Grafika

Zobacz hierarchiczną strukturę dysku c. Struktura dysku

Archangielski Państwowy Uniwersytet

Oddział Kotlas

dział etatowy

Wydział: techniczny

Specjalność: PGS

Kurs pracy

Dyscyplina: informatyka

Temat: Struktura plików na dysku

Wykonywane

student I roku

Żubreva Olgau

Aleksandrowna

W kratkę:

Wstęp. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 1 Pojęcie systemu plików. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 2 System plików MS-DOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 3 System plików Windows 95 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 4 System plików Windows NT. . . . . . . . . . . . . . . . . .

Wniosek. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Wstęp.

Podręcznik metodologiczny ujawnia istotę pojęcia „system plików”,

co jest jednym z najważniejszych pojęć w kursie „Oprogramowanie

oprogramowania komputerowego”, a także struktury systemów plików takich

systemy operacyjne takie jak MS-DOS, Windows 95, Windows NT.

Próba osiągnięcia tego celu determinuje strukturę teraźniejszości

korzyści: materiał tematyczny podzielony jest na 4 główne części (części przedstawiono w

formie akapitu), każda z części jest również w razie potrzeby podzielona na:

mniejsze szczegółowe części.

§ 1 Pojęcie systemu plików.

1.1. Definicja systemu plików.

Plik (w języku angielskim Plik) - folder, folder.

Plik to nazwany obszar pamięci na jakimś fizycznym

nośnik do przechowywania informacji.

Zestaw narzędzi systemu operacyjnego, które zapewniają dostęp do

informacje na nośnikach zewnętrznych nazywamy systemem zarządzania plikami lub

system plików.

System plików jest funkcjonalną częścią systemu operacyjnego.

system odpowiedzialny za wymianę danych z pamięcią zewnętrzną

urządzenia.

ORGANIZACJA DOSTĘPU DO APLIKACJI

Struktura katalogów

Mamy nadzieję, że masz dobry pomysł na zorganizowanie przechowywania książek w

bibliotekę i odpowiednio procedurę wyszukiwania żądanej książki po jej kodzie z

informator. Przenieś swój pomysł na sposób przechowywania plików

na dysku i organizacji dostępu do niego.

Dostęp - procedura nawiązania połączenia z pamięcią i umieszczonym w niej plikiem

do zapisu i odczytu danych.

nazwę dysku logicznego poprzedzającą nazwę pliku w specyfikacji,

określa dysk logiczny, na którym należy szukać pliku. Na tym samym dysku

zorganizowany jest katalog, w którym przechowywane są pełne nazwy plików, a także ich

charakterystyka: data i godzina powstania;

objętość (w bajtach); atrybuty specjalne. Podobny do systemu bibliotecznego

organizacja katalogu pełna nazwa pliku zarejestrowana w katalogu,

posłuży jako szyfr system operacyjny znaleziska

lokalizacja pliku na dysku.

Katalog - katalog plików wskazujący ich lokalizację na dysku.

W katalogu występują dwa stany - aktualny (aktywny) i pasywny. SM

DOS zapamiętuje bieżący katalog na każdym dysku logicznym.

Katalog bieżący (aktywny) - katalog, w którym pracuje użytkownik

wyprodukowane w obecnym czasie maszynowym.

Katalog pasywny - katalog, z którym ten moment nie ma czasu

System operacyjny MS DOS również przyjął strukturę hierarchiczną

(rys. 9.1) organizacja katalogu. Każdy dysk zawsze ma

pojedynczy katalog główny (główny). Jest na poziomie 0

strukturę hierarchiczną i jest oznaczony symbolem „\". Katalog główny

powstaje podczas formatowania (inicjowania, partycjonowania) dysku, ma

ograniczony rozmiar i nie może być usunięty przez DOS. W głównym

katalog może zawierać inne katalogi i pliki tworzone przez polecenia

system operacyjny i można go usunąć za pomocą odpowiednich poleceń.

Ryż. 9.1. Hierarchiczna struktura organizacji katalogów

Katalog nadrzędny — katalog, który posiada podkatalogi. Podkatalog

Katalog będący częścią innego katalogu.

Dlatego każdy katalog zawierający katalogi niższego poziomu może:

być z jednej strony rodzicielskim, a z drugiej strony,

podrzędny do katalogu najwyższego poziomu. Zazwyczaj, jeśli to

nie powoduje zamieszania, użyj terminu „katalog”, co sugeruje lub

podkatalog lub katalog nadrzędny w zależności od kontekstu.

Katalogi na dyskach są zorganizowane jako pliki systemowe. Jedyną rzeczą

wyjątkiem jest katalog główny, który ma stałą spację na

dysk. Dostęp do katalogów można uzyskać tak jak do zwykłego pliku.

Notatka. Struktura katalogów może zawierać katalogi, które nie są

nazwy podkatalogów są takie same jak konwencje nazewnictwa plików (zobacz

podrozdział 9.1). Formalnie odróżnić od plików, zwykle podkatalogów

przypisz tylko nazwy, chociaż możesz dodać typ według tych samych zasad, co

i plików.

Dostęp do zawartości pliku jest zorganizowany z głównego katalogu, poprzez

łańcuch podkatalogów (podkatalogów) podrzędnych i-tego poziomu. W katalogu

każdy poziom może przechowywać rekordy zarówno dla plików, jak i katalogów

niższy poziom. nazywane są pustymi.

Na ryc. 9.2 pokazuje najprostszą strukturę katalogów, gdzie w głównym

katalog 0th

na poziomie przechowywane są tylko zapisy o plikach, katalogi niższego poziomu są przechowywane

nie istnieje

Na ryc. 9.3 pokazuje hierarchiczną strukturę katalogu, gdzie w katalogach

każdy poziom przechowuje rekordy o plikach i katalogach niższego poziomu. i

przejście do katalogu niższego poziomu można zaaranżować tylko

sekwencyjnie przez podrzędne katalogi.

Ryż. 9.2. Najprostsza struktura katalogów bez katalogów

niższy poziom

Ryż. 93,.. Typowa struktura katalogu składającego się z katalogów niższego

poziom: trzy cyfry służą do oznaczenia katalogu niższego poziomu:

pierwsza cyfra wskazuje numer poziomu; drugi to numer seryjny tego

katalog włączony podany poziom, trzeci wskazuje na jakim poziomie

jego nazwisko jest zarejestrowane. Każdy katalog ma nazwę CAT z indeksami.

Na przykład CAT342 to nazwa katalogu trzeciego poziomu zarejestrowanego w

numer katalogowy drugiego poziomu 4

Nie można przejść z katalogu głównego bezpośrednio do katalogu, na przykład na piąty poziom.

Konieczne jest przejrzenie wszystkich poprzednich katalogów najwyższego poziomu.

Powyższa zasada organizowania dostępu do pliku poprzez katalog

jest podstawą systemu plików.

System plików jest częścią systemu operacyjnego, która zarządza układem i

dostęp do plików i katalogów na dysku.

Ściśle związana z koncepcją systemu plików jest koncepcja struktury plików na dysku.

przez co rozumie się sposób ich umieszczenia na dysku: katalog główny,

podkatalogi, pliki, system operacyjny i co są dla nich przydzielone

wolumeny sektorów, klastrów, torów.

Zasady tworzenia struktury plików dyskowych. Podczas tworzenia pliku

struktury dysku, system operacyjny MS DOS przestrzega kilku zasad:

Plik lub katalog można zarejestrować pod tą samą nazwą w

różne katalogi, ale w tym samym katalogu tylko raz;

Kolejność nazw plików i podkatalogów w katalogu nadrzędnym

arbitralny;

Plik można podzielić na kilka części, dla których

obszary miejsca na dysku o tym samym rozmiarze na różnych ścieżkach i

sektory.

Ścieżka i zaproszenie

Z ryc. 9.1 - 9.3 możesz zobaczyć, że plik jest dostępny przez katalog

dzięki zarejestrowanej w nim nazwie tego pliku. Jeśli katalog ma

strukturę hierarchiczną, to system operacyjny organizuje dostęp do pliku

w zależności od lokalizacji podkatalogu, w którym zarejestrowana jest nazwa

żądany plik.

Dostęp do pliku można uzyskać w następujący sposób:

Jeżeli nazwa pliku jest zarejestrowana w bieżącym katalogu, to wystarczy, aby

dostęp do pliku podaj tylko jego nazwę;

Jeśli nazwa pliku jest zarejestrowana w pasywnym katalogu, to bycie w

aktualny katalog, musisz podać ścieżkę, tj. łańcuch podwładnych

katalogi, przez które należy uzyskać dostęp do pliku.

Ścieżka — łańcuch podrzędnych katalogów, przez które należy przejść

strukturę hierarchiczną do katalogu, w którym zarejestrowany jest szukany plik. Na

przy określaniu ścieżki nazwy katalogów są zapisywane w kolejności sekwencyjnej i rozdzielane

oddzielone \.

Interakcja użytkownika z systemem operacyjnym odbywa się za pomocą

Wsparcie wiersz poleceń wyświetlane na ekranie wyświetlacza. Na początku

wiersz poleceń zawsze zawiera znak zachęty, który kończy się na

>. Monit może wyświetlać: nazwę bieżącego dysku, nazwę bieżącego

katalog, aktualny czas i data, ścieżka, znaki separatora.

Monit systemu operacyjnego - wskazanie na ekranie wyświetlacza informacji,

wskazujący gotowość systemu operacyjnego do wprowadzania poleceń użytkownika.

Przykład 9.8.

Obecny napęd to stacja dyskietek A,

bieżący katalog jest katalogiem głównym, na co wskazuje symbol \.

C:\KAT1\KAT2

Obecny dysk to dysk twardy C. katalog bieżący -

katalog II poziomu CAT2, zawarty w katalogu I poziomu

CAT1, który z kolei jest zarejestrowany w głównym

informator.

Istnieją trzy opcje organizacji ścieżki dostępu do pliku, w zależności od:

miejsca rejestracji:

Plik znajduje się w bieżącym katalogu (bez ścieżki). Podczas organizowania

aby uzyskać dostęp do pliku, wystarczy podać jego pełną nazwę;

Plik znajduje się w pasywnym katalogu jednego z niższych poziomów,

podrzędny do bieżącego katalogu. Organizując dostęp do pliku

musisz podać ścieżkę, która zawiera listę wszystkich nazw katalogów

najniższy poziom znajdujący się w tej ścieżce (w tym katalog, w którym

ten plik jest zarejestrowany);

plik znajduje się w pasywnym katalogu w innej gałęzi niż

lokalizacja bieżącego katalogu hierarchicznego. Na

aby uzyskać dostęp do pliku, musisz podać ścieżkę, zaczynając od

katalog główny, czyli ze znakiem \. Wyjaśnia to fakt, że w

struktura hierarchiczna, ruch możliwy tylko w pionie z góry -

Przejścia poziome z katalogu do katalogu są niedozwolone.

poniższe przykłady ilustrują możliwe opcje sposób.

Przykład 9.9.

Warunek: plik F1.TXT jest zarejestrowany w bieżącym katalogu 1. poziomu K1

twardy dysk C. Dlatego na ekranie wyświetlany jest monit C: \ K1

Wyjaśnienie: w tym przypadku nie ma ścieżki, a aby uzyskać dostęp do pliku wystarczy

podaj tylko jego pełną nazwę F1.TXT

Przykład 9.10.

Warunek: plik F1.TXT jest zarejestrowany w katalogu drugiego poziomu dysku K2

dysk C. Bieżącym katalogiem jest K1. Dlatego na ekranie wyświetlany jest monit

Wyjaśnienie: w tym przypadku ścieżka rozpocznie się od katalogu

K1 w dół przez podrzędny katalog K2. Dlatego przed

pełna nazwa pliku wskazuje ścieżkę z bieżącego katalogu K2

Po zapoznaniu się z pojęciem drogi wróćmy do tego, co zostało wprowadzone w rozdz. 9,1

pojęcie specyfikacji pliku. Istnieje skrócona specyfikacja pliku i

pełną specyfikację pliku, w tworzeniu którego uczestniczy ścieżka. Na ryc.

9.4 przedstawia warianty reguły tworzenia specyfikacji pliku.

Ryż. 9.4. Formaty specyfikacji (określono opcjonalny parametr)

Przykład 9.12. Skrócona forma specyfikacji pliku C:\KIT.BAS

Plik z programem BASIC KIT.BAS znajduje się w głównym

katalog dysku twardego.

Pełna forma specyfikacji pliku

S:\KAT1\KAT2\WOOK1.TXT

Plik tekstowy BOOK1.TXT jest zarejestrowany w katalogu drugiego

Dysk twardy CAT2 poziom C.

Struktura wpisu do katalogu

Teraz musisz zapoznać się ze strukturą rekordów przechowywanych w katalogu.

z informacjami o plikach i podkatalogach niższego poziomu.

Wpis pliku w katalogu zawiera nazwę i typ pliku, rozmiar pliku w

bajty, data utworzenia, czas utworzenia i szereg innych wymaganych parametrów

system operacyjny dostępu.

Zawiera go wpis dla podkatalogu niższego poziomu w katalogu nadrzędnym

nazwa, atrybut, data i godzina powstania.

Rozważ możliwe opcje zawartości katalogu. Pierwsza opcja. W katalogu

przechowywane są tylko zapisy o plikach (rys. 9.5). Przed wpisami do plików

wyświetlany jest komunikat o nazwie katalogu. W tym przypadku jest to główne

katalog dyskietki A. Na końcu zawartości katalogu wyświetlany jest komunikat

liczba plików przechowywanych na dysku i wolne miejsce na dysku w

bajty. Na przykład w powyższym katalogu wyświetlany jest następujący komunikat:

4 plik(i) 359560 bajtów za darmo

Liczba plików na dysku. Bezpłatny

miejsce na dysku, opcja byte2.

Katalog przechowuje tylko wpisy o katalogach niższego poziomu (rys. 9.6).

Ryż. 9.7. Główny katalog zawiera pliki i podkatalogi

Na końcu katalogu, podobnie jak w poprzednim przypadku, zobaczysz podobny

wpis dotyczący głośności omówiony powyżej wolna przestrzeń na dysku.

3. opcja Katalog przechowuje rekordy zarówno dla plików, jak i katalogów

niższy poziom (rys. 9.7). Ta struktura pokazuje, że w tym katalogu

istnieją 3 pliki i 2 katalogi niższego poziomu BASIC i LEXICON. Na dysku

wolne miejsce 2,6575 MB.

Omówione powyżej trzy opcje prezentacji katalogów odzwierciedlają zawartość

katalog główny. Struktura katalogów od poziomu 1 wzwyż,

jest identyczny i różni się od głównego tylko tym, że przed wpisami o plikach

a katalogi niższego poziomu umieszczone są dwa wpisy z wielokropkiem (ryc. 9.8).

Kropki widoczne na początku wskazują, że treść została wywołana na ekranie.

podkatalog (katalog pierwszego poziomu) KNIGA, który zawiera dwa teksty

Pliki SVET i TON.

|Katalog C:\KNIGA| | |

| |11-12-90 |09:40 |

| |10-10-91 |08:30 |

|svet txt 55700 |04-04-90 |10:05 |

|tona txt 60300 |03-05-91 |11:20 |

|2 pliki 912348 bajtów za darmo | | |

| Rys. | 9.8. Struktura wpisów w podkatalogu |

1.2. System plików FAT.

Używane są systemy operacyjne Windows, zaprojektowane bardziej dla

System plików DOS FAT, w którym dla każdej partycji i woluminu DOS znajduje się

sektor rozruchowy, a każda partycja DOS zawiera dwie kopie tabeli

tabela alokacji plików (FAT).

FAT to macierz, która ustala współczynnik

między plikami i folderami partycji a ich fizyczną lokalizacją na dysku

Przed każdą partycją dysku twardego znajdują się dwie

Kopie FAT. Podobnie jak sektory rozruchowe, FAT znajduje się na zewnątrz

obszar dysku widoczny dla systemu plików.

Po zapisaniu na dysku pliki niekoniecznie zajmują miejsce,

odpowiada ich rozmiarowi. Zazwyczaj pliki są podzielone na klastry

o określonej wielkości, które mogą być rozproszone po całej sekcji.

W rezultacie tabela FAT nie jest listą plików i ich

lokalizacje, ale spis klastrów partycji i ich zawartość, a na końcu

Wpisy w tablicy FAT są 12-, 16- i 32-bitowe

liczby szesnastkowe, których wielkość określa program FDISK, oraz

wartość jest generowana bezpośrednio przez program FORMAT.

Wszystkie dyskietki plus dyski twarde do 16 MB

użyj elementów 12-bitowych w FAT. twardy i dyski wymienne mający

o rozmiarze 16 MB lub większym, zwykle używa się elementów 16-bitowych.

System plików FAT był używany we wszystkich wersjach MS-DOS i w pierwszym

dwie wersje OS/2 (wersje 1.0 i 1.1). Każdy wolumin logiczny ma

własny FAT, który pełnił dwie funkcje: zawierał informacje

przydziały dla każdego pliku w wolumenie w postaci listy linków do modułów

dystrybucje (klastry) i wskazał, które moduły dystrybucji są bezpłatne.

Kiedy wynaleziono stół FAT, był to doskonałe rozwiązanie dla

zarządzanie przestrzenią dyskową, głównie dlatego, że dyskietki,

na których był używany rzadko miał rozmiar większy niż kilka Mb.

FAT był na tyle mały, że na stałe zapisał się w pamięci,

pozwolił na bardzo szybki losowy dostęp do dowolnej części

dowolny plik.

Kiedy FAT został zastosowany do dysków twardych, stał się zbyt duży

przebywać w pamięci i obniżać wydajność systemu.

Ponadto, ponieważ informacje dotyczące wolnego dysku

przestrzeń była rozproszona „w” dużej liczbie sektorów FAT,

było to niepraktyczne w przydzielaniu miejsca na pliki i

fragmentacja plików okazała się przeszkodą dla wysokiej wydajności.

Dodatkowo zastosowanie stosunkowo dużych skupisk na twardych

dyski doprowadziły do duża liczba obszary nieużywane, jak

średnio dla każdego pliku połowa klastra została zmarnowana.

Od kilku lat Microsoft i IBM starają się rozszerzyć

żywotność systemu plików FAT dzięki usunięciu ograniczeń dotyczących rozmiarów woluminów,

ulepszanie strategii alokacji, buforowanie nazw ścieżek i przenoszenie

tabele i bufory do rozszerzonej pamięci. Ale można je tylko rozważyć

jako środki tymczasowe, ponieważ system plików po prostu nie pasował

duże urządzenia o dostępie swobodnym.

§ 2 System plików systemu operacyjnego MS-DOS.

Jedną z koncepcji systemu plików MS DOS jest dysk logiczny.

Dyski logiczne:

DOS, każdy dysk logiczny jest oddzielnym dyskiem magnetycznym. Każdy logiczny

dysk ma swoją unikalną nazwę. Jako logiczną nazwę dysku

Używane są litery alfabetu angielskiego od A do Z (włącznie).

Liczba dysków logicznych nie przekracza zatem 26.

Litery A i B są zarezerwowane wyłącznie dla dyskietek dostępnych w IBM PC (

Zaczynając od litery C, dyski logiczne (partycje) dysku twardego mają nazwy (

Winchester).

Rysunki przedstawiają obraz dysku logicznego.

Jeśli podane przez IBM PC ma tylko jeden FDD, litera B jest pominięta

Tylko dyski logiczne A i C mogą być dyskami systemowymi. Plik

logiczna struktura dysku:

Aby uzyskać dostęp do informacji na dysku (znajdujących się w pliku), należy:

znać fizyczny adres pierwszego sektora (Nsurfaces+Ntracks+Nsectors),

łączna liczba klastrów zajmowanych przez ten plik, adres następnego

klaster, jeśli rozmiar pliku jest większy niż rozmiar jednego klastra itp. Wszystko

jest to bardzo niejasne, trudne i niepotrzebne.

MS DOS ratuje użytkownika przed taką pracą i robi to sam. Do

zapewnienie dostępu do plików - system plików MS DOS porządkuje i

utrzymuje określoną strukturę plików na dysku logicznym.

Elementy struktury pliku:

Sektor początkowy (sektor bootstrap, Sektor rozruchowy),

Obszar danych (pozostałe wolne miejsce na dysku)

Te elementy są tworzone programy specjalne(w środowisku MS DOS) w toku

inicjalizacja dysku.

Sektor startowy (sektor rozruchowy, sektor rozruchowy):

Oto informacje, które MS DOS potrzebuje do pracy z dyskiem:

OS ID (jeśli dysk jest systemowy),

rozmiar sektora dysku,

Liczba sektorów w klastrze,

Liczba sektorów zapasowych na początku dysku,

Ilość kopii FAT na dysku (standardowo - dwie),

ilość pozycji w katalogu,

Liczba sektorów na dysku,

Typ formatu dysku,

Liczba sektorów w FAT,

Liczba sektorów na ścieżce,

Liczba powierzchni

blok ładowania systemu operacyjnego,

Za sektorem startowym znajduje się FAT.

FAT (tabela alokacji plików):

Obszar danych na dysku (patrz powyżej) jest reprezentowany w MS DOS jako sekwencja

ponumerowane klastry.

FAT to tablica elementów adresujących klastry obszaru danych dysku.

Każdy klaster obszaru danych odpowiada jednemu wpisowi FAT.

Elementy FAT służą jako łańcuch łączy do klastrów plików w regionie.

FAT jest niezwykle ważnym elementem struktury Plików.Naruszenia FAT mogą:

prowadzić do całkowitej lub częściowej utraty informacji na całym dysku logicznym.

Dlatego na dysku przechowywane są dwie kopie FAT. Istnieją specjalne programy

które monitorują stan FAT i korygują naruszenia.

Katalog główny:

Jest to specyficzny obszar dysku, który jest tworzony podczas procesu inicjalizacji.

(formatowanie) dysku zawierającego informacje o plikach i katalogach,

przechowywane na dysku.

Katalog główny zawsze istnieje na sformatowanym dysku. Na

Zawsze istnieje tylko jeden katalog główny na dysk. Rozmiar korzenia

katalog dla danego dysku jest wartością stałą, więc maksymalna

liczba plików i innych (podrzędnych) katalogów „dołączonych” do niego

(Podkatalogi) - ściśle określone.

Podsumowując wszystkie powyższe, możemy stwierdzić, że MS-DOS - 16-

bitowy system operacyjny działający w trybie rzeczywistym procesora.

§ 4 System plików systemu operacyjnego Systemy Windows 95.

4.1. Tło powstania FAT 32.

W dziedzinie komputerów osobistych w 1987 roku nastąpił kryzys.

Cechy systemu plików FAT, opracowanego przez Microsoft przez dziesięć lat

lat wcześniej dla interpretera Standalone Disk Basic i później

przystosowane do systemu operacyjnego DOS zostały wyczerpane. TŁUSZCZ

przeznaczony dyski twarde pojemność nie przekraczająca 32 MB oraz nowe dyski twarde

większe pojemności okazały się zupełnie bezużyteczne dla użytkowników komputerów PC.

Niektórzy ISV wymyślili własne rozwiązania

problem ten jednak został przezwyciężony dopiero wraz z pojawieniem się DOS 4.0 kryzys ten został przezwyciężony -

przez chwilę.

Znaczące zmiany w strukturze systemu plików w DOS 4.0

umożliwił systemowi operacyjnemu pracę z dyskami do 128 MB; Z

z kolejnymi drobnymi dodatkami limit ten został podniesiony do

2 GB. W tamtym czasie ta ilość pamięci wydawała się przekraczać jakąkolwiek

wyobrażonych potrzeb. Jeśli jednak historia komputerów osobistych jest czymś

i nauczał, a następnie dokładnie, że zdolność „przekracza wszelkie wyobrażalne”

potrzeb”, bardzo szybko staje się „prawie niewystarczające dla poważnych

działa”. Rzeczywiście, dyski twarde są obecnie dostępne w handlu.

pojemność, zwykle 2,5 GB i więcej, a czasami bardzo duża i

pułap 2 GB, który uwolnił nas od ograniczeń, zamienił się w kolejny

przeszkoda do pokonania.

4.2. Opis FAT32.

Dla systemów Windows 95 firma Microsoft opracowała nowe rozszerzenie

system FAT - FAT32, bez głośnych stwierdzeń zawartych w

OEM Service Pack 2.

System FAT32 jest instalowany tylko na nowych komputerach, więc nie licz na

zdobądź to, kiedy idziesz do Nowa wersja Windows 95, choć według

Microsoft, to rozszerzenie stanie się część integralna pakiet główny dla

Aktualizacje systemu Windows

4.2.1. Obszary dysków

Ten system plików zapewnia szereg specjalnych obszarów na

dysk przydzielony do organizowania miejsca na dysku podczas jego

formatowanie - rekord startowy, tablica partycji dysku, rekord

boot, tablica alokacji plików (z której system FAT ma swój

tytuł) i katalog główny.

Na poziom fizyczny miejsce na dysku jest podzielone na 512 bajtów

obszary zwane sektorami. V System TŁUSZCZU przydzielono miejsce na pliki

bloki, które składają się z całkowitej liczby sektorów i nazywane są klastrami.

Liczba sektorów w klastrze musi być wielokrotnością potęgi dwójki. W firmie Microsoft

klastry te nazywane są jednostkami alokacji, a in

Raport SCANDISK wskazuje ich rozmiar, na przykład „16 384 bajtów w każdym

jednostka alokacji".

4.2.2. Łańcuch tłuszczu

FAT to baza danych łącząca klastry dysków

przestrzenie plików. Ta baza danych zapewnia dla każdego klastra

tylko jeden element. Pierwsze dwa elementy zawierają informacje o

System TŁUSZCZU. Trzeci i kolejne elementy są dopasowywane

klastry miejsca na dysku, począwszy od przydzielonego pierwszego klastra

dla plików. Wpisy FAT mogą zawierać kilka wartości specjalnych,

wskazując, że

Klaster jest darmowy, tj. nie używany przez żaden plik;

Klaster zawiera jeden lub więcej sektorów z fizycznymi defektami i

nie powinien być używany;

Ten klaster jest ostatnim klastrem pliku.

Dla dowolnego elementu używanego przez plik, ale nie ostatniego klastra

FAT zawiera numer następnego klastra zajmowanego przez plik.

Każdy katalog - niezależnie od katalogu głównego czy podkatalogu - również

to baza danych. W katalogu DOS dla każdego pliku

jest jeden rekord główny (B Środowisko Windows 95 dla długich nazw

pliki mają dodatkowe wpisy). W przeciwieństwie do FAT, gdzie każdy element

składa się z jednego pola, wpisy do pliku w katalogu składają się z

wiele pól. Niektóre pola - nazwa, rozszerzenie, rozmiar, data i godzina -

można wyświetlić za pomocą polecenia DIR. Ale system FAT zapewnia

pole, które nie jest wyświetlane przez polecenie DIR to pole z numerem pierwszego

klaster przydzielony dla pliku.

Gdy program wysyła żądanie do systemu operacyjnego, z

wymóg dostarczenia zawartości jakiegoś pliku, który przegląda system operacyjny

wpis katalogu, aby znaleźć pierwszy klaster tego pliku. Wtedy ona

uzyskuje dostęp do wpisu FAT dla danego klastra, aby znaleźć następny

klaster w łańcuchu. Powtarzanie tego procesu do ostatniego

klaster plików, system operacyjny określa dokładnie, które klastry należą do danego

plik i w jakiej kolejności. W ten sposób system może zapewnić:

zaprogramować dowolną część żądanego pliku. Ten sposób organizowania

plik nazywa się łańcuchem FAT.

W systemie FAT plikom zawsze przypisywana jest całkowita liczba klastrów. O 1.2-

Można określić dysk twardy GB z klastrami 32 KB w katalogu,

że rozmiar pliku tekstowego zawierającego słowa „hello, world” wynosi

tylko 12 bajtów, ale w rzeczywistości ten plik zajmuje 32 KB dysku

przestrzeń. Niewykorzystana część klastra to zmarnowana przestrzeń

(luźny). W małych plikach prawie cały klaster może zostać utracony

miejsce, a średnia strata jest o połowę mniejsza od wielkości klastra.

Na dysku twardym 850 MB z klastrami 16 KB o średniej wielkości

pliki rzędu 50 KB około 16% przestrzeni dyskowej przeznaczonej na pliki

miejsce zostanie zmarnowane na nieużywane, ale przydzielone pliki

Jednym ze sposobów na zwolnienie miejsca na dysku jest

programy do kompresji dysków, takie jak DriveSpace, które podkreślają „utracone

miejsca” do wykorzystania przez inne pliki.

4.2.3. Inne zmiany w FAT32

Aby móc pracować ze zwiększoną liczbą klastrów, w

wpisy katalogu dla każdego pliku muszą być przydzielone 4 bajty na inicjał

klaster plików (zamiast 2 bajtów w systemie FAT16). Tradycyjnie każdy wpis w

katalog składa się z 32 bajtów (rys. 1). W środku tego rekordu nie ma 10 bajtów

są używane (bajty od 12 do 21), na które firma Microsoft zarezerwowała

ich własne potrzeby w przyszłości. Dwa z nich są teraz przypisane jako

dodatkowe bajty potrzebne do wskazania początkowego klastra w systemie

System operacyjny zawsze przewidywał obecność na dysku dwóch

Instancje FAT, ale wykorzystano tylko jedną z nich. Wraz z przejściem na FAT32

system operacyjny może działać na dowolnej z tych kopii. Jeszcze jeden

zmiana polega na tym, że katalog główny, który kiedyś miał ustalony

rozmiar i ściśle określone miejsce na dysku, teraz możesz swobodnie

rosnąć w miarę potrzeb jak podkatalog. Teraz nie istnieje

ograniczenia liczby wpisów w katalogu głównym. Jest to szczególnie ważne

ponieważ pod każdą długą nazwą pliku jest wiele wpisów

informator.

Połączenie relokowalnego katalogu głównego i możliwości

używanie obu kopii FAT jest dobrym warunkiem wstępnym bez przeszkód

dynamiczna zmiana rozmiaru partycji dyskowych, na przykład zmniejszanie partycji

aby zwolnić miejsce na inny system operacyjny. To nowe

mniej ryzykowne podejście niż programy ISV

do zmiany partycji dysku podczas pracy z systemem FAT16.

Z powyższego możemy wywnioskować:

MS-DOS był czystym 16-bitowym systemem operacyjnym i działał w

tryb rzeczywisty procesora. V Wersje Windows 3.1 część kodu to 16-

bit, a część - 32-bit. Obsługa systemu Windows 3.0 tryb rzeczywisty

działanie procesora, podczas opracowywania wersji 3.1 postanowiono z niego zrezygnować

Pomoc.

Windows 95 to 32-bitowy system operacyjny, który

kod bitowy zapewniający zgodność z trybem MS-DOS. Windows 95 32-bitowy

kod bitowy.

§ 5 System plików systemu operacyjnego Windows NT.

5.1. Krótki opis systemu operacyjnego Windows NT.

W tej chwili świat przemysł komputerowy rozwija się bardzo

szybko.Wydajność systemu wzrasta, a zatem

zwiększenie możliwości przetwarzania dużych ilości danych.

Systemy operacyjne klasy MS-DOS już sobie z tym nie radzą

przepływ danych i nie może w pełni korzystać z zasobów nowoczesnych

komputery. Dlatego ostatnio nastąpiło przejście na mocniejsze i

najbardziej zaawansowane systemy operacyjne klasy UNIX, czego przykładem jest

jest Windows NT wydany przez Microsoft Corporation

Kiedy użytkownik po raz pierwszy widzi system operacyjny Microsoft

Windows NT, uderza go wyraźne podobieństwo do

ulubiony interfejs systemu Windows 3.+, jednak jest to widoczne podobieństwo

jest tylko niewielką częścią systemu Windows NT.

Windows NT to 32-bitowy system operacyjny z

priorytetowa wielozadaniowość. Jako podstawowe składniki

System operacyjny zawiera funkcje bezpieczeństwa i

rozwinięta usługa sieciowa.

Windows NT zapewnia również kompatybilność z wieloma innymi

systemy operacyjne i plików, a także sieci.

Jak pokazano na poniższym rysunku, Windows NT jest:

modułowy (bardziej zaawansowany niż monolityczny) system operacyjny, który

składa się z oddzielnych, połączonych ze sobą, stosunkowo prostych modułów.

Główny Moduły Windows NT są (wymienione w kolejności

od niższego poziomu architektury do wyższego): poziom

abstrakcje sprzętowe HAL (Hardware Abstraction Layer), kernel (kernel),

system wykonawczy (Executive), podsystemy chronione (chronione

podsystemy) i podsystemy środowiska.

Modułowy Struktura okien NT

5.2. System plików Windows NT.

Kiedy Windows NT pojawił się po raz pierwszy, zapewnił

obsługa trzech systemów plików. To jest tabela alokacji plików (FAT),

zapewnienie kompatybilności z MS-DOS, ulepszonym systemem plików

wydajność (HPFS), która zapewniła kompatybilność z LAN Managerem, oraz

nowy system plików o nazwie New Technologies File System

NTFS miał wiele zalet w porównaniu z tymi używanymi w

ten moment dla większości systemów plików serwera plików.

Aby zapewnić integralność danych, NTFS ma dziennik transakcji.

Takie podejście nie wyklucza jednak możliwości utraty informacji,

znacznie zwiększa prawdopodobieństwo, że dostęp do system plików

będzie możliwe nawet w przypadku naruszenia integralności systemu

serwer. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu dziennika transakcji dla

śledzenie oczekujących prób zapisu na dysku przy kolejnym uruchomieniu

Windows NT. Dziennik transakcji służy również do sprawdzania dysku pod kątem

obecność błędów zamiast sprawdzania każdego pliku, w przypadku użycia

tabele alokacji plików.

Jedną z głównych zalet NTFS jest bezpieczeństwo. NTFS

zapewnia możliwość dokonywania wpisów kontroli dostępu (Kontrola dostępu

Wpisy, ACE) do listy kontroli dostępu (ACL). AS

zawiera nazwę identyfikacyjną grupy lub użytkownika oraz token dostępu,

które można wykorzystać do ograniczenia dostępu do konkretnego

katalog lub plik. Dostęp ten może obejmować możliwość czytania,

pisanie, usuwanie, wykonywanie, a nawet posiadanie plików.

Z drugiej strony ACL to kontener zawierający jeden

lub więcej ACE. Pozwala to ograniczyć dostęp do osób fizycznych

użytkowników lub grupy użytkowników do określonych katalogów lub plików w

Ponadto NTFS obsługuje pracę z długimi nazwami, które mają

do 255 znaków i zawierające duże i małe litery w dowolnym

sekwencje. Jedną z głównych cech NTFS jest

automatyczne generowanie odpowiedników nazw zgodnych z MS-DOS.

NTFS ma również funkcję kompresji, po raz pierwszy wprowadzoną w wersji NT.

3.51. Zapewnia możliwość kompresji dowolnego pliku, katalogu lub dysku

NTFS. W przeciwieństwie do programów do kompresji MS-DOS, które tworzą dysk wirtualny,

mający postać ukrytego pliku i kompresującego wszystkie dane na tym dysku,

Windows NT używa dodatkowej warstwy podsystemu plików do kompresji

i dekompresowanie wymaganych plików bez tworzenia dysk wirtualny. Ten

okazuje się przydatne podczas kompresji określonej części dysku (na przykład

katalog użytkownika) lub pliki określonego typu

(np. pliki graficzne). Jedyna wada kompresji NTFS

jest niski, w porównaniu ze schematami kompresji MS-DOS, poziom

kompresja. Ale NTFS jest bezpieczniejszy i

wydajność.

Tak więc z powyższego możemy wywnioskować:

Aby być kompatybilnym z różnymi systemami operacyjnymi, Windows

NT zawiera system plików FAT 32. Ponadto Windows NT zawiera swój własny

własny system plików NTFS, który nie jest zgodny z FAT 16. To

System plików ma wiele zalet w porównaniu z FAT, a także

ma wyższą niezawodność i wydajność.

Wniosek.

MS-DOS - 16-bitowy system operacyjny działający w trybie rzeczywistym

tryb procesora. W wersjach Windows 3.1 część kodu jest 16-bitowa, a część

32-bitowy. Windows 3.0 wspierał rzeczywisty tryb procesora,

podczas opracowywania wersji 3.1 postanowiono zrezygnować z jej wsparcia.

Windows 95 to 32-bitowy system operacyjny, który

działa tylko w trybie chronionego procesora. Rdzeń, w tym kontrola

planowanie pamięci i procesów, zawiera tylko 32-bitowy kod. Ten

obniża koszty i przyspiesza pracę. Tylko niektóre moduły mają 16-

kod bitowy zapewniający zgodność z trybem MS-DOS. W systemie Windows 95 32-bitowym

kod jest używany wszędzie tam, gdzie to możliwe, aby zapewnić

zwiększona niezawodność i odporność systemu na awarie. Ponadto za

zgodność ze starszymi aplikacjami i używanymi sterownikami oraz 16-

kod bitowy.

System Windows NT nie jest rozwinięciem wcześniejszego

istniejące produkty. Jego architektura została stworzona od podstaw, z uwzględnieniem

wymagania dla nowoczesnego systemu operacyjnego. usiłujący

zapewnić kompatybilność (kompatybilność) nowego systemu operacyjnego,

Deweloperzy Windows NT zachowali i zaimplementowali znajomy interfejs Windows

obsługa istniejących systemów plików (takich jak FAT) i różnych

aplikacje (napisane dla MS-Dos, Windows 3.x). Deweloperzy również

zawarte w narzędziach Windows NT do pracy z różnymi sieciami

znaczy.

Niezawodność i solidność

zapewniają funkcje architektoniczne, które chronią aplikację

programy przed uszkodzeniem przez siebie nawzajem i przez system operacyjny. Windows NT

używa odpornej na błędy strukturalnej obsługi wyjątków na

wszystkie poziomy architektury, w tym plik do odzyskania

System NTFS i zapewnia ochronę poprzez wbudowany system

bezpieczeństwo i ulepszone techniki zarządzania pamięcią.

O plikach i strukturach plików

Co to jest plik

Informacje na nośnikach zewnętrznych są przechowywane w postaci plików. Praca z plikami to bardzo ważny rodzaj pracy na komputerze. Wszystko jest przechowywane w plikach: i oprogramowanie oraz informacje wymagane przez użytkownika. Z plikami, podobnie jak w przypadku dokumentów biznesowych, trzeba ciągle coś robić: kopiować je z jednego nośnika na drugi, niszczyć niepotrzebne, tworzyć nowe, wyszukiwać, zmieniać ich nazwy, układać w takiej czy innej kolejności itp.

Plik- są to informacje przechowywane na nośnikach zewnętrznych i połączone wspólną nazwą.

Dla wyjaśnienia znaczenia tego pojęcia wygodnie jest posłużyć się następującą analogią: sam nośnik informacji (dysk) jest podobny do książki. Mówiliśmy o tym, że książka jest zewnętrzną pamięcią człowieka, a dysk magnetyczny zewnętrzną pamięcią komputera. Książka składa się z rozdziałów (opowieści, części), z których każdy ma tytuł. Ponadto pliki mają swoje własne nazwy. Nazywane są nazwami plików. Na początku lub na końcu książki znajduje się zwykle spis treści - spis tytułów rozdziałów. Dysk posiada również taką listę katalogów zawierającą nazwy przechowywanych plików.

Katalog można wyświetlić, aby sprawdzić, czy jest ten dyskżądany plik.

Każdy plik zawiera osobny obiekt informacyjny: dokument, artykuł, tablica numeryczna, program itp. Informacje zawarte w pliku stają się aktywne, tj. mogą być przetwarzane przez komputer dopiero po załadowaniu ich do pamięci RAM.

Każdy użytkownik pracujący na komputerze musi mieć do czynienia z plikami. Nawet aby zagrać w grę komputerową, musisz dowiedzieć się, w którym pliku jest przechowywany jego program, być w stanie znaleźć ten plik i zainicjować program.

Praca z plikami na komputerze odbywa się przy użyciu systemu plików. System plików- Jest to funkcjonalna część systemu operacyjnego, która zapewnia operacje na plikach.

Aby znaleźć żądany plik, użytkownik musi wiedzieć: a) jaka jest nazwa pliku; b) gdzie plik jest przechowywany.

Nazwa pliku

W prawie wszystkich systemach operacyjnych nazwa pliku składa się z dwóch części oddzielonych kropką. Na przykład:

Po lewej stronie kropki znajduje się aktualna nazwa pliku (mu-prog). Część nazwy po kropce nazywana jest rozszerzeniem pliku (pas). Zwykle w nazwach plików używane są litery i cyfry łacińskie. W większości systemów operacyjnych maksymalna długość rozszerzenia to 3 znaki. Ponadto nazwa pliku może nie mieć rozszerzenia. W systemie operacyjnym Windows rosyjskie litery są dozwolone w nazwach plików; maksymalna długość nazwy to 255 znaków.

Rozszerzenie określa, jakie informacje są przechowywane w pliku. Na przykład rozszerzenie txt zwykle oznacza plik tekstowy(zawiera tekst); rozszerzenie RX - plik graficzny(zawiera zdjęcie), zamek lub knebel - plik archiwalny(zawiera archiwum - skompresowane informacje), pas - program Pascal.

Napędy logiczne

Na jednym komputerze może znajdować się kilka napędów dysków - urządzenia do pracy z dyskami. Każdemu dyskowi przypisywana jest nazwa składająca się z jednej litery (z dwukropkiem), na przykład A:, B:, C:. Często w komputerach osobistych wbudowany jest dysk o dużej pojemności Jednostka systemowa(nazywa się to dyskiem twardym), podzielony na sekcje. Każda z tych partycji nazywana jest dyskiem logicznym i ma nazwę C:, D:, E: itd. Nazwy A: i B: zwykle odnoszą się do małych dysków wymiennych - dyskietek (dyskietek). Można je również uznać za nazwy dysków, tylko logiczne, z których każda całkowicie zajmuje rzeczywisty (fizyczny) dysk. Dlatego A:, B:, C:, D: to nazwy dysków logicznych.

Nazwa dysku logicznego zawierającego plik to pierwsza „współrzędna” określająca położenie pliku.

Struktura pliku na dysku

Cały zestaw plików na dysku i relacje między nimi nazywa się struktura plików. Różne systemy operacyjne mogą obsługiwać różne organizacje struktury plików. Istnieją dwa rodzaje struktur plików: proste lub jednopoziomowe oraz hierarchiczne - wielopoziomowe.

Jednopoziomowa struktura plików to prosta sekwencja plików. Aby znaleźć plik na dysku, wystarczy podać tylko nazwę pliku. Na przykład, jeśli plik tetris.exe znajduje się na dysku A:, to jego „pełny adres” wygląda tak:

Systemy operacyjne z jednopoziomową strukturą plików stosowane są na najprostszych komputerach edukacyjnych wyposażonych wyłącznie w dyskietki.

Warstwowa struktura plików- drzewopodobny (hierarchiczny) sposób organizowania plików na dysku. Aby ułatwić zrozumienie tego zagadnienia, posłużymy się analogią do tradycyjnego „papierowego” sposobu przechowywania informacji. W takiej analogii plik jest przedstawiony jako jakiś dokument tytułowy (tekst, rysunek) na kartkach papieru. Kolejny największy element struktury pliku nazywa się katalog. Kontynuując analogię „papierową”, katalog będziemy reprezentować jako folder, w którym można umieścić wiele dokumentów, czyli plików. Katalog otrzymuje również własną nazwę (wyobraź sobie, że jest napisana na okładce folderu).

Katalog może sam być częścią innego katalogu zewnętrznego. Jest to podobne do tego, jak folder jest zagnieżdżony w innym większym folderze. W ten sposób każdy katalog może zawierać w sobie wiele plików i podkatalogów (zwanych podkatalogami). Katalog najwyższego poziomu, który nie jest zagnieżdżony w żadnym innym katalogu, nazywa się katalogiem głównym.

W systemie operacyjnym Windows termin „folder” jest używany do określenia pojęcia „katalog”.

Graficzna reprezentacja hierarchicznej struktury plików nazywana jest drzewem.

Na ryc. 2.9 Nazwy katalogów pisane są dużymi literami, a pliki małymi. Tutaj w katalogu głównym znajdują się dwa foldery: IVANOV i PETROV oraz jeden plik fin.com. Folder IVANOV zawiera dwa podfoldery PROGS i DATA. Folder DATA jest pusty; w folderze PROGS znajdują się trzy pliki itd. W drzewie katalog główny jest zwykle reprezentowany przez symbol \.

Ścieżka do pliku

Teraz wyobraź sobie, że musisz znaleźć konkretny dokument. Aby to zrobić, musisz znać pudełko, w którym się znajduje, a także „ścieżkę” do dokumentu wewnątrz pudełka: całą sekwencję folderów, które musisz otworzyć, aby dostać się do szukanych dokumentów dla.

Druga współrzędna określająca położenie pliku to ścieżka do pliku na dysku. Ścieżka do pliku to sekwencja nazw katalogów zaczynająca się od katalogu głównego i kończąca się na tym, w którym plik jest bezpośrednio przechowywany.

Oto znana baśniowa analogia do pojęcia „ścieżki do pliku”: „Skrzynia wisi na dębie, zając w klatce piersiowej, kaczka w zającu, jajko w kaczce, Igła jest w jajku, na końcu której jest śmierć Koshcheeva."

Sekwencyjnie zapisywana nazwa dysku logicznego, ścieżka pliku i nazwa pliku to pełna nazwa pliku.

Jeśli pokazano na ryc. Struktura plików 2.9 jest przechowywana na dysku C:, wtedy pełne nazwy niektórych plików w nim zawartych w symbolach systemów operacyjnych MS-DOS i Windows wyglądają tak:

C:\IVANOV\PROGS\progl.pas

C:\PETROV\DANE\zadanie.dat

Tabela alokacji plików

Informacje o strukturze plików na Dysku znajdują się na tym samym dysku w postaci tabeli alokacji plików. Korzystając z systemu plików OS, użytkownik może sekwencyjnie przeglądać zawartość katalogów (folderów) na ekranie, poruszając się w górę lub w dół drzewa struktury plików.

Na ryc. 2.10 pokazuje przykład wyświetlania drzewa katalogów na dysku logicznym E: na ekranie komputera (lewe okno).

Prawe okno pokazuje zawartość folderu ARCON. ") następnie zestaw plików różnych typów. Stąd na przykład widać, że pełna nazwa pierwszego pliku na liście jest następująca:

E:\GRY\GRY\ARCON\dos4gw.exe

Z tabeli możesz uzyskać dodatkowe informacje o plikach. Na przykład plik dos4gw.exe ma rozmiar 254556 bajtów i został utworzony 31 maja 1994 o godzinie 2:00.

Znalezienie na takiej liście wpisu o żądany plik, używając poleceń systemu operacyjnego, użytkownik może wykonywać z nim różne akcje: zainicjować program zawarty w pliku; usuń, zmień nazwę, skopiuj plik. Na praktycznej lekcji dowiesz się, jak wykonać wszystkie te operacje.

Pytania i zadania

pliki programów

Interfejs użytkownika

Przyjazny interfejs użytkownika

A teraz zapoznaj się z nowym dla Ciebie pojęciem „interfejsu użytkownika”.

Twórcy nowoczesnego oprogramowania starają się, aby praca użytkownika przy komputerze była wygodna, prosta, wizualna. Cechy konsumenckie dowolnego programu są w dużej mierze zdeterminowane wygodą jego interakcji z użytkownikiem.

Forma interakcji między programem a użytkownikiem nazywa się interfejs użytkownika. Przyjazna dla użytkownika forma interakcji nazywana jest przyjaznym interfejsem użytkownika.

Interfejs zorientowany obiektowo

Interfejs nowoczesnego systemu i programy użytkowe nazywa się interfejsem zorientowanym obiektowo. Przykładem systemu operacyjnego, który implementuje podejście obiektowe, jest Windows.

System operacyjny współpracuje z różnymi obiektami, do których należą: dokumenty, programy, dyski, drukarki i inne obiekty, z którymi mamy do czynienia podczas pracy w systemie operacyjnym.

Dokumenty zawierają pewne informacje: tekst, dźwięk, obrazy itp. Programy służą do przetwarzania dokumentów. Poszczególne programy i dokumenty są ze sobą nierozerwalnie związane: Edytor tekstu pracuje z dokumenty tekstowe, edytor grafiki - wraz ze zdjęciami i ilustracjami, program do obróbki dźwięku umożliwia nagrywanie, poprawianie i odsłuchiwanie plików dźwiękowych.

Dokumenty i programy są obiektami informacyjnymi. Obiekty takie jak dyski i drukarki są obiektami sprzętowymi (fizycznymi). System operacyjny kojarzy się z obiektem:

oznaczenie graficzne;

nieruchomości;

zachowanie.

W interfejsie systemu operacyjnego ikony (zwane też piktogramami, ikonami) i nazwy służą do oznaczania dokumentów, programów, urządzeń. Nazwa i ikona ułatwiają odróżnienie jednego obiektu od drugiego (rysunek 2.11).

Każdy obiekt ma przypisany określony zestaw właściwości oraz zestaw akcji, które można na nim wykonać.

Na przykład właściwości dokumentu to jego lokalizacja w strukturze pliku i jego rozmiar. Akcje na dokumencie: otwórz (wyświetl lub odsłuchaj), zmień nazwę, wydrukuj, skopiuj, zapisz, usuń itp.

Menu kontekstowe

System operacyjny zapewnia ten sam interfejs użytkownika podczas pracy z różnymi obiektami. W systemie operacyjnym Windows, aby zapoznać się z właściwościami obiektu i możliwymi z nim działaniami, używane jest menu kontekstowe (ryc. 2.12) (aby wywołać menu kontekstowe, wybierz ikonę obiektu i kliknij kliknij prawym przyciskiem myszy myszy).

Menu- Jest to lista wyświetlana na ekranie, z której użytkownik może wybrać potrzebną mu pozycję.

Ryż. 2.12. Menu kontekstowe dokumentu

W menu na ryc. 2.12 wszystkie paragrafy, z wyjątkiem ostatniego, odnoszą się do czynności, które można wykonać na dokumencie. Żądaną pozycję menu wybiera się za pomocą klawiszy kursora lub manipulatora (na przykład myszy). W przypadku wybrania pozycji menu „Właściwości” na ekranie zostanie wyświetlona lista właściwości tego obiektu.

Pytania i zadania

Praca z plikami to bardzo ważny rodzaj pracy na komputerze. W plikach przechowywane jest wszystko: zarówno oprogramowanie, jak i informacje potrzebne użytkownikowi. Z plikami, podobnie jak w przypadku dokumentów biznesowych, trzeba ciągle coś robić: kopiować je z jednego nośnika na drugi, niszczyć niepotrzebne, tworzyć nowe, wyszukiwać, zmieniać ich nazwy, układać w takiej czy innej kolejności itp.

Aby wyjaśnić znaczenie pojęcia pliku, wygodnie jest zastosować następującą analogię: sam nośnik pamięci (na przykład dysk) jest podobny do książki. Mówiliśmy o tym, że książka jest zewnętrzną pamięcią człowieka, a dysk magnetyczny zewnętrzną pamięcią komputera. Książka składa się z rozdziałów (opowieści, części), z których każdy ma tytuł. Ponadto pliki mają swoje własne nazwy. Nazywane są nazwami plików. Na początku lub na końcu książki znajduje się zwykle spis treści - spis tytułów rozdziałów. Dysk posiada również taką listę katalogów zawierającą nazwy przechowywanych plików.

Katalog można wyświetlić, aby sprawdzić, czy żądany plik znajduje się na danym dysku.

Każdy plik zawiera osobny obiekt informacyjny: dokument, artykuł, tablicę liczbową, program itp. Informacje zawarte w pliku stają się aktywne, tj. mogą być przetwarzane przez komputer dopiero po załadowaniu ich do pamięci RAM.

Aby znaleźć żądany plik, użytkownik musi wiedzieć: a) jaka jest nazwa pliku; b) gdzie plik jest przechowywany.

Nazwa pliku

Oto przykład nazwy pliku* (* Poniższe przykłady są oparte na regułach używanych w systemach operacyjnych Microsoft: MS-DOS i Windows. Zilustrowano również aplikacje dla systemu operacyjnego Linux.):

Po lewej stronie kropki znajduje się aktualna nazwa pliku (myprog). Część nazwy po kropce (pas) nazywa się rozszerzenie pliku. Zwykle w nazwach plików używane są litery i cyfry łacińskie. Ponadto nazwa pliku może nie mieć rozszerzenia. W systemie operacyjnym Microsoft Windows W nazwach plików dozwolone są rosyjskie litery; maksymalna długość nazwy to 255 znaków.

Rozszerzenie określa, jakie informacje są przechowywane w pliku. Na przykład rozszerzenie txt zwykle oznacza plik tekstowy (zawiera tekst), rozszerzenie pcx - plik graficzny (zawiera obraz), zip lub gag - plik archiwum (zawiera archiwum - skompresowane informacje), pas - program Pascal .

Napędy logiczne

Na jednym komputerze może znajdować się kilka napędów dysków - urządzenia do pracy z dyskami. Często na komputerze osobistym dysk twardy o dużej pojemności wbudowany w jednostkę systemową jest podzielony na sekcje. Każda z tych partycji nazywana jest dyskiem logicznym i ma przypisaną jednoliterową nazwę (z dwukropkiem) C:, D:, E: itd. Nazwy A: i B: zwykle odnoszą się do małych dysków wymiennych - dyskietek (dyskietki) . Można je również traktować jako nazwy dysków logicznych, z których każdy całkowicie zajmuje rzeczywisty (fizyczny) dysk * (* Wł. nowoczesne modele PC elastyczny dyski magnetyczne nieużywany). Dlatego A:, B:, C:, D: to nazwy dysków logicznych.

Napędowi optycznemu przypisywana jest następna nazwa w kolejności alfabetycznej po nazwisku. partycja twarda dysk. Na przykład, jeśli dysk twardy ma partycje C: i D:, do napędu optycznego zostanie przypisana nazwa E:. A po podłączeniu pamięci flash dysk F: pojawi się również na liście dysków logicznych.

Nazwa dysku logicznego zawierającego plik to pierwsza „współrzędna” określająca położenie pliku.

Struktura pliku na dysku

Nowoczesne systemy operacyjne obsługują warstwową organizację plików na urządzenia dyskowe Oh pamięć zewnętrzna - hierarchiczna struktura plików. Aby ułatwić zrozumienie tego zagadnienia, posłużymy się analogią do tradycyjnego „papierowego” sposobu przechowywania informacji. W takiej analogii plik jest przedstawiony jako jakiś dokument tytułowy (tekst, rysunek) na kartkach papieru. Kolejny element struktury pliku nazywa się katalog. Kontynuując analogię „papierową”, katalog będziemy reprezentować jako folder, w którym można umieścić wiele dokumentów, czyli plików. Katalog otrzymuje również własną nazwę (wyobraź sobie, że jest napisana na okładce folderu).

W systemie operacyjnym Windows termin „folder” oznacza pojęcie „katalogu”.

Graficzna reprezentacja hierarchicznej struktury plików nazywa się drzewo.

W drzewie katalog główny jest zwykle reprezentowany przez symbol \. Na rysunku 2.10 nazwy katalogów są pisane dużymi literami, a pliki małymi. Tutaj w katalogu głównym znajdują się dwa foldery: IVANOV i PETROV oraz jeden plik fin.com. Folder IVANOV zawiera dwa podfoldery PROGS i DATA. Folder DATA jest pusty; w folderze PROGS znajdują się trzy pliki i tak dalej.

Ścieżka do pliku

Teraz wyobraź sobie, że musisz znaleźć konkretny dokument. Aby to zrobić, w wersji „papierowej” musisz znać pudełko, w którym się znajduje, a także „ścieżkę” do dokumentu wewnątrz pudełka: całą sekwencję folderów, które musisz otworzyć, aby dostać się do dokumentów, których szukasz.

Aby znaleźć plik na komputerze, musisz znać dysk logiczny, na którym znajduje się plik, oraz ścieżkę do pliku na dysku, która określa lokalizację pliku na tym dysku. Ścieżka do pliku to sekwencja nazw katalogów zaczynająca się od katalogu głównego i kończąca się na tym, w którym plik jest bezpośrednio przechowywany. Oto znana baśniowa analogia do pojęcia „ścieżki do pliku”: „Skrzynia wisi na dębie, zając w klatce piersiowej, kaczka w zająca, jajko w kaczce, igła w jajko, na końcu którego jest śmierć Koshcheeva”.

Na koniec musisz znać nazwę pliku. Sekwencyjnie zapisywana nazwa dysku logicznego, ścieżka pliku i nazwa pliku to pełna nazwa pliku.

Jeśli pokazano na ryc. 2.10 struktura plików jest przechowywana na dysku C:, następnie pełne nazwy niektórych plików w nim zawartych w symbolach operacyjnych Systemy Microsoft Windows wygląda tak:

C:\IVANOV\PROGS\progl.pas

C:\PETROV\DANE\zadanie.dat

Przeglądanie struktury plików

System operacyjny zapewnia użytkownikowi możliwość przeglądania zawartości katalogów (folderów) na ekranie.

Informacje o strukturze plików dysku znajdują się na tym samym dysku w postaci tabeli alokacji plików. Korzystając z systemu plików OS, użytkownik może sekwencyjnie przeglądać zawartość katalogów (folderów) na ekranie, poruszając się w górę lub w dół drzewa struktury plików.

Rysunek 2.11 przedstawia przykład wyświetlania drzewa katalogów na ekranie komputera w systemie Windows.

Prawe okno pokazuje zawartość folderu ARCON. To bardzo dużo plików różnego typu. Stąd na przykład widać, że pełna nazwa pierwszego pliku na liście jest następująca:

E:\GRY\GRY\ARCON\dos4gw.exe

Z tabeli możesz uzyskać dodatkowe informacje o plikach. Na przykład plik dos4gw.exe ma rozmiar 254556 bajtów i został utworzony 31 maja 1994 o godzinie 2:00.

Po znalezieniu wpisu o żądanym pliku na takiej liście, za pomocą poleceń systemu operacyjnego, użytkownik może wykonać różne czynności na pliku: uruchomić program zawarty w pliku; usuń, zmień nazwę, skopiuj plik. Na praktycznej lekcji dowiesz się, jak wykonać wszystkie te operacje.

Krótko o głównych

Plik to nazwany obszar pamięci zewnętrznej komputera.

Wszystkie niezbędne działania na plikach są dostarczane przez system operacyjny.

Nazwa pliku składa się z rzeczywistej nazwy i rozszerzenia. Rozszerzenie wskazuje rodzaj informacji w pliku (typ pliku).

Hierarchiczna struktura plików - wielopoziomowa organizacja plików na dyskach.

Katalog to nazwana lista plików i podkatalogów (podkatalogów). Katalog najwyższego poziomu nazywany jest katalogiem głównym. Nie jest zagnieżdżony w żadnych katalogach.

Pełna nazwa pliku składa się z nazwy dysku logicznego, ścieżki do pliku na dysku oraz nazwy pliku.

Pytania i zadania

1. Jaka jest nazwa systemu operacyjnego używanego w twojej klasie komputerów?

2. Ile dysków fizycznych mają twoje komputery? Ile dysków logicznych znajduje się na dyskach fizycznych i jakie są ich nazwy systemów operacyjnych?

3. Jakie są zasady nazw plików w twoim systemie operacyjnym?

4. Jaka jest ścieżka do pliku na dysku, pełna nazwa pliku?

5. Naucz się (pod kierunkiem nauczyciela) przeglądać na ekranie katalogi dysków na swoich komputerach.

6. Dowiedz się, jak inicjować programy z plików programów (takich jak exe, plaster miodu).

7. Naucz się wykonywać podstawowe operacje na plikach w systemie operacyjnym (kopiuj, przenoś, usuwaj, zmieniaj nazwy plików).

EC CER: Część 1, Rozdział 2, § 11. CER nr 1.9.

Interfejs użytkownika

Główne tematy akapitu:

■ przyjazny interfejs użytkownika;

■interfejs obiektowy; przedmioty;

■ menu kontekstowe.

Użytkownicy odnoszą się do plików za pomocą nazw symbolicznych. Jednak pojemność ludzkiej pamięci ogranicza liczbę nazw obiektów, do których użytkownik może odwoływać się po nazwie. Hierarchiczna organizacja przestrzeni nazw pozwala znacznie rozszerzyć te granice. Dlatego większość systemów plików ma strukturę hierarchiczną, w której tworzone są poziomy poprzez umożliwienie umieszczenia katalogu niższego poziomu w katalogu o większej liczbie wysoki poziom(rys. 19).

Ryż. 19. Hierarchia systemów plików:

a - organizacja jednopoziomowa; b - drzewo; c - sieć

Wykresem opisującym hierarchię katalogów może być drzewo lub sieć. Katalogi tworzą drzewo, jeśli plik może wejść tylko do jednego katalogu (rys. 19, b), a sieć - jeśli plik może wejść do kilku katalogów jednocześnie (rys. 19, c). Na przykład w MS-DOS i Windows katalogi tworzą strukturę drzewa, podczas gdy w UNIX tworzą strukturę sieci. W strukturze drzewa każdy plik jest liściem. Katalog najwyższego poziomu nazywa się katalogiem głównym lub katalogiem głównym.

Dzięki takiej organizacji użytkownik jest wolny od zapamiętywania nazw wszystkich plików, wystarczy mu z grubsza wyobrazić sobie, do jakiej grupy można przypisać ten lub inny plik, aby znaleźć go poprzez sekwencyjne przeglądanie katalogów. Hierarchiczna struktura jest wygodna dla pracy wielu użytkowników: każdy użytkownik ze swoimi plikami znajduje się we własnym katalogu lub poddrzewie katalogów, a jednocześnie wszystkie pliki w systemie są logicznie połączone.

Szczególnym przypadkiem struktury hierarchicznej jest organizacja jednopoziomowa, w której wszystkie pliki znajdują się w jednym katalogu (ryc. 19, a).

Nazwy plików

Wszystkie typy plików mają nazwy symboliczne. W hierarchicznie zorganizowanych systemach plików powszechnie używane są trzy typy nazw plików: proste, złożone i względne.

Prosta lub krótka nazwa symboliczna identyfikuje plik w tym samym katalogu. Proste nazwy są nadawane plikom przez użytkowników i programistów, przy czym muszą oni uwzględniać ograniczenia systemu operacyjnego dotyczące zarówno nomenklatury znaków, jak i długości nazwy. Do niedawna granice te były bardzo wąskie. Tak więc w systemie plików FAT długość nazw była ograniczona schematem 8.3 (8 znaków - sama nazwa, 3 znaki - rozszerzenie nazwy), a w systemie plików s5, obsługiwanym przez wiele wersji UNIX OS, prosta nazwa symboliczna nie może zawierać więcej niż 14 znaków. Jednak dla użytkownika znacznie wygodniej jest pracować z długimi nazwami, ponieważ pozwalają one na nadanie plikom łatwych do zapamiętania nazw, które jasno mówią, co zawiera ten plik. Dlatego nowoczesne systemy plików, a także ulepszenia istniejących systemów plików, obsługują długie, proste nazwy plików znakowych. Na przykład w plikach Systemy NTFS i FAT32 dołączony do systemu operacyjnego Windows NT, nazwa pliku może mieć do 255 znaków.

Przykłady prostych nazw plików i katalogów:

dodatek do CD 254L w języku rosyjskim.doc

instalowalny menedżer systemu plików.doc

W hierarchicznych systemach plików różne pliki dozwolone są te same proste nazwy symboli, pod warunkiem, że należą one do różnych katalogów. Oznacza to, że działa tutaj schemat „wiele plików - jedna prosta nazwa”. Do jednoznacznej identyfikacji pliku w takich systemach używana jest tzw. pełna nazwa.

Pełna nazwa to łańcuch prostych, symbolicznych nazw wszystkich katalogów, przez które przechodzi ścieżka od katalogu głównego do danego pliku. Zatem pełna nazwa jest nazwą złożoną, w której proste nazwy są oddzielone od siebie ogranicznikiem akceptowanym w systemie operacyjnym. Często jako separatora używa się prawego lub odwrotnego ukośnika i zwyczajowo pomija się nazwę katalogu głównego. Na ryc. Na rysunku 19b oba pliki mają prostą nazwę main.exe, ale ich nazwy złożone /depart/main.exe i /user/anna/main exe są różne.

W systemie plików drzewa istnieje korespondencja jeden do jednego „jeden plik – jedna pełna nazwa” między plikiem a jego pełną nazwą. W systemach plików o strukturze sieciowej plik może znajdować się w kilku katalogach, co oznacza, że może mieć kilka pełnych nazw, tutaj obowiązuje korespondencja „jeden plik - wiele pełnych nazw”. W obu przypadkach plik jest jednoznacznie identyfikowany przez jego pełną nazwę.

Plik można również zidentyfikować za pomocą nazwy względnej. Względna nazwa pliku jest definiowana przez pojęcie „bieżącego katalogu”. Dla każdego użytkownika w każdym momencie jeden z katalogów systemu plików jest aktualny, a katalog ten jest wybierany przez samego użytkownika na polecenie systemu operacyjnego. System plików naprawia nazwę bieżącego katalogu, dzięki czemu może być używana oprócz nazw względnych w celu utworzenia pełnej nazwy pliku. Używając nazw względnych, użytkownik identyfikuje plik przez łańcuch nazw katalogów, przez który przechodzi trasa z bieżącego katalogu do podanego pliku. Na przykład, jeśli bieżący katalog to /user, względna nazwa pliku /user/anna/main.exe to anna/main.exe.

Niektóre systemy operacyjne umożliwiają przypisanie wielu prostych nazw do tego samego pliku, co może być interpretowane jako aliasy. W tym przypadku tak jak w systemie z struktura sieci, ustalane jest dopasowanie jeden plik-wiele-pełnych-nazw, ponieważ każda prosta nazwa pliku ma przynajmniej jedną pełną nazwę.

Chociaż w pełni kwalifikowana nazwa jednoznacznie identyfikuje plik, system operacyjny może łatwiej pracować z plikiem, jeśli istnieje zgodność jeden do jednego między plikami i ich nazwami. W tym celu przypisuje plikowi unikalną nazwę, dzięki czemu relacja "jeden plik - jedna unikalna nazwa" jest poprawna. Unikalna nazwa istnieje wraz z co najmniej jedną nazwą symboliczną przypisaną do pliku przez użytkowników lub aplikacje. Unikalna nazwa jest identyfikatorem numerycznym i jest przeznaczona tylko dla systemu operacyjnego. Przykładem takiej unikalnej nazwy pliku jest numer i-węzła w system UNIX.

Montowanie

Ogólnie system komputerowy może mieć wiele urządzeń dyskowych. Nawet typowe Komputer osobisty zazwyczaj ma jeden dysk twardy, jeden napęd dyskietek i napęd CD. Wydajne komputery są zwykle wyposażone w duża ilość napędy dysków, na których są zainstalowane pakiety dysków. Co więcej, nawet jeden urządzenie fizyczne za pomocą narzędzi systemu operacyjnego można go przedstawić jako kilka urządzeń logicznych, w szczególności dzieląc przestrzeń dyskową na partycje. Powstaje pytanie, jak zorganizować przechowywanie plików w systemie, który ma kilka zewnętrznych urządzeń pamięci?

Pierwsze rozwiązanie polega na tym, że każde urządzenie obsługuje autonomiczny system plików, co oznacza, że pliki na tym urządzeniu są opisane przez drzewo katalogów, które nie ma nic wspólnego z drzewami katalogów na innych urządzeniach. W takim przypadku, aby jednoznacznie zidentyfikować plik, użytkownik musi określić identyfikator urządzenia logicznego wraz z kompozytową nazwą symboliczną pliku. Przykładem tego autonomicznego istnienia systemów plików jest system operacyjny MS-DOS, w którym w pełni kwalifikowana nazwa pliku zawiera literowy identyfikator dysku logicznego. Tak więc, uzyskując dostęp do pliku znajdującego się na dysku A, użytkownik musi podać nazwę tego dysku: A:\privat\letter\uni\let1.doc.

Inną opcją jest zorganizowanie przechowywania plików w taki sposób, aby użytkownik miał możliwość łączenia systemów plików znajdujących się na różne urządzenia, w pojedynczy system plików opisany przez pojedyncze drzewo katalogów. Ta operacja nazywa się montażem. Zastanówmy się, jak ta operacja jest przeprowadzana na przykładzie systemu UNIX OS.

Spośród wszystkich logicznych urządzeń dyskowych w systemie system operacyjny przydziela jedno urządzenie, zwane systemowym. Niech będą dwa systemy plików zlokalizowane na różnych dyskach logicznych (rys. 20), a jeden z dysków jest dyskiem systemowym.

System plików znajdujący się na dysk systemowy, jest przypisany jako główny. Aby połączyć hierarchie plików w głównym systemie plików, wybierany jest istniejący katalog, w ten przykład- katalog man. Po zakończeniu montowania wybrany katalog man staje się katalogiem głównym drugiego systemu plików. Za pośrednictwem tego katalogu zamontowany system plików jest połączony jako poddrzewo z drzewem ogólnym (rys. 21).

Ryż. 20. Dwa systemy plików przed zamontowaniem

Ryż. 21. Wspólny system plików po zamontowaniu

Po zamontowaniu współużytkowanego systemu plików nie ma dla użytkownika żadnej logicznej różnicy między systemem plików głównym a zamontowanym, w szczególności nazewnictwo plików jest takie samo, jak gdyby było takie samo od samego początku.

Atrybuty plików

Pojęcie „pliku” obejmuje nie tylko dane i nazwę, które przechowuje, ale także atrybuty. Atrybuty pliku to informacje opisujące właściwości pliku. Przykłady możliwych atrybutów plików:

 typ pliku ( zwykły plik katalog, plik specjalny itp.);

 właściciel pliku;

 twórca plików;

 hasło dostępu do pliku;

 informacje o dozwolonych operacjach dostępu do plików;

 czasy powstania, ostatni dostęp i Ostatnia zmiana;

 aktualny rozmiar pliku;

 największy rozmiar plik;

 atrybut „tylko do odczytu”;

 znak ukryty plik”;

 znak plik systemowy”;

 atrybut „plik archiwum”;

 znak „binarny/znakowy”;

 znak „tymczasowy” (usuń po zakończeniu procesu);

 znak blokady;

 długość wpisu w pliku;

 wskaźnik do pola kluczowego w rekordzie;

 Długość klucza.

Zestaw atrybutów plików jest określony przez specyfikę systemu plików: w systemach plików inny rodzaj do scharakteryzowania plików można użyć różnych zestawów atrybutów. Na przykład w systemach plików obsługujących pliki tekstowe nie jest konieczne używanie ostatnich trzech atrybutów z powyższej listy związanych ze strukturą plików. W systemie operacyjnym pojedynczego użytkownika w zestawie atrybutów będzie brakować cech związanych z użytkownikami i bezpieczeństwem, takich jak właściciel pliku, twórca pliku, hasło dostępu do pliku, informacje o autoryzowanym dostępie do pliku.

Użytkownik może uzyskać dostęp do atrybutów za pomocą środków przewidzianych w tym celu przez system plików. Zwykle dozwolone jest odczytywanie wartości dowolnych atrybutów i zmienianie tylko niektórych. Na przykład użytkownik może zmienić uprawnienia do pliku (pod warunkiem, że ma do tego niezbędne uprawnienia), ale nie może zmienić daty utworzenia ani bieżącego rozmiaru pliku.

Wartości atrybutów plików mogą być bezpośrednio zawarte w katalogach, tak jak ma to miejsce w systemie plików MS-DOS (ryc. 22, a). Rysunek przedstawia strukturę wpisu katalogu zawierającego prostą nazwę symboliczną i atrybuty pliku. Tutaj litery wskazują cechy pliku: R - tylko do odczytu, A - zarchiwizowane, H - ukryte, S - systemowe.

Ryż. 22. Struktura katalogów:

a – struktura wpisów katalogu MS-DOS (32 bajty); b – Struktura wpisów do katalogu UNIX

Inną opcją jest umieszczenie atrybutów w specjalnych tabelach, gdy katalogi zawierają tylko linki do tych tabel. Takie podejście jest zaimplementowane na przykład w systemie plików UNIX ufs. W tym systemie plików struktura katalogów jest bardzo prosta. Rekord o każdym pliku zawiera krótką symboliczną nazwę pliku oraz wskaźnik do deskryptora i-węzła pliku, jest to nazwa w ufs tabeli, w której skoncentrowane są wartości atrybutów pliku (ryc. 22, b).

W obu przypadkach katalogi zapewniają łącze między nazwami plików a rzeczywistymi plikami. Jednak podejście, w którym nazwa pliku jest oddzielona od jego atrybutów, czyni system bardziej elastycznym. Na przykład plik można łatwo umieścić w wielu katalogach jednocześnie. Wpisy dotyczące tego pliku w różnych katalogach mogą zawierać różne proste nazwy, ale pole link będzie zawierać ten sam numer i-węzła.