12. Логические диски. Папки. Файлы

Практически вся инофрмация в компьютере хранится на жестких дисках в виде файлов. Один жесткий диск делится на разде­лы, которые, в свою очередь, могут содержать несколько логичес­ких дисков. Мы работаем с логическими дисками (С, D,..), хотя физически они могут находиться на одном жестком диске. Для систематизации и удобства хранения файлов используют папки (директории). В зависимости от назначения файлы бывают разного типа (формата). Несмотря на разный формат файлов, все они хранятся на диске в виде последовательности двоичных кодов. Свой тип эти файлы обнаруживают, когда записываются на диск и читаются с него. Например, при чтении текстового файла каждый последовательный байт интерпретируется как код символа из ASCII-таблицы, для графического файла этот байт может интерпрети­роваться как номер цвета и т. д. Файлам при записи на диск присваива­ются имена. В операционной системе Windows для имен файлов до­пускается использовать строку до 255 символов. Если в имени файла встречается символ точка «.», то последовательность символов после нее называется расширением. По расширению файла можно судить о его типе. Длина имен папок и файлов для ОС Windows не должна пре­вышать 255 символов, причем в именах не допускаются символы: /, \,:, |, *, ?, <, >, ^Л, [,]. Если имя файла содержит несколько точек, то в качестве расширения имени файла принимаются символы после последней точки. Имена файлов и папок не чувствительны к верхнему и нижнему регистрам. Правила размещения файлов на диске определяются выбо­ром файловой системы. Наиболее часто встречаемые файловые системы - FAT (File Allocation System), NTFS (NT File System). Для размещения файлов на CD (компакт-дисках) применяется CDFS (CD -ROM File System). FAT поддерживается всеми операционными системами Windows (9x/Ni72000/XP). Максимально допустимый размер фай­ла в такой системе равен 4 Gb - теоретический, 400 Mb - реальный. Файловая система FAT не позволяет осуществлять защиту от несан­кционированного доступа отдельных папок и файлов. NTFS поддерживается операционными системами Windows на платформе NT (NT72000/XP). Максимально допустимый размер файла в такой системе равен 16*10⁹Gb - теоретический, 2000 Gb - реальный. Файловая система NTFS позволяет осуществлять защи­ту от несанкционированного доступа отдельных папок и файлов.

13. Операционные системы

Вся невидимая работа по управлению компьютером выполня­ется операционной системой (ОС). Операционная система - это набор программ и данных. На компьютере выполняются системные программы и программы, разработанные пользователем. Поскольку возможно одновременное выполнение нескольких программ, а процессор один, каждой программе поочередно выделяется квант вре­мени. Таким образом, создается впечатление одновременного выпол­нения программ. Способ, с помощью которого реализуется выполне­ние приложения с эмуляцией предоставления ему программных и аппаратных ресурсов компьютера, называется виртуальной маши­ной. Операционная система содержит более 5 000 функций. Одни фун­кции доступны только операционной системе, другие могут быть использованы в пользовательских приложениях. Для вызова таких функций в приложениях применяется интерфейс прикладного программи­рования (Application Programming Interface - API). API - это правила вызова системных функций. Эти функции находятся в системных биб­лиотеках User32.DLL, GDI.DLL, Kernel32.DLL. Каждая из этих биб­лиотек содержит специальные функции для управления окнами (User32.DLL), вывода на экран и принтер (GDI.DLL), управления па­мятью, файлами, загрузкой и выполнением программ (Kernel32.DLL.). Нарушение работы системной программы может привести, в лучшем случае, к некорректной работе компьютера. В связи с этим вводятся уровни привилегий для защиты кода и данных. Уро­вень привилегий определяет приоритет программы в получении кванта времени процессора, ограничении возможности доступа к определенным адресам памяти компьютера и виртуальной памяти. Системные про­граммы выполняются в режиме ядра, в их адресное пространство программы пользователя доступа не имеют. Именно это позволяет удалять из памяти «зависшие» приложения.