Каталог это специальное место на диске в котором хранятся имена файлов
Файл представляет собой бессистемную последовательность байтов. В сущности, операционной системе все равно, что содержится в этом файле. Она видит только байты. Какое-либо значение этим байтам придается программами на уровне пользователя. Эта файловая модель используется всеми версиями UNIX, MS-DOS и Windows.
В современных ОС файлы хранятся на дисках и являются файлами произвольного доступа – ОС считывает байты файла вне порядка их размещения.
Информация, с которой работает человек, обычно структурирована. Это, прежде всего, позволяет более эффективно организовать хранение данных, облегчает их поиск, предоставляет дополнительные возможности в именовании. Аналогично, и при работе с файлами желательно ввести механизмы структурирования. Проще всего организовать иерархические отношения. Для этого достаточно ввести понятие каталога.
Каталоги. Имена файлов регистрируются на дисках в каталогах (или директориях). В Windows каталоги называются также папками. Каталог – это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления, атрибуты (свойства) файлов и т. д. Если в каталоге хранится имя файла, то говорят, что этот файл находится в данном каталоге. На каждом диске может быть несколько каталогов. В каждом каталоге может быть много файлов, но каждый файл всегда регистрируется только в одном каталоге.
Имена каталогов. Требования к именам каталогов те же, что и к именам файлов. Как правило, расширение имени для каталогов не используется, хотя делать этого никто не запрещает.
Корневой каталог. На каждом диске имеется один главный, или корневой, каталог (он создается после форматирования). Для его обозначения используют символ \. В нем регистрируются файлы и подкаталоги (каталоги 1-го уровня). В каталогах 1-го уровня регистрируются файлы и каталоги 2-го уровня и т. д. Получается иерархическая древообразная структура каталогов на диске. Эту структуру часто называют деревом.
Текущий каталог – это каталог, с которым пользователь работает в данный момент.
Путь. Когда вы используете файл не из текущего каталога, необходимо указать, в каком каталоге этот файл находится. Это можно сделать с помощью указания пути к файлу. Путь – это последовательность из имен каталогов, разделенных знаком \ , которые нужно последовательно открыть, чтобы найти файл (включая диск). Этот путь задает маршрут от корневого каталога диска к тому каталогу, в котором находится нужный файл.
Полное имя файла, или спецификация, включает в себя диск, путь, собственно имя и расширение имени, т. е. путь\имя.расширение
Например, D:\school\profes\music.exe
Файловые системы
Для управления файлами создаются соответствующие файловые системы.
Файловая система — это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы организовать эффективную хранение данных на диске, и обеспечить пользователю удобный доступ к этим данным и интерфейс при работе с такими данными.
Организовать хранение информации на магнитном диске непросто. Это требует, например, хорошего знания устройства контроллера диска, особенностей работы с его регистрами. Непосредственное взаимодействие с диском — прерогатива компонента системы ввода-вывода ОС, называемого драйвером диска. Для того чтобы избавить пользователя компьютера от сложностей взаимодействия с аппаратурой, была придумана ясная абстрактная модель файловой системы. Операции записи или чтения файла концептуально проще, чем низкоуровневые операции работы с устройствами.
Главная задача файловой системы — скрыть особенности ввода-вывода и дать программисту простую абстрактную модель файлов, независимых от устройств.
Перечислим основные функции файловой системы:
1. Идентификация файлов. Связывание имени файла с выделенным ему пространством внешней памяти.
2. Распределение внешней памяти между файлами. Для работы с конкретным файлом пользователю не требуется иметь информацию о местоположении этого файла на внешнем носителе информации. Например, для того чтобы загрузить документ в редактор с жесткого диска, нам не нужно знать, на какой стороне какого магнитного диска, на каком цилиндре и в каком секторе находится данный документ.
3. Обеспечение надежности и отказоустойчивости. Обеспечение защиты от несанкционированного доступа.
4. Обеспечение совместного доступа к файлам, так чтобы пользователю не приходилось прилагать специальных усилий по обеспечению синхронизации доступа.
5. Обеспечение высокой производительности.
Специальное системное программное обеспечение, реализующее работу с файлами по принятым спецификациям файловой системы, часто называют системой управления файлами. Именно системы управления файлами отвечают за создание, уничтожение, организацию, чтение, запись, модификацию и перемещение файловой информации, а также за управление доступом к файлам и за управление ресурсами, которые используются файлами.
Назначение системы управления файлами — предоставление более удобного доступа к данным, организованным как файлы, то есть вместо низкоуровневого доступа к данным с указанием конкретных физических адресов нужной нам записи используется логический доступ с указанием имени файла и записи в нем.
Благодаря системам управления файлами пользователям предоставляются следующие возможности:
1. создание, удаление, переименование (и другие операции) именованных наборов данных (файлов) из своих программ или посредством специальных управляющих программ, реализующих функции интерфейса пользователя с его данными и активно использующих систему управления файлами;
2. работа с недисковыми периферийными устройствами как с файлами;
3. обмен данными между файлами, между устройствами, между файлом и устройством (и наоборот);
4. работа с файлами путем обращений к программным модулям системы управления файлами;
5. защита файлов от несанкционированного доступа.
Любая система управления файлами не существует сама по себе – она разработана для функционирования в конкретной ОС. То есть, для работы с файлами, организованными в соответствии с некоторой файловой системой, для каждой ОС должна быть разработана соответствующая система управления файлами. Эта система управления файлами будет работать только в той ОС, для которой она и создана. Но при этом она позволит работать с файлами, созданными с помощью системы управления файлами другой ОС и организованными в файловую систему по тем же основным принципам.
В некоторых ОС может быть несколько систем управления файлами, что обеспечивает им возможность работать с несколькими файловыми системами.
Системы управления файлами, будучи компонентом ОС, не являются независимыми от этой ОС, поскольку они активно используют соответствующие вызовы прикладного программного интерфейса API (application program interface). С другой стороны, системы управления файлами сами дополняют API новыми вызовами. Можно сказать, что основное назначение файловой системы и соответствующей ей системы управления файлами – организация удобного доступа к данным, организованным как файлы, то есть вместо низкоуровневого доступа к данным с указанием конкретных физических адресов нужной записи используется логический доступ с указанием имени файла и записи в нем.
Термин «файловая система» определяет, прежде всего, принципы доступа к данным, организованным в файлы. Этот же термин часто используют и по отношению к конкретным файлам, расположенным на том или ином носителе данных. А термин «система управления файлами» следует употреблять по отношению к конкретной реализации файловой системы. То есть система управления файлами – это комплекс программных модулей, обеспечивающих работу с файлами в конкретной операционной системе.
Файловая система FAT
В FAT пространство любого диска делится на части:
1. BOOT-сектор содержит основные количественные параметры дискового тома и файловой системы, а также может содержать программу начальной загрузки ОС.
2. таблица FAT (File Allocation Table) – содержит информацию о размещении файлов и свободного места на диске. Ввиду критической важности этой таблицы она всегда хранится в двух экземплярах, которые должны быть идентичны. Каждая операция, изменяющая содержимое FAT, должна одинаковым образом изменять оба экземпляра.
3. ROOT – корневой каталог системы, содержащий данные о файлах и о подкаталогах верхнего уровня, каждый из которых в свою очередь может содержать файлы и подкаталоги.
4. Область данных – массив кластеров, содержащий все файлы и все каталоги (кроме корневого).
Область данных разбивается на кластеры. Кластеры представляют один или несколько смежных секторов в области данных. Кластер – минимальная адресная единица дисковой памяти, выделенная файлу. Кластеры, принадлежащие одному файлу, связываются в цепочки. Каждый файл занимает целое число кластеров. Последний кластер при этом может быть задействован не полностью, что при большом размере кластера может приводить к заметной потере дискового пространства.
Разбиение области данных на кластеры вместо секторов имеет смысл по причинам:
- Уменьшается размер самой FAT;
- Уменьшается возможная фрагментация файлов;
- Ускоряется доступ к файлу, т.к. в несколько раз сокращается длина цепочек – фрагментов дискового пространства, выделенного файлу.
Т.к. FAT интенсивно используется, то она помещается в ОЗУ, а на диске хранится в двух экземплярах. Используется только первый, если он оказывается поврежден, то происходит обращение ко второму экземпляру.
Записи FAT «по историческим причинам» нумеруются, начиная с 2 и заканчивая максимальным номером кластера, каждая запись FAT описывает соответствующий кластер с тем же номером. Запись может принимать следующие значения:
1. если кластер принадлежит некоторому файлу (или каталогу) и является последним (или единственным) в этом файле, то запись FAT содержит специальное значение – FFFF;
2. если кластер принадлежит некоторому файлу (или каталогу), но не является последним в файле, то запись FAT содержит номер следующего кластера того же файла;
3. если кластер свободен, то запись содержит все нули;
4. если кластер дефектный (т.е. при проверке диска выяснилось, что данный кластер содержит хотя бы один дефектный сектор), то запись содержит специальное значение FFF7.
FAT16 | |
Длина записи (под номер кластера) | 16 бит (разрядов) |
Количество записей | 2 16 |
Размер кластера | 32 Кбайт (64 сектора) |
Максимальный объем диска | 2 Гбайт |
Кол-во элементов в корневом каталоге | 512 |
Длина кластера составляет 32 Кбайт (64 сектора). Это не вполне рациональный расход рабочего пространства, поскольку любой файл (даже очень маленький) полностью оккупирует весь кластер, которому соответствует только одна адресная запись в таблице размещения файлов. Даже если файл достаточно велик и располагается в нескольких кластерах, все равно в его конце образуется некий остаток, нерационально расходующий целый кластер.
Такие системы не могут работать с дисками, объем которых больше 2 Гбайт.
В каталоге среди основной информации хранится номер первого кластера, который занимает файл, а остальные кластеры можно последовательно определить по записям таблицы FAT.
Теперь мы знаем, каким образом в системе FAT хранится информация о размещении сегментированного файла. Номер первого кластера файла хранится в записи каталога, а остальные кластеры можно последовательно определить по записям таблицы FAT.
Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям .
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация.
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение.
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Файл – это поименованная область памяти на внешнем носителе, предназначенная для хранения информации.
Имя файла состоит из двух частей:
непосредствено имя файла (в ОС MS - DOS не более 8 символов, а в ОС Windows – до 255 символов);
расширение, указывающее на тип хранимой в файле информации (не более 3 символов)
В ОС MS - DOS имя файла может содержать только латинские буквы, цифры. В ОС Windows имя может состоять и из букв русского алфавита. Разрешено использовать в имени файлов следующие символы:
Расширение имени является не обязательным. Оно, как правило, описывает содержание файла, поэтому использование расширения весьма удобно. Многие программы устанавливают расширение имени фала и по нему можно узнать, какой программой он создан. Так, например:
. com , . exe – готовые к выполнению программы;
. bat – командные ( batch ) файлы;
. bak – копия файла, делаемая перед его изменением;
. pas – программы на языке Паскаль;
. for – программы на языке Фортран;
. c – программы на языке Си;
. asm – программы на языке Ассемблер;
. bas – программы на языке Бейсик;
. txt – текстовые файлы, не содержащие элементов форматирования (созданные в простейших текстовых редакторах, например Блокнот);
. doc – файл, созданный в текстовом процессоре MS Word ;
. bmp – (от анлг. bimap – массив битов или точечный рисунок) графический файл растрового изображения, состоящего из множества точек – пикселей (созданные в таких графических редакторах, как Paint , Free Hand, Adobe Photoshop);
. gif – формат графического файла, используемый для передачи по сети Интернет;
. awd – формат графического файла, используемый для передачи по факсу;
. tif , . eps – графические файлы для печатной продукции;
. jpg – ( Joint Photographic Experts Group ) формат сжатого графического файла, предназначенный для хранения графических файлов больших объемов.
Каталог (папка, директорий) – это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, их тип, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления, атрибуты (свойства) файлов и т.д.
Требования к именам каталогов те же, что и к именам файлов. Как правило, расширение для каталогов не используется.
На каждом внешнем носителе имеется один главный (корневой) каталог. В нем регистрируются файлы и подкаталоги (каталоги 1-го уровня). В каталогах 1-го уровня регистрируются файлы и каталоги 2-го уровня и т.д. Получается иерархическая древовидная структура каталогов на диске.
Корневые каталоги на внешних носителях именуются латинскими буквами с обязательным символом «:». Так, например:
А:, В: - корневые каталоги на гибких магнитных дисках;
С: - корневой каталог на жестком магнитном диске (винчестере);
D : - Z : - используются для обозначения корневых каталогов на ЖМД и лазерных дисках.
Каталог, с которым в настоящий момент работает пользователь, называется текущим.
Полное имя файла состоит из пути к файлу и имени самого файла. Путь к файлу – это последовательность из имен каталогов, разделенных символом «\», задающий маршрут от корневого или текущего каталога к тому каталогу, в котором находится нужный файл.
Примечание: во многих командах в именах файлов употребляются символы «*» и «?» для указания группы файлов из одного каталога.
Символ «*» обозначается любое число символов в имени файла или в расширении. Символ «?» обозначается один произвольный символ или отсутствие символа в имени файла или в расширении. Например:
*. doc – все файлы с расширением . doc ;
c *. d * - все файлы с именем, начинающимся с «с» и с расширением, начинающимся с « d »;
Файл – поименованная область на диске или другом носителе информации. В файлах могут храниться тексты программ, документы, готовые к выполнению программы и любые другие данные[7].
Каталог – это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размерах файлов, времени их последнего обновления, атрибуты (свойства) файлов и т.д. Если в каталоге хранится имя файла, то говорят, что этот файл находится в данном каталоге[8].
В операционных системах Windows и MS-DOS папки и файлы образуют на дисках иерархическую файловую структуру. Необходимо знать, что понятия папка и каталог – это одно и тоже. Организация файловой структуры очень проста. Файлы находятся в папках. Папки вложены в другие папки, более высокого уровня. Папка самого высокого уровня называется корневой – она одна на каждом диске. Назначение файловой структуры – обеспечить однозначное отыскание любого файла, если известно его имя и путь поиска. Путь поиска начинается с корневой папки (ее имя совпадает с обозначением диска) и далее ведет через все вложенные папки к той папке, где находится разыскиваемый файл[9]. Создание и обслуживание файловой структуры – это одна из основных функций операционной системы. Подводя итог, можно сказать, что файловая структура – это расположение файлов на диске в каталогах.
Каталоговая структура – это способ расположение папок (каталогов) на жестком диске.
При создании файлов и каталогов необходимо учитывать следующие правила:
в операционной системе MS-DOS имя файла должно состоять из восьми букв или цифр, а расширение файла должно состоять из трех букв или цифр ( в Windows 95 имя файла может иметь длину до 255 символов включая пробел, символы + , ; = [] и русские буквы);
в одном каталоге нельзя создать два файла с одинаковыми именами, а в разных каталогах –можно.
Логический диск – это выделенная часть жесткого диска, имеющая буквенное обозначение. Жесткий диск может быть разбит на несколько логических дисков (например, жесткий диск разбит на два логических диска – то мы видим при работе с компьютером диски А, С, D). Если логических дисков нет, то на компьютере обычно есть диски A и С. Основная причина разбития жесткого диска на несколько логических – удобство хранения и работы с файлами и папками.
32. Операционная система WINDOWS 95. Особенности, характеристики, возможности, пользовательский интерфейс.
Windows 95 представляет собой 32-разрядную операционную систему, обеспечивающую многозадачную и многопоточную обработку приложений (программ). Она поддерживает удобный графический пользовательский интерфейс, возможность работы в защищенном режиме, совместимость с программами реального режима и сетевые возможности. В Windows 95 реализована технология поддержки самонастраивающейся аппаратуры Plug and Play, допускаются длинные имена файлов и обеспечиваются повышенные характеристики устойчивости[10].
32-разрядность означает, что операции над 32-разрядными данными здесь выполняются быстрее, чем над 16-разрядными.
Многозадачность предоставляет возможность одновременной (параллельной) работы с несколькими приложениями.
Многопоточность означает способность организовывать одновременную обработку нескольких потоков. Например, в текстовом редакторе Word могут одновременно выполняться автоматическая проверка орфографии и редактирование документа.
Пользовательский интерфейс Windows 95 обеспечивает удобства в запуске и переключение приложений.
Технология Plug and Play (включи и работай) облегчает установку нового оборудования, автоматически его определяя и устанавливая необходимое для него программное обеспечение.
35. Элементы окна WINDOWS 95: заголовок, полоска меню, панель инструментов, строка состояния и работа с ними.
Состав окон.
Как правило, в верхней части окна находится строка заголовка окна. В ней отображается название окна. А в правой и левой частях строки заголовка могут (но не обязаны) располагаться кнопки системного меню, а также сворачивания и разворачивания (или восстановления размера). Под строкой заголовка окна может располагаться полоска меню, которая имеется только у основных окон программ. А у вторичных окон, открываемых программами для своих нужд и у окон запросов строки меню нет. В правой части окна может находится вертикальная, а в нижней – горизонтальная линейка прокрутки. Любая из них (или они обе) могут отсутствовать.
Панель инструментов располагается сразу после полоски меню и содержит элементы управления работой в данном окне. Например, окно Word содержит элементы на панели инструментов, необходимые для форматирования текста.
Строка состояния находится в нижней части окна и выдает пользователю дополнительную информацию (позицию курсора, текущую страницу, количество файлов в папке, размер каталога и т.д.).
Вся работа с элементами окна ведется с помощью мышки. И заключается в активизации мышкой нужного для работы элемента в данном окне.
36. Приложения WINDOWS 95: текстовый и графический редактор, калькулятор, блокнот, мультимедиа.
Основным текстовым редактором в WINDOWS 95 на сегодняшний день является Microsoft Word.
Текстовый редактор Word – представляет собой популярный текстовый процессор, предназначенный для работы под управлением Windows 95. Он предоставляет широкие возможности для подготовки документов. В том числе: развитый интерфейс, обширную и удобную в применении системы справочной помощи, возможности редактирования рисунков средствами самого редактора, разнообразные возможности по форматированию абзацев и символов и т.д.
Графический редактор (Paint) позволяет создавать и редактировать рисунки. В нём предоставляются возможности рисования линий, кривых, раскраски областей экрана, создание надписей различными шрифтами и т.д.
Приложение Калькулятор – представляет очень мощный аналог настоящему калькулятору. Может принимать состояние двух видов: обычный и инженерный. В обычном режиме реализуются основные функции, а в инженерном – появляется множество дополнительных, которым мог бы позавидовать любой современный калькулятор.
Блокнот представляет собой записную книжку, в которую можно записывать небольшие тексты. Очень прост в обращении.
К приложениям мультимедиа обычно относят программы предназначенные для проигрывания музыкальных файлов, видео, прослушивания музыкальных компакт-дисков (например, универсальный проигрыватель).
Реформы политической и экономической жизни в стране, породившие множество нормативных и иных правовых документов, множество практических задач, связанных с обращением к правовой информации, можно решить лишь при использовании компьютерных СПС
15. Чтобы ввести данные в компьютер можно использовать
Клавиатуру
16. Воспитательная роль правовой информатики состоит
В развитии творчества, алгоритмического мышления (подхода), логичности и строгости суждений и др.
17. В алфавите должен быть определен
Порядок следования букв
18. IP-адрес имеет
Части со значениями от 0 до 255
19. Правильным IP-адресом является
210.101.2.128
20. По стадии использования информация делится на
Первичную и вторичную
21. Средствами защиты информации не являются
Программы-архиваторы
22. Информация по отношению к источнику или приемнику бывает трех типов
23. Первым разработчиком коммерческой правовой базы данных стало агенство
INTFALEX
24. В каком году появились первые персональные компьютеры?
Е гг
25. Правовая информатика, это
наука, изучающая информацию, информационные процессы, технологии и их системы в сфере права;
Наука, изучающая правовые аспекты и особенности актуализации информационных процессов и систем, их самоорганизацию
26. Криптографические методы - методы основанные на
расшифровке данных;
Шифровании данных
27. Национальный правовой интернет-портал РБ имеет адрес
28. IP-адрес - это
Уникальное имя под которым регестрируется каждый компьютер в сети
29. Для чего используется доменная система имен?
Чтобы дать компьютерам удобные для пользования имя
30. Система электронного документооборота, это
Организационно-техническая система, обеспечивающая процесс создания, управления доступом, распространения и контролем над электронными документами в компьютерных сетях
31. Мировоззренческая роль правовой информатики состоит
В том, что она помогает вникать в информационную суть правовых процессов и явлений
32. Правовая информация, это
Информация, которая отражает, передает, увеличивает правовые знания, умения и навыки
33. Автоматизированные информационно-поисковые системы принято подразделять на
Документальные и фактографические
34. Термин "информатика" был внедрен
Французским ученым
35. Информация о конституционных правах и свободах на поиск, получение, передачу, производство и распространение объективной информации прав граждан на неприкосновенность частной жизни, доступности и формах получения образования и др., является
Личностной
36. Информация по уровню изменчивости бывает
Постоянная, переменная, смешаная
37. Появление информатики как науки базируется на
Индустрии сбора, обработки, передачи, использования информации, на продуктах развития математики, физики и др.
38. Информация о защите интересов личности, этноса, нации и всего общества, институтах общественного контроля, органах государственной власти, государственных информационных и коммуникационных системах, духовных и идеологических ценностях и ориентирах и др., является
Государственной
39. Укажите наиболее полный ответ. Каталог - это
специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления, атрибуты файлов
40. В состав ОС не входит
BIOS
41. Автоматизированная система правовой информации, предназначенная для хранения документированной и фактографической информации и выдачи справок по узким тематическим разделам, это
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас.
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние.
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы.
Что такое каталог.Каталог – это специальное место на диске, в котором хранятся имена файлов, сведения о размере файлов, времени их последнего обновления, атрибуты (свойства) файлов и т.д. Если в каталоге хранится имя файла, то говорят, что этот файл находится в данном каталоге. На каждом диске может быть несколько каталогов. В каждом каталоге может быть много файлов, но каждый файл всегда регистрируется только в одном каталоге.
Имена каталогов.Требования к именам каталогов те же, что к именам файлов. Как правило, расширение имени для каталогов не используется, хотя делать это никто не запрещает.
Корневой каталог.На каждом диске имеется один главный, или корневой, каталог. В нём регистрируется файлы и подкаталоги (каталоги 1-го уровня. В каталогах 1-го уровнях регистрируется файлы и каталоги 2-го уровня и т.д. Получается иерархическая древообразная структура каталогов на диске.
Текущий каталог.Каталог, с которым в настоящий момент работает пользователь, называется текущим. Например, при работе с Диспетчером Файлов Windows или Norton Commander на экране отображается содержимое текущего каталога (т.е. сведения о содержащихся в нём файлов и подкаталогах). Если в команде DOS указать имя файла, то этот файл будет создаваться и отыскиваться в текущем каталоге.
В DOS для вывода оглавлении текущего каталога необходимо ввести команду Dir, а для смены текущего каталога имеется команда CD. В Norton Commander, Диспетчере Файлов Windows, Проводнике Windows 95 и т.д., смена текущего каталога происходит автоматически при переходе из одного каталога в другой.
Указание пути к файлу
Когда Вы используете файл не из текущего каталога, необходимо указать, в каком каталоге этот файл находится. Это можно сделать с помощью указания пути к файлу.
Что такое путь.Путь – это последовательность из имён каталогов или символов «..», разделённых символом «\». Этот путь задаёт маршрут от текущего каталога или от корневого каталога диска к тому каталогу, в котором находится нужный файл.
Если путь начинается с символа «\», то маршрут вычисляется от корневого каталога диска, иначе – от текущего каталога. Каждое имя каталога пути соответствует входу в подкаталог с таким именем, «..» соответствует входу в надкаталог. Например, пусть текущий каталог – DOC (см. рис. 8.1). Тогда:
Путь от корневого каталога | ||
Путь от текущего каталога | ||
\ CHI | ..\CHI | Путь к каталогу 1-го уровня CHI |
\DOC\LETTERS | LETTERS | Путь к подкаталогу LETTERS каталога DOC |
\EXE\CHI | ..\EXE\CHI | Путь к подкаталогу CHI каталога ЕХЕ |
22. Структура различных видов ОС(например, MS-DOS, Windows XP, Linux и др.)
Windows XP имеет модульную структуру (рис. 2.20), в которой код операционной системы и драйверы выполняются в привилегированном режиме процессора (режиме ядра), обеспечивающем полный доступ ко всей аппаратной части компьютера, а пользовательские приложения выполняются в непривилегированном режиме процессора – пользовательском режиме без прямого доступа к оборудованию компьютера. В режиме ядра работают следующие компоненты.
1. Уровень абстрагирования от оборудования (Hardware Abstraction Layer, HAL). Его задачей является отделение операционной системы от особенностей конкретных реализаций в аппаратном обеспечении компьютера, т. е. от различий в материнских платах, в модификациях процессоров, в наборах микросхем и др. Благодаря этому уровню управление подсистемами прерываний, прямого доступа к памяти, системными шинами и таймерами для ядра операционной системы является одинаковым. Уровень HAL реализован в системном файле Hal.dll.
Рис. 2.20. Упрощенная структура Windows XP
2. Ядро операционной системы. Ядро содержит наиболее часто вызываемые низкоуровневые функции операционной системы: планирование и распределение ресурсов между процессами, их переключение и синхронизацию. В обязанности ядра входит также управление прерываниями и обработка ошибочных ситуаций при функционировании операционной системы. Код ядра Windows XP не разделяется на потоки, а находится только в оперативной памяти и не может быть выгружен на диск. Код ядра Windows XP находится в системном файле Ntoskrnl. exe.
3. Драйверы устройств. Драйверы представляют собой подпрограммы, транслирующие вызовы, поступившие от пользовательских программ в запросы обработки данных для конкретных устройств. Значительное число драйверов входит в состав Windows XP (они располагаются в подкаталоге Isystem32l drivers системного каталога и имеют тип файла *.sys, например, драйвер дисковой подсистемы находится в файле disk.sys), а для нестандартных периферийных устройств драйверы находятся в комплектах поставки.
4. Исполняющая подсистема (NT Executive). Модуль NT Executive состоит из микроядра и подсистем диспетчеризации управления программами с доступом к виртуальной памяти, окнам и графической подсистеме. Виртуальная память предоставляет пользовательским программам виртуальные адреса адресного пространства процессов и соответствующие физические страницы оперативной памяти компьютера. Графическая подсистема предназначена для создания оконного интерфейса, рисования элементов управления, расположенных в окнах. К исполняющей подсистеме относятся системные файлы Ntkrnlpa.exe, Kernel32.dll, Advapi32.dll, User32.dll, Gdi32.dll.
Операционная система Windows XP в значительной мере использует возможности процессоров, совместимых с семейством Intel x86. В их аппаратной архитектуре предусматривается четыре уровня привилегий выполнения кода программ от 0-го наивысшего привилегированного до 4-го пользовательского режима с ограниченным набором команд процессора. Программы режима ядра операционной системы Windows XP функционируют в нулевом, защищенном и привилегированном режиме, а остальные пользовательские программы работают в менее привилегированных режимах, находясь под контролем программ режима ядра.
Недоступные в пользовательском режиме операции и приложения обращаются к системным вызовам ядра операционной системы Win32 API. В состав API входит более 250 функций, обращение к которым осуществляется при помощи системных вызовов, основанных на подпрограммах ядра операционной системы. Все вызовы Win32 API обслуживаются как системными службами NT, так и модулем NT Executive – исполняющей системы Windows XP. Модуль NT Executive представляет собой несколько программных потоков, которые выполняются в режиме ядра. Код практически всех подсистем этого модуля находится в файле ntoskrnl.exe (кроме подсистемы Win32, код которой расположен в файле win32k.sys) и уровне абстрагирования от оборудования HAL, который содержится в файле hal.dll. В модуле NT Executive сосредоточены все самые важные части операционной системы.
Микроядро отвечает за выделение памяти для приложений и распределение процессорного времени, т. е. за реализацию многозадачности. Для этого в состав микроядра входит планировщик потоков (threads scheduler), который назначает каждому из потоков один из 32 уровней приоритета. Уровень 0 зарезервирован для системы. Уровни от 1-го до 15-го назначаются исполняемым программам, а уровни от 16-го до 31-го могут назначаться только администраторами. Планировщик делит все процессорное время на кванты фиксированного размера. При этом каждый программный поток выполняется только в течение отведенного ему времени, и если по окончании кванта он не освобождает процессор, планировщик в принудительном порядке приостанавливает этот поток и меняет программное окружение процесса, настраивая его на выполнение другого потока, обладающего тем же приоритетом. Микроядро также осуществляет всю работу, связанную с обработкой программных и аппаратных прерываний.
5. Диспетчеризация управления программами. Модуль состоит из следующего набора системных программ:
Диспетчер ввода-вывода – интегрирует добавляемые в систему драйверы устройств в операционную систему Windows XP;
Диспетчер объектов – служит для управления всеми разделяемыми ресурсами компьютера. В момент обращения приложения к какому-либо ресурсу диспетчер объектов сопоставляет с этим ресурсом объект (например, окно) и отдает приложению дескриптор (№ окна) этого объекта. Используя дескриптор, приложение взаимодействует с объектом, совершая в его отношении различные операции. Монитор системы безопасности следит при этом за тем, чтобы с объектом выполнялись только разрешенные действия;
Диспетчер процессов – предоставляет интерфейс, при помощи которого другие компоненты Windows NT Executive, а также приложения пользовательского режима могут манипулировать процессами и потоками. Во время работы диспетчер процессов сопоставляет с каждым процессом и потоком идентификатор процесса (PID – Process Identifier) и идентификатор потока (TID – Thret Identifier) соответственно, а также таблицу адресов и таблицу дескрипторов;
Диспетчер виртуальной памяти – служит для управления организации подсистемы памяти, позволяет создавать таблицы адресов для процессов и следит за корректностью использования адресного пространства приложениями. Кроме того, обеспечивает возможность загрузки в оперативную память исполняемых файлов и файлов динамических библиотек. Диспетчер виртуальной памяти представляет физическую память для пользовательских приложений – каждому процессу выделяются 4 Гб виртуального адресного пространства, из которых младшие 2 Гб используются процессом, а старшие 2 Гб (общие для всех процессов) отводятся на нужды системы. Каждый процесс работает в своем изолированном адресном пространстве и «не знает» о других процессах. Процессы обмениваются данными через разделяемую память, которая может быть спроецирована на виртуальное адресное пространство нескольких процессов. Главная задача диспетчера виртуальной памяти – организация логической памяти, размер которой больше размера физической, установленной на компьютере. Это достигается благодаря тому, что страницы памяти, к которым долго не было обращений, и которые не имеют атрибута неперемещаемых, сохраняются диспетчером в файле pagefile.sys на жестком диске и удаляются из оперативной памяти, освобождая ее для других приложений. В момент, когда происходит обращение к данным, находящимся в перемещенной на винчестер странице, диспетчер виртуальной памяти копирует страницу обратно в оперативную память, затем обеспечивает доступ к ней. Этот механизм обеспечивает выделение дополнительной памяти программам, которые нуждаются в ней, и при этом следит за тем, чтобы все работающие в системе программы обладали достаточным объемом физической памяти для того, чтобы продолжать функционирование;
Диспетчер кэша – используется для кэшированного чтения и записи и позволяет существенно ускорить работу жестких дисков и других устройств. При этом наиболее востребованные файлы дублируются диспетчером кэша в оперативной памяти компьютера, и обращение к ним обслуживается с использованием этой копии, а не оригинала, расположенного на сравнительно медленном долговременном носителе. Кэш в Windows XP является единым для всех логических дисков, вне зависимости от используемой файловой системы. Кроме того, он является динамическим, а это значит, что диспетчер управляет его размерами в зависимости от доступного объема свободной физической памяти в каждый конкретный момент;
Процесс функционирования Windows XP условно подразделяется на три фазы: процесс начальной нагрузки, штатный режим работы и завершение работы. Для загрузки Windows XP используется следующий минимальный набор файлов:
– файлы, располагающиеся в системном подкаталоге /system32: Ntoskrnl.exe, Hal.dll, разделы реестра SYSTEM;
– файлы, располагающиеся в системном подкаталоге /system32/drivers: (необходимые драйверы устройств).
Являясь операционной системой семейства Unix, Linux следует установленным стандартам и объединяет в себе три основных части:
Ядро (kernel) - основной компонент ОС, отвечающий за управление процессами, виртуальной памятью и драйверами устройств.
Ядро Linux представляет собой единый блок бинарного кода. Все коды ядра и структуры данных, в том числе драйверы устройств, коды распределения ресурсов и виртуальной памяти, сетевой поддержки, а так же файловая система - хранятся в едином адресном пространстве. Преимуществом такой структуры является то, что не требуется никаких переключений при запросах процессами системных ресурсов или прерываниях от различных устройств.
Общее адресное пространство, однако, не препятствует модульности системы. По мере необходимости Linux подгружает в память либо выгружает из нее указанные модули.
В Linux все ядро работает в привилегированном режиме - режиме ядра. Никакая часть кода не работает в режиме пользователя. Фрагменты поддержки ОС, не требующие запуска в режиме ядра, помещаются в раздел системных библиотек.
Разделяемые системные библиотеки (system libraries) содержат стандартный набор функций, используемых приложениями для запросов к системным сервисам ядра. В библиотеках хранятся также код функций отдельных сервисов ядра, исполняемых в обычном режиме без привилегий ядра.
Рис.1 Компоненты Linux
При обращении приложения к системным ресурсам управление от части системы, работающей в пользовательском режиме, передается ядру. Библиотеки осуществляют контроль за корректностью представленного запроса и преобразование параметров/аргументов запроса к требуемому формату.
Под системными утилитами (system utilities, программы управления системой) понимают программы, отвечающие за выполнение отдельных специализированных задач управления (управляющих функций системы). Одни утилиты запускаются лишь один раз для инициализации и конфигурирования отдельных элементов системы, другие вызываются регулярно, например, утилиты принимающие запросы на регистрацию с терминалов системы, либо утилиты обновляющие файлы регистрации.
Не все утилиты выполняют функции системного администрирования. Часть системных программ отвечают за выполнение простых задач, в частности, просмотр каталогов, перенос и удаление файлов, просмотр содержимого файла. Более сложные поддерживают некоторые функции обработки текстовых данных, например, сортировку данных либо поиск по заданному шаблону в тексте.
ОС MS DOS была разработана фирмой Microsoft по заказу IBM для недавно появившихся персональных компьютеров IBM PC. Первая версия ОС появилась в 1980 г. IBM PC и его программное обеспечение не рассматривались тогда фирмой IBM как возможное стратегическое направление, отсюда и MS DOS представляет собой ОС с минимальными возможностями. MS DOS прошла долгий путь развития, но это развитие заключалось прежде всего в приспосабливании ОС к опережающему росту возможностей аппаратуры и, в меньшей степени, - в совершенствовании структуры самой ОС и развитии ее принципиальных возможностей.
MS DOS в основе своей была и остается однозадачной, однопользовательской системой . Ядро системы разработано для 16-разрядного процессора Intel 8086, следовательно, не использует защищенный режим и объем памяти свыше 1 Мбайт, ставшие доступными в следующих моделях.
Архитектура MS DOS показана на рисунке 1.1. Можно говорить о том, что системное программное обеспечение ПЭВМ состоит из двух уровней. Нижний уровень составляет Базовая Система Ввода-Вывода (BIOS), хранимая в ПЗУ. Второй уровень составляет собственно MS DOS. (Можно сказать, что BIOS является компонентом аппаратной части ПЭВМ, но последующие ОС на платформе Intel-Pentium почти не используют функции BIOS). Системные вызовы реализованы в программных прерываниях. Всего возможно 256 типов (кодов) прерываний. Из них прерывания с 16-ричными кодами от 0 до F зарезервированы за аппаратурой, прерывания с кодами от 10 до 1F - обращения к BIOS, прерывания с кодами от 20 до 3F - обращения к MS DOS. По-видимому, изначально предполагалось, что непосредственно работать с аппаратурой будет только BIOS, MS DOS будет обращаться к BIOS для выполнения операций на аппаратуре, а приложения - только к MS DOS. Однако в последующих версиях MS DOS перехватывает все больше функций BIOS. Приложениям доступны не только любые обращения к MS DOS и к BIOS, но и такие команды, которые в других системах являются привилегированными, например, команды ввода-вывода, следовательно, приложения имеют доступ к аппаратуре в обход ОС и BIOS.
Читайте также: