Идентификация файлов. Связывание имени файла с выделенным ему пространством внешней памяти. Распределение внешней памяти между файлами. Обеспечение надежности в отказоустойчивости. Стоимость информации может во много раз превышать стоимость компьютера. Обеспечение защиты от несанкционированного доступа. Обеспечение совместного доступа к файлам. Обеспечение высокой производительности Типы файлов Файлы бывают разных типов: обычные файлы, специальные файлы, файлы-каталоги. Обычные файлы в свою очередь подразделяются на текстовые и двоичные. Текстовые файлы состоят из строк символов, представленных в ASCII-коде. Это могут быть документы, исходные тексты программ и т.п. Текстовые файлы можно прочитать на экране и распечатать на принтере. Двоичные файлы не используют ASCII-коды, они часто имеют сложную внутреннюю структуру, например, объектный код программы или архивный файл. Все операционные системы должны уметь распознавать хотя бы один тип файлов - их собственные исполняемые файлы. Специальные файлы - это файлы, ассоциированные с устройствами ввода-вывода, которые позволяют пользователю выполнять операции ввода-вывода, используя обычные команды записи в файл или чтения из файла. Эти команды обрабатываются вначале программами файловой системы, а затем на некотором этапе выполнения запроса преобразуются ОС в команды управления соответствующим устройством. Специальные файлы, так же как и устройства ввода-вывода, делятся на блок-ориентированные и байт-ориентированные. Каталог - 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 файл, содержащий системную информацию о группе файлов, его составляющих. В каталоге содержится список файлов, входящих в него, и устанавливается соответствие между файлами и их характеристиками (атрибутами). 3. Логическая организация файла Логическаязапись-этонаименьшийэлементданных,которымможетоперироватьпрограммистприобменесвнешнимустройством.Еслифизическийобменсустройствомосуществляетсябольшимиединицами,операционнаясистемаобеспечиваетпрограммистудоступкотдельнойлогическойзаписи. Записимогутбытьфиксированнойилипеременнойдлины,располагатьсявфайлепоследовательно(последовательнаяорганизация)иливболеесложномпорядке,сиспользованиемтакназываемыхиндексныхтаблиц,позволяющихобеспечитьбыстрыйдоступкотдельнойлогическойзаписи(индексно-последовательнаяорганизация).Дляидентификациизаписиможетбытьиспользованоспециальноеполезаписи,называемоеключом. Физическаяорганизацияфайлаописываетправиларасположенияфайланаустройствевнешнейпамяти,вчастностинадиске.Файлсостоитизфизическихзаписей-блоков.Блок-наименьшаяединицаданных,которойвнешнееустройствообмениваетсясоперативнойпамятью Простейшимвариантомфизическойорганизацииявляетсянепрерывноеразмещение. Непрерывноеразмещение-файлупредоставляетсяпоследовательностьблоковдиска,образующихединыйсплошнойучастокдисковойпамяти.Длязаданияадресафайлавэтомслучаедостаточноуказатьтолькономерначальногоблока.Другоедостоинствоэтогометода-простота.Ноимеютсяидвасущественныхнедостатка.Во-первых,вовремясозданияфайлазаранеенеизвестнаегодлина,азначитнеизвестно,сколькопамятинадозарезервироватьдляэтогофайла,во-вторых,притакомпорядкеразмещениянеизбежновозникаетфрагментация,ипространствонадискеиспользуетсянеэффективно,таккакотдельныеучасткималенькогоразмера(минимально1блок)могутостатьсянеиспользуемыми. Болеесложнойфизическойорганизациейявляетсяразмещениеввидесвязанногоспискаблоковдисковойпамяти. Связанныйсписок-вначалекаждогоблокасодержитсяуказательнаследующийблок.Вэтомслучаеадресфайлатакжеможетбытьзаданоднимчислом-номеромпервогоблока.Вотличиеотпредыдущегоспособа,каждыйблокможетбытьприсоединенвцепочкукакого-либофайлаи,следовательно,фрагментацияотсутствует.Файлможетизменятьсявовремясвоегосуществования,наращиваячислоблоков.Недостаткомявляетсясложностьреализациидоступакпроизвольнозаданномуместуфайла:длятого,чтобыпрочитатьпятыйпопорядкублокфайла,необходимопоследовательнопрочитатьчетырепервыхблока,прослеживаяцепочкуномеровблоков.Крометого,приэтомспособеколичестводанныхфайла,содержащихсяводномблоке,неравностепенидвойки(однословоизрасходованонаномерследующегоблока),амногиепрограммычитаютданныеблоками,размеркоторыхравенстепенидвойки.
