Файловая система персонального компьютера

Все программы, данные и файлы операционной системы хранятся во внешней памяти компьютера на - жестком, лазерных дисках. Диск, на котором находятся файлы операционной системы, называется системным. Чтобы программы выполнялись, эти файлы должны быть загружены в оперативную память.

Файл - это поименованная область на диске или другом машинном носителе. Это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся во внешней памяти.

Для характеристики файла используются следующие параметры: полное имя файла; объем файла в байтах; дата и время создания файла; специальные атрибуты файла. Например, R (Read only) — файл только для чтения, S (Systeml — системный файл, Н (Hidden) — скрытый файл.

2

Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имени (его задает сам пользователь); расширения, определяющего его тип (задается программой автоматически при его создании).

Тип файла (расширение) служит для характеристики хранящейся в нем информации и образуется не более чем из трех символов, причем могут использоваться только буквы латинского алфавита. Например: com - командный файл; txt — текстовый файл; ехе - исполняемый файл; hip - файл справки; arj — архивный файл и т. д.

Каталог - это специальное место на диске, в котором регистрируются имена файлов, их местоположение на диске, атрибуты файлов. Каталог может иметь собственное имя и храниться в другом каталоге наряду с обычными файлами: так образуются иерархические файловые структуры.

Путь к файлу - это последовательность, которую необходимо пройти по иерархической структуре к каталогу, где зарегистрирован исходный файл. При организации доступа к файлу необходимо указывать место его расположения. При этом возможны следующие варианты:

■ файл находится в текущем каталоге — для орга низапии доступа к файлу достаточно указать его полное имя;

■ файл находится в каталоге нижнего уровня по отношению к текущему — при организации доступа к файлу необходимо указать путь, в котором перечислены все имена каталогов нижнего уровня, лежащих на его пути:

■ файл находится в каталоге на другой ветке по отношению к текущему каталогу -при организации доступа к нему необходимо указать путь, начиная с имени коневого каталога. В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS DOS собственно имя файла должно содержать не более 8 cbvdjkjd. Расширение состоит из трех латинских букв. В операционной системе MS Windows имя файла может иметь длину до 255 символов.

На каждом носителе информации может храниться большое количество файлов, а порядок их хранения определен файловой системой персонального компьютера. Каждый диск разбивается на две части - область хранения файлов (соответствует содержанию книги) и каталог (указывает имя файла и начало его размещения на диске) -соответствует оглавлению книги.

Операции с группой файлов (копирование, удаление, перемещение, поиск) легче выполнять, если пользоваться при формировании имен шаблонами.

Шаблоны имени файла - это специальная форма, в которой в полях имени и типа файла используются символы (*) и (?). Первый символ (*) служит для замены любой последовательности символов. Например;

■ запись А1.* означает группу файлов с именем А1 и любым расширением. Это может быть, к примеру, A2.com., Abl.txt и т. д.

■ запись *.* означает, что это может быт группа файлов, имеющих любое имя и любое расширение, например, adc23.txt, b34.bas и т. д.

Второй символ (?) служит для замены одного символа. В шаблоне может быть использовано несколько таких символов. Например, запись A??B.bas означает группу файлов, имя которых состоит их четырех символов, из которых первый — А, второй и третий - любые, а четвертый - В. Расширение файла - bas.

3

Файловая система является важнейшим компонентом Windows и поддерживает разные типы файловых систем. Для работы с разными типами файловых систем построена аппаратно-независимая модель подсистемы ввода-вывода. Она реализована на концепции многоуровневой архитектуры драйверов и устройств в сочетании с диспетчером ввода-вывода, который является посредником между прикладными программами и драйверами.

Файловая система - это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе.

Обслуживает файлы специальный модуль операционной системы, называемый драйвером файловой системы. Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в каталоге -оглавлении файлов.

Драйвер файловой системы обеспечивает доступ к информации, записанной на магнитный диск, по имени файла и распределяет пространство на магнитном диске между файлами.

Для выполнения этих функций драйвер файловой системы хранит на диске не только информацию пользователя, но и свою собственную служебную информацию. В служебных областях диска хранится список всех файлов и каталогов, а также различные дополнительные справочные таблицы, служащие для повышения скорости работы драйвера файловой системы.

К файловой системе имеет доступ также и любая прикладная программа, для чего во всех языках программирования имеются специальные процедуры.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы - драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в ПЗУ компьютера.

По широте охвата одновременно выполняемых задач ОС можно разбить на три группы: однозадачные (однопользовательские), многозадачные (многопользовательские) и сетевые.

Однозадачные ОС предназначены для работы одного пользователя в каждый конкретный момент с одной конкретной задачей (например, операционные системы типа MS DOS).

Многозадачные ОС обеспечивают коллективное использование компьютера в мультипрограммном режиме разделения времени.

Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей. Они предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети.

Однозадачные дисковые операционные системы различных фирм MS DOS, PC DOS и Novell DOS были просты и экономичны, но морально устарели и уступили место операционным системам нового поколения.

В ранних персональных компьютерах семейства IBM PC преимущественно использовались версии операционных систем фирмы Microsoft, обозначающиеся как MS DOS (Microsoft Disk Operation System), или ДОС в русском варианте. В настоящее время на компьютерах указанного класса преимущественно эксплуатируются ОС семейства Windows того же производителя. Однако «внутри» ранних версий этой операционной системы также эксплуатируется ОС MS DOS, либо эмулируется ее эксплуатация.

Она состоит из следующих основных модулей:

4

 базовая система ввода/вывода (BIOS); блок начальной загрузки (Boot Record);

 модуль расширения базовой системы ввода/вывода (IO.SYS); модуль обработки прерываний (MSDOS.SYS);

 командный процессор (COMMAND.COM); утилиты MS DOS.

Каждый из указанных модулей выполняет определенную часть функций, возложенных на ОС. Места постоянного размещения этих модулей различны. Так, базовая система ввода/вывода находится в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), а не на дисках, как все остальные модули.

Современные ОС, такие, как ОС семейств UNIX и WINDOWS, являются многозадачными, предоставляют пользователю развитый графический интерфейс, совместимы с приложениями, разработанными для MS DOS. Они независимы от аппаратуры, поддерживают все виды периферийных устройств. Они способны использовать все возможности современных микропроцессоров, устойчивы в работе, так как имеют средства защиты от сбоев и ошибок.

Начиная с 90-х годов, практически все известные ОС становятся сетевыми. Компьютер превращается в средство коммуникации с развитыми вычислительными возможностями.

К сетевым ОС предъявляются такие требования, как

 способность функционировать в среде с разнородными аппаратными и программными средствами;

 возможность масштабирования (изменения сложности) структуры;

 обеспечение требуемого уровня безопасности при передаче сообщений по сетям;

 наличие развитых средств централизованного администрирования и управления.