Что представляет собой иерархическая файловая структура? Информатика

На компьютере хранятся тысячи файлов. При расположении всех в одном каталоге с документами трудно работать. Для их структуризации применяется понятие «иерархическая система» или «файловая структура» (ФС), представленная в виде дерева. С ней документы можно распределять по разным иерархическим уровням, подобно тому, как растут ветви на деревьях. Рассмотрим, что она собой представляет, какие разновидности бывают.

Что такое файловая структура диска

Информация на дисках и твердотельных накопителях хранится в виде файлов – адресованных областей дискового пространства. Документы на дисках выстраиваются в логическую цепочку. Её структура представлена прообразом виртуального дерева, каждый элемент которого является частью иерархической системы:

• Ствол – корень ФС.


• Ветви – каталоги разного уровня, один может располагаться в другом.


• Листья – файлы.

Графическое изображение иерархической файловой структуры выглядит следующим образом.

Система управления документами выполняет ряд функций:

• связывает обрабатываемые операционной системой и программами данные;


• занимается централизованным распределением пространства для хранения информации;


• позволяет приложениям и пользователю выполнять операции над файлами и накопителями;


• предотвращает несанкционированный доступ к документам.

Разновидности

Различают два вида иерархических систем, это:

• Физическая – её задачи: управление пространством накопителя, размещение и предоставление доступа к файлам, формирование их структуры на дисках.


• Логическая – это пространство имён или адресное пространство.

Поясним. Физически все файлы расположены на одном жёстком диске или в флеш-памяти. Для обращения к ним используется адресное пространство – указывается путь. Представим, что все документы находятся на одном диске C:\. 

Для обращения к документам в одноуровневых ФС вводят название раздела, далее – его имя, например, C:\file.docx.

После буквенной метки диска ставится двоеточие, затем – обратная косая черта «\».

Логически эти файлы располагаются в различных каталогах (папках, директориях) – абстрактные структуры, логические контейнеры, применяемые для упорядочивания, структурирования и группировки документов.

Например: C:\документы\file.docx, C:\видео\сериалы\8сезон\серия5.mp4. После названия папки ставится разделитель – обратная косая черта, после имени документа – точка, затем – его расширение, обычно состоящее из трёх букв.

При описанной организации ФС документы имеют два имени:

• Короткое – название и расширение, указанное через точку.


• Длинное – начинается с метки логического раздела или физического накопителя, включает названия всех каталогов в иерархической последовательности – от наивысшего до самого низшего, и заканчивается коротким именем.

На одном физическом диске может располагаться несколько (зависит от файловой системы) логических разделов (томов). Если этот накопитель используется для запуска операционной системы, первый его диск будет системным – хранятся файлы ОС и активным – из него «операционка» загружается. Обычно имеет буквенную метку «C». Остальные диски предназначены для пользовательских данных, по умолчанию носят буквенные метки, следующие за «С» в английском алфавите: D, E, F. A и B – зарезервированы под флоппи-дисководы, которые вышли из обихода.

Описанная ФС ускоряет поиск нужных файлов, позволяет:

• Хранить на одном разделе множество документов с одинаковыми короткими названиями, если те расположены в разных папках – имеют различные адреса.


• Группировать документы по общим признакам.


• Держать на компьютере несколько копий одного документа.

Благодаря папкам мы понимаем, что в каталоге «Фильмы» находятся видеофайлы, «Фото» – фотоколлекция, в «Фото\Отпуск\2021» снимки с последнего отдыха. В каталогах «Физика» и «Химия» могут располагаться объекты с одинаковыми именами – «Лабораторная работа №1.docx».

Порядок подчинения или древовидная структура файлов формируется пользователем на всех разделах, кроме системного, где всё делают программы установки ОС и приложений. Человеку в иерархию каталогов на разделе C:\ вмешиваться не стоит.

Ныне практически каждая файловая система многоуровневая или древовидная – это рассмотренный выше метод организации хранения данных. Одноуровневая файловая структура – это устаревшая, практически не использующаяся ФС. Пример: когда в корне диска – съёмного накопителя – размещены десятки файлов без каталогов.

Особенности обращения к файлам

Для выполнения операций с файлом указывается его полное имя от дисковой метки до расширения. Бывают ситуации, когда для идентификации объекта достаточно использовать его краткое имя – название с расширением через точку. Для пользователя, работающего с ФС, один каталог всегда активный, например, открытый в Проводнике. Файловый обозреватель фиксирует, запоминает путь к текущей директории и использует его как относительное имя, автоматически добавляя его перед кратким.

При открытой папке «D:\книги\учебники» можно ввести «информатика.pdf», а Проводник превратит путь в «D:\книги\учебники\информатика.pdf».

Монтирование

Организовать хранение содержимого внешних накопителей (флешек, компакт-дисков) на одном устройстве можно путём размещения отдельной автономной файловой структуры на внутреннем носителе. Её принято называть образом – это отдельный файл, в котором хранится точная цифровая копия содержимого флешки, логического или физического раздела. Создав такую копию, её монтируют в виртуальный дисковод и работают как с физическим носителем в режиме чтения. Изменять содержимое образа привычным способом нельзя.

Диск D:\ – образ, точная цифровая копия флешки.

Есть варианты объединения файловых структур разных логических либо физических накопителей в одну. После монтирования разницы между корневой и смонтированной ФС нет.

Тесты

Как называется графическое изображение иерархической файловой структуры?

1. Дерево.
2. Ветвь.
3. Каталог.

Что это такое файловая структура диска?

1. Методика хранения данных на накопителях.
2. Способ представления цифровой информации.
3. Взаимосвязь между хранящимися на нём документами.

Какую структуру имеет файловая система

1. Линейную.
2. Иерархическую.
3. Табличную.