- •6.080401 «Інформаційні управляючи системи і технології» 6.080402 «Інформаційні технології проектування»
- •1. Структура та обсяг дисципліни
- •2. Основи програмування на мові с
- •2.1 Найпростіші конструкції мови
- •2.2 Типи даних
- •2.4 Операції мови с
- •2.5 Структура простої с програми
- •2.6 Організація введення-виведення
- •2.7 Компіляція в системі Linux
- •2.8 Організація розгалужень в програмі
- •2.9 Організація циклів
- •2.10 Оператор break
- •2.11 Оператор continue
- •2.11 Масиви
- •2.12 Функції
- •2.13 Рекурсивні функції
- •2.14 Читання і запис текстових файлів
- •2.15 Структури даних
- •3. Операційні системи
- •3.1. Поняття операційної системи
- •3.1.1 Призначення операційної системи
- •3.1.2 Операційна система як розширена машина
- •3.1.3 Операційна система як розподілювач ресурсів
- •3.2 Класифікація сучасних операційних систем
- •4 Архітектура операційних систем
- •4.1 Базові поняття архітектури операційних систем
- •4.1.1 Ядро системи. Привілейований режим і режим користувача
- •4.2 Реалізація архітектури операційних систем
- •4.2.1 Монолітні системи
- •4.2.2 Багаторівневі системи
- •4.3 Системи з мікроядром
- •4.4 Концепція віртуальних машин
- •5. Підтримка програмування в oc unix.
- •5.1. Вивчення передачі інформації
- •5.2. Змінні оточення
- •5.3. Обробка помилок
- •5.4. Правила формування і засоби розбору командних рядків
- •6. Логічна організація файлових систем
- •6. 1. Поняття файла і файлової системи
- •6.1.1. Поняття файла
- •6.1.2. Поняття файлової системи
- •6.1.3. Типи файлів
- •6.1.4. Імена файлів
- •6. 2. Організація інформації у файловій системі
- •6.2.1. Розділи
- •6.2.2. Каталоги
- •6.2.3. Зв’язок розділів і структури каталогів
- •6. 3. Зв’язки
- •6. 3. 1. Жорсткі зв’язки
- •6. 3. 2. Символічні зв’язки
- •6. 4. Атрибути файлів
- •6. 5. Операції над файлами і каталогами
- •6. 5. 1. Підходи до використання файлів процесами
- •6. 5. 2. Загальні відомості про файлові операції
- •7. Файлові операції posix
- •7.1. Відкриття і створення файлів
- •7.2. Закриття файла
- •7.3. Читання і записування даних
- •7.4. Збирання інформації про атрибути файла
- •7.5 Операції над каталогами
- •Література
6. Логічна організація файлових систем
Файлові системи можна розглядати на двох рівнях: логічному і фізичному. Логічний визначає відображення файлової системи, призначене для прикладних програм і користувачів, фізичний – особливості розташування структур даних систем на диску й алгоритми, які використовують під час доступу до інформації.
У цьому розділі ми зупинимося на логічному відображенні і програмному інтерфейсі файлової системи, а в наступному – на її фізичній реалізації.
6. 1. Поняття файла і файлової системи
У цьому розділі охарактеризуємо базові поняття, що лежать в основі всієї концепції файлових систем.
6.1.1. Поняття файла
Файл – це набір даних, до якого можна звертатися за іменем. Файли організовані у файлові системи. З погляду користувача файл є мінімальним обсягом даних файлової системи, з яким можна працювати незалежно. Наприклад, користувач не може зберегти дані на зовнішньому носії, не звернувшися при цьому до файла. Розглянемо особливості використання файлів.
Файли є найпоширенішим засобом зберігання інформації в енергонезалежній пам’яті. Така пам’ять надійніша, й інформація на ній може зберігатися так довго, як це необхідно. Зазначимо, що більшість збоїв у роботі ОС не руйнує інформації, що зберігається у файлах на диску. Для забезпечення збереження даних підвищеної цінності вживають додаткових заходів (гаряче резервування, резервне копіювання тощо).
Файли забезпечують найпростіший варіант спільного використання даних різними застосуваннями. Це пов’язано з тим, що файли відокремлені від програм, які їх використовують: будь-яка програма, якій відоме ім’я файла, може отримати доступ до його вмісту. Якщо одна програма запише у файл, а інша його потім прочитає, то ці дві програми виконують обмін даними.
6.1.2. Поняття файлової системи
Файлова система – це підсистема ОС, що підтримує організований набір файлів, здебільшого у конкретній ділянці дискового простору (логічну структуру); низькорівневі структури даних, використовувані для організації цього простору у вигляді набору файлів (фізичну структуру); програмний інтерфейс файлової системи (набір системних викликів, що реалізують операції над файлами).
Файлова система надає прикладним програмам абстракцію файла. Прикладні програми не мають інформації про те, як організовані дані файла, як знаходять відповідність міх ім’ям файла і його даними, як пересилають дані із диска у пам’ять тощо – усі ці операції забезпечує файлова система.
Важливо зазначити, що файлові системи можуть надавати інтерфейс доступу не тільки до диска, але й до інших пристроїв. Є навіть файлові системи, які не зберігають інформацію, а генерують її динамічно за запитом. Втім, для прикладних програм усі такі системи мають однаковий вигляд.
До головних задач файлової системи можна віднести: організацію її логічної структури та її відображення на фізичну організацію розміщення даних на диску; підтримку програмного інтерфейсу файлової системи; забезпечення стійкості проти збоїв; забезпечення розподілу файлових ресурсів за умов багатозадачності та захисту даних від несанкціонованого доступу.