Функції файлової системи ОС і ієрархія даних.

Нагадаємо, що під файлом звичайно розуміють набір даних, організованих у виді сукупності записів однакової структури. Для керування цими даними створюються відповідні системи керування файлами. Можливість мати справу з логічним рівнем структури даних і операцій, виконуваних над ними в процесі їхньої обробки, надаєфайлова система. Таким чином, файлова система — це набір специфікацій і відповідне їм програмне забезпечення, що відповідають за створення, знищення, організацію, читання, запис, модифікацію і переміщення файлової інформації, а також за керування доступом до файлів і за керування ресурсами, що використовуються файлами. Саме файлова система визначає спосіб організації даних на диску чи на якому-небудь іншому носії даних. Як приклад можна привести файлову систему FAT, реалізація для якої є в абсолютній більшості ОС, що працюють у сучасних ПК.

Як правило, усі сучасні ОС мають відповідні системи керування файлами. Надалі постараємося розрізняти файлову систему і систему керування файлами.

Система керування файлами є основною підсистемою в абсолютній більшості сучасних операційних систем, хоча в принципі можна обходитися і без неї. По-перше, через систему керування файлами зв'язуються за даними всі системні обробні програми. По-друге, за допомогою цієї системи вирішуються проблеми централізованого розподілу дискового простору і керування даними. По-третє, завдяки використанню тієї чи іншої системи керування файлами користувачам даються наступні можливості:

· створення, видалення, перейменування (і інші операції) іменованих наборів даних (іменованих файлів) зі своїх програм чи за допомогою спеціальних керуючих програм, що реалізують функції інтерфейсу користувача з його даними й активно використовують систему керування файлами;

· робота з не дисковими периферійними пристроями як з файлами;

· обмін даними між файлами, між пристроями, між файлом і пристроєм (і навпаки);

· робота з файлами за допомогою звертань до програмних модулів системи керування файлами (частина API орієнтована саме на роботу з файлами);

· захист файлів від несанкціонованого доступу.

У деяких ОС може бути кілька систем керування файлами, що забезпечує їм можливість працювати з декількома файловими системами. Очевидно, що системи керування файлами, будучи компонентом ОС, не є незалежними від цієї ОС, оскільки вони активно використовують відповідні виклики API (application program interface, прикладний програмний інтерфейс). З іншого боку, системи керування файлами самі доповнюють API новими викликами. Можна сказати, що основне призначення файлової системи і відповідної їй системи керування файлами — організація зручного доступу до даних, організованих як файли, тобто замість низькорівневого доступу до даних із вказівкою конкретних фізичних адрес потрібного нам запису використовується логічний доступ із вказівкою імені файлу і запису в ньому.

Іншими словами, термін «файлова система» визначає, насамперед, принципи доступу до даних, організованих у файли. Цей же термін часто використовують і стосовно конкретних файлів, розташованих на тім чи іншім носії даних. А термін «система керування файлами» варто вживати стосовно конкретної реалізації файлової системи, тобто це — комплекс програмних модулів, що забезпечують роботу з файлами в конкретній операційній системі.

Потрібно ще раз відмітити, що будь-яка система керування файлами не існує сама по собі — вона розроблена для роботи в конкретній ОС. Як приклад можна сказати, що усім відома файлова система FAT (file allocation table) має безліч реалізацій як система керування файлами. Так, система, що одержала цю назву і розроблена для перших персональних комп'ютерів, називалася просто FAT (зараз її називають FAT-12). Її розробляли для роботи з дискетами, і якийсь час вона використовувалася при роботі з жорсткими дисками. Потім її удосконалили для роботи з жорсткими дисками більшого об’єму, і ця нова реалізація одержала назву FAT-16. Цю назву файлової системи ми використовуємо і стосовно системи керування файлами самої MS-DOS. Реалізацію же системи керування файлами для OS/2, що використовує основні принципи системи FAT, називають super-FAT; основна відмінність — можливістъ підтримувати для кожного файлу розширені атрибути. Є версія системи керування файлами з принципами FAT і для Windows 9.1/98, для Windows NT і т.д. Іншими словами, для роботи з файлами, організованими відповідно до деякої файлової системи, для кожної ОС повинна бути розроблена відповідна система керування файлами. Ця система керування файлами буде працювати тільки в тієї ОС, для якої вона і створена; але при цьому вона дозволить працювати з файлами, створеними за допомогою системи керування файлами інший ОС, що працює по тим же основним принципам файлової системи.