Разработка урока(ов) + презентация "Файл и файловая система"

Файлы и файловая система

Цель:

• сформировать понятие файл, папка, полное имя файла, путь к файлу, файловая система, расширение файла;

• повторить понятия долговременная память, дорожка, сектор;

• воспитать информационную культуру обучающихся по теме «Файл и файловая система».

Требования к знаниям и умениям:

Учащиеся должны знать:

• определения понятий файл, папка, файловая система, форматирование (полное, быстрое);

• для чего важно упорядочивать информацию.

Учащие должны уметь:

• определять тип файла по расширению;

• определять полный путь к файлу, составлять дерево файловой системы.

Источники информации:

1. А.С. Башлаков. Урок №13 «Файлы и файловая система».

http://www.klyaksa.net/htm/kopilka/uroki1/13.htm

2. Ермакова Ирина, учитель информатики «Обобщающий урок — игра «Лото» по теме «Файл и файловая система».

http://www.rusedu.info/Article867.html

3. Соколова О.Л. Универсальные поурочные разработки по информатике: 10 класс — М.: ВАКО, 2008, с.247

4. Файловая система UNIX

http://rus-linux.net/MyLDP/BOOKS/burk/Part4.htm

5. Расширения файлов различных форматов (Справочник):

http://open-file.ru/

6. Википедия «Файловая система»

http://ru.wikipedia.org/wiki/ФС

7. Википедия «Форматирование диска»

http://ru.wikipedia.org/wiki/Форматирование_диска

8. Угринович Н.Д. Информатика: Учебник для 7 класса / Н.Д. Угринович — 5-е изд. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.

9. Степанов А.Н. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. - СПб.: Питер, 2007.

10. Восстановление данных после форматирования

http://comprofit.ru/article/price.php?id_article=152&id_page=26

Материалы по теме:

1. Что такое NTFS и как она работает

http://www.coderpost.net/index.php?name=Pages&op=page&pid=35

2. Справочник типов файлов

http://open-file.ru/

Материал для учителя (примерный конспект уроков).

На прошлом уроке мы с вами говорили об устройствах хранения информации, в частности об устройствах долговременного хранения информации. Давайте назовем эти устройства.

Мы с вами сказали, что информация на этих устройствах хранится долго, даже при отключении устройств от источника электроэнергии, но не рассмотрели вопрос: а как именно осуществляется хранение? В виде чего? Дать ответ на этот вопрос — задача нашего с вами сегодняшнего урока. Давайте подумаем: а как хранится информация, например, на жестком диске? Как осуществляется доступ к ней? Как компьютер отличает разные виды информации (текстовой, звуковой, видео и т.д.) между собой?

Все программы и данные хранятся в долговременной памяти компьютера в виде файлов.

Можно дать определение:

Файл - это программа или данные, имеющие имя и хранящиеся в долговременной памяти [8].

Имя файла — это некая последовательность символов, которая состоит из собственно имени файла и расширения. Имя и расширение разделяются точкой.

Имя_файла.Расширение

Пользователь должен стремиться задавать имена файлов таким образом, чтобы он сам или другие люди, которые будут работать с этими файлами, уже по названию, не открывая, могли понять содержание файла. Документ, в котором говорится о предоставлении очередного отпуска сотруднику Иванову М.М. не стоит называть «Документ1» или «Документ448». Как вы думаете, почему? Как бы вы назвали такой документ? На мой взгляд, оптимальное название может быть «Иванов М.М., Отпуск».

В именах файлов недопустимо использовать знаки: * \ / : ? “ < > |

В современных версиях операционных систем Windows, Linux возможно использование русских букв в именах файлов. В Windows регистр букв не имеет значения в имени файлов, в Linux/Unix имеет (то есть буквы «С» и «с» разные). Количество символов в имени файла ограничено каким-то количеством в зависимости от системы. Не стоит злоупотреблять слишком большим количеством символов (около 200 и более).

Расширение файла — последовательность символов, добавляемая к имени файла. Оно предназначено для определения пользователем или программным обеспечением типа файла.

Давайте вспомним основные типы файлов и перечислим самые распространенные расширения файлов этих типов [5].

Форматирование дисков.

Для того чтобы на диске можно было хранить файлы, его нужно предварительно отформатировать, то есть создать структуру доступа к данным. В процессе форматирования на диске выделяются концентрические дорожки, которые в свою очередь делятся на секторы [8].

Дорожкой диска называется кольцевая область рабочей поверхности диска, содержащая последовательность битов, записанных на его рабочую поверхность за один полный оборот диска. Ширина дорожки составляет 5-10 мкм в зависимости от модели диска. Каждая дорожка имеет свой собственный номер, нумерация дорожек начинается с нуля. Группа дорожек, имеющих один и тот же номер, но расположенных на разных рабочих поверхностях, образует цилиндр.

Из-за того, что длины дорожек, находящихся на различном удалении от центра диска различны, а количество битов на всех дорожках одинаково, плотность записи битов на различных дорожках различна. Чем ближе дорожка к центру, тем выше плотность записи.

Дорожка состоит из секторов (обычно фиксированной длины). Между двумя соседними секторами дорожки всегда имеется пустой межсекторный интервал. Это необходимо для технической реализации записи данных. Каждый сектор, как и дорожка, имеет свой номер, однако номера секторов начинаются с единицы. Стандартный сектор дорожки содержит 512 байт данных. Перед записанными в секторе данными находится преамбула, представляющая собой специальный код, позволяющий считывающей головке выполнить синхронизацию перед началом чтения или записи. В частности, в преамбуле находится порядковый номер, по которому опознается нужный сектор. Из-за малых размеров бита и высокой плотности данных существует большая вероятность ошибки при чтении/записи данных. Поэтому в каждый сектор включаются также контрольные биты кода Хемминга или более развитого кода Рида - Соломона, которые обеспечивают исправление ошибок. Общая длина сектора вместе с преамбулой, информационными и контрольными битами составляет 571 байт. Многие производители дисков указывают в характеристиках диска его полную емкость, как будто весь сектор может быть занят информационными битами и нет ни контрольных битов кода Хемминга. Из-за этого емкость диска на его маркировке и емкость, показываемая операционной системой, не совпадают — последняя меньше примерно на 15% [9].

В процессе форматирования диск разбивается на две области: область хранения файлов и каталог. Если провести аналогию диска с книгой, то область хранения файлов соответствует содержанию книги, а каталог — ее оглавлению. Книга состоит из страниц, а диск — из секторов, поэтому каталог диска содержит имена файлов, указания на номера начальных секторов на диске, объемы файлов, а также даты и время их создания.

Существует два различных вида форматирования дисков: полное и быстрое.

Полное форматирование включает в себя разметку диска на дорожки и секторы, поэтому все хранившиеся на диске файлы уничтожаются.

Быстрое форматирование производит лишь очистку каталога диска. Данные при этом сохраняются, и существует возможность их восстановления с помощью специальных программных средств [8]. Вероятность успешного восстановления данных зависит от объёма файлов, фрагментированности, а также от того, в каких объёмах производилась запись на диск после форматирования [10].

Задание с выборочным вариантом ответа [8]:

1. Файл — это:

а) данные в оперативной памяти;

б) программа или данные на диске, имеющее имя;

в) программа в оперативной памяти;

г) текстовый документ, распечатанный на принтере.

На каждом носителе информации могут храниться сотни и тысячи файлов. Для упорядочивания большого количества файлов на дисках созданы папки (каталоги, директории), в которых можно хранить другие папки и файлы. Папка, которая хранится в другой папке, называется вложенной, а система организации папок и файлов, в которых есть вложенные, называется иерархической файловой системой (многоуровневой). Файловая система вообще — система организации файлов и каталогов.

Каждый диск имеет логическое имя, обозначаемое латинской буквой с двоеточием (A: , C:). Корневая папка (корень) — папка самого верхнего уровня.

Путь к файлу — это перечисление вложенных друг в друга папок, начиная с корневой, и имя файла. Корневая папка — это логический диск.

Для работы с файлами на компьютере созданы специальные программы — файловые менеджеры. Эти программы позволяют выполнять следующие основные операции с файлами:

• копирование;

• перемещение;

• удаление;

• переименование.