Файловая система

Что такое файл?

После того, как Вы написали реферат, или сделали фотографию цифровым фотоаппаратом, Вы конечно же хотите сохранить эту информацию на будущее. Но как это сделать? Во первых для этого нужен какой-то носитель, на котором эта информация может храниться достаточно долго. Если раньше для того чтобы сохранить информацию использовали бумагу или холст, то теперь, с развитием цифровых накопителей мы можем выбрать компакт диск, обычный жёсткий диск, флэш память и т. д. В дальнейшем все виды носителей мы будем кратко называть Диск.

Любой Диск представляет собой нумерованный массив байтов.

Мы можем узнать состояние байта из этого массива (произвести чтение с диска) или придать ему какое-либо значение (произвести запись на диск). Теперь давайте подумаем как сохранить цифровую фотографию или реферат на выбранном долговечном носителе, например на флеш диске. Первое что приходит в голову, это кодировать букву «А» — числом 1, букву «Б» — 2, … букву «Я» — 33, и записать эти числа на диск в том порядке, в каком буквы встречаются в реферате. Каждый цвет, который встречается на фотографии, можно кодировать числом, например красный — 1, розовый — 2, … синий — 100, чёрный — 0, и записывать на диск номер цвета каждой точки (пиксела) изображения, последовательно слева направо, сверху вниз.

Но как нам теперь определить где кончается реферат и начинается фотография? Для этого придумали в конце области с данными ставить специальный байт «EOF» (End Of File — конец файла). Вроде бы всё? Нет! Как нам потом узнать с какого места (номера байта) на диске начинается фотография или реферат? Давайте например перед началом необходимой нам информации поместим какую-нибудь последовательность байт, которая никогда не может встретиться в реферате или фотографии, например три байта «EOF», а после них название реферата или фотографии, после названия ещё два байта «EOF», потом необходимая информация и в конце один байт «EOF». Теперь реферат и фотография представлены Файлами на диске!

Таким образом Именованная порция информации является файлом.

Что такое файловая система?

Конечно, если Вы храните несколько фотографий и рефератов, то предложенные выше методы сработают. Однако, если фотографий станет тысяча а рефератов сотня, то найти нужную фотографию или реферат будет очень сложно. Давайте разберёмся почему.

Человек работает в текстовом процессоре. Знает, что созданный документ надо сохранить «в компьютер» или на внешнем накопителе. Как правило, такой пользователь имеет личное место, куда без разбора сваливает все созданные документы. Иногда эта область — Рабочий стол, иногда — системная папка для документов, если пользователь о ней вообще знает. При постоянной работе с текстовыми документами рано или поздно появляются трудности организации файлов, время неоправданно тратится на поиск и отбор нужного.

Представление о структуре расположения данных в памяти компьютера отличает, в числе прочих знаний и умений, хорошего пользователя. То есть, теоретически можно работать с компьютером и не знать, что такое «/home/student/documents». Но такой пользователь довольно беспомощен при возникновении любой нестандартной ситуации, и, естественно, такой уровень подготовки нельзя считать достаточным.

Можно привести такой аргумент в пользу присутствия в курсе информатики занятий, на которых изучается интерфейс командной строки. Работая с этим типом интерфейса, учащиеся, отработают понятия каталога и пути к файлу. А знать, что такое путь к файлу, надо не только непосредственно для работы с текстовым интерфейсом, но и чтобы ориентироваться в структуре файлов и каталогов, с которыми пользователь имеет дело.