Файловые структуры

Далее мы будем рассматривать лишь файлы, хранящиеся на дисках (магнитных, оптических). На одном компьютере может быть несколько дисководов — устройств работы с дис­ками. Каждому дисководу присваивается однобуквенное имя: А, В, С. Часто на персональных компьютерах диск боль­шой емкости, встроенный в системный блок (его называют жестким диском), делят на разделы. Каждый из таких разде­лов называется логическим диском, и ему присваивается имя: С, D, Е и так далее. Имена А и В обычно относятся к сменным дискам малого объема — гибким дискам (диске­там). Их тоже можно рассматривать как имена логических дисков, каждый из которых полностью занимает реальный (физический) диск. Следовательно, А, В, С, D — все это име­на логических дисков. Первой «координатой», определяю­щей место расположения файла, является имя логического диска, содержащего файл.

Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой. Различные ОС мо­гут поддерживать разные организации файловых структур. Существуют две разновидности файловых структур: простая, или одноуровневая, и иерархическая — многоуровневая.

Одноуровневая файловая структура — это простая по­следовательность файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла. Например, если файл tetris.exe находится на диске в дисководе «А», то его «пол­ный адрес» выглядит так: A: tetris.exe.

Операционные системы с одноуровневой файловой струк­турой используются на простейших учебных компьютерах, оснащенных только гибкими дисками.

Многоуровневая файловая структура — древовидный (иерархический) способ организации файлов на диске. Для облегчения понимания этого вопроса воспользуемся анало­гией с традиционным «бумажным» способом хранения ин­формации. В такой аналогии файл представляется как неко­торый озаглавленный документ (текст, рисунок) на бумажных листах. Следующий по величине элемент файло­вой структуры называется каталогом. Продолжая «бумаж­ную» аналогию, каталог будем представлять как папку, в которую можно вложить множество документов, то есть файлов. Каталог также получает собственное имя (предста­вьте, что оно написано на обложке папки).

Каталог сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера. Таким обра­зом, каждый каталог может содержать внутри себя множест­во файлов и вложенных каталогов (их называют подкатало­гами). Каталог самого верхнего уровня, который не вложен ни в какие другие, называется корневым каталогом.

Каталог иногда называют директорией (от английского слова «directory» — справочник, указатель).

А теперь полную картину файловой структуры представь­те себе так: вся внешняя память компьютера — это шкаф с множеством выдвижных ящиков. Каждый ящик — аналог диска; в ящике — большая папка (корневой каталог); в этой папке множество папок и документов (подкаталогов и фай­лов). Самые глубоко вложенные папки хранят в себе только документы (файлы) или могут быть пустыми.

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом.

Второй координатой, определяющей место положения файла, является путь к файлу на диске. Путь к файлу — то последовательность, состоящая из имен каталогов, на­чиная от корневого и заканчивая тем, в котором непосред­ственно хранится файл.

Вот всем знакомая сказочная аналогия понятию «путь к файлу»: «На дубе висит сундук, в сундуке — заяц, в зайце — утка, в утке — яйцо, в яйце — игла, на конце которой смерть Кощеева».

Последовательно записанные имя логического диска, путь к файлу и имя файла составляют полное имя файла.

Если представленная на рис. 2.5 файловая структура хра­нится на диске С, то полные имена некоторых входящих в нее файлов в символике операционных систем MS-DOS и Windows выглядят так:

C:\fin.com

C:\IVANOV\PROGS\progl.pas C:\PETROV\DATA\task.dat

Еще раз повторим, что на диске корневой каталог пред­ставлен в виде своеобразного оглавления этого диска. В ОС с многоуровневой файловой структурой корневой каталог со­держит имена входящих в него файлов и каталогов. В свою очередь, каждый каталог содержит аналогичную информа­цию о своем составе. Используя файловую систему ОС, поль­зователь может последовательно просматривать на экране содержимое каталогов, продвигаясь по дереву файловой структуры вниз или вверх. Найдя запись о нужном файле, применяя команды ОС, пользователь может выполнить с ним различные действия: инициализировать программу, со­держащуюся в файле; удалить, переименовать, скопировать файл.

При просмотре каталога, кроме имени файла, пользова­тель может узнать его размер, дату и время создания. Например: primer.txt 32456 3-11-95 10.35.

Файл с именем primer.txt имеет объем 32456 байт, создан 11 марта 1995 года в 10 часов 35 минут.