Поняття файлу та файлової системи. Імена файлів. Символічне посилання на файл.

Сукупність каталогів і системних структур даних, що відстежують розміщення файлів на диску і вільний дисковий простір, називається файловою системою. Основною структурною одиницею будь-якої файлової системи є файл і каталог.

Фа́йлова систе́ма — спосіб організації даних, який використовується операційною системою для збереження інформації у вигляді файлів на носіях інформації. Також цим поняттям позначають сукупність файлів та директорій, які розміщуються на логічному або фізичному пристрої.

файл - це мінімальна структурована іменована послідовність даних, що зберігається на диску і займає іменовану область зовнішньої пам'яті.

Ім'я файлу. Назва файлу складається з двох частин, розділених крапкою: власне ім'я файлу і розширення, що визначає його тип (програма, дані і так далі). Власне ім'я файлу дає користувач, а тип файлу зазвичай задається програмою автоматично при його створенні. В різних операційних системах існують різні формати імен файлів.

Символічні посилання (м'які посилання) - це файли особливого типу, єдиним змістом яких є довільний рядок, який може вказувати (а може і не вказувати) на існуючий файл. Коли ви звертаєтеся до символічного посиланні в рядку або в програмі, насправді ви звертаєтеся до файлу, на який вона вказує, якщо він існує.

Символічні посилання існують завдяки тому, що вони долають кілька обмежень, властивих для (“жорстких”) посилань:

· Ви не можете створити посилання на inode в каталозі, який знаходиться в інший файловій системі. Причина проста: лічильник посилання зберігається в самому inode'і, а останній не може спільно використовуватися в різних файлових системах. А симлінки дозволяють зробити це.

· Ви не можете створити посилання на каталоги, щоб уникнути створення циклів в файловій системі. Але можете створити симлінк, який вказує на каталог, і використовувати його так, якби це насправді був каталог.

Тому символічні посилання дуже корисні у різних ситуаціях, і дуже часто люди прагнуть їх використовувати для зв'язування файлів навіть тоді, коли можна використовувати звичайне посилання. Одна з переваг звичайного зв'язування полягає в тому, що ви не втратите файл якщо видалите “оригінальний”.

Фізична організація файлових систем. Типи фізичної організації файлових систем. Поняття фрагментації даних.

Поняття фрагментації даних.

Основні критерії ефективності фізичної організації файлу:

 швидкість доступу до даних;

 об'єм адресної інформації файлу;

 ступінь фрагментованості дискового простору;

 можливість збільшення розміру файлу.

 

Фізична організація файлу описує правила розташування файлу на пристрої зовнішньої пам'яті, зокрема на диску. Файл складається з фізичних записів - блоків. Блок - найменша одиниця даних, якій зовнішній пристрій обмінюється з оперативною пам'яттю.

Безперервне розміщення - найпростіший варіант фізичної організації при якому файлу надається послідовність блоків диска, що утворять єдиний суцільний ділянку дискової пам'яті.

Для задання адреси файлу в цьому випадку досить вказати тільки номер початкового блоку. Інша перевага цього методу - простота. Але є й два істотні недоліки. По-перше, під час створення файлу заздалегідь не відома його довжина, а значить не відомо, скільки пам'яті треба зарезервувати для цього файлу, по-друге, при такому порядку розміщення неминуче виникає фрагментація, і простір на диску використовується не ефективно, так як окремі ділянки маленького розміру (мінімально 1 блок) можуть залишитися не використовуваними.

 

Наступний спосіб фізичної організації - розміщення у вигляді пов'язаного списку блоків дискової пам'яті. На відміну від попереднього способу, кожен блок може бути приєднаний до ланцюжок якого-небудь файлу, отже фрагментація відсутня. Файл може змінюватися під час свого існування, нарощуючи число блоків.

Фрагментація даних - процес, при якому файл при записі на диск розбивається на блоки різної довжини, які записуються в різні області жорсткого диска. Протилежним процесом є дефрагментація.

Типи файлів. Власники файлів. Права доступу до файлів.

В UNIX існують 6 типів файлів, що розрізняються за функціональним

призначенням та діям операційної системи при виконанні тих чи

інших операцій над файлами:

1. Звичайний файл (regular file)

2. Каталог (directory)

3. Спеціальний файл пристрою (special device file)

4. FIFO або іменований канал (named pipe)

5. Зв'язок (link)

6. Сокет

UNIX - багатокористувацька система. Щоб захистити файли кожного користувача від впливу інших

користувачів, UNIX підтримує механізм, відомий, як система прав доступу до файлів.

Файли в UNIX мають двох власників: користувача (user owner) і групу

(group owner). Важливою особливістю є те, що власник-користувач може не бути членом групи, що володіє файлом.

Власником-користувачем новоствореного файлу є користувач,

який створив файл.

Системний адміністратор може дати користувачу доступ більш, ніж до однієї групи.

Групи звичайно визначаються типами користувачів даної машини.

Права доступу підрозділяються на три типи: читання (read), запис (write) і виконання (execute). Ці типи прав

доступу можуть бути надані трьом класам користувачів: власнику файлу, групі, у котру входять власник, і усім

(іншим) користувачам.

Дозвіл на читання дозволяє користувачу читати уміст файлів, а у випадку каталогів - переглядати перелік імен

файлів у каталозі (використовуючи, наприклад, ls). Дозвіл на запис дозволяє користувачу писати у файл і змінювати його. Для каталогів це надає право створювати в каталозі нові файли і каталоги, чи видаляти файли в цьому каталозі.

Нарешті, дозвіл на виконання дозволяє користувачу виконувати файли (як бінарні програми, так і командні файли).

Дозвіл на виконання стосовно до каталогів означає можливість виконувати команди начебто cd.

Основні атрибути файлів.

Атрибути - це характеристики властивостей файлів. Зазвичай має такі атрибути:

1) Час створення

2) Розмір

3) Дата встановленої модифікації

4) Права доступу

Специфічно для UNIX систем:

1) тип файлу(6 типів)

2) розмір

3) права доступу

4) ідентифікатор власника користувача

5) ід. Групи власника

6) час останньої модифікації

існує ще 4 додаткових:

1) ознака примусового блокування

2) ознака липкості

3) SUID(set user ID)

4) GUID(get user ID)

Для виконуваних файлів ознака липкості вказує на те, що необхідно зберегти образ файлу в пам’яті після його виконання.

Призначення та приклади використання утиліт: mkdir, mknod, mkfifo, cp, mv, rename.

mkdir - створення нового каталогу. Утиліта mkdir створює каталоги, задані списком операндів, у вказаному порядку, використовуючи режим прав доступу "rwxrwxrwx'' (0777).

Синтаксис:

mkdir [-pv] [-m режим] <имя_каталога>...

Опції:

-m режим - становити права доступу кінцевого створюваного каталогу відповідно до зазначеного режимом.

-p - створювати проміжні каталоги по мірі необхідності.

-v - виводити докладну інформацію при створенні каталогів.

 

mknod -створює FIFO (іменований канал), спеціальний файл символьного чи блокового пристрою з вказаним ім'ям.

Синтаксис:

mknod [опції] <ім’я створюваного файлу>

Опції:

-p – створити іменовний канал FIFO.

-b – створити спеціальний блоковий файл.

-c - створити спеціальний символьний файл.

 

mkfifo -створює FIFO (іменовані) канали.

Синтаксис:

mkfifo [опції] <назва файлу>

Опції:

-m -встановлює права доступу до створюваних FIFO.

cp - утиліта копіювання файлу.

Синтаксис:

cp [опції] <файл | каталог> <файл | каталог >

Опції:

- R - рекурсивне копіювання;

- i - запит підтвердження перед перезаписом будь-яких файлів, які можуть бути перезаписані.

- f - протилежність -i, замінює будь-які існуючі файли без запиту підтвердження.

- v - докладний режим, повідомляє про всі дії, що виконуються cp.

Приклад: cp-i / timages / * images / - копіює всі файли з каталогу / timages / в каталог images /, що знаходиться в поточному каталозі. Запитується підтвердження, якщо має бути перезаписаний файл.

mv -команда переміщення файлів,

Синтаксис:

mv [опції] <файл|каталог>

Опції:

- f - форсування операції - попередження не виводиться, якщо перезаписується існуючий файл.

- і- протилежна дія. У користувача питається підтвердження перед перезаписом існуючого файлу.

- v-докладний режим, повідомляє про всі зміни і дії.

Приклад: mv-vf file * images / trash - переміщує без запиту підтвердження всі файли з поточного каталогу, що починаються з file, разом з усім каталогом images / в каталог trash /, і показує порядок виконання кожної операції.

rename – утиліта для перейменування файлів