Шаблоны файлов их назначение и использование. Информационное общ-во – это. Производительность процессора определяется
2.Из каких частей состоит имя файла?
3.Кто или что дает имя файлу?
4.Кто или что присваивает файлу расширение?
5.Сколько символов может включать имя файла?
6.Сколько символов обычно отводится под расширение файла?
7.Что надо сделать с диском, что бы на нем можно было хранить файлы?
8.На какие области разбивается диск при форматировании?
9.В каком случае файловая система является одноуровневой?
10.Как записать путь к файлу?
11.К какому ПО относится операционная система?
12. Какие сведения должна иметь операционная система для организации доступа к файлам?
13.Где хранится выполняемая в данный момент программа и обрабатываемые данные?
14.Что называется каталогом?
15.Когда осуществляется начальная загрузка операционной системы?
16.Что такое операционная система?
17.Как обозначается имя логического диска?
18.Какой каталог называют корневым?
19.Как называется состояние операционной системы, при котором она перестает выдавать результаты и реагировать на запросы?
20.Что происходит с файлами ОС в процессе ее загрузки?
21.Пользователь, перемещаясь из одного каталога в другой, последовательно посетил каталоги LESSONS, CLASS, SCHOOL, D:\ , MYDOC, LETTERS. При каждом перемещении пользователь либо спускался в каталог на уровень ниже, либо поднимался на уровень выше. Каково полное имя каталога, из которого начал перемещение пользователь?
1) D:\MYDOC\LETTERS
2) D:\SCHOOL\CLASS\LESSONS
3) D:\LESSONS\CLASS\SCHOOL
22. Определите, какое из указанных имен файлов не удовлетворяет маске: ?*di.t?*
4) melodi.theme
23.В некотором каталоге хранится файл Список_литературы.txt. В этом каталоге создали подкаталог с именем 10_CLASS и переместили в него файл Список_литературы.txt. После чего полное имя файла стало D:\SCHOOL\PHYSICS\10_CLASS\Список_литературы.txt.
Каково полное имя каталога, в котором хранился файл до перемещения?
1) D:\SCHOOL\PHYSICS\10_CLASS
2) D:\SCHOOL\PHYSICS
24. Какой из файлов соответствуют маске??P*.A??:
2.Что такое графич. Растровые графические файлы хранят информацию о цвете каждого пикселя изображения на экранееские примитивы?3.Какая информация хранится в файлах растрового типа и в фай лах векторного типа?
4.Что такое система графических координат?
5. С помощью каких средств (программных, технических) получа ется растровая и векторная графическая информация?
6. Какой способ представления графической информации эконом нее по использованию памяти?
7.Для чего производится сжатие файлов растрового типа?
8.Как реагируют растровые и векторные изображения на измене ние размеров »вращения?
Получите растровый код и векторное описание для изображе ния букв «Н», «Л», «Т» на черно-белом экране с графической сеткой размером 8x8.
t и казанчиваются буквой k
3) произвольные, а расширение имени файла имеет лишь один символ
4) начитаются с буквы n и имеют в расширении имена файла предпоследнюю букву o
7) имебт последнюю букву в имени w и в разширении имени файла из трех символов среднюю букву t
встречаться следующие символы:
"?"-озночает ровно ОДИН произвольный символ.
"*"-означает любую последовательность символов произвольной длины,в том числе может задавать и пустую последовательность.
1)Определите какое из указанных имен файлов удовлетворяет маске:
а) napri.q b) pripri.txt c) privet.doc d) 3priveta.c
2) в каталоге 6 файлов
Определите,по какой из перечисленных масок из этих 6 файлов будет отобрана указанная группа файлов:
a) ?as*.wm? b)*as?.wm* c)?as*.wm* d)?as*.w*
Понятие файловой системы.
Работа на персональном компьютере в среде операционной системы фактически сводится к работе с файлами. Файлы создаются, записываются на диск, хранятся и считываются с него, распечатываются на принтере, пересылаются по информационным сетям и т. д.
Файловая система (File System) - это специальным образом организованная структура для хранения данных любых типов и доступа к ним. Для реализации файловой системы необходима служебная (руководящая) информация, включающая таблицу размещения файлов (File Allocation Table - FAT).
Файловая система выполняет три основные функции:
· определение физического местоположения файлов и каталогов на диске;
· доступ к файлам и каталогам на диске;
· определение занятого и свободного пространства диска.
Перед началом использования любого дискового накопителя его необходимо отформатировать.
Форматирование - это процесс записи на диск специальной управляющей информации, определяющей точки начала и конца отдельных секторов диска.
Информация на любой магнитный диск записывается вдоль концентрических кругов - дорожек. Дорожки нумеруются последовательно от самой дальней от центра (нулевая) до ближней. Их число зависит от типа диска.
Дорожки на всех сторонах диска, расположенные на окружностях с одинаковым радиусом, объединены под общим названием цилиндр. Например, на дискете цилиндр всегда состоит из двух дорожек: дорожка 0 на стороне 0 и дорожка 0 на стороне 1.
Дорожки, в свою очередь, делятся на секторы - минимальный объем информации, который может быть обработан операционной системой (стандартная длина сектора 512 байт). Между секторами имеются межсекторные промежутки. На каждом диске все дорожки включают одинаковое число секторов, которое зависит от типа диска.
Каждый сектор имеет свой собственный адрес, который размещается в его заголовке. Например, на дискете емкостью 360 КБ всего 720 секторов, которые пронумерованы от 0 до 719. Есть два варианта адресации секторов:
· абсолютный, когда указываются подробные координаты сектора, например, сторона 0, цилиндр 3, сектор 1;
· порядковый, когда указывается сквозной номер сектора, например, сектор 29.
Количество дорожек, секторов и размер сектора зависят от типов устройства и носителя, а также от способа его форматирования. В процессе форматирования на диск наносится служебная информация, разделяющая всю его поверхность на секторы (размером 512 байт). Однако наименьшая единица, которую файловая система может выделять для файлов и каталогов, обычно состоит из нескольких секторов и называется кластер. Поэтому можно утверждать, что любой диск состоит из кластеров, каждый из которых, в свою очередь, состоит из одного или нескольких секторов.
Различные операционные системы используют соответствующие файловые системы, причем некоторые из них могут распознать только одну файловую систему, в то время как другие могут работать с несколькими. Существует пять основных файловых систем.
1. FAT используется операционными системами DOS и Windows 95/NT (также может использоваться в любых поздних версиях Windows 98/2000/ME/XP/2003/Vista). Файловая система использует 16-разрядную таблицу размещения файлов (поэтому иногда ее называют FAT16), позволяющую размещать максимум 65535 (216 - 1) кластеров, и поддерживает диски объемом до 2047 МБ. Независимо от размера жесткого диска число секторов в одном кластере должно быть таким, чтобы все доступное пространство могло содержать до 65535 кластеров. Поэтому чем больше доступное пространство, тем больше будет размер кластера. Зависимость между размером кластера и размером диска при использовании файловой системы FAT приведена в таблице.
При необходимости использования диска более 2 ГБ следует разбить его на логические диски. Иногда это делается для оптимизации хранения информации на жестком диске.
2. FAT32 используется операционными системами Windows 98/ 2000/ME/XP/2003/Vista (DOS и Windows 95/NT не могут работать с ней). Файловая система использует 32-разрядную таблицу размещения файлов, позволяющую размещать более 4 млрд (232 - 1) кластеров, и поддерживает большие диски объемом до 127 ТБ. FAT32 имеет двойные блоки начальной загрузки, использует меньшие кластеры, чем файловая система FAT, и поддерживает корневой каталог любого размера. Зависимость между размером кластера и размером логического диска при использовании файловой системы FAT32 приведена в таблице.
Чем больше размер кластера, тем ниже эффективность использования диска. С использованием FAT32 уменьшается размер кластера и повышается эффективность использования дискового пространства на небольших дисках.
3. NTFS (New Technology File System - файловая система но-вой технологии) создана специально для Windows NT и поддерживается операционными системами Windows NT/2000/XP/2003/Vista. Файловая система использует большое пространство для системных структур, поэтому ее не рекомендуется использовать на маленьких дисках (менее 400 МБ). Основой NTFS является главная файловая таблица {Master File Table - MFT), критическая (важнейшая) часть которой сохраняется во множественных копиях, что защищает от потери и искажения данных. Размер кластера не зависит от размера диска и составляет 512 байт. Использование небольших кластеров уменьшает потери дискового пространства. Кроме того, система NTFS способна автоматически находить и выводить из использования сбойные секторы жесткого диска.
4. Linux Ext2 разработана для свободно распространяемой пользовательской операционной системы Linux (из семейства Unix). Файловая система поддерживает максимальный размер диска до 4 ТБ. Linux Ext2 уменьшает время восстановления файловой системы после аварийного отказа, что важно при использовании многопользовательских дисковых массивов.
5. UDF (UniversalDisk Format - универсальный формат диска) - универсальная файловая система, позволяющая хранить на одном носителе разнообразную информацию: аудиозаписи, видеофильмы, фотографии и файлы с данными. Этим обеспечивается межплатформенная совместимость, то есть диск с такой файловой системой становится единым носителем для DOS/Windows, Macintosh, OS/2 и Unix. В 2000 г. на ее основе принята файловая система MicroUDF , адаптированная для применения в DVD.
Все перечисленные файловые системы применяются в разных случаях в рамках соответствующих операционных систем, при этом иногда существует возможность выбора той или иной файловой системы, например FAT32 или NTFS в Windows ХР.
Понятие файла. Шаблон имени файла.
Файл (file) - это поименованная область на диске или другом машинном носителе, в которой хранится определенная информация (хотя в некоторых случаях данные могут отсутствовать, тогда будет «нулевой» файл). В файлах может храниться различная информация: тексты, таблицы, рисунки, чертежи и т. п.
Файл не требует для своего размещения непрерывного пространства и обычно занимает свободные кластеры в разных частях диска. Самый маленький файл занимает один кластер (даже если он нулевой), большие файлы могут располагаться в значительном количестве кластеров. Сведения о номерах этих кластеров хранятся в специальной таблице размещения файлов.
Любой файл характеризуют четыре параметра:
1. Полное имя файла , состоящее из двух частей, разделенных точкой «.»:
· имя файла образуется не более чем из восьми символов, причем используются только цифры, латинские буквы, знаки дефис «-» и подчеркивание «_»;
· тип (расширение) файла образуется не более чем из трех символов, причем используются такие же символы, как в именах файлов. Расширение файла служит для характеристики хранящейся в нем информации. В операционной системе DOS установлен ряд стандартных типов файлов: .arj - архивный файл, .bak - копия файла, .bat - команд-ный файл, .соm - командный системный файл, .ехе исполняемый файл, .hlp - файл справки, .txt - текстовый файл, .doc - документ Word, .xls - документ Excel и др.
В операционной системе не могут одновременно в одном месте находиться файлы с одинаковыми полными именами (хотя у файлов могут быть одинаковые имена или расширения).
2. Объем файла в байтах (большие файлы измеряются в килобайтах, мегабайтах или гигабайтах).
3. Дата и время создания файла (могут быть одинаковым у разных файлов).
4. Специальные атрибуты файла : R (Read only) - только для чтения, Н (Hidden) - скрытый файл, S (System) - системный файл, A (Archive) - файл, который не был архивирован.
Зачастую возникает ситуация, когда на компьютере есть файлы, но пользователь не имеет к ним полного доступа, например, может лишь читать файлы с атрибутом R, но не может изменять их. Или часть файлов (с атрибутами R или S) просто скрыта операционной системой от пользователя. Причем атрибут «системный» ОС устанавливает файлам только Самостоятельно, а атрибут «скрытый» можно назначить файлу вручную (как и атрибут «только для чтения»).
С файлами можно проводить различные операции, например : поиск, копирование, перемещение или удаление файлов. Операции с группой файлов легко выполнить, пользуясь шаблоном при создании группы. Шаблон имени файла - это специальная форма, в которой в полях имени и типа файла используются символы звездочка «*» или вопрос «?».
Символ «*» означает любое количество (от 1 до 8) любых допустимых символов. Одна звездочка «*» может быть использована для обозначения любого имени или типа файла. Например, шаблон web. * означает группу файлов с именем web и любыми расширениями (web.exe, web.l и т. п.); шаблон *. * означает все файлы, имеющие любое имя и тип (web.exe, a.b, win.bak и др.).
Символ «?» означает наличие или отсутствие одного допустимого символа. Несколько вопросов «?» может быть использовано для обозначения нескольких символов в имени или типе файлов. Например, шаблон web?, txt означает группу файлов с расширением. txt, имя которых состоит из трех или четырех символов, причем четвертый символ может быть любым (web. txt, web2. txt, weba.txt ит. п.).
Bash, а также другие командные оболочки Linux и средства языков программирования позволяют находить в структуре дерева каталогов те файлы, имена которых соответствуют определенному шаблону имени файла . В случае командной оболочки именно она сравнивает с шаблоном имя очередного файла. Если оно соответствует шаблону, то файл будет учтен, если нет – будет пропущен. Шаблон можно сравнить с коробкой, в которую влезет не каждый объект. Не только из-за размеров, также из-за несовпадения формы коробки и предмета.
Зачем нужны шаблоны имен? Часто требуется выполнить однотипные действия над группой файлов. Описывать эти действия по отношению к каждому отдельному файлу было бы трудоемкой задачей. Таким образом, шаблоны позволяют выделить группу файлов, чьи имена удовлетворяют определенным условиям, из общей массы.
Кроме того, шаблоны часто используют для поиска файлов.
Шаблоны имен файлов и каталогов задаются с помощью специальных символов . Чаще используются два: * – звездочка, ? – знак вопроса.
Звездочкой (*) в шаблоне обозначают любую группу символов. Их количество роли не играет. Это могут быть пять, десять, один символ или даже ни одного. Так, например, шаблону, состоящему всего из одного символа * , будет соответствовать абсолютно любой файл. Использование шаблона *.html позволит выделить все html-файлы, а шаблон my*.odt – файлы, начинающиеся с "my" и оканчивающиеся на ".odt". Шаблон *2010* определяет все файлы, в именах которых присутствует группа символов 2010.
Знаком вопроса (?) в шаблоне обозначают любой один символ. Например, под шаблон otchet.??? подойдут файлы, имеющие расширение из любых трех букв, но начинающиеся именно так, как задано в шаблоне. Шаблону descrip?ion.pdf будут соответствовать файлы с заданным именем, но вместо знака вопроса может стоять любой символ.
Кроме символов звезды и вопроса, существуют более сложные правила записи шаблонов. Так использование квадратных скобок со списком вложенных значений позволяет осуществлять более гибкий поиск файлов. Пусть требуется найти все файлы, имена которых начинаются с буквы m, при этом регистр не учитывается. Шаблон будет выглядеть так: * .
Если надо одновременно найти файлы, начинающиеся на буквы, идущие подряд в алфавите, то задается диапазон. Например, под шаблон ???.png подойдут все файлы с расширением png, имена которых состоят из четырех букв, причем первая буква m или n или o или p без учета регистра.
Понятно, что в одном шаблоне имени файла можно использовать разные специальные символы. Например, *.??? .
В Bash шаблоны имен используются с командами, которые в качестве аргументов принимают имена файлов. Например, ls – просмотр каталогов, cp – копирование файлов, find – поиск файлов и др. Однако на самом деле командам передается не шаблон, а уже подошедшие под него файлы. Определением подходящих под шаблон объектов занимается сама командная оболочка Linux, в данном случае Bash.
При выполнении операций с файловой структурой на том или другом носителе информации (гибком, жестком или лазерном диске) очень часто возникает ситуация когда необходимо провести операцию (например, удаление или пересылку) не с одним файлом, а с целой группой. Причем в этой группе файлы могут быть расположены не подряд, а в случайном порядке.
В операционной системеMS-DOS существует способ, который значительно упрощает выполнение такой операции с группой файлов. Для решения подобных задач используются шаблоны имен (маски) файлов . Фактически такой шаблон (маска) выступает в роли общего или группового имени для той группы файлов, над которой осуществляется та или иная операция. Такой шаблон представляет собой файл, и в имени, и в расширении которого могут использоваться только два символа: * и ? .
Символ * , включенный в шаблон, может обозначать произвольное число любых символов или в имени файла, или в его расширении. Например:
ü *. соm - все командные файлы (с расширением .соm );
ü *.* - все файлы текущего каталога;
ü а:\fах\*.dос - файлы с расширением .dос каталога fах.
Символ? , включенный в шаблон, может обозначать один произвольный символ (или его отсутствие) в имени файла или в его расширении. Например:
ü ??.. bak - файлы с любыми двухсимвольными именами и расширением bak ;
ü ТЕА??.* - файлы с именем, начинающимся с ТЕА и состоящим не более чем из 5 символов.
Путь к файлу - это имя диска и последовательность имён каталогов относительно корневого, разделённых символом "\", где находится файл. Еслиимя устройства не указано, то подразумевается текущий диск. Если не указан путь, то подразумевается текущий каталог.
ПРИМЕР: Пусть в корневом каталоге диска С:\ имеются два каталога 1-го уровня (GAMES, TEXT ) и один каталог 2-го уровня (CHESS ). Как найти имеющиеся файлы (chess.exe, proba.txt )? Для этого необходимо указать путь к файлу. В путь файла входит имя диска и последовательность имен каталогов, т.е. пути к вышеперечисленным файлам соответственно будут:
C:\GAMES\CHESS\chess.exe
C:\TEXT\proba.txt
Рис. 2 Пример иерархической структуры каталога.
Над файлами производиться различные операции:
* копирование (копия файла помещается в другой каталог),
* перемещение (сам файл перемещается в другой каталог),
* удаление (запись о файле удаляется из каталога),
* переименование (изменяется имя файла) и т.д.
Файловая система - это компонент операционной системы, обеспечивающий организацию создания, хранения и доступа к именованным наборам данных. Эти именованные наборы данных называются файлами.
Файл - это именованная последовательность байтов произвольной длины, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое.
Каталоги (папки) - важные элементы иерархической структуры, необходимые для обеспечения удобного доступа к файлам, если файлов на носителе слишком много.
Каталог (иногда называется директорией или папкой ) доступен пользователю через командный язык операционной системы. Его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое на новое место и удалять.
Обратиться к файлу, находящемуся не в текущем каталоге, можно напрямую, используя путь к нему.
Путь к файлу
- это последовательность из имён каталогов или символов «..», разделённых символом «\» (обратный слэш), задающий маршрут от текущего или корневого каталога к тому, в котором находится нужный файл.
Путь, начинающийся с «\», воспринимается компьютером как путь от корневого каталога. Каждое имя каталога, указанное в пути, соответствует входу в каталог с этим именем. Символ «..» обозначает переход в родительский каталог. Путь к файлу от корневого каталога называют абсолютным путём
, а от текущего - относительным путём
.
Путь к каталогу файла и имя файла, разделённые «\», перед которыми указано имя диска, представляет собой полное имя файла
. Если имя диска опущено, подразумевается текущий дисковод.
C:\Program Files\7-Zip - это путь к файлу
C:\Program Files\7-Zip\7z.exe - это полное имя файла
Атрибуты - это информация, описывающая свойства файла.
Примеры возможных атрибутов файла:
тип файла (обычный файл, каталог, специальный файл и т. п.);
владелец файла;
создатель файла;
пароль для доступа к файлу;
информация о разрешенных операциях доступа к файлу;
времена создания, последнего доступа и последнего изменения;
текущий размер файла;
максимальный размер файла;
признак «только для чтения»;
признак «скрытый файл»;
признак «системный файл»;
признак «архивный файл»;
признак «двоичный/символьный»;
признак «временный» (удалить после завершения процесса).
Набор атрибутов файла определяется спецификой файловой системы: в файловых системах разного типа для характеристики файлов могут использоваться разные наборы атрибутов. В однопользовательской ОС в наборе атрибутов будут отсутствовать характеристики, имеющие отношение к пользователям и защите, такие, как владелец файла, создатель файла, пароль для доступа к файлу, информация о разрешенном доступе к файлу.
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, пользователь может изменить права доступа к файлу (при условии, что он обладает необходимыми для этого полномочиями), но изменять дату создания или текущий размер файла ему не разрешается.
Для поиска файлов полезно использовать шаблоны имен. Шаблон имени состоит также как и имя файла из 2-х частей, разделенных точкой. При задании шаблона используются символы-джокеры (метасимволы) * и?. Причем:
* – заменяет произвольное количество любых;
? – заменяет один произвольный символ.
Например:
*.doc – шаблон для файлов с расширением.doc;
t*.xls – шаблон для файлов, имя которых начинается на букву t, а расширение.xls;
Физическое размещение данных на дисках. Организация доступа к файлу. Назначение FAT-таблицы при поиске файлов.
Физическая организация файла описывает правила расположения файла на устройстве внешней памяти, в частности на диске. Файл состоит из физических записей - блоков. Блок - наименьшая единица данных, которой внешнее устройство обменивается с оперативной памятью.
Непрерывное размещение - простейший вариант физической организации, при котором файлу предоставляется последовательность блоков диска, образующих единый сплошной участок дисковой памяти. Для задания адреса файла в этом случае достаточно указать только номер начального блока. Основное достоинство этого метода - простота. Но имеются и два существенных недостатка. Во-первых, во время создания файла заранее не известна его длина, а значит не известно, сколько памяти надо зарезервировать для этого файла, во-вторых, при таком порядке размещения неизбежно возникает фрагментация, и пространство на диске используется не эффективно, так как отдельные участки маленького размера (минимально 1 блок) могут остаться не используемыми.
Размещение в виде связанного списка блоков дисковой памяти - при таком способе в начале каждого блока содержится указатель на следующий блок. В этом случае адрес файла также может быть задан одним числом - номером первого блока. В отличие от предыдущего способа, каждый блок может быть присоединен в цепочку какого-либо файла, следовательно, фрагментация отсутствует. Файл может изменяться во время своего существования, наращивая число блоков. Недостатком является сложность реализации доступа к произвольно заданному месту файла: для того, чтобы прочитать пятый по порядку блок файла, необходимо последовательно прочитать четыре первых блока, прослеживая цепочку номеров блоков.
Использование связанного списка индексов - с каждым блоком связывается некоторый элемент - индекс . Индексы располагаются в отдельной области диска. Если некоторый блок распределен некоторому файлу, то индекс этого блока содержит номер следующего блока данного файла. При такой физической организации сохраняются все достоинства предыдущего способа, но снимаются оба отмеченных недостатка.