişim hakları matrisi ile tanımlanabilir:

Bazı sistemlerde kullanıcılar ayrı kategorilere ayrılabilir. Aynı kategorideki tüm kullanıcılar için tek tip erişim hakları tanımlanır, örneğin UNIX'te tüm kullanıcılar üç kategoriye ayrılır: dosyanın sahibi, grubunun üyeleri ve diğer herkes.

Dosyalar ve dosya sistemi

Tüm programlar ve veriler, bilgisayarın uzun süreli (harici) belleğinde dosyalar şeklinde saklanır.

Dosya bir adı olan ve uzun süreli (harici) bellekte saklanan belirli bir miktar bilgidir (program veya veri).

Dosya adı. Dosya adı, bir nokta ile ayrılmış iki bölümden oluşur: gerçek dosya adı ve türünü (program, veri vb.) belirleyen uzantı. Dosyanın gerçek adı kullanıcı tarafından verilir ve dosya türü genellikle oluşturulduğunda program tarafından otomatik olarak ayarlanır (Tablo 4.2).

Farklı işletim sistemlerinin farklı dosya adı biçimleri vardır. MS-DOS işletim sisteminde, gerçek dosya adı en fazla 8 Latin alfabesi harfini, sayıları ve bazı özel karakterleri içermeli ve uzantı üç Latin harfinden oluşmalıdır, örneğin: proba.txt

Windows işletim sisteminde dosya adı en fazla 255 karakter uzunluğunda olabilir ve Rus alfabesi kullanılabilir, örneğin: Bilgi birimleri.doc

Dosya sistemi. Her depolama ortamı (disket, sabit disk veya lazer disk) çok sayıda dosya depolayabilir. Dosyaların diskte depolanma sırası, kullanılan dosya sistemi tarafından belirlenir.

Her disk iki alana bölünmüştür: bir dosya depolama alanı ve bir dizin. Dizin, dosyanın adını ve diske yerleştirilmesinin başlangıcının bir göstergesini içerir. Bir diskin bir kitapla analojisini çizersek, dosya depolama alanı içeriğine, dizin ise içindekiler tablosuna karşılık gelir. Üstelik kitap sayfalardan, disk ise sektörlerden oluşuyor.

Az sayıda dosyaya sahip diskler için (birkaç düzineye kadar) kullanılabilir tek seviyeli dosya sistemi dizin (disk içindekiler tablosu) dosya adlarının doğrusal bir dizisi olduğunda (Tablo 4.3). Böyle bir katalog, yalnızca bireysel hikayelerin başlıklarını içeren bir çocuk kitabının içindekiler tablosu ile karşılaştırılabilir.

Diskte yüzlerce ve binlerce dosya depolanıyorsa, arama kolaylığı için kullanılır. çok düzeyli hiyerarşik dosya sistemi ağaç yapısına sahiptir. Böyle bir hiyerarşik sistem, örneğin, bölümler, bölümler, paragraflar ve paragraflardan oluşan hiyerarşik bir sistem olan bu ders kitabının içindekiler tablosu ile karşılaştırılabilir.

İlk kök dizin, 1. seviyenin alt dizinlerini içerir, ikincisinin her biri 2. seviyenin alt dizinlerini içerebilir, vb. Dosyaların her seviyedeki dizinlerde saklanabileceğine dikkat edilmelidir.

Örneğin, kök dizin, 1. düzeyin iki alt dizini (Directory_1, Directory_2) ve bir dosya (File_1) içerebilir. Sırayla, 1. seviye dizin (Directory_1), ikinci seviyenin iki alt dizini (Directory_1.1 ve Directory_1.2) ve bir dosya (File_1.1) içerir - Şek. 4.21.

Dosya sistemi bir dosya depolama ve dizin organizasyon sistemidir.

Belirli bir örnekle hiyerarşik bir dosya sistemini ele alalım. Her diskin mantıksal bir adı vardır (A :, B: - disketler, C :, D :, E: ve benzeri - sabit ve lazer diskler).

C: sürücüsünün kök dizininin iki adet 1. düzey dizine (OYUNLAR, METİN) ve GAMES dizininin bir adet 2. düzey dizine (SATRANÇ) sahip olduğunu varsayalım. Bu durumda, TEXT dizini proba.txt dosyasını içerir ve CHESS dizini chess.exe dosyasını içerir (Şekil 4.22).

Dosyanın yolu. Bu hiyerarşik dosya sisteminde mevcut dosyaları (chess.exe, proba.txt) nasıl bulabilirim? Bunu yapmak için dosyanın yolunu belirtmeniz gerekir. Dosya yolu, mantıksal bir sürücü adı ("\" ile ayrılmış) ve sonuncusu gerekli dosyayı içeren iç içe dizinlerin adları dizisini içerir. Yukarıdaki dosyalara giden yollar aşağıdaki gibi yazılabilir:

Dosya adı ile birlikte dosya yolu bazen tam dosya adı.

Tam nitelikli dosya adı örneği:

C \ OYUNLAR \ SATRANÇ \ chess.exe

Grafiksel bir arayüz kullanarak dosya sistemi gösterimi. Dizinleri ve dosyaları içeren MS-DOS hiyerarşik dosya sistemi, Windows işletim sisteminde hiyerarşik bir klasör ve belge sistemi biçiminde bir grafik arabirim kullanılarak temsil edilir. Windows'taki klasör, MS-DOS dizinine benzer

Ancak bu sistemlerin hiyerarşik yapısı biraz farklıdır. Hiyerarşik MS-DOS dosya sisteminde, nesneler hiyerarşisinin en üstünde, dalların (alt dizinlerin) büyüdüğü ve yaprakların (dosyaların) üzerinde bulunduğu bir ağacın gövdesiyle karşılaştırılabilen diskin kök dizinidir. Şubeler.

Windows'ta, klasör hiyerarşisinin en üstünde klasör bulunur. masaüstü... Bir sonraki seviye klasörlerle temsil edilir Bilgisayarım, Çöp Kutusu ve ağ ortamı(bilgisayar yerel bir ağa bağlıysa) - şek. 4.23.

2. Menü öğelerinden birini seçerek Görünüm (Büyük simgeler, Küçük simgeler, Liste, Tablo), klasör içeriğinin nasıl sunulacağını özelleştirebilirsiniz.

Dosya ağ ortamı yerel ağa bağlı olan tüm bilgisayarların klasörlerini içerir.

Dosya sepet geçici olarak silinen tüm klasörleri ve dosyaları içerir. Gerekirse silinir ve saklanır sepet klasörler ve belgeler geri yüklenebilir.

3. Dosyaları kalıcı olarak silmek için [Dosya-Çöpü Boşalt] komutunu girin.

Dosya işlemleri. Bir bilgisayarda çalışma sürecinde, dosyalar üzerinde en sık aşağıdaki işlemler gerçekleştirilir:

• kopyalama (dosyanın bir kopyası başka bir dizine yerleştirilir);
• taşı (dosyanın kendisi başka bir dizine taşınır);
• silme (dosya kaydı dizinden silinir);
• yeniden adlandırın (dosya adı değişir).

Windows grafik arayüzü, Sürükle ve Bırak yöntemini kullanarak fare ile dosyalar üzerinde işlemlere izin verir. Ayrıca, sözde dosyalarla çalışmak için özel uygulamalar da vardır. dosya yöneticileri: Norton Commander, Windows Commander, Dosya Gezgini vb.

Bazı durumlarda, komut satırı arayüzü ile çalışmak gerekli hale gelir. Windows, bir MS-DOS komut satırı arabirim modu sağlar.

Komut satırı arayüzü

1. [Programlar-MS-DOS Oturumu] komutunu girin. Uygulama penceresi görünecektir MS-DOS oturumu.

Sistem isteminde, klavyeden aşağıdakiler dahil MS-DOS komutlarını girebilirsiniz:

• dosyalarla çalışmak için komutlar (kopyala, del, yeniden adlandır, vb.);
• dizinlerle çalışma komutları (dir, mkdir, chdir, vb.);
• disklerle çalışma komutları (format, birleştirme, vb.).

2. Düzinelerce MS-DOS komutu vardır ve her komutun hatırlanması zor olan kendi formatı ve parametreleri vardır. Bir komutla ilgili yardım bilgisi almak için komut adından sonra /?

Örneğin, format komutuyla ilgili yardım almak için sistem isteminde şunu girin: C: \ WINDOWS> format /?

Düşünülecek Sorular

1. MS-DOS dosya sisteminde hiyerarşinin en tepesindeki öğe hangisidir? Windows GUI'de mi?

pratik görevler

4.11. Komut satırı arayüzünü ve dosya yöneticisini kullanarak dosyaları kopyalayın.

4.12. Bilgisayarınızdaki disk hacminin yanı sıra kullanılan ve boş alan miktarını kontrol edin.

4.13. dir komut biçimine aşina olun. C sürücüsünün kök dizinini görüntüleyin.

Dosya sistemi (İngilizce dosya sistemi) - depolama ortamındaki verileri düzenleme, depolama ve adlandırma şeklini belirleyen düzenlemeler. Genellikle dosya biçiminde gruplandırılan bilgilerin fiziksel olarak depolanma biçimini tanımlar. Belirli dosya sistemi, dosya adının (klasör) boyutunu, olası maksimum dosya ve bölüm boyutunu ve bir dizi dosya özniteliğini belirler. Bazı dosya sistemleri, erişim denetimi veya dosya şifreleme gibi hizmet yetenekleri sağlar.

Dosya sistemi, bir tarafta depolama ortamını ve diğer tarafta dosyalara erişim için API'yi birbirine bağlar. Bir uygulama programı bir dosyaya eriştiğinde, bilginin belirli bir dosyada nasıl bulunduğu ve hangi fiziksel ortam türüne (CD, sabit disk, manyetik bant veya flash bellek bloğu) yazıldığı hakkında hiçbir fikri yoktur. Programın tek bildiği dosyanın adı, boyutu ve nitelikleridir. Bu verileri dosya sistemi sürücüsünden alır. Dosyanın fiziksel ortama (örneğin bir sabit disk) nereye ve nasıl yazılacağını belirleyen dosya sistemidir.

İşletim sistemi açısından, tüm disk, 512 bayt boyutunda ve üzeri bir küme kümesidir. Dosya sistemi sürücüleri, kümeleri dosyalar ve dizinler (aslında o dizindeki dosyaların listesini içeren dosyalardır) halinde düzenler. Aynı sürücüler, şu anda hangi kümelerin kullanımda olduğunu, hangilerinin ücretsiz olduğunu, hangilerinin hatalı olarak işaretlendiğini takip eder.

Ancak dosya sistemi, fiziksel depolama ortamıyla doğrudan ilişkili olmak zorunda değildir. Uzak bir bilgisayardaki dosyalara erişmenin bir yolu olan sanal dosya sistemleri ve ağ dosya sistemleri vardır.

Dosya sistemi nasıl çalışır. Windows, her dosya için yerel sürücünün adı ve dizinlerin ve alt dizinlerin adlarından oluşan bir yol oluşturur. Bu nedenle yol, programın dosyayı bulduğu bir tür adrestir. Bazı yararlı dosyaların yolunu aşağıdaki kenar çubuğunda bulabilirsiniz. Bir program belirli bir dosyaya ihtiyaç duyduğunda, Windows'a işletim sisteminin dosya sistemine yeniden yönlendirdiği bir istek gönderir. Dosya sistemi yolu kullanarak nesnenin sabit diskteki fiziksel konumunu belirler ve bunu Windows'a aktarır. Dosya sistemi, sabit sürücüdeki çeşitli dosya adreslerini ilgili yollarına eşleyen bir veritabanı oluşturur. Popüler NTFS dosya sisteminde böyle bir veritabanına MFT (Ana Dosya Tablosu) adı verilir.

Kopyalama neden taşımaktan daha uzun sürüyor? Bir dosya taşındığında, yalnızca ana dosya tablosundaki giriş değiştirilir ve sabit diskte depolanan dosyanın adresi aynı kalır. Kopyalarken, dosya sisteminin verileri yeniden kaydetmesi gerekir, bu genellikle zaman alır.

Pirinç. 3.8. Dosyalar kopyalanıyor

Dosya sisteminde düzenin korunup korunmadığı. Bir depo gibi, bir sabit disk de zamanla dağınık hale gelebilir. Boş alanlarda eski dosyalar silinir veya üzerine yazılır, yeni veriler eklenir ... Ayrıca, Windows, dosyaları birkaç parçaya (parçalara) bölerek, diskteki ilk serbest sektörlerdeki dosyaları kaydeder - uymuyorsa serbest alana. Bu nedenle, zamanla, birkaç adres aynı yola karşılık gelmeye başlar ve örneğin bir fotoğraf gibi büyük bir dosyayı açma süresi sürekli olarak artar. Birleştirme, dosyaların bütünlüğünü geri yüklemenize ve böylece bilgisayarınızın hızını artırmanıza olanak tanır.

Dosya sistemleri nasıl farklılık gösterir. Depolama ortamının gereksinimlerine bağlı olarak birkaç dosya sisteminden biri kullanılabilir. Dosya sistemleri arasındaki temel fark, izin verilen maksimum dosya boyutudur.

Hangi dosya sistemleri var. Bilgisayarlar beş tür dosya sistemi kullanır.

FAT16 (Dosya Ayırma Tablosu 16). 1983 yılında geliştirilmiştir ve yalnızca 2 GB boyutuna kadar olan dosyalarla doğru şekilde çalışabilir. En fazla 4 GB kapasiteli ve 65.536 dosyadan fazla olmayan veri sürücülerine izin verildi. FAT32 ve NTFS artık bu eski dosya sisteminin yerini almıştır.

FAT32. Sabit diskte depolanan veri miktarının sürekli artması nedeniyle, 1997 yılında FAT32 dosya sistemi tanıtıldı. 4 GB'a kadar dosyaları, yaklaşık 8 TB'a kadar sabit sürücüleri destekler ve yaklaşık 270 milyon dosya depolayabilir. Windows 95 ve üzeri sürümlere ek olarak, Apple'ın Mac OS X'i gibi diğer işletim sistemleri de FAT32 dosya sistemini kullanabilir. Şu anda, ortalama dosya boyutu önemli ölçüde arttı - örneğin, bir video filminin hacmi 4 GB'den çok daha fazladır, bu nedenle FAT32'yi yalnızca çıkarılabilir sürücülerde (flash sürücüler veya harici sabit sürücüler) kullanmak mantıklıdır.

NTFS (Yeni Teknoloji Dosya Sistemi).Şu anda Windows için standart dosya sistemidir. Şimdiye kadar 16 TB'a kadar olan dosyaları yönetebilir ve 256 TB'a kadar sabit diskleri destekler. Dosya sistemi neredeyse sınırsız sayıda dosya depolayabilir - 4 milyardan fazla.Daha büyük dosyalar ve daha büyük sabit disklerin kullanılması durumunda NTFS genişletilebilir. Sistemin bir diğer avantajı da loglamadır. Bu teknolojinin yardımıyla, dosyalarda yapılan tüm değişiklikler önce NTFS tarafından sabit diskte ayrı bir alana kaydedilir. Bu, bir elektrik kesintisi meydana geldiğinde olduğu gibi kaydedilirken veri kaybını önler.

exFAT (Genişletilmiş Dosya Ayırma Tablosu). Daha büyük dosyaların kaydedilmesine izin vermek için hafıza kartları için tasarlanmıştır. Ancak exFAT yalnızca Windows ServicePack 2 ve üzeri, Windows Vista ServicePack 1 veya Windows 7'de çalışır. Bu dosya sistemini yalnızca Windows desteklediğinden pratikte kullanılmaz.

HSF + (Hiyerarşik Dosya Sistemi +). Mac OS işletim sistemlerinde standart dosya sistemi. NTFS gibi, çok büyük dosyalar ve sabit sürücülerle uğraşmak için uygundur. Günlüklü bir dosya sistemidir. Windows'ta HSF+ sabit disk kullanmak isteyen herkesin MacDrive gibi ek bir program yüklemesi gerekecektir.

Taşıdığınızda, kopyaladığınızda ve sildiğinizde ne olur. Windows'ta veya Explorer penceresinde dosyaları olan diğer işletim sistemlerinde gerçekleştirilen tüm işlemler, sabit diskte fiziksel dönüşümlere yol açmaz. Çoğu durumda, ana dosya tablosunda küçük değişiklikler yapmak yeterlidir. Aşağıdaki şekiller, Windows'ta çeşitli nesneleri (dosyalar ve klasörler) taşıma, kopyalama ve silme işlemi sırasında sabit diskte ve dosya sisteminde gerçekte neler olduğunu açıkça göstermektedir.

Pirinç. 3.9. Dosya işlemleri

Dosya sistemini değiştirmek mümkün mü? Evet, ancak bunu yapmak için sabit sürücünüzü biçimlendirmeniz gerekir. Hangi dosya sistemlerinin seçileceği, kurulu işletim sistemine veya biçimlendirmenin gerçekleştirildiği programa bağlıdır. Örneğin Windows'ta bunlar FAT32 ve NTFS'dir. Sabit diski yalnızca Windows tabanlı bilgisayarlarda kullanırken, listelenen tüm avantajlar nedeniyle dosya sistemi olarak NTFS'yi seçmeniz önerilir. Veri alışverişi için Mac'inize harici bir sabit sürücü bağlamayı planlıyorsanız, tek seçenek FAT32'dir. Bu, aşağıdaki sorunu ortaya çıkarır: FAT32 kullanırken, Windows herhangi bir kapasitedeki sabit disklerle çalışabilir, ancak biçimlendirme işlemi sırasında bir bölümün veya sabit diskin maksimum boyutu 32 GB ile sınırlıdır. Çıkış yolu: Paragon Disk Manager gibi sabit sürücülerle çalışma programlarının yardımıyla, tüm sabit sürücüyü FAT32'de biçimlendirmek mümkün olacaktır.

Kütüphaneler nelerdir. Windows 7, ek bir dosya yönetimi özelliği sunar - kitaplıklar. Kullanılabilir dört tür kitaplık vardır: Videolar, Belgeler, Resimler ve Müzik. Konumlarından bağımsız olarak, ilgili türdeki tüm dosyaları tek bir klasörde gösterirler. Dosyalar fiziksel olarak kitaplık klasörlerinde bulunmasa da, bunlarla kopyalama, yeniden adlandırma veya silme gibi herhangi bir işlemi doğrudan ilgili kitaplıkta gerçekleştirebilirsiniz. Picasa da dahil olmak üzere bazı programlar, dosyaları verimli bir şekilde düzenlemek için kitaplıkları da kullanır. Hatta sabit sürücüdeki görüntüleri veya diğer dosyaları bağımsız olarak arayabilirler.

Programlar verilere nasıl erişir. Sabit sürücüye erişmek isteyen tüm programlar, önce Windows'a dosyanın yolunu içeren bir istek gönderir. İşletim sistemi daha sonra onu dosya sistemi tablosuna yönlendirir. Bu tablo, dosyanın sabit sürücüde bulunabileceği fiziksel adresini içerir. Bu adresi kullanarak dosya sistemi istenilen dosyayı bulur ve işletim sistemine aktarır. Windows, alınan dosyayı ilgili istekle eşleştirir ve onu isteği gönderen programa gönderir. Bundan sonra, program dosyayı örneğin Microsoft Word'de açar ve böylece onu düzenleme yeteneği sağlar. Dosya daha sonra her değiştirildiğinde, örneğin kaydetme veya silme sırasında, program yeni bir istek başlatacaktır.

Pirinç. 3.10. Veri erişiminin organizasyonu

Dosya sistemi ile çalışıyoruz. Dosya sisteminin eylemi, kullanıcının gözünden gizlenir. Ve yine de bu sürece müdahale etme yeteneğine sahip - bilgisayarının sabit diskindeki dosya sisteminin türünü bulmak için sosyal programları kullanmak ve gerekirse başka birine dönüştürmek.

Pirinç. 3.11. Dosya sistemi ile çalışma

Er ya da geç, acemi bir bilgisayar kullanıcısı, dosya sistemi (FS) gibi bir kavramla karşı karşıya kalır. Kural olarak, bu terimle ilk tanışma, bir depolama ortamını biçimlendirirken gerçekleşir: mantıksal sürücüler ve eklenti ortamları (flash sürücüler, hafıza kartları, harici sabit sürücü).

Biçimlendirmeden önce Windows işletim sistemi, ortamdaki dosya sistemi türünü, kümenin boyutunu, biçimlendirme yöntemini (hızlı veya tam) seçmenizi ister. Bir dosya sisteminin ne olduğunu ve ne için olduğunu görelim.

Tüm bilgiler, belirli bir düzende düzenlenmesi gereken bir biçimde ortama kaydedilir, aksi takdirde işletim sistemi ve programlar verilerle çalışamaz. Bu düzen, dosyaları medyaya yerleştirmek için belirli algoritmalar ve kurallar kullanarak dosya sistemini düzenler.

Bir program diskte bir dosyaya ihtiyaç duyduğunda, onun nasıl veya nerede saklandığını bilmesine gerek yoktur. Bu verileri istenen dosyaya erişim sağlayacak olan dosya sistemine iletmek için programın tek yapması gereken dosyanın adını, boyutunu ve niteliklerini bilmektir. Aynısı bir ortama veri yazarken de olur: program dosya hakkındaki bilgileri (ad, boyut, nitelikler) dosya sistemine aktarır ve bu da onu kendi özel kurallarına göre kaydeder.

Daha iyi bir anlayış için, bir müşteriye başlığına göre bir kitap dağıtan bir kütüphaneci hayal edin. Veya ters sırada: müşteri, okunan kitabı kütüphaneciye verir ve kitapçı onu tekrar depoya yerleştirir. Müşterinin kitabın nerede ve nasıl saklandığını bilmesine gerek yoktur, bu kurum çalışanının sorumluluğundadır. Kütüphaneci, kütüphaneyi kataloglama kurallarını bilir ve bu kurallara göre yayını arar veya geri yerleştirir, yani. resmi işlevlerini yerine getirir. Bu örnekte, kütüphane depolama ortamıdır, kütüphaneci dosya sistemidir ve istemci programdır.

Dosya sisteminin ana işlevleri

Dosya sisteminin ana işlevleri şunlardır:

• veri taşıyıcıya dosya şeklinde yerleştirme ve sipariş verme;
• depolama ortamında desteklenen maksimum veri miktarının belirlenmesi;
• dosya oluşturma, okuma ve silme;
• dosya özniteliklerinin atanması ve değiştirilmesi (boyut, oluşturma ve değiştirme zamanı, dosyanın sahibi ve yaratıcısı, salt okunur, gizli dosya, geçici dosya, arşiv, yürütülebilir dosya, maksimum dosya adı uzunluğu vb.);
• dosya yapısının tanımlanması;
• dosyaların mantıksal organizasyonu için dizinlerin organizasyonu;
• sistem arızası durumunda dosya koruması;
• dosyaların yetkisiz erişime ve içeriklerindeki değişikliklere karşı korunması.

Bir sabit diske veya başka herhangi bir ortama kaydedilen bilgiler, bir küme organizasyonu temelinde buna yerleştirilir. Küme, dosyanın tamamının veya bir kısmının yerleştirildiği belirli büyüklükteki bir hücre türüdür.

Dosya bir küme boyutundaysa, yalnızca bir kümeyi kaplar. Dosya boyutu hücre boyutunu aşarsa, birkaç küme hücresine yerleştirilir. Ayrıca, serbest kümeler yan yana yer almayabilir, ancak diskin fiziksel yüzeyine dağılmış olabilir. Böyle bir sistem, dosyaları depolarken alanın en verimli şekilde kullanılmasını sağlar. Dosya sisteminin görevi, yazma sırasında dosyayı en uygun şekilde serbest kümelere ayrıştırmak, ayrıca okuma sırasında toplamak ve programa veya işletim sistemine vermektir.

Dosya sistemi türleri

Bilgisayarların, depolama ortamlarının ve işletim sistemlerinin evrim sürecinde çok sayıda dosya sistemi ortaya çıkmış ve ortadan kalkmıştır. Böyle bir evrimsel seçim sürecinde, bugün aşağıdaki FS türleri esas olarak sabit sürücüler ve harici sürücülerle (flash sürücüler, hafıza kartları, harici sabit sürücüler, CD'ler) çalışmak için kullanılmaktadır:

1. FAT32
2. ISO9660

Son iki sistem CD'lerle çalışmak üzere tasarlanmıştır. Ext3 ve Ext4 dosya sistemleri, Linux tabanlı işletim sistemleriyle çalışır. NFS Plus, Apple bilgisayarlarda kullanılan OS X işletim sistemleri için bir dosya sistemidir.

En yaygın dosya sistemleri NTFS ve FAT32'dir ve bu şaşırtıcı değildir, çünkü dünyadaki bilgisayarların büyük çoğunluğunu çalıştıran Windows işletim sistemleri için tasarlanmıştır.

Şimdi FAT32, veri güvenliği ve koruma açısından daha yüksek güvenilirliği nedeniyle aktif olarak daha gelişmiş NTFS sistemi ile değiştiriliyor. Ek olarak, sabit disk bölümü FAT32'de biçimlendirilmişse, Windows'un en son sürümleri kendilerinin yüklenmesine izin vermez. Yükleyici, bölümü NTFS olarak biçimlendirmenizi isteyecektir.

NTFS dosya sistemi, yüzlerce terabaytlık disklerle ve 16 terabayta kadar tek bir dosyayla çalışmayı destekler.

FAT32 dosya sistemi, 8 terabayta kadar sürücüleri ve 4 GB'a kadar tek bir dosya boyutunu destekler. Çoğu zaman, bu FS flash sürücülerde ve hafıza kartlarında kullanılır. Harici sürücülerin fabrikada biçimlendirilmesi FAT32'dedir.

Ancak 4GB dosya boyutu sınırı bugün zaten büyük bir dezavantaj. yüksek kaliteli videonun yaygınlaşması nedeniyle film dosya boyutu bu sınırı aşacak ve ortama kayıt yapılamayacaktır.

Paylaş.

Dosya sistemi amacı harici bellekte saklanan verilerle verimli çalışmayı organize etmek ve bu verilerle çalışırken kullanıcıya uygun bir arayüz sağlamak olan işletim sisteminin bir parçasıdır. Bilgilerin bir manyetik diskte depolanmasını organize etmek kolay değildir. Bu, örneğin, disk denetleyicisinin cihazı, kayıtlarıyla çalışmanın özellikleri hakkında iyi bir bilgi gerektirir. Diskle doğrudan iletişim, disk sürücüsü adı verilen bir OS I/O bileşeninin ayrıcalığıdır. Bilgisayar kullanıcısını donanımla etkileşimin karmaşıklığından kurtarmak için net bir soyut dosya sistemi modeli icat edildi. Dosya yazmak veya okumak, kavramsal olarak düşük seviyeli cihaz işlemlerinden daha basittir.

listeliyoruz ana fonksiyonlar dosya sistemi.

1. Dosyaların tanımlanması. Bir dosya adını kendisine ayrılan harici bellek alanıyla ilişkilendirir.

2. Dosyalar arasında harici bellek dağıtımı. Belirli bir dosyayla çalışmak için kullanıcının bu dosyanın harici bir depolama ortamındaki konumu hakkında bilgi sahibi olması gerekmez. Örneğin, sabit diskten editöre bir belge yüklemek için, verilen belgenin hangi manyetik diskin hangi tarafında, hangi silindirde ve hangi sektörde olduğunu bilmemize gerek yoktur.

3. Güvenilirlik ve dayanıklılık sağlamak. Bilginin maliyeti, bir bilgisayarın maliyetinin birçok katı olabilir.

4. Yetkisiz erişime karşı koruma sağlamak.

5. Kullanıcının erişimin senkronizasyonunu sağlamak için özel çaba sarf etmesine gerek kalmaması için dosya paylaşımı sağlayın.

6. Yüksek verimlilik sağlamak.

Bir dosyanın bazen ikincil belleğe yazılan ilgili bilgilerin adlandırılmış bir koleksiyonu olduğu söylenir. Çoğu kullanıcı için dosya sistemi, işletim sisteminin en görünür kısmıdır. Sistemin tüm kullanıcıları için çevrimiçi depolama ve hem verilere hem de programlara erişim için bir mekanizma sağlar. Kullanıcının bakış açısından, bir dosya bir harici bellek birimidir, yani diske yazılan veriler bir dosyanın parçası olmalıdır.

37. Cildin ve öğelerinin en basit içindekiler tablosu

Dosya sistemi şunları içerir: içindekiler ve veri alanı - diskte sayıları / adresleri ile tanımlanan bir dizi blok. Basit (soyut) bir içindekiler tablosu örneği, farklı işletim sistemlerinde farklı adlara sahip bir birim (disk, disk paketi) için bir içindekiler tablosu - VTOC - Birim İçindekiler Tablosu, FAT - Dosya Ayırma Tablosu, FDT - Dosya Tanımlama Tablosu, vb., Şek. 1.

Pirinç. 1. Cildin en basit içindekiler tablosu

Üç alandan oluşur:

· dosya alanı. Bu, genellikle sınırlı bir tablodur (verilen örnekte n= 6) satır sayısı n(örneğin MS-DOS'ta, n= 500, yani dosya sayısı 500'den fazla değil). Sütun sayısı m(örnekte M = 5) genellikle, kullanıcı tarafından oluşturulan dosyanın %85-95'inin artık içermeyeceği düşünülerek seçilir. m hem blok boyutuna hem de kullanıcı tipine ve genel bilgi ve yazılım geliştirme düzeyine bağlı olan bloklar. Her satırdaki tablonun ilk sütunu (başlık kaydı - Başlık Kaydı) dosya hakkında bilgi içerir, bu örnekte dosya adı;

· taşma alanı- özellikle uzun dosyaların blok numaralarının yazıldığı benzer bir yapıya sahip ek bir tablo (örnekte File_l). Tahsis tablosunun bir dosya alanı ve bir taşma alanı şeklinde düzenlenmesi, aynı zamanda olası dosya uzunluğunu sınırlamadan, bir bütün olarak tablonun boyutundan açıkça tasarruf sağlar;

· ücretsiz blok listesi- oluşturulan veya genişletilebilir dosyaların konumu için gerekli bilgiler. Liste başlatma sırasında oluşturulur ve hasarlı olanlar hariç tüm blokları içerir ve daha sonra dosyalar oluşturulurken, silinirken, değiştirilirken ayarlanır;

· kötü blokların listesi. Bu, bir birimin (diskin) başlatılması (bölümlenmesi) sırasında oluşturulan, tanılama programları tarafından doldurulan (bir örneği, iyi bilinen NDD kullanıcıları - Norton Disk Doctor) ve veriler için manyetik ortamdaki bozuk alanların dağıtımını önleyen bir tablodur. Dosyalar.

Şekil 1'de kaydedilen durumun özelliklerini sıralayalım. en basit (yapay) dosya sisteminde.

File_l 6 blok alır, bu sayı maksimumdan büyüktür, bu nedenle blok 6 (23) adresi taşma tablosunda bulunur;

Dosya_2, sınırdan daha az olan 2 blok alır, bu nedenle tüm bilgiler dosya alanında yoğunlaşır.

Aşağıdaki çatışma durumları vardır:

· Dosya_3 tek bir blok içermez (bu nedenle dosya silinmiştir, ancak başlık kaydı korunmuştur);

· File_4 ve File_l # 3 numaralı bloğa atıfta bulunur. Bu bir hatadır çünkü her bloğun tek bir dosyaya atanması gerekir;

· Serbest bloklar listesi, # 12 (kötü olarak işaretlenmiş) ve # 13 (Dosya_1 altında tahsis edilmiş) blok numaralarını içerir.

38. IBM ve MS uyumlu dosya sistemleri örneğinde disk bölümlerinin mantıksal yapısı

Mantıksal sürücüler D ve E

Maksimum birincil bölüm sayısı 4'tür. Etkin bölüm, önyükleyicinin bulunduğu bölümdür.

MBR- işletim sisteminin daha sonra yüklenmesi için gerekli olan ve bir sabit diskte veya başka bir depolama aygıtında ilk fiziksel sektörlerde (çoğunlukla ilkinde) bulunan kod ve veriler.

Genişletilmiş bölüm girişi denir SMBR (İkincil Ana Önyükleme Kaydı). Bu girdinin farkı, bir önyükleyiciye sahip olmaması ve bölüm tablosunun iki girişten oluşmasıdır: ana bölüm ve genişletilmiş bölüm.

39. FAT dosya sistemi. FAT hacim yapısı

40. Dosya sistemi NTFS. NTFS birim yapısı

41. Windows Kayıt Defteri

42. Windows NT ailesinin işletim sistemleri

43. Windows NT'nin bazı mimari modülleri

44. Windows NT'de sabit sürücülerin yönetimi

45. Projektif işletim sistemleri, ilkeleri, avantajları, dezavantajları

46. ​​​​Prosedürel işletim sistemleri, ilkeleri, avantajları, dezavantajları

47. Unix işletim sistemini geliştirmenin tarihi ve ideolojisi

48. Unix İşletim Sisteminin Yapısı

49. Unix Kullanıcı Arayüzleri

50. Unix'te sevk işlemleri (görevler)

51. Linux işletim sistemi ve ana avantajları

52. Linux işletim sisteminde grafik modunun uygulanması

53. Linux işletim sisteminde çalışmanın temel ilkeleri

54. Linux işletim sisteminin ana yapılandırma dosyaları

55. Linux'ta disk sürücüleriyle çalışma

56. Linux İşletim Sistemi Uygulamaları