2.3. Файли і файлова система

2.3.1. файл

Всі програми і дані зберігаються в довгостроковій пам'яті комп'ютера у вигляді файлів.

Файл - це програма або дані, які мають ім'я і зберігаються в довгостроковій пам'яті.

Ім'я файлу. Файл складається з двох частин, між якими ставиться крапка: власне імені файлу і розширення, що визначає тип файлу (програма, дані і т. Д.). Власне ім'я файлу дає користувач, а тип файлу зазвичай задається програмою автоматично при його створенні.

Файл може включати до 255 символів (можна використовувати російський алфавіт), з яких зазвичай 3 символу відводиться під розширення. Наприклад, текст твору можна зберегти в довгостроковій пам'яті у файлі з ім'ям Твір. doc, де розширення doc визначає тип текстового файлу, а фотографію класу - в файлі Knacc.bmp, де розширення bmp визначає тип графічного файлу.

Форматування дисків. Для того щоб на диску можна було зберігати файли, диск повинен бути попередньо відформатований. В процесі форматування на диску виділяються концентричні доріжки, які, в свою чергу, діляться на сектори. Кожній доріжці і кожному сектору присвоюється свій порядковий номер (рис. 2.27).

Після форматування дискети значення його параметрів будуть наступними:

• інформаційна ємність сектора - 512 байтів;
• кількість секторів на доріжці - 18;
• доріжок на одній стороні - 80;
• сторін - 2.

В процесі форматування диск розбивається на дві області: область зберігання файлів і каталог. Якщо провести аналогію диска з книгою, то область зберігання файлів відповідає вмісту книги, а каталог - її змісту. Книга складається зі сторінок, а диск - з секторів. Зміст книги містить назву параграфа і його початкову сторінку, а каталог диска містить ім'я файлу і вказівка ​​на номер його початкового сектора на диску (а також обсяг файлу, а також дату і час його створення) (табл. 2.2).

Таблиця 2.2. Каталог диска

Існують два різних види форматування дисків: повне і швидке. Повне форматування включає в себе розмітку диска на доріжки і сектори, тому все що зберігалися на диску файли знищуються.

Швидке форматування виробляє лише очищення каталогу диска. Інформація, т. Е. Самі файли, зберігається і існує можливість їх відновлення.

Контрольні питання

• З яких частин складається ім'я файлу?
• У чому полягає різниця повне і швидке форматування дисків?

Завдання для самостійного виконання

• Завдання з вибірковою відповіддю. Файл - це:
• дані в оперативній пам'яті;
• програма або дані на диску, що мають ім'я;
• програма в оперативній пам'яті;
• текст, роздрукований на принтері.
  • Завдання з вибірковою відповіддю. При швидкому форматуванні дискети:
  • стираються файли;
  • стираються файли і каталог;
  • виробляється розмітка диска на доріжки і сектори;
  • стирається каталог диска.

2.3.2. файлова система

На кожному носії інформації (гнучкому, жорсткому або лазерному диску) може зберігатися велика кількість файлів. Порядок зберігання файлів на диску визначається використовуваної файлової системою.

Однорівнева файлова система. Для дисків з невеликою кількістю файлів (до декількох десятків) може використовуватися однорівнева файлова система, коли каталог диска (зміст диска) являє собою лінійну послідовність імен файлів і відповідних номерів початкових секторів. Такий каталог можна порівняти зі змістом дитячої книжки, яке містить назви окремих оповідань і номера сторінок (див. Табл. 2.2).

Багаторівнева ієрархічна файлова система. Якщо на диску зберігаються сотні і тисячі файлів, то для зручності пошуку файли зберігаються в багаторівневої іерархічес

кой файлової системи, що представляє собою систему вкладених папок. В одній папці можуть зберігатися папки нижнього рівня, а також файли.

Каталог ієрархічної файлової системи можна порівняти зі змістом даного підручника, є ієрархічною системою посилань на початкові сторінки глав, параграфів і пунктів.

Зміст

Кожен диск має логічне ім'я, що позначається латинською буквою зі знаком двокрапки: А :, В: - гнучкі диски, С :, D :, Е: і т. Д. - жорсткі і оптичні диски. Папкою верхнього рівня для диска є коренева папка, яка позначається додаванням до імені диска нахиленою вліво косої риски «\» (зворотного слеша), наприклад:

А: \

Розглянемо конкретний приклад ієрархічної файлової системи. Нехай в кореневій папці диска А: є дві вкладені папки першого рівня Документи і Зображення, а в папці Зображення - одна вкладена папка другого рівня Фото. При цьому в папці Документи є файл Сочіненіе.doc, а в папці Фото - файл Класс.bmp (рис. 2.28).

Мал. 2.28. Приклад ієрархічної файлової системи

Шлях до файлу. Як знайти файли в ієрархічній файловій системі? Для цього необхідно вказати шлях до файлу. Шлях до файлу починається з логічного імені диска, потім записується послідовність імен вкладених один в одного папок, в останній з яких міститься потрібний файл. Імена диска і папок записуються через роздільник «\». Шляхи до файлів Сочіненіе.dос і Класс.bmp можна записати в такий спосіб: А: \ Документи \ А: \ Зображення \ Фото \

Шлях до файлу разом з іменем файлу називають іноді повним ім'ям файлу. Приклади повних імен файлів: А: Щокументи \ Сочіненіе.dос А: \ Зображення \ Фото \ Класс.bmp

В операційних системах Linux і Mac OS в повних іменах файлів як роздільник використовується знак «/» (прямий слеш).

Контрольні питання

1. У чому полягає відмінність між однорівневої і ієрархічної файловими системами?
2. З яких частин складається шлях до файлу? Повне ім'я файлу?
3. Чи можуть кілька файлів мати однакові імена?

Завдання для самостійного виконання

2.8. Завдання з короткою відповіддю. Дана ієрархічна файлова система. Запишіть повні імена файлів.

2.3.3. Робота з файлами і дисками

Операції над файлами. При збереженні файлу на диску завжди буде зайнято ціле кількість секторів, відповідно, мінімальний обсяг дискового простору, яке може займати файл, становить один сектор, а максимальний обсяг відповідає загальній кількості секторів на диску.

За допомогою спеціальних програм - файлових менеджерів - можна виробляти над файлами наступні операції:

• копіювання (копія файлу поміщається в іншу папку);

• переміщення (файл переміщується в іншу папку);
• видалення (запис про фото видаляється з каталогу);
• перейменування (в каталозі змінюється ім'я файлу).

Архівація файлів. Для довготривалого зберігання або передачі по комп'ютерних мережах доцільно зробити резервне копіювання файлів (зменшувати їх інформаційний обсяг). В процесі архівації файли стискаються без втрати інформації, т. Е. При розархівації дані і програми, повертаються в початковому вигляді.

Існують різні методи архівації файлів (ZIP, RAR і інші), які розрізняються ступенем стиснення файлів, швидкістю виконання і іншими параметрами. Найкраще стискаються файли даних і практично не стискаються файли програм.

Для проведення архівації файлів використовуються спеціальні програми - архіватори, які часто входять до складу файлових менеджерів.

Фрагментація і дефрагментація дисків. В операційній системі Windows при збереженні, копіювання або переміщення файл записується в довільні вільні сектори диска, які можуть перебувати на різних доріжках. З плином часу це призводить до фрагментації файлів на диску, т. Е. До того, що фрагменти файлів зберігаються в різних, віддалених один від одного секторах.

Фрагментація файлів суттєво уповільнює доступ до них (магнітним голівках доводиться постійно переміщатися з доріжки на доріжку) і, в кінцевому рахунку, призводить до передчасного зносу диска. Рекомендується періодично за допомогою програм дефрагментації проводити дефрагментацію диска, в процесі якої файли записуються в сектори, розташовані послідовно один за одним.

В операційних системах Linux і Mac OS дефрагментації файлів не відбувається, так як файли завжди записуються в сектори, розташовані послідовно один за одним.

Контрольні питання

1. Які можливі операції над файлами?

• В яких випадках доцільно проводити архівацію файлів?
  • Чому необхідно періодично проводити дефрагментацію • дисків і що відбувається з диском в процесі її виконання?

Завдання для самостійного виконання

2.9. Завдання з фіксованим відповіддю. Який мінімальний обсяг дискового простору може займати файл?

_______________________________________________________________________

Попередній розділ - 2.2. Пристрій комп'ютера.

Наступний розділ - 2.4. Програмне забезпечення комп'ютера.

До змісту підручника - Угриновича. Інформатика Базовий курс. 8 клас. 2005.