Informatika alapfogalmak II.
Fájl (állomány)
Az azonosítóval ellátott, logikailag összefüggő adatok együttesét fájlnak nevezzük. A fájlok általában mágneses vagy optikai adathordozón helyezkednek el. Az állomány tartalma lehet szöveg, szám, képek, hang, videofilm stb.
Fájlrendszer:
A fájlrendszer meghatározza, hogy milyen lehet a fájlnév, a katalógusok belső szerkezete, hogyan helyezkednek el az adatok az adathordozón, hogyan kezeli őket az operációs rendszer, stb. Az állományokat a nevükkel azonosítjuk. A név megadási szabálya mindig az operációs rendszertől függ. Windows XP: legfeljebb 255 karakter. Tartalmazhat szóközöket is.
A következőjeleket nem tartalmazhatják az állománznevek: : * ? < > ! .
Az állományok azonosítója két részből áll:
magából a névből és
a kiterjesztésből.
A kettőt pont választja el.. Pl. dolgozat.doc
Az adathordozó címezhető, tehát bájtban vagy kilobájtban mért blokkjai címmel vagy sorszámmal közvetlenül elérhetők. Az operációs rendszer által címezhető legkisebb tárterületet a blokk mellett tárolóegységnek vagy clusternek nevezik. A blokkok mérete különbözhet a hardver által megengedett legkisebb mérettől, a szektortól. A fájlok nem sorfolytonosan helyezkednek el az adattárolón.
A katalógusban el kell helyezni a fájl kezdő címét, és a többi hozzá tartozó blokk helyét és logikai sorrendjét is fel kell jegyezni. A nem egymás melletti blokkban elhelyezkedett állományt töredezettnek mondjuk. A fájl logikailag egymásra következő blokkjainak helyét és sorrendjét indextáblákkal, vagy foglaltsági listákkal lehet megadni. Az adathordozó szabad és foglalt blokkjainak nyilvántartása a foglalkozási térkép.
A gyakran használt és nagyon feldarabolt fájlok sok fejmozgást okozhatnak a merevlemezen, ami lassítja a rendszert és rövidíti a hardver élettartamát. Ideiglenesen összefüggővé tehetjük az állományokat a töredezettség-mentesítőnek vagy defregmenternek nevezett szervizprogrammal.
A fájlokat tartalmuktól függően két csoportba soroljuk. A futtatható programokat tartalmazó fájlokat programfájloknak, az összes többit adatfájlnak nevezzük.
Programfájlok a számítógép számára közvetlenül értelmezhető utasításokat tartalmaznak, melyek végrehajtását a memóriába való betöltés után a számítógép. azonnal megkezdi: .bat, .com, .exe.
A futtatható programot tartalmazó fájlokat a Windowsban alkalmazásnak hívják.
Adatfájlokat más-más programmal hozhatunk létre, vagy „hívhatunk” elő.
• Szöveges dokumentumok: karaktereket tartalmaznak. A szövegben szereplő karakterek az ASCII vagy az UNICODE szabvány szerintiek. .txt, .wri, .doc, .ini, .log stb.
• Táblázatkezelő dokumentumok: tartalmazhatnak szöveget, számítási képleteket, grafikonokat, ábrákat stb. .xl, .xsl, .xla, .xlt.
• Adatbázis állományok: .mdb, .dbf, .db stb.
• Prezentációs fájlok: .ppt, .pps, .sh3 stb.
• Képfájlok: .bmp, .gif, .jpg, .tif, stb.
• Hang és zenefájlok: .cda, .mid, .mp3, .waw, .snd, .rmi stb.
• Videó állományok, mozgóképek: .mpg, .mor, .avi stb.
• Tömörített állományok: az állományokat helytakarékossági okokból speciális programokkal jóval kisebb méretűvé alakítják. Ekkor a tömörítő programmal vissza kell őket alakítani az eredeti méretükbe, ha meg akarjuk őket nézni. .rar, .arj, .zip, .uc2, .lha, stb.
• Ideiglenes fájlok: bizonyos feladatok elvégzésére jöttek létre, de utána nincs rájuk szükség. (pl. egy program telepítése során).
A fájlok jellemzőit legegyszerűbben a fájl kiválasztása után a jobb egérgomb helyi menüjében a TULAJDONSÁGOK választásával kapjuk meg. Itt leolvashatjuk a fájl típusát, helyét, méretét, az általa használt lemezterület méretét, és a létrehozás, módosítás, utolsó hozzáférés idejét, bizonyos nem indítható állományok esetén a társítását. A fájlhoz hozzárendelhetők bizonyos tulajdonságok is, ezek határozzák meg a fájl felhasználási lehetőségeit, ezek az attribútumok:
• Írásvédett: csak olvasásra használhatjuk.
• Rejtett: a fájl nem jelenik meg a többi fájl között.
• Archiválandó
• Rendszer (csak rendszerfájlok esetén van bekapcsolva)
A fájlok használatának szabályozása minden felhasználóra, illetve az operációs rendszer más objektumaira külön-külön, egyedenként is megadható. A hozzáférést szabályozó lista neve: ACL (Access Control List). Ebben tartja nyilván az operációs rendszer, hogy az egyes felhasználóknak milyen jogai vannak a fájlhoz. A leggyakoribb fájlokhoz fűződő felhasználói jogok az olvasási, írási, törlési, létrehozási, keresési, futtatási jog.
A nagyon sok állomány elhelyezés szerinti csoportosítását átlátható módon megadhatjuk egy hierarchikus, bővíthető és módosítható, fa struktúrájú katalógusszerkezettel. A rendszer működése során mindig létezik egy kitüntetett, aktuális katalógus, melynek bejegyzéseire közvetlenül hivatkozhatunk abszolút és relatív módon. A FAT12, FAT16, FAT32 fájlrendszerek a floppyra, illetve a DOS és a nem NT alapú Windows-ra voltak jellemzők. Nevük File Allocation Table, azaz fájlfoglaltsági táblából ered, a követő szám a tábla bejegyzéseinek hosszát jelenti bitekben. A Win95 a FAT rendszert tovább fejlesztette, VFAT-nak (Virtuális FAT) nevezte. Újítások: megengedi a hosszú fájlneveket a korábbi 8 karakter helyett. Unicode-ban is megadja a katalógusbejegyzést, ezért a fájlnév tartalmazhat ékezetes karaktereket, kezelni tudja és a felhasználónak egységes szerkezetben mutatja a CD k ISO-9660-as katalógusait. A FAT egyik változata sem hagy helyet az ACC-nek, ezért megbízható védelmi rendszert nem lehet velük felépíteni. A FAT-ot használó rendszernek nincs szüksége külön foglaltsági térképre, a clusterhez tartozó FAT bejegyzésben egy speciális címmel, pl.: 0-val jelezhetjük hogy szabad.
A HPFS (High Perfomance File System) az OS/2 fájlrendszere. 256karakter hosszú neveket enged meg. Speciális „kiegyensúlyozott” katalógus fa szerkezet, többkötetes állományokat is kezelni tud.
Az NTFS (NT File System) egyesíti a FAT és a HPFS előnyeit. Unicode-ot használ. Nemcsak fájlok, hanem egyéb objektumok is találhatók benne. Támogatja a tömörítést és az ACL segítségével védelmi rendszer hozható vele létre.
A UNIX és a LINUX a merevlemezeken az Ext2Fs-t használja, ami egy része a VFS (Virtual File System) rendszernek. Egy inode-nak nevezett állományt rendel minden fájlhoz, amiben a nevén kívül minden lényeges jellemzőjét tárolja. Az inode egy indextáblát is tartalmaz, ez biztosítja az adathordozó szabad blokkjainak jó kihasználását, a töredezett állományok blokkjainak elérését.
A számítógépes rendszerekben mindig elkülöníthetünk 3 részrendszert (alrendszert, réteget): a hardvert, a szoftvert és a felhasználót. Arra kell törekedni, hogy a részrendszerek jól strukturált kapcsolatban legyenek egymással. Ebből adódóan a részrendszerek kapcsolata hierarchikus, csak a szomszédjukkal tarthatnak kapcsolatot szabványok, protokollok szerint, melyeket gyakran nevezünk illesztési felületnek vagy interfésznek.
A szabvány nemzetközi szintű szabályok összessége, ami egy termék tulajdonságait, gyártási követelményeit írja le. Protokollnak egy, a szakterületen meghatározó gyártó saját szabályait hívjuk. A részrendszerek önállóan is fejleszthetők. A grafikus felhasználói felület objektumorientált (OO).
Az operációs rendszer komponensei: a rendszermag (kernel), az alkalmazói programozási interfész (API: Application Programming Interface), a rendszerhéj és a szervizprogramok (utility-k).
A rendszermag feladata a hardver lehetőség szerinti optimális kihasználása, másrészt az alkalmazói alrendszer kéréseinek a kiszolgálása, a kért programok futtatása.
Az alkalmazói programozási interfésznek (API) nevezett rész egy illesztési felület, interfész a rendszermag és az alkalmazási alrendszer között. Azon szabályok összességét hívjuk API-nek, melyek megadják, hogy hogyan kell kérni a kerneltől szolgáltatásokat, illetve hogyan kaphatjuk meg a rendszermagnak a kérésre adott válaszát. Az API-t nemcsak az alkalmazási alrendszer, hanem a rendszerhéj és a szervizprogramok is használják.
A rendszerhéj feladata az operációs rendszer és a felhasználó kapcsolatának biztosítása. Grafikus vagy parancssor típusú lehet. Mivel önálló komponensnek tekinthető, a héj is az API-n keresztül tart kapcsolatot a rendszermaggal.
