Файловая система. Ввод-вывод информации

1.

Файловая система. Ввод-вывод
информации

2.

Основные понятия
Файл - именованная область внешней памяти, в которую могут
записываться и откуда могут считываться данные. Не всегда эти данные
записаны последовательно, иногда физически части одного и того же
файла могут находиться в разных секторах жесткого диска. Чтобы знать,
что где хранится, у системы есть файловая таблица: там приведена
информация обо всех файлах.
Основные функции файлов:
- Долговременное хранение информации;
- Совместное использование информации.

3.

Драйвер. Кластер
Драйверы файловых систем — это реализации функций работы с
форматом для конкретного типа файловой системы.
Они обеспечивают
взаимодействие между физическими устройствами и операционной
системой. Драйверы файловых систем отвечают за управление доступом к
данным на физическом уровне, чтение и запись данных на диск, обеспечение
целостности данных и обработку команд.
Кластер — это группа компьютеров, серверов или процессоров,
объединенных высокоскоростными каналами связи. С точки зрения пользователя
он представляет единый аппаратный ресурс.
В состав кластера также входит программное обеспечение — операционные
системы, приложения и инструменты для управления кластером, выполнения
задач, масштабирования и пр.

4.

Файловая система
Файловая система - часть операционной системы, которая отвечает
за определение способа организации, хранение и именование данных на
носителях информации. Конкретная файловая система определяет размер
имени файла, максимальный возможный размер файла, набор атрибутов
файла.

5.

Файловая система

6.

Файловая система
Функции файловой системы:
-
определяет, какого размера будут кластеры — блоки информации, на которые
делится файл;
соединяет «кусочки» информации из разных кластеров в единые файлы;
обеспечивает прикладным программам доступ к файлам;
отслеживает, какие ячейки памяти сейчас свободны, заняты или недоступны;
оптимизирует чтение и запись файлов, сжимает и кэширует;
следит за целостностью и защищенностью файлов, создает точки восстановления;
хранит информацию о файлах, в том числе название, размер и дату создания.
Основные типы файлов:
-
обычные файлы;
каталоги;
ссылки;
именованные каналы;
конвейеры и пр.

7.

8.

Файловая система

9.

10.

Каталоги в ОС
Каталог — объект в файловой системе, упрощающий организацию файлов. Он
позволяет сгруппировать файлы и, возможно, другие каталоги.
Каталоги в ОС бывают:
- системные (служебные, созданные ОС)
- пользовательские (созданные пользователем)
Директория — это каталог или папка, содержащая другие файлы и директории,
организованные в определенной иерархии.
Основная задача директорий — поддержка
иерархической древовидной структуры файловой системы.

11.

12.

Имена файлов
Типы имен файлов:
- Простое - имя файла в пределах одного каталога;
- Полное - цепочка простых символьных имен всех каталогов, через которое проходит
путь от корня до файла;
- Относительное - имя включает имена каталогов через которые могут проходить
маршрут от текущего каталога к искомому файлу

13.

14.

Монтирование
Монтирование файловой системы — системный процесс, подготавливающий
раздел диска к использованию операционной системой. Это процесс, при котором
операционная система добавляет каталоги и файлы с устройства хранения данных в
файловую систему компьютера пользователя.
Основная цель монтирования — сделать файлы и каталоги доступными для
пользователей .
Этапы монтирования:
1. Определение типа монтируемой системы .
2. Проверка целостности монтируемой системы .
3. Считывание системных структур данных и инициализация соответствующего
модуля файлового менеджера (драйвера файловой системы) .
4. Установка флага, сообщающего об окончании монтирования .
5. Включение новой файловой системы в общее пространство имён .

15.

Монтирование
Вычислительная система может иметь несколько устройств внешней
памяти, для обеспечения доступа к данным, хранящимся на разных
носителях используются такие подходы, как:
1. На каждом устройстве размещается автономная файловая система, со
своим деревом каталогов (например, в MS-DOS накопители
нумеруются a: , с: и тд )
2. Монтирование файловой системы - операция объединения файловых
систем в единую файловую систему (например, в ОС семейства UNIX)

16.

17.

Ссылки
Типы ссылок в ОС:
1. Символические. Представляют собой специальные объекты, в которых
вместо информации и данных находится путь к конкретному файлу или
каталогу на жёстком диске компьютера. 12
2. Жёсткие. Имеют схожий функционал с символическими ссылками, но
работают только в одной конкретной файловой системе и в пределах
только одного логического раздела. Жёсткая ссылка сохраняет свою
оригинальность, в то время как символическая ссылка при изменении
настоящего файла или каталога потеряет свою актуальность.

18.

19.

20.

21.

22.

Атрибуты файла
Атрибуты - информация, описывающая некоторые свойства файла, например:

23.

Логическая организация файла