Различия файловых систем
Начнем с краткого обзора файловых систем, свойственных каждой из рассматриваемых операционных систем. Возможно, это не представляет для вас ничего нового, особенно, если у вас есть значительный опыт работы с какой-либо операционной системой. Но все же стоит обратить внимание на различия между файловыми системами (особенно на те, которые вам не знакомы), если вы собираетесь писать программы на Perl, работающие на разных платформах.
Unix
Все современные разновидности Unix поставляются с файловыми системами, семантика которых напоминает семантику их общего предка -файловой системы Berkeley Fast File System. Различные производители по-разному расширяли свои файловые системы (так, в Solaris добавили списки контроля доступа (Access Control Lists) для большей безопасности, в Digital Unix стали применять файловую систему advfs, основанную на транзакциях, и т. д.). Мы будем писать код, «приведенный к общему знаменателю», что позволит ему работать на различных Unix-платформах.
Вершина, или корень файловой системы, в Unix обозначается символом прямого слэша (/'). Для того чтобы уникальным образом идентифицировать файл или каталог в файловой системе, мы строим путь, начинающийся со слэша, и добавляем в него каталоги, разделяя их
слэшами, по мере прохода «вглубь» файловой системы. Последний компонент пути - нужный каталог или файл. В современных вариантах Unix имена каталогов и файлов чувствительны к регистру символов. При известном навыке в именах можно использовать практически все ASCII-символы, но если ограничиться буквенно-цифровыми символами и некоторыми знаками пунктуации, то в дальнейшем можно избежать лишних сложностей.
Microsoft Windows NT/2000
Windows NT (в данной книге речь идет о версии 4.0) поставляется с двумя поддерживаемыми файловыми системами: файловой системой FAT (таблица размещения файлов) и NTFS (файловая система NT). В Windows 2000 добавлена файловая система FAT32 - улучшенная версия FAT, позволяющая иметь разделы больших размеров и кластеры меньших размеров.
В Windows NT используется расширенная версия файловой системы FAT из DOS. Перед тем как рассматривать расширенную версию, очень важно разобраться в недостатках исходной. В обычной файловой системе (FAT реального режима) имена файлов должны соответствовать формату 8.3. Это означает, что имена файлов или каталогов могут содержать не более восьми символов, за которыми должна следовать точка, а затем суффикс длиной не более трех символов. В отличие от Unix, где точка в имени файла не имеет специального назначения, в FAT можно использовать только одну точку в качестве разделителя между именем файла и его расширением (суффиксом).
Позднее файловая система FAT была расширена до VFAT, или «FAT защищенного режима». Эта версия поддерживается в Windows NT и Windows 2000. VFAT скрывает от пользователей все ограничения, накладываемые на имена. Более длинные имена файлов без разделителей поддерживаются благодаря хитрому трюку. В VFAT используется цепь из нескольких стандартных слотов для имен файлов/каталогов, чтобы прозрачно встроить поддержку расширенных имен файлов в структуру обычной файловой системы FAT. В целях совместимости к каждому файлу и каталогу по-прежнему можно обратиться, используя псевдонимы в формате 8.3. Например, к каталогу с именем Downloaded Program Files можно обратиться, используя имя DOWNLO-1.
Между VFAT и файловыми системами Unix существуют четыре основные различия:
вместо myfavoritefile), окончится неудачей. В FAT или VFAT это можно сделать без труда.
атрибутами. Примеры атрибутов - «Read-only» (только для чтения) и «System» (системный).
Файловые системы FAT32 и NTFS имеют ту же семантику, что и VFAT. В них одинаково реализована поддержка длинных имен файлов и используется один и тот же способ обозначения корневого каталога. Поддержка длинных имен в NTFS несколько сложнее, т. к. там разрешено использование Unicode в именах файлов. Unicode - это многобайтовая кодировка, которую можно применять для представления всех символов всех языков планеты.
В NTFS также есть несколько функциональных особенностей, отличающих ее от других файловых систем Windows NT/2000 и основных файловых систем Unix. NTFS поддерживает понятие списков контроля доступа (ACL). ACL предоставляет хорошо разграниченный механизм прав доступа к файлам и каталогам. Позже в этой главе мы приведем пример кода, использующего преимущества некоторых из этих отличий.
Перед тем как перейти к другой операционной системе, очень важно хотя бы упомянуть UNC - универсальное соглашение об именовании. UNC - это соглашение о расположении объектов (в нашем случае файлов и каталогов) в сетевом окружении. Вместо имени диска и двоеточия, с которых начинается абсолютный путь, часть
имя диска: заменяется на \\сервер\имя_ресурса. Это соглашение подвержено той же синтаксической двусмысленности обратного слэша в Perl, о которой мы уже говорили.
MacOS
Несмотря на GUI-ориентированный подход, иерархическая файловая система MacOS (HFS, Hierarchical File System) также позволяет указывать текстовые имена файлов, хотя для этого нужно немного изловчиться. Абсолютные пути задаются в следующем виде: Диск/Имя_тома:Папка:Папка:Папка:Имя_файла. Отсутствие двоеточий указывает на то, что файл находится в текущем каталоге.
В отличие от двух предыдущих операционных систем, пути в HFS считаются абсолютными, если не начинаются с разделителя пути (:). Путь HFS, начинающийся с двоеточия, является относительным. Есть небольшое отличие записи пути в MacOS по сравнению с другими файловыми системами - это количество разделителей, которое необходимо указывать при ссылке на объект, стоящий выше в иерархии каталогов. Например, в Unix используется ../../../FileNamc для обращения к файлу, находящемуся тремя уровнями выше текущего каталога. В MacOS понадобилось бы использовать четыре разделителя (т. е. File-Name), поскольку необходимо включить ссылку на текущий каталог помимо трех предыдущих уровней.
В HFS длина имен файлов и каталогов ограничена 31 символом. В MacOS версии 8.1 был введен альтернативный многосимвольный формат, названный расширенным форматом MacOS, или HFS+, для поддержки Unicode в именах файлов длиной до 255 символов. И хотя файловая система HFS+ позволяет использовать такие длинные имена, на момент написания этой книги они еще не поддерживаются в MacOS.
Еще более заметным отличием от предыдущих двух файловых систем (по крайней мере, с точки зрения программирования на Perl) является использование в MacOS понятия «fork» (ветвление) при хранении файлов. У каждого файла есть поток данных (data fork) и поток ресурсов (resource fork). В первом хранятся данные, а во втором содержатся различные ресурсы. В эти ресурсы могут входить исполняемый код (в случае, если это программа), определения пользовательского интерфейса (диалоговые окна, шрифты и т. д.) или любые другие компоненты, определяемые программистом. И хотя в этой главе мы не будем рассматривать ветвления, в MacPerl есть возможность чтения и записи в оба потока.
В MacPerl основные операторы и функции работают только с потоком данных. Например, оператор —s возвращает только размер потока данных файла. Если вы хотите обратиться к потоку ресурсов файла, вам придется использовать дополнительные модули, входящие в состав Macintosh Toolbox.
Каждый файл в файловой системе HFS также имеет два специальных тега:
creator (создатель) и type (тип), позволяющие операционной
системе идентифицировать, каким приложением был создан файл и какого он типа. Эти теги играют ту же роль, что и расширения, используемые в файловых системах FAT (например .doc или .ехе). Позже в этой главе мы увидим, как применять теги тип/создатель в собственных целях.
Сводка различий файловых систем
Ниже представлены те различия, о которых мы только что говорили, и некоторые другие интересные факты (табл. 2.1).
Таблица 2.1. Сравнение файловых систем
| OS и файловая система |
Разде литель пути |
Чувстви тельность к регистру |
Длина имени файла |
Формат абсолют ного пути |
Формат относи тельного пути |
Уникальные возмож ности |
Unix (файловая система - Berkeley Fast File System и другие) |
/ |
Да |
В зависимости от операционной системы |
/dir/file |
dir/file |
Дополнения в зависимости от операционной системы |
MacOS (HFS) |
: |
Да |
31 символ (или 255 при использовании HFS+) |
volume: dir:file |
:dir:file |
Потоки данных/ ресурсов, атрибуты создатель/ тип |
WinNT/2000 (NTFS) |
\ |
Нет |
255 символов |
Drive:\ dir\file |
dir\file |
ACL, атрибуты, Unicode в именах файлов |
DOS (BASIC FAT) |
\ |
Нет |
8.3 |
Drive:\ dir\file |
dir\file |
Атрибуты |
Учет различий файловых систем в Perl
Perl может помочь создавать программы, в которых учитывается большинство особенностей файловых систем. В его состав входит модуль File::Spec, позволяющий нивелировать некоторые различия между файловыми системами. Например, если мы передаем компоненты пути методу catfile таким образом:
use File: :Spec
Path = File: : Spec -> cat r iie( "how1 . "iocs" ' г eSi;i:C doc")
то в Windows NT/2000 переменная $path будет иметь значение home\cindy\docs\resume. doc, тогда как в Unix она будет иметь значение cindy/docs/resume.doc и т. д. В модуле File: :Spec также есть методы, например curdir и updir, возвращающие обозначения для текущего и родительского каталогов (например « » и « »). Методы этого модуля предоставляют абстрактный способ построения и манипулирования именами путей. Если вы предпочитаете не использовать объектно-ориентированный синтаксис, то модуль File: :Spec: : Functions предоставляет более короткий путь к методам из File: Spec.
