Системы управления файлами

Управление файлами включается в операционную систему по двум причинам. Во-первых, пользователь освобождается от трудностей, связанных с хранением файлов на внешних носителях. Файловая система является промежуточным звеном между программой пользователя и супервизором ввода/вывода. Программа пользователя делает запросы на логическом уровне с помощью имен файлов, ключей и т.п. Система управления файлами реализует метод доступа, преобразуя логические запросы в физические запросы на ввод/вывод (т.е. канальные программы) и предает их супервизору.

Чтобы перевести логические запросы в канальные программы, система управления файлами должна иметь информацию о расположении и структуре файлов. Эту информацию она получает из структуры данных, называемой каталогом из файловых информационных таблиц. Каталог устанавливает соответствие логических имен файлов с их физическим местоположением на носителе. Информационная таблица содержит данные о организации файла, длине записи, форматах и т.п.

Второй причиной включения управления файлами в операционную систему является предоставление возможности нескольким пользователям разделять один и тот же файл. Несколько программистов, разрабатывая прикладную систему, могут просматривать единую проектную документацию и дополнять ее. Десятки студентов могут совместно пользоваться программой обработки символьных таблиц, подготовленной преподавателем. Сотни кассиров по продаже авиабилетов могут проверять наличие мест на любых самолетах компании. Два исследователя могут объединять данные, полученные в результате экспериментов, для совместного анализа.

Независимо от того, какие функции управления файлами выбраны в конкретной реализации, существует ряд общих стратегий разработки файловых систем. Основополагающей стратегией является обеспечение независимости от процессора и даже от физического устройства. Естественным следствием этого является возможность обращения к файлу по символическому имени.

Вторая стратеги включается в обеспечении защиты от потерь информации из-за ошибок технических средств ЭВМ или программного обеспечения, или из-за воздействия других пользователей. Некоторые системы обеспечивают не только такую целостность информации, но также и безопасность от неправомочного доступа.

Третья стратегия диктуется экономическими причинами. Она требует как эффективного распределения внешней памяти под файлы, так и эффективной реализации команд работы с ними. Эта стратегия противоречит стратегии, требующей достижения максимальной гибкости доступа к файлу. Разные системы принимают разные компромиссные решения о соотношении между гибкостью и эффективностью.

Четвертой стратегией является предоставление дисциплин, по возможности невидимых пользователю. Если система управления файлами ориентируется на создание удобств для пользователей, особенно важным является обеспечение простых средств взаимодействия пользователя с системой.