- Подробности
- Опубликовано 21.12.2011 10:15
- Просмотров: 20629
2.3. Файлы и файловая система
2.3.1. Файл
Все программы и данные хранятся в долговременной памяти компьютера в виде файлов.
Файл - это программа или данные, имеющие имя и хранящиеся в долговременной памяти.
Имя файла. Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имени файла и расширения, определяющего тип файла (программа, данные и т. д.). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании.
Имя файла может включать до 255 символов (можно использовать русский алфавит), из которых обычно 3 символа отводится под расширение. Например, текст сочинения можно сохранить в долговременной памяти в файле с именем Сочинение.doc, где расширение doc определяет тип текстового файла, а фотографию класса — в файле Knacc.bmp, где расширение bmp определяет тип графического файла.
Форматирование дисков. Для того чтобы на диске можно было хранить файлы, диск должен быть предварительно отформатирован. В процессе форматирования на диске выделяются концентрические дорожки, которые, в свою очередь, делятся на секторы. Каждой дорожке и каждому сектору присваивается свой порядковый номер (рис. 2.27).
После форматирования гибкого диска значения его параметров будут следующими:
- информационная емкость сектора — 512 байтов;
- количество секторов на дорожке — 18;
- дорожек на одной стороне — 80;
- сторон — 2.
В процессе форматирования диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Если провести аналогию диска с книгой, то область хранения файлов соответствует содержимому книги, а каталог — ее оглавлению. Книга состоит из страниц, а диск — из секторов. Оглавление книги содержит название параграфа и его начальную страницу, а каталог диска содержит имя файла и указание на номер его начального сектора на диске (а также объем файла, а также дату и время его создания) (табл. 2.2).
Таблица 2.2. Каталог диска
Существуют два различных вида форматирования дисков: полное и быстрое. Полное форматирование включает в себя разметку диска на дорожки и секторы, поэтому все хранившиеся на диске файлы уничтожаются.
Быстрое форматирование производит лишь очистку каталога диска. Информация, т. е. сами файлы, сохраняется и существует возможность их восстановления.
Контрольные вопросы
- Из каких частей состоит имя файла?
- Чем различаются полное и быстрое форматирования дисков?
Задания для самостоятельного выполнения
- Задание с выборочным ответом. Файл — это:
- данные в оперативной памяти;
- программа или данные на диске, имеющие имя;
- программа в оперативной памяти;
- текст, распечатанный на принтере.
- Задание с выборочным ответом. При быстром форматировании гибкого диска:
- стираются файлы;
- стираются файлы и каталог;
- производится разметка диска на дорожки и секторы;
- стирается каталог диска.
2.3.2. Файловая система
На каждом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой.
Одноуровневая файловая система. Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) может использоваться одноуровневая файловая система, когда каталог диска (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов и соответствующих номеров начальных секторов. Такой каталог можно сравнить с оглавлением детской книжки, которое содержит названия отдельных рассказов и номера страниц (см. табл. 2.2).
Многоуровневая иерархическая файловая система. Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска файлы хранятся в многоуровневой иерархичес
кой файловой системе, представляющей собой систему вложенных папок. В каждой папке могут храниться папки нижнего уровня, а также файлы.
Каталог иерархической файловой системы можно сравнить с оглавлением данного учебника, являющимся иерархической системой ссылок на начальные страницы глав, параграфов и пунктов.
Оглавление
Каждый диск имеет логическое имя, обозначаемое латинской буквой со знаком двоеточия: А:, В: — гибкие диски, С:, D:, Е: и т. д. — жесткие и оптические диски. Папкой верхнего уровня для диска является корневая папка, которая обозначается добавлением к имени диска наклоненной влево косой черты «\» (обратного слэша), например:
А:\
Рассмотрим конкретный пример иерархической файловой системы. Пусть в корневой папке диска А: имеются две вложенные папки первого уровня Документы и Изображения, а в папке Изображения — одна вложенная папка второго уровня Фото. При этом в папке Документы имеется файл Сочинение.doc, а в папке Фото — файл Класс.bmp (рис. 2.28).
Рис. 2.28. Пример иерархической файловой системы
Путь к файлу. Как найти файлы в иерархической файловой системе? Для этого необходимо указать путь к файлу. Путь к файлу начинается с логического имени диска, затем записывается последовательность имен вложенных друг в друга папок, в последней из которых содержится нужный файл. Имена диска и папок записываются через разделитель «\». Пути к файлам Сочинение.dос и Класс.bmp можно записать следующим образом: А:\Документы\ А:\Изображения\Фото\
Путь к файлу вместе с именем файла называют иногда полным именем файла. Примеры полных имен файлов: А:Щокументы\Сочинение.dос А:\Изображения\Фото\Класс.bmp
В операционных системах Linux и Mac OS в полных именах файлов в качестве разделителя используется знак «/» (прямой слэш).
Контрольные вопросы
- В чем заключается различие между одноуровневой и иерархической файловыми системами?
- Из каких частей состоит путь к файлу? Полное имя файла?
- Могут ли несколько файлов иметь одинаковые имена?
Задания для самостоятельного выполнения
2.8. Задание с кратким ответом. Дана иерархическая файловая система. Запишите полные имена файлов.
2.3.3. Работа с файлами и дисками
Операции над файлами. При сохранении файла на диске всегда будет занято целое количество секторов, соответственно, минимальный объем дискового пространства, которое может занимать файл, составляет один сектор, а максимальный объем соответствует общему количеству секторов на диске.
С помощью специальных программ — файловых менеджеров — можно производить над файлами следующие операции:
• копирование (копия файла помещается в другую папку);
- перемещение (файл перемещается в другую папку);
- удаление (запись о файле удаляется из каталога);
- переименование (в каталоге изменяется имя файла).
Архивация файлов. Для долговременного хранения или передачи по компьютерным сетям целесообразно архивировать файлы (уменьшать их информационный объем). В процессе архивации файлы сжимаются без потери информации, т. е. при разархивации данные и программы восстанавливаются в исходном виде.
Существуют различные методы архивации файлов (ZIP, RAR и другие), которые различаются степенью сжатия файлов, скоростью выполнения и другими параметрами. Лучше всего сжимаются файлы данных и практически не сжимаются файлы программ.
Для проведения архивации файлов используются специальные программы — архиваторы, которые часто входят в состав файловых менеджеров.
Фрагментация и дефрагментация дисков. В операционной системе Windows при сохранении, копировании или перемещении файл записывается в произвольные свободные секторы диска, которые могут находиться на различных дорожках. С течением времени это приводит к фрагментации файлов на диске, т. е. к тому, что фрагменты файлов хранятся в различных, удаленных друг от друга секторах.
Фрагментация файлов существенно замедляет доступ к ним (магнитным головкам приходится постоянно перемещаться с дорожки на дорожку) и, в конечном счете, приводит к преждевременному износу диска. Рекомендуется периодически с помощью программ дефрагментации проводить дефрагментацию диска, в процессе которой файлы записываются в секторы, расположенные последовательно друг за другом.
В операционных системах Linux и Mac OS дефрагментации файлов не происходит, так как файлы всегда записываются в секторы, расположенные последовательно друг за другом.
Контрольные вопросы
1. Какие возможны операции над файлами?
- В каких случаях целесообразно проводить архивацию файлов?
- Почему необходимо периодически проводить дефрагментацию •дисков и что происходит с диском в процессе ее выполнения?
Задания для самостоятельного выполнения
2.9. Задание с фиксированным ответом. Какой минимальный объем дискового пространства может занимать файл?
_______________________________________________________________________
Предыдущий раздел - 2.2. Устройство компьютера.
Следующий раздел - 2.4. Программное обеспечение компьютера.
К оглавлению учебника - Угринович. Информатика Базовый курс. 8 класс. 2005.