2.1.3. Атрибуты файла

Атрибуты файла определяют способы его использования и права доступа к нему. Атрибуты файла содержатся в дескрипторе файла или блоке управления файлом. Набор атрибутов файла, входящих в состав дескриптора, зависит

от конкретной операционной системы. Дескриптор файла может включать следующие элементы:

- информацию о правах доступа, которая включает идентификацию владельца, список назначенных пользователей и права доступа, установленные для каждого класса пользователей. Частью этой информации являются пароли, если они используются;

- флаги, устанавливающие способы использования файла :

R (Read-only) - файл предназначен только для чтения и не может быть ни изменен, ни удален (без повторного запроса на удаление); однако можно скопировать файл и изменить или удалить его копию;

A (Archive) - архивный файл (лучше говорить «неархивированный»); атрибут приписывается каждому создаваемому файлу и сбрасывается средствами архивирования и резервирования файлов; может использоваться этими средствами для определения файлов, подлежащих архивации или резервированию;

H (Hidden) - скрытый файл, имя которого может не выводиться (при соответствующей конфигурации оболочки) на экран дисплея;

S (System) - системный файл;

- физическое размещение во внешней памяти. Если весь файл целиком занимает один последовательный участок внешней памяти, то достаточно указать его начало и длину. Если же записи файла рассредоточены, то дескриптор содержит либо непосредственно полную информацию о размещении, либо указатель на некоторую таблицу, где находится по крайней мере начало этой информации;

- тип организации файла (последовательная, индексно-последовательная и т. д.);

- дескриптор устройства - информацию о физическом устройстве, на котором размещается файл. Чтобы устранить копирование этой информации в дескрипторе каждого файла, расположенного на данном устройстве, можно вместо дескриптора устройства хранить указатель на него;

- тип файла, включающий в себя такую информацию, как назначение файла (например, данные, исходная программа на Паскале, объектный файл) и его представление (например, двоичное, в коде ASCII);

- статус, указывающий, является ли файл временным, подлежащим уничтожению по окончании использующего его процесса, или постоянным. Для постоянных файлов статус может указывать, должны ли автоматически создаваться копии файла;

- административная информация, которая включает дату создания файла, дату последнего изменения, число обращений, идентификацию использующих его процессов и срок хранения файла.

Как правило, дескриптор файла хранится во внешней памяти вместе с описываемым им файлом. Он передается в основную память только после открытия соответствующего файла. Дескриптором файла управляет файловая система - пользователь не может непосредственно к нему обращаться. Во время работы с файлом удобно держать копию дескриптора в оперативной памяти, чтобы сократить количество обменов при обращении к файлу.

2.2. Функции системы управления файлами

Под файловой системой понимают функциональную часть операционной системы, обеспечивающую выполнение операций над файлами, которые хранятся во внешней памяти. В зависимости от файловой системы набор таких операций может меняться, но при этом всегда обеспечиваются возможности создания и удаления файлов, а также считывание их содержимого и запись информации в них.

Управление файлами включается в операционную систему по двум причинам. Во-первых, пользователь освобождается от трудностей, связанных с хранением файлов вычислительной системы. Если он работает с файлами большого размера, то для их хранения может потребоваться большое количество дискет, что порождает ряд проблем при создании каталогов и восстановлении файлов. Включение в операционную систему средств управления файлами существенно облегчает ему эту задачу.

Второй причиной включения управления файлами в операционную систему является предоставление возможности нескольким пользователям разделять один и тот же файл.

Система управления файлами выполняет следующие функции:

- задает возможные способы организации файлов;

- реализует методы доступа к содержимому файлов;

- определяет способы организации файловой структуры;

- предоставляет средства манипулирования файловой структурой, в том числе файлами.

Под способом организации файла понимают логическую структуру файла в терминах его компонентов и взаимосвязей между ними. Некоторые операционные системы обеспечивают работу с последовательными, индексно-последовательными и библиотечными файлами, а также с файлами прямого доступа. В настоящее время отсутствует четкая и общепризнанная классификация способов организации файлов. В большинстве предложенных вариантов в той или иной степени смешиваются понятия "организация" и "методы доступа", так как последние классифицируются проще. Поэтому на практике организация файла зачастую определяется через совокупность допустимых для нее методов доступа.

Методом доступа называют алгоритм запоминания и поиска записей (компонентов) в файле. Известны последовательный, индексно-по-следовательный, библиотечный и прямой методы доступа. Метод доступа определяет требования к организации файлов, чтобы он был применим. Так, последовательный метод доступа может быть применен к файлам с любой организацией, а прямой - только к файлам прямого доступа, имеющим специфическую логическую структуру с целью обеспечения адресации каждой записи. Внешние запоминающие устройства налагают свои ограничения на возможные методы доступа к хранимой на них информации. Накопитель на магнитном диске может обеспечить любой метод доступа в связи с возможностью позиционирования головок непосредственно на заданный участок диска. Накопитель на магнитной ленте поддерживает только последовательный метод доступа.

Под файловой структурой будем понимать совокупность файлов и взаимосвязей между ними. Файловая система может поддерживать тот или иной вид (способ организации) файловой структуры. В простейшем случае на диске создается каталог всех содержащихся на нем файлов для обеспечения доступа к ним (иначе при поиске файла пришлось бы просматривать весь диск). Более развитые файловые системы поддерживают древовидную (иерархическую) файловую структуру. Можно ожидать появления и сетевых файловых структур.

Средства манипулирования файловой структурой обеспечивают изменение конфигурации файловой структуры, в частности, создание файлов, удаление файлов и изменение взаимосвязей между ними, а также изменение содержимого файлов.