Fayl tizimi haqida tushuncha va uning vazifalari. Nima uchun kompyuterga fayl tizimi kerak asosiy turlari. Windows-da uchinchi tomon fayl tizimlarini ulaymiz

To'liq nomi Bu barcha kataloglarning oddiy ramziy nomlari zanjiri bo'lib, ular orqali yo'l ildizdan o'tadi ushbu faylning... Shunday qilib, to'liq ism - bu kompozitsion ism, unda oddiy nomlar bir-biridan OS chegarachisi bilan ajratiladi. Ko'pincha oldinga yoki orqaga burish chizig'i ajratuvchi sifatida ishlatiladi va ildiz katalogining nomini ko'rsatmaslik odatiy holdir. 2.16b-rasmda ikkita fayl oddiygina main.exe deb nomlangan, ammo ularning aralash nomlari /depart/main.exe va /user/anna/main.exe boshqacha.

Daraxtga o'xshash fayl tizimida fayl va uning to'liq nomi o'rtasida birma-bir yozishmalar mavjud: "bitta fayl - bitta to'liq ism". Tarmoq tuzilmasiga ega bo'lgan fayl tizimlarida fayl bir nechta kataloglarga kiritilishi mumkin va shuning uchun bir nechta to'liq nomlarga ega; bu erda "bitta fayl - ko'plab to'liq ismlar" yozishmalari amal qiladi. Ikkala holatda ham fayl to'liq nomi bilan aniqlanadi.

Faylni nisbiy nom bilan ham aniqlash mumkin ... Qarindosh ism fayl "joriy katalog" tushunchasi orqali aniqlanadi. Har bir foydalanuvchi uchun, har bir lahzada fayl tizimi kataloglaridan biri joriy bo'lib, ushbu katalog foydalanuvchining o'zi tomonidan OT buyrug'i bilan tanlanadi. Fayl tizimi joriy katalog nomini yozib oladi, shunda undan nisbiy ismlarga qo'shimcha ravishda to'liq fayl nomini hosil qilish mumkin. Nisbiy nomlardan foydalanganda foydalanuvchi joriy katalogdan berilgan faylga o'tadigan katalog nomlari zanjiri bilan faylni aniqlaydi. Masalan, agar joriy katalog / foydalanuvchi bo'lsa, nisbiy fayl nomi /user/anna/main.exe bu anna / main.exe.

Ba'zi bir operatsion tizimlar bir xil faylga bir nechta oddiy nomlarni belgilashga imkon beradi, ularni taxallus sifatida talqin qilish mumkin. Bunday holda, tarmoq tuzilmasi bo'lgan tizimda bo'lgani kabi, "bitta fayl - ko'pgina to'liq ismlar" yozishmalari o'rnatiladi, chunki har bir oddiy fayl nomi kamida bitta to'liq ismga to'g'ri keladi.

To'liq ism faylni aniq belgilasa ham, fayllar va ularning nomlari o'rtasida bitta-bitta yozishmalar mavjud bo'lsa, operatsion tizim fayl bilan ishlashni osonlashtiradi. Shu maqsadda, u "bitta fayl - bitta noyob nom" munosabati to'g'ri bo'lishi uchun faylga noyob nom tayinlaydi. Faylga foydalanuvchilar yoki ilovalar tomonidan tayinlangan bir yoki bir nechta ramziy ismlar bilan birga noyob nom mavjud. Noyob nom raqamli identifikator bo'lib, faqat operatsion tizim uchun mo'ljallangan. Bunday noyob fayl nomiga misol UNIX inode raqamidir.

Fayl nafaqat ma'lumotlarni va saqlanadigan nomni, balki atributlarni ham o'z ichiga oladi. Atributlar bu faylning xususiyatlarini tavsiflaydigan ma'lumot. Mumkin bo'lgan fayl atributlariga misollar:

Fayl turi (oddiy fayl, katalog, maxsus fayl va boshqalar);

Fayl egasi;

Fayl yaratuvchisi;

Faylga kirish paroli;

Ruxsat berilgan fayllarga kirish operatsiyalari haqida ma'lumot;

Yaratish, oxirgi kirish va oxirgi o'zgartirish vaqti;

Joriy fayl hajmi;

Maksimal fayl hajmi;

Faqat o‘qish uchun bayroq;

Belgisi " yashirin fayl»;

Belgisi " tizim fayli»;

"Arxiv fayliga" imzo qo'ying;

Ikkilik / belgi xususiyati;

"Vaqtinchalik" belgisini qo'ying (jarayon tugagandan so'ng olib tashlang);

Bloklash belgisi;

Fayl yozuvining uzunligi;

Yozuvdagi asosiy maydonga ishora;

Kalit uzunligi.

Fayl atributlari to'plami fayl tizimining o'ziga xos xususiyatlari bilan belgilanadi: har xil turdagi fayl tizimlarida fayllarni tavsiflash uchun turli xil atributlar to'plamlaridan foydalanish mumkin. Masalan, yassi fayllarni qo'llab-quvvatlaydigan fayl tizimlarida fayllarni tuzilishi bilan bog'liq quyidagi ro'yxatdagi oxirgi uchta atributlardan foydalanish shart emas. Bir foydalanuvchida OTda atributlar to'plamida foydalanuvchi va xavfsizlikka tegishli xususiyatlar, masalan, fayl egasi, fayl yaratuvchisi, faylga kirish paroli va ruxsat etilgan faylga kirish to'g'risidagi ma'lumotlar bo'lmaydi.

Foydalanuvchi fayl tizimida ushbu maqsad uchun taqdim etilgan vositalardan foydalanib, atributlarga kirishi mumkin. Odatda har qanday atributlarning qiymatlarini o'qishga ruxsat beriladi, faqat bir nechtasini o'zgartirish uchun. Masalan, foydalanuvchi fayldagi ruxsatlarni o'zgartirishi mumkin (agar ularda zarur ruxsat bo'lsa), lekin ularni yaratish sanasi yoki joriy hajmini o'zgartirish taqiqlanadi.

Fayl atributi qiymatlari to'g'ridan-to'g'ri kataloglarda bo'lishi mumkin, xuddi MS-DOS fayl tizimida bo'lgani kabi (2.17-rasm, a). Rasm oddiy ramziy nom va fayl atributlarini o'z ichiga olgan katalog yozuvining tuzilishini ko'rsatadi. Bu erda harflar faylning xususiyatlarini ko'rsatadi: R - faqat o'qish, A - arxivlangan, H - yashirin, S - tizim.

2.17-rasm. Katalog tuzilishi: a - MS-DOS katalogga kirish tuzilmasi (32 bayt), b - UNIX OS katalogiga kirish tarkibi

Boshqa variant - atributlarni maxsus jadvallarga joylashtirish, agar kataloglarda faqat ushbu jadvallarga havolalar mavjud bo'lsa. Ushbu yondashuv, masalan, UNIX OS-ning ufs fayl tizimida amalga oshiriladi. Ushbu fayl tizimida katalog tuzilishi juda oddiy. Har bir fayl to'g'risidagi yozuvda fayl atributlarining qiymatlari jamlangan ufs jadvali deb nomlanganligi sababli, qisqa ramziy fayl nomi va faylning inodiga ishora mavjud (2.17-rasm, b).

Ikkala holatda ham kataloglar fayl nomlari va haqiqiy fayllar o'rtasida aloqa o'rnatadi. Biroq, fayl nomini uning atributlaridan ajratish yondoshuvi tizimni yanada moslashuvchan qiladi. Masalan, fayl bir vaqtning o'zida bir nechta kataloglarga osongina kiritilishi mumkin. Turli xil kataloglardagi ushbu fayl uchun yozuvlar turli xil sodda nomlarni o'z ichiga olishi mumkin, ammo havolalar maydonida bir xil inode raqami bo'ladi.

Fayl tizimini ierarxik ravishda tashkil etilgan axborot ob'ektlarining to'plami sifatida foydalanuvchining foydalanuvchi tomonidan qabul qilishi, fayllarni diskda saqlash tartibiga deyarli aloqasi yo'q. Yagona, uzluksiz baytlar to'plamining tasviriga ega bo'lgan fayl, aslida, butun disk bo'ylab "bo'laklarga" tarqalib ketgan va bu qism faylning mantiqiy tuzilishi bilan hech qanday aloqasi yo'q, masalan, uning alohida mantiqiy yozuvlari diskning qarama-qarshi bo'lmagan qismlarida joylashgan bo'lishi mumkin. Bitta katalogdagi mantiqiy birlashtirilgan fayllar diskda birga bo'lishi shart emas. Haqiqiy qurilmadagi fayllar, kataloglar va tizim ma'lumotlari tartibi fayl tizimining jismoniy tashkiloti tomonidan tavsiflangan. Shubhasiz, turli xil fayl tizimlari turli xil jismoniy tartibga ega.

Zamonaviyda ishlatiladigan asosiy turdagi qurilma hisoblash tizimlari fayllarni saqlash uchun disk disklari mavjud. Ushbu qurilmalar ma'lumotni qattiq va disketali disklarga o'qish va yozish uchun mo'ljallangan. Qattiq disk bir yoki bir nechta shisha yoki metall plitalardan iborat bo'lib, ularning har biri magnit material bilan bir yoki ikki tomonga yopishtirilgan. Shunday qilib, umumiy holatda, disk plitalar to'plamidan iborat (2.18-rasm).

Har bir plastinkaning har ikki tomonida yupqa konsentrik halqalar belgilangan - trek ma'lumotlar saqlanadigan (traklar). Treklar soni disk turiga bog'liq. Diskning raqamlanishi tashqi tomondan diskning o'rtasigacha 0 dan boshlanadi. Disk aylanayotganda, bosh deb nomlangan element magnit yo'lidan ikkilik ma'lumotlarni o'qiydi yoki magnit yo'liga yozadi.

2.18-rasm. Qattiq disk qurilmasining diagrammasi

Boshni oldindan belgilangan trekka qo'yish mumkin. Boshlar disk yuzasi bo'ylab diskret qadamlar bilan harakatlanadilar, har bir qadam bitta yo'lning siljishiga to'g'ri keladi. Diskka yozish boshning yo'lning magnit xususiyatlarini o'zgartirish qobiliyatiga bog'liq. Ba'zi disklar har bir sirt bo'ylab bir boshni siljitadi, boshqalarida har bir yo'l uchun bosh bo'ladi. Birinchi holda, ma'lumot qidirish uchun bosh diskning radiusi bo'ylab harakatlanishi kerak. Odatda barcha boshlar bitta harakatlanadigan mexanizmga o'rnatiladi va sinxron ravishda harakatlanadi. Shuning uchun, bosh bitta sirtga o'rnatilganda, qolgan barcha boshlar xuddi shu raqamlar bilan yo'llar ustidan to'xtaydi. Xuddi shu holatlarda, har bir trekda alohida bosh bo'lsa, boshlarning bir trekdan boshqasiga siljishi talab qilinmaydi, shu bilan ma'lumot qidirishga sarflanadigan vaqt tejaladi.

Paketning barcha plitalarining barcha sirtlarida bir xil radiusdagi izlar to'plami deyiladi silindr (silindrli). Har bir trek deb nomlangan qismlarga bo'linadi sektorlar (sektorlar) yoki bloklar (bloklar), shunday qilib barcha treklar maksimal baytlar yozilishi mumkin bo'lgan sektorlarning soniga teng bo'lishi kerak. Sektor ikkita tizimning o'ziga xos o'lchamiga ega. Sektorning eng keng tarqalgan hajmi 512 bayt. Turli xil radiusli yo'llar bir xil songa ega ekanligini hisobga olsak, yozuvlar zichligi markazga qanchalik yaqin bo'lsa, shunchalik yuqori bo'ladi.

Sektor disk qurilmasi va RAM o'rtasida ma'lumot almashishning eng kichik manzilgoh birligi. Tekshirish moslamasi diskda kerakli sektorni topishi uchun unga sektorning barcha tarkibiy qismlarini o'rnatish kerak: silindr raqami, sirt raqami va sektor raqami. Ilovalar uchun dastur odatda sektorga emas, balki ma'lum miqdordagi baytlarga, har doim ham sektor hajmiga ko'p bo'lmasligi kerakligi sababli, odatdagi so'rov zarur ma'lumotlarni o'z ichiga olgan bir nechta sektorlarni va zarur bo'lgan ortiqcha ma'lumotlarni o'z ichiga olgan bitta yoki ikkita sektorni o'qishni o'z ichiga oladi (2.19-rasm). ...

2.19-rasm. Disk bilan almashishda ortiqcha ma'lumotlarni o'qish

Disk bilan ishlaganda, operatsion tizim odatda disk maydoni deb nomlanadigan o'z bo'sh joyidan foydalanadi klaster (klaster). Fayl yaratilganda unga klasterlarda disk maydoni ajratiladi. Masalan, agar faylning hajmi 2560 bayt bo'lsa va fayl tizimidagi klaster hajmi 1024 baytga o'rnatilgan bo'lsa, faylga diskda 3 ta klaster ajratiladi.

Diskni ishlatishdan oldin jismoniy yoki past darajadagi disk formatlash protsedurasini bajarish orqali izlar va bo'limlar yaratiladi. Bloklash chegaralarini aniqlash uchun identifikatsiya ma'lumotlari diskka yoziladi. Diskning past darajadagi formati diskni ishlatadigan operatsion tizim turiga bog'liq emas.

Diskni ma'lum bir fayl tizimiga bo'lish yuqori darajali yoki mantiqiy formatlash protseduralari bilan amalga oshiriladi.

Yuqori darajali formatlash bilan klaster hajmi aniqlanadi va fayl tizimining ishlashi uchun zarur bo'lgan ma'lumotlar diskka yoziladi, shu jumladan mavjud va foydalanilmagan bo'sh joy, fayllar va kataloglar uchun ajratilgan maydonlarning chegaralari, buzilgan joylar to'g'risidagi ma'lumotlar. Bundan tashqari, operatsion tizim yuklagichi diskka yoziladi - quvvatni yoqgandan yoki kompyuterni qayta ishga tushirgandan so'ng operatsion tizimni ishga tushirishni boshlaydigan kichik dastur.

Diskni ma'lum bir fayl tizimi uchun formatlashdan oldin uni qismlarga bo'lish mumkin. Bo'lim bu operatsion tizim foydalanuvchiga mantiqiy qurilma sifatida taqdim etadigan jismoniy diskning qo'shni qismidir (shuningdek, mantiqiy disk va mantiqiy qism nomlari ishlatiladi). Mantiqiy qurilma xuddi alohida jismoniy disk kabi ishlaydi. Aynan mantiqiy qurilmalar yordamida foydalanuvchi ularni, masalan, A, B, C, SYS va boshqalarni o'z ichiga olgan ramziy nomlar bilan murojaat qiladi va hokazo. Har xil turdagi operatsion tizimlar ularning barchasi uchun bir xil bo'limlardan foydalanadi, ammo mantiqiy elementlarni yaratadi. har bir OS uchun xos bo'lgan qurilmalar. Umuman olganda bitta OT bilan ishlaydigan fayl tizimi boshqa OT tomonidan talqin qilinishi mumkin emasligi kabi, turli xil operatsion tizimlarda mantiqiy qurilmalardan foydalanib bo'lmaydi. Har bir mantiqiy qurilmada faqat bitta fayl tizimini yaratish mumkin.

Fayllar va fayl tizimi

Barcha dasturlar va ma'lumotlar o'zgaruvchan bo'lmagan (tashqi) kompyuter xotirasida fayl sifatida saqlanadi.