Тарифы        16.05.2019   

Атрибуты файла. Хранение информационных объектов различных видов на различных цифровых носителях

Если Вы открыли флешку, а на ней пропали все данные, не спешите паниковать! Скорее всего, случайно были изменены атрибуты файлов и папок, которые там хранились. Как вернуть правильные атрибуты мы расскажем в статье ниже!

Сколько работаю с компьютерами, столько и убеждаюсь, что они любят доставлять пользователям массу неудобств. Причём, часто все "выкрутасы" проистекают из нашего незнания каких-либо основ или особенностей работы системы и её компонентов...

Так случилось и в этот раз. Не успел я выйти на новую работу, а уже столкнулся с очередной компьютерной "проблемой" :)

Исчезли файлы на флешке

Приносят мне флешку, с которой нужно сбросить документ. Флешка открывается, а на ней ничего нет! Благо я уже сталкивался с подобной ситуацией и даже демонстрировал подобный эффект ученикам, когда вёл кружок в школе. А вот на неподготовленных коллег это событие произвело не самое приятное впечатление...

Я попросил не паниковать. Вызвав свойства флешки и убедившись, что она не пуста (определённый процент места на ней был занят данными), я открыл её при помощи файлового менеджера и увидел на месте все файлы, которые отображались как полупрозрачные - то есть скрытые:

Вся "беда" в том, что каждый файл в Windows, помимо привычных нам характеристик, вроде, имени, расширения или размера, имеет ещё целый ряд не совсем очевидных свойств. Одними из них являются атрибуты. Самих атрибутов немного, но они влияют на работу системы с файлами.

В нашем случае, например, атрибуты "системный" и "скрытый" приводят к визуальному "исчезновению" файла из Проводника, если в "Свойствах папок" (Панель управления или меню "Вид" любой папки) не активна опция "Показывать скрытые файлы, папки и диски" и включен флажок "Скрывать защищённые системные файлы", как это обычно стоит по умолчанию:

С причиной разобрались, а вот как вернуть файлам нормальные атрибуты, чтобы их стало видно и в Проводнике? Проблема в том, что атрибут "скрытый" в Свойствах файла отображается, но снять его нельзя, поскольку флажок неактивный.

Если у Вас есть Total Commander или иной подобный файловый менеджер , то Вы можете вызвать редактор атрибутов из меню "Файл". Однако, на мой взгляд, для этих целей удобнее использовать Командную строку! Нажмите на клавиатуре сочетание клавиш "WIN+R", в строке "Выполнить" введите без кавычек "cmd" и нажмите Enter. В открывшемся окошке Консоли вводим команду "attrib" вида:

attrib -r -a -s -h (снятие всех основных атрибутов) H:\*.* (путь к папке и маска имён файлов, выбирающая всё содержимое указанного каталога) /s /d (дополнительные ключи команды, позволяющие сбросить атрибуты файлов в папках и подпапках)

После выполнения команды все файлы и папки на флешке должны появиться в нормальном виде, что нам и было нужно:) Для тех же, кому важен не только результат, но и понимание, откуда и что берётся, предлагаю разобраться с атрибутами более детально.

Общие атрибуты файлов

Всего в Windows исторически сложилось 4 основных атрибута, которыми могут обладать любые файлы и частично папки:

  1. "Только для чтения" (read-only) - R . Используется обычно для запрета правки текстовых файлов. Из нетрадиционных способов использования можно назвать защиту флешки от записи (в корне создаётся папка только для чтения), но вирусы могут обходить такую защиту.
  2. "Архивный" (archived) - A . Нужен в основном только программам для создания бэкапов, чтобы распознавать, какие файлы уже включены в резервную копию, а какие изменились и подлежат замене.
  3. "Системный" (system) - S . Данным атрибутом обычно помечаются системные файлы, которые нежелательно трогать пользователю. Исходя из этого, в Проводнике такие файлы не отображаются, если не отключена опция "Скрывать защищённые системные файлы" во вкладке "Вид" в разделе "Параметры папок".
  4. "Скрытый" (hidden) - H . Позволяет скрывать любые файлы и папки без необходимости помечать их как системные. Аналогично предыдущему атрибуту, препятствует отображению в Проводнике, если не включена настройка "Показывать скрытые файлы, папки и диски".

Кроме того, в последних версиях Windows появился ещё ряд атрибутов, которые обычно не нуждаются в изменении, но о которых стоит знать:

  • "сжатый" (C);
  • "зашифрованный" (E);
  • "индексированный" (I);
  • "временный" (T);
  • атрибут целостности (V);
  • "без очистки" (X).

Часть из этих атрибутов можно увидеть в Свойствах файла, а часть доступна только самой файловой системе и нигде не отображается:

Также к атрибутам иногда причисляют временную метку файла, которая включает в себя три даты: создания, изменения и первого открытия. В системе обычно отображается только дата изменения, но остальные метки времени можно увидеть всё в тех же Свойствах:

Очевидно, что изменить дату создания файла без сторонних программ нельзя, а для корректировки даты изменения достаточно внести в файл какие-либо правки. Дата сменится автоматически.

Просмотр и правка атрибутов

О том, для чего нужны атрибуты файлов, как их можно смотреть и править штатными средствами системы мы уже выяснили. Здесь же хотелось бы рассмотреть способы взаимодействия с ними посредством сторонних программ.

Как уже говорилось выше, довольно удобно работать с атрибутами в визуальном режиме при помощи файловых менеджеров.

Например, в популярном Total Commander, чтобы включить отображение скрытых файлов и папок нужно зайти в меню "Вид" - "Расширенные настройки" и внизу активировать опцию "Показывать скрытые/системные файлы: вкл/выкл". Теперь, когда всё видно, выделяем файлы, с которых нужно снять атрибуты, идём в меню "Файлы" и жмём пункт "Изменить атрибуты":

Откроется довольно симпатичное окошко, где в визуальном режиме Вы сможете не только применить все параметры стандартной команды ATTRIB, но и сменить метку времени изменения файла (к сожалению, метку создания без специальных плагинов не сменишь).

Аналогичное окошко есть и у другого популярного файлового менеджера Free Commander . Здесь для включения отображения скрытых файлов также нужно пройти в меню "Вид", а оттуда в подменю "Показать", где и отметить все пункты. Правка же атрибутов в этом файловом менеджере также находится в меню "Файл" и называется "Атрибуты/метка времени":

Встроенный во Free Commander инструмент правки атрибутов по функционалу даже превосходит аналог в Total Commander. Во-первых, он поддерживает дополнительные атрибуты сжатия. Во-вторых, позволяет выбирать файлы, которые нужно править, по маске. А в-третьих, позволяет менять все метки времени!

Ну и на закуску, если Вам не хочется качать полновесный файловый менеджер только ради того, чтобы поправить атрибуты некоторых файлов, Вы вполне можете обойтись узкоспециализированными утилитами. Хорошим примером является BulkFileChanger от именитых разработчиков NirSoft:

Качаем программу по ссылке для 32-битных или 64-битных систем и файл Russian.zip. Из последнего извлекаем русификатор, кидаем его в основной архив программы и можем запускать. Должно появиться окошко на русском, аналогичное тому, что на скриншоте выше.

Нам осталось только добавить в список файлы на обработку, выделить их и нажать кнопку "Изменить время/атрибуты" на верхней панельке. Если сделаете всё правильно, перед Вами откроется такое окно:

Здесь, как видим, можно менять абсолютно любые метки времени и все основные атрибуты файлов. Отмечаете галочками, что нужно изменить и жмёте "Выполнить".

Единственный недостаток BulkFileChanger в том, что программа не умеет работать с атрибутами папок и подпапок. Однако, для правки временных меток она - идеальна!

Вдобавок утилита снабжена ещё одной функцией - "Выполнить команду для выбранных файлов". Это позволяет, например, сформировать пакетную команду для множества файлов без необходимости вводить вручную все их адреса!

Выводы

Сегодняшняя статья получилась не очень обширной, но, надеюсь, станет кому-то полезной, а кому-то, возможно, позволит сберечь лишние нервные клетки:)

Помните, что 90% причин всех глюков и неполадок компьютера - это Вы сами! Поэтому, прежде чем паниковать и нести ПК в ремонт, попробуйте проанализировать все свои действия и поискать решения возникшей проблемы в Интернете. В большинстве случаев помогает;)

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.

Ниже описывается терминология для не *nix-совместимых систем (DOS, OS/2, Windows). Семейство «никсовых» операционных систем и их способы хранения файлов отличаются и требуют отдельного рассмотрения.

Атрибуты файла являются специальными метками, позволяющими файловой системе идентифицировать действия, допустимые к выполнению над ними. Появление таких атрибутов было вызвано необходимостью повышения отказоустойчивости файловой системы. Так как информация в файловой системе хранится последовательно, то и должны существовать признаки, по которым можно будет отличить файл от директории, системную папку от резервной копии.

На низком уровне это реализовано специальными методами (маркировкой) начального и конечного кластеров устройства хранения. Но доступ к такой адресации имеют лишь низкоуровневые программы, как, например, операционная система. Для к этой маркировке добавлены специальные метки, позволяющие проводить изменение атрибутов файла.

Их существует небольшое количество, так как изначально они появились в старых операционных и файловых системах, а их поддержка современными ОС - необходимость совместимости.

Атрибуты файла бывают следующие:

Read only. Означает, что в файл запрещена запись, и он предназначен для чтения. При его наличии ОС не позволяет производить изменения в файле. Атрибут актуален для хранения константной информации или данных с ограниченным доступом.

System. Системный файл или директория. Служит для повышенной степени защиты системной информации о данных и оборудовании. Объект с таким атрибутом гораздо сложнее изменить или удалить. В некоторых случаях, ОС полностью блокирует доступ к таким файлам - воспользоваться ими может лишь ядро

Archive. Сигнализирует, что в файле производились изменения. Этот атрибут критичен для При большом объеме резервируемой информации происходит существенное ускорение обновления архивов, если копировать лишь измененные данные - объекты, имеющие атрибуты файла - archive.

Hidden - Чаще всего применяется в связке с атрибутом system. Этот атрибут делает невидимым файл при просмотре содержимого директории.

Рядовой пользователь не использует при работе с файлами. Исключением можно считать лишь несколько моментов:

    Если на съемном носителе или жестком диске внезапно «исчезли» файлы и папки. Это бывает очень часто, когда ЭВМ заражается определенным типом вирусов, которые изменяют атрибуты файла на «системный» и «скрытый». Не стоит паниковать, проблема решается тривиально. Изменить атрибуты файла можно через диалоговое окно «Свойства» файла либо воспользовавшись любой программой-проводником (за исключением Microsoft Explorer). Также, если есть возможность доступа к можно просмотреть и изменить атрибуты файла системной командой ATTRIB. Запустив ее с ключом "/?" можно увидеть перечень возможных действий с файлами.

    Противоположная ситуация - существует ряд файлов, доступ к которым необходимо ограничить, предотвратить их изменение или возможность удаления. Тогда изменение атрибутов файлов позволит справиться с этой задачей.

    Установка атрибута «архивный» позволяет эффективно делать актуальные резервные копии при работе нескольких пользователей над одним проектом. Системы консолидации проектов можно настроить таким образом, чтобы обеспечить последними версиями данных всех пользователей при удаленном доступе.

В настоящее время с появлением современных файловых систем, увеличения требований к защите и скорости обработки информации атрибуты файла уже не так востребованы. На смену им пришли сложные надстройки с индексами, кешированием и распараллеленным доступом.

Задание №4. Ответить на вопросы:

1. Что называется архивацией? это сжатие одного или более файлов с целью экономии памяти и размещение сжатых данных в одном архивном файле.
2. Для чего предназначена архивация? это сжатие, уплотнение, упаковка информации с целью ее наиболее оптимального размещения на наружном носителе (диске либо дискете).
3. Какой файл называется архивным? организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации, размерах и т. д.
4. Что называется разархивацией? означающий процесс, обратный архивации, т. е. процесс восстановления записи сжатых, архивных файлов или их копий для использования в работе.
5. Какая информации хранится в оглавлении архивного файла? имя, тип, дата и время последней модификации, размер на диск
6. Какие функциональные возможности имеют архиваторы? Архивация данных, разархивация созданного ранее архива, создание самораспаковывающихся и многотомных архивов, использование алгоритмов шифрования

Лабораторная работа №10

Тема: Поиск информации на государственных образовательных порталах

Задание №1.

1. Загрузите Интернет.

2. С помощью строки поиска найдите каталог ссылок на государственные образовательные порталы.

3. Выпишите электронные адреса шести государственных образовательных порталов и дайте им краткую характеристику. Оформите в виде таблицы:

Название портала Электронный адрес портала Характеристика портала
Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки http://www.obrnadzor.gov.ru Общая информация о службе: положение о Федеральной службе, сведения о руководстве и структуре, телефонный справочник. Сборник официальных документов. Информационные ресурсы. Освещение конкурсов в интересах Рособрнадзора. Официальные материалы службы по контролю качества образования (ЕГЭ),надзору по соблюдению законодательства,лицензированию,аттестации и аккредитации, аттестации научных и педагогических кадров и государственной аттестации школьников. Новости и анонсы.
Образование:национальный проект http://www.rost.ru/projects/education/education_main.shtml Общие сведения о проекте: цели и задачи, основные направления деятельности, ожидаемые результаты. Освещение проводимых проектов и программ в области среднего, высшего и профессионального образования. Сборник документов. Новости проекта.
Информационно-коммуникационные технологии в образовании http://ict.edu.ru/ Электронная библиотека: книги, статьи по проблеме информационных технологий в образовании. Сведения о форумах, о конференциях. Каталог ресурсов. База данных по организациям, деятельность которых связана с образованием в области информационно-коммуникационных технологий и применением ИКТ в сфере образования.
Российский портал открытого образования http://www.openet.edu.ru/ Материалы Центрального сервера консалтингового центра информационно-образовательной среды открытого образования. Информация о программном комплексе "Российский портал открытого образования": концепция, нормативное обеспечение, рекомендации, глоссарий. Интегральный каталог виртуальных университетов и представительств, а также информация о курсах, дисциплинах, специальностях и направлениях, коллекция учебных планов. Новости образования. Обзор прессы и информационно-аналитические материалы в сфере образования. Электронные версии научно-образовательных публикаций. Образовательные сетевые конференции и форумы.
Наука и образование: http://edu.rin.ru Материалы об образовании в России. Каталоги образовательных учреждений различных уровней и органов управления образованием: дошкольное образование, школьное образование, профессионально-техническое, высшее образование, научно-исследовательская деятельность, повышение квалификации, дистанционное образование, обучение работе в интернете. Рефераты, статьи, словари, программы
Interneturok.ru: коллекция видеоуроков по основным предметам школьной программы http://www.interneturok.ru Видеоуроки по основным школьным предметам, материалы по психологии для родителей и учителей.


Задание №2.



1. Откройте программу Enternet Explorer.

2. Загрузите страницу электронного словаря Promt– www.ver-dict.ru.

3. Из раскрывающегося списка выберите Русско-английский словарь (Русско-Немецкий) .

4. В текстовое поле Слово для перевода : введите слово, которое Вам нужно перевести.

5. Нажмите на кнопку Найти .

6. Занесите результат в следующую таблицу:

Задание №3.

1. Загрузите страницу электронного словаря– www.efremova.info.

2. В текстовое поле Поиск по словарю : введите слово, лексическое значение которого Вам нужно узнать.

3. Нажмите на кнопку Искать . Дождитесь результата поиска.

4. Занесите результат в следующую таблицу:

Слово Лексическое значение
Метонимия 1.Оборот речи, представляющий замену названия явления, понятия или предмета названием другого предмета, неразрывно связанным в нашем сознании с представлением о таком явлении («стол» вместо «еда»); употребление подобного оборота речи
Видеокарта электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера, в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.
Железо Химический элемент, твердый ковкий металл серебристого цвета, образующий в соединении с углеродом сталь и чугун. разг. Малоуглеродистая сталь.
Папирус Свиток из склеенных полосок стебля такого растения как материал для письма у египтян и других древних народов.
Скальпель Небольшой металлический хирургический нож.
Дебет Приход, общая сумма денежных поступлений.

Задание №4. С помощью одной из поисковых систем найдите информацию и занесите ее в таблицу:

Задание №5. Заполните таблицу, используя поисковую систему Яндекс: www.yandex.ru.

Задание №7. Ответить на вопросы:

Лабораторная работа №9

Тема: Создание архива данных. Извлечение данных из архива. Атрибуты файла и его объем

Цель: изучение принципов архивации файлов, функций и режимов работы наиболее распространенных архиваторов, приобретение практических навыков работы по созданию архивных файлов и извлечению файлов из архивов.

Теоретические сведения к лабораторной работе

Архивация (упаковка) - помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде.

Архивация предназначена для создания резервных копий используемых файлов, на случай потери или порчи по каким-либо причинам основной копии (невнимательность пользователя, повреждение магнитного диска, заражение вирусом и т.д.).

Для архивации используются специальные программы, архиваторы, осуществляющие упаковку и позволяющие уменьшать размер архива, по сравнению с оригиналом, примерно в два и более раз.

Архиваторы позволяют защищать созданные ими архивы паролем, сохранять и восстанавливать структуру подкаталогов, записывать большой архивный файл на несколько дисков (многотомный архив).

Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл или архив. Программы большого объема, распространяемые на дискетах, также находятся на них в виде архивов.

Архивный файл - это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации.

Выигрыш в размере архива достигается за счет замены часто встречающихся в файле последовательностей кодов на ссылки к первой обнаруженной последовательности и использования алгоритмов сжатия информации.

Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла. Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных, для которых степень сжатия может достигать 5 - 40%, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей - 60 - 90%. Почти не сжимаются архивные файлы. Программы для архивации отличаются используемыми методами сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия.

Для того чтобы воспользоваться информацией, запакованной в архив, необходимо архив раскрыть или распаковать. Это делается либо той же программой-архиватором, либо парной к ней программой-разархиватором.

Разархивация (распаковка) - процесс восстановления файлов из архива в первоначальном виде. При распаковке файлы извлекаются из архива и помещаются на диск или в оперативную память.

Самораспаковывающийся архивный файл - это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования программы-архиватора.

Самораспаковывающийся архив получил название SFX-архив (SelF-eXtracting). Архивы такого типа в обычно создаются в форме.ЕХЕ-файла.

Архиваторы, служащие для сжатия и хранения информации, обеспечивают представление в едином архивном файле одного или нескольких файлов, каждый из которых может быть при необходимости извлечен в первоначальном виде. В оглавлении архивного файла для каждого содержащегося в нем файла хранится следующая информация:

      имя файла;

      сведения о каталоге, в котором содержится файл;

      дата и время последней модификации файла;

      размер файла на диске и в архиве;

      код циклического контроля для каждого файла, используемый для проверки целостности архива.

Архиваторы имеют следующие функциональные возможности :

      Уменьшение требуемого объема памяти для хранения файлов от 20% до 90% первоначального объема.

      Обновление в архиве только тех файлов, которые изменялись со времени их последнего занесения в архив, т.е. программа-упаковщик сама следит за изменениями, внесенными пользователем в архивируемые файлы, и помещает в архив только новые и измененные файлы.

      Объединение группы файлов с сохранением в архиве имен директорий с именами файлов, что позволяет при разархивации восстанавливать полную структуру директорий и файлов.

      Написания комментариев к архиву и файлам в архиве.

      Создание саморазархивируемых архивов, которые для извлечения файлов не требуют наличия самого архиватора.

      Создание многотомных архивов– последовательности архивных файлов. Многотомные архивы предназначены для архивации больших комплексов файлов на дискеты.

Задание №1.

    В операционной системе Windows создайте папку Archives по адресу С:\ТЕМР . Создайте папки Pictures и Documents по адресу С:\ТЕМР\Archives .

    Найдите и скопируйте в папку Pictures по два рисунка с расширением *.jpg и *.bmp .

    Сравните размеры файлов *.bmp и *.jpg . и запишите данные в таблицу_1.

    В папку Documents поместите файлы *.doc (не менее 3) и запишите их исходные размеры в таблицу_1.

Задание №2. Архивация файлов WinZip

    Запустите WinZip 7. (Пуск →Все программы → 7-Zip→7 Zip File Manager ).

    В появившемся диалоговом окне выберите папку, в которой будет создан архив: С:\ТЕМР\Archives\Pictures. Установите курсор на имя графического файла Зима. jpg . Выполните команду Добавить (+) .

    Введите имя архива в поле Архив Зима. zip и убедитесь, что в поле Формат архива установлен тип Zip .

    Установите в поле Режим изменения : добавить и заменить.

    В раскрывающемся списке Уровень сжатия: выберите пункт Нормальный. ОК .

    Сравните размер исходного файла с размером архивного файла. Данные запишите в таблицу_1.

    Создайте архив Зима1. zip , защищенный паролем. Для ввода пароля в диалоговом окне Добавит к архиву в поле Введите пароль: ведите пароль, в поле Повторите пароль: подтвердите пароль. Обратите внимание на флажок Показать пароль. Если он не установлен, пароль при вводе не будет отображаться на экране, а его символы будут заменены подстановочным символом "*". Это мера защиты пароля от посторонних. Однако в данном случае пользователь не может быть уверен в том, что он набрал пароль правильно. Поэтому при не установленном флажке система запрашивает повторный (контрольный) ввод пароля. Щелкните на кнопке ОК - начнется процесс создания защищенного архива.

    Выделите архив Зима1. zip , выполните команду Извлечь. В появившемся диалоговом окне Извлечь в поле Распаковать в: выберите папку-приемник - С:\ТЕМР\Archives\Pictures\Зима1\.

    Щелкните на кнопке ОК . Процесс извлечения данных из архива не запустится, а вместо него откроется диалоговое окно для ввода пароля.

    Убедитесь в том, что ввод неправильного пароля не позволяет извлечь файлы из архива.

    Убедитесь в том, что ввод правильного пароля действительно запускает процесс.

    Удалите созданный вами защищенный архив и извлеченные файлы.

    Создайте самораспаковывающийся ZIP-архив. Для этого установите курсор на имя архива Зима. zip , выполните команду Добавить (+).

    Введите имя архива в поле Архив Зима.7 z и убедитесь, что в поле Формат архива установлен тип 7 z .

    Установите в поле Режим изменения : добавить и заменить.

    Установите флажок Создать SFX -архив .

    В раскрывающемся списке Уровень сжатия: выберите пункт Нормальный. Запустите процесс архивации кнопкой ОК .

    Аналогичным образом создайте архивы для файлов Рябина.bmp, Документ1.doc, Документ2.doc, Документ3.doc. Сравнительные характеристики исходных файлов и их архивов занести в таблицу_1.

Задание №3. Архивация файлов WinRar

Таблица_1

Архиваторы

Размер исходных файлов

Текстовые файлы:

1. Документ1.doc

2. Документ2.doc

3. Документ3.doc

Графические файлы:

2. Рябина.bmp

Процент сжатия текстовой информации (для всех файлов)

Процент сжатия графической информации (для всех файлов)

Задание №4. Ответить на вопросы:

    Что называется архивацией?

    Для чего предназначена архивация?

    Какой файл называется архивным?

    Что называется разархивацией?

    Какая информации хранится в оглавлении архивного файла?

    Какие функциональные возможности имеют архиваторы?

Задание №5. Сделать вывод о проделанной лабораторной работе:

Доброго времени суток уважаемый пользователь, в этой статье речь пойдет о такой теме, как файлы. А именно мы рассмотрим: Управление файлами , типы файлов , файловая структура , атрибуты файла .

Файловая система

Одной из основных задач ОС является предоставление удобств пользователю при работе с данными, хранящимися на дисках. Для этого ОС подменяет физическую структуру хранящихся данных некоторой удобной для пользователя логической моделью, которая реализуется в виде дерева каталогов, выводимого на экран такими утилитами, как Norton Commander, Far Manager или Windows Explorer. Базовым элементом этой модели является файл , который так же, как и файловая система в целом, может характеризоваться как логической, так и физической структурой.

Управление файлами

Файл – именованная область внешней памяти, предназначенная для считывания и записи данных.

Файлы хранятся в памяти, не зависящей от энергопитания. Исключением является электронный диск, когда в ОП создается структура, имитирующая файловую систему.

Файловая система (ФС) - это компонент ОС, обеспечивающий организацию создания, хранения и доступа к именованным наборам данных — файлам.

Файловая система включает:Файловая система включает:

  • Совокупность всех фалов на диске.
  • Наборы структур данных, используемых для управления файлами (каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске).
  • Комплекс системных программных средств, реализующих различные операции над файлами: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск.

Задачи, решаемые ФС, зависят от способа организации вычислительного процесса в целом. Самый простой тип – это ФС в однопользовательских и однопрограммных ОС. Основные функции в такой ФС нацелены на решение следующих задач:

  • Именование файлов.
  • Программный интерфейс для приложений.
  • Отображения логической модели ФС на физическую организацию хранилища данных.
  • Устойчивость ФС к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств.

Задачи ФС усложняются в однопользовательских многозадачных ОС, которые предназначены для работы одного пользователя, но дают возможность запускать одновременно несколько процессов. К перечисленным выше задачам добавляется новая задача — совместный доступ к файлу из нескольких процессов.

Файл в этом случае является разделяемым ресурсом, а значит ФС должна решать весь комплекс проблем, связанных с такими ресурсами. В частности: должны быть предусмотрены средства блокировки файла и его частей, согласование копий, предотвращение гонок, исключение тупиков. В многопользовательских системах появляется еще одна задача: Защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя.

Еще более сложными становятся функции ФС, которая работает в составе сетевой ОС ей необходимо организовать защиту файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя.

Основное назначение файловой системы и соответствующей ей системы управления файлами – организация удобного управления файлами, организованными как файлы: вместо низкоуровневого доступа к данным с указанием конкретных физических адресов нужной нам записи, используется логический доступ с указанием имени файла и записи в нем.

Термины «файловая система» и «система управления файлами» необходимо различать: файловая система определяет, прежде всего, принципы доступа к данным, организованным как файлы. А термин «система управления файлами» следует употреблять по отношению к конкретной реализации файловой системы, т.е. это комплекс программных модулей, обеспечивающих работу с файлами в конкретной ОС.

Пример

Файловая система FAT (file allocation table) имеет множество реализаций как система управления файлами

  • Система, разработанная для первых ПК называлась просто FAT (сейчас ее называют просто FAT-12) . Ее разрабатывали для работы с дискетами, и некоторое время она использовалась для работы с жесткими дисками.
  • Потом ее усовершенствовали для работы с жесткими дисками большего объема, и эта новая реализация получила название FAT–16. это название используется и по отношению к СУФ самой MS-DOS.
  • Реализация СУФ для OS/2 называется super-FAT (основное отличие – возможность поддерживать для каждого файла расширенные атрибуты).
  • Есть версия СУФ и для Windows 9x/NT и т.д. (FAT-32).

Типы файлов

Обычные файлы : содержат информацию произвольного характера, которую заносит в них пользователь или которая образуется в результате работы системных и пользовательских программ. Содержание обычного файла определяется приложением, которое с ним работает.

Обычные файлы могут быть двух типов:

  1. Программные (исполняемые) – представляют собой программы, написанные на командном языке ОС, и выполняют некоторые системные функции (имеют расширения.exe, .com, .bat).
  2. Файлы данных – все прочие типы файлов: текстовые и графические документы, электронные таблицы, базы данных и др.

Каталоги – это, с одной стороны, группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений (например, файлы, содержащие программы игр, или файлы, составляющие один программный пакет), а с другой стороны – это особый тип файлов, которые содержат системную справочную информацию о наборе файлов, сгруппированных пользователями по какому-либо неформальному признаку (тип файла, расположение его на диске, права доступа, дата создания и модификация).

Специальные файлы – это фиктивные файлы, ассоциированные с устройствами ввода/вывода, которые используются для унификации механизма доступа к файлам и внешним устройствам. Специальные файлы позволяют пользователю осуществлять операции ввода/вывода посредством обычных команд записи с файлов или чтения из файлов. Эти команды обрабатываются сначала программами ФС, а затем на некотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления соответствующим устройством (PRN, LPT1 – для порта принтера (символьные имена, для ОС – это файлы), CON – для клавиатуры).

Пример . Copy con text1 (работа с клавиатурой).

Файловая структура

Файловая структура – вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними (порядок хранения файлов на диске).

Виды файловых структур:

  • простая , или одноуровневая : каталог представляет собой линейную последовательность файлов.
  • иерархическая или многоуровневая : каталог сам может входить в состав другого каталога и содержать внутри себя множество файлов и подкаталогов. Иерархическая структура может быть двух видов: «Дерево» и «Сеть». Каталоги образуют «Дерево», если файлу разрешено входить только в один каталог (ОС MS-DOS, Windows) и «Сеть» – если файл может входить сразу в несколько каталогов (UNIX).
  • Файловая структура может быть представлена в виде графа, описывающего иерархию каталогов и файлов:



Типы имен файлов

Файлы идентифицируются именами. Пользователи дают файлам символьные имена , при этом учитываются ограничения ОС как на используемые символы, так и на длину имени. В ранних файловых системах эти границы были весьма узкими. Так в популярной файловой системе FAT длина имен ограничивается известной схемой 8.3 (8 символов — собственно имя, 3 символа — расширение имени), а в ОС UNIX System V имя не может содержать более 14 символов.

Однако пользователю гораздо удобнее работать с длинными именами, поскольку они позволяют дать файлу действительно мнемоническое название, по которому даже через достаточно большой промежуток времени можно будет вспомнить, что содержит этот файл. Поэтому современные файловые системы, как правило, поддерживают длинные символьные имена файлов.

Например, Windows NT в своей файловой системе NTFS устанавливает, что имя файла может содержать до 255 символов, не считая завершающего нулевого символа.

При переходе к длинным именам возникает проблема совместимости с ранее созданными приложениями, использующими короткие имена. Чтобы приложения могли обращаться к файлам в соответствии с принятыми ранее соглашениями, файловая система должна уметь предоставлять эквивалентные короткие имена (псевдонимы) файлам, имеющим длинные имена. Таким образом, одной из важных задач становится проблема генерации соответствующих коротких имен.

Символьные имена могут быть трех типов: простые, составные и относительные:

  1. Простое имя идентифицирует файл в пределах одного каталога, присваивается файлам с учетом номенклатуры символа и длины имени.
  2. Полное имя представляет собой цепочку простых символьных имен всех каталогов, через которые проходит путь от корня до данного файла, имени диска, имени файла. Таким образом, полное имя является составным , в котором простые имена отделены друг от друга принятым в ОС разделителем.
  3. Файл может быть идентифицирован также относительным именем . Относительное имя файла определяется через понятие «текущий каталог». В каждый момент времени один из каталогов является текущим, причем этот каталог выбирается самим пользователем по команде ОС. Файловая система фиксирует имя текущего каталога, чтобы затем использовать его как дополнение к относительным именам для образования полного имени файла.

В древовидной файловой структуре между файлом и его полным именем имеется взаимно однозначное соответствие – «один файл — одно полное имя». В сетевой файловой структуре файл может входить в несколько каталогов, а значит может иметь несколько полных имен; здесь справедливо соответствие – «один файл — много полных имен».

Для файла 2.doc определить все три типа имени, при условии, что текущим каталогом является каталог 2008_год.

  • Простое имя: 2.doc
  • Полное имя: C:\2008_год\Документы\2.doc
  • Относительное имя: Документы\2.doc

Атрибуты файлов

Важной характеристикой файла являются атрибуты. Атрибуты – это информация, описывающая свойства файлов. Примеры возможных атрибутов файлов:

  • Признак «только для чтения» (Read-Only);
  • Признак «скрытый файл» (Hidden);
  • Признак «системный файл» (System);
  • Признак «архивный файл» (Archive);
  • Тип файла (обычный файл, каталог, специальный файл);
  • Владелец файла;
  • Создатель файла;
  • Пароль для доступа к файлу;
  • Информация о разрешенных операциях доступа к файлу;
  • Время создания, последнего доступа и последнего изменения;
  • Текущий размер файла;
  • Максимальный размер файла;
  • Признак «временный (удалить после завершения процесса)»;
  • Признак блокировки.

В файловых системах разного типа для характеристики файлов могут использоваться разные наборы атрибутов (например, в однопользовательской ОС в наборе атрибутов будут отсутствовать характеристики, имеющие отношение к пользователю и защите (создатель файла, пароль для доступа к файлу и т.д.).

Пользователь может получать доступ к атрибутам, используя средства, предоставленные для этих целей файловой системой. Обычно разрешается читать значения любых атрибутов, а изменять – только некоторые, например можно изменить права доступа к файлу, но нельзя изменить дату создания или текущий размер файла.

Права доступа к файлу

Определить права доступа к файлу — значит определить для каждого пользователя набор операций, которые он может применить к данному файлу. В разных файловых системах может быть определен свой список дифференцируемых операций доступа. Этот список может включать следующие операции:

  • создание файла.
  • уничтожение файла.
  • запись в файл.
  • открытие файла.
  • закрытие файла.
  • чтение из файла.
  • дополнение файла.
  • поиск в файле.
  • получение атрибутов файла.
  • установление новых значений атрибутов.
  • переименование.
  • выполнение файла.
  • чтение каталога и др.

В самом общем случае права доступа могут быть описаны матрицей прав доступа, в которой столбцы соответствуют всем файлам системы, строки — всем пользователям, а на пересечении строк и столбцов указываются разрешенные операции:

В некоторых системах пользователи могут быть разделены на отдельные категории. Для всех пользователей одной категории определяются единые права доступа, например в системе UNIX все пользователи подразделяются на три категории: владельца файла, членов его группы и всех остальных.