Файловая система

Атрибутами файла называется вся информация, которая содержит характеристики файла.

Первым и основным атрибутом файла является его имя. В ОС Windows максимальная длина имени файла составляет 255 символов, включая расширение. В разных операционных системах есть разные ограничения на символы, которые можно использовать в имени файла. Вводится понятие – краткое имя файла. Формат - «8.3». (8 символов – имя, три - расширение).

Катрибутам относятся также:

расширение файла,

дата создания файла, дата последней модификации (изменения) файла,

его размер,

атакже набор системных атрибутов:

RO(Read Only) – только для чтения – не позволит изменять содержимое файла.

S(System) – системный – что данный файл создан и используется операционной системой.

A(Archive) – архивный.

H(Hidden) – скрытый –позволяет "скрыть" (условно) данный файл от других пользователей.

Каталог (directory) – Специальный вид файла, называемый каталогом (catalog), или директорией (directory). В нем содержатся ссылки на другие файлы. На физическом уровне файлы находятся в секторах диска, а на уровне представления данных файлы находятся в каталогах.

Логические диски. Каждому логическому диску присваивается буква латинского алфавита с двоеточием, начиная с буквы А: С:, D:…Z. Например, диск C: имеет обозначение «C:\». Следует различать физические устройства и логические диски. Например жесткий диск (винчестер) может быть разделен на несколько частей, при этом обеспечивается работа с ними как с отдельными дисками. Аналогичным образом организованы диски CD–ROM, сетевые диски. ОС позволяет пользователю работать с логическим диском(–ми). Для обеспечения этого используются строго оговоренные форматы представления информации на диске. В основе работы ОС находится понятие файловой системы – структуры хранения информации на внешних устройствах, определяющей способы доступа к ней пользователя.

Для каждого логического диска имеется свой набор папок этого диска. Папка, с которой пользователь работает в настоящий момент, называется текущей. Если происходит обращение к файлу в текущей папке, для этого достаточно указать просто имя файла. Если же файл находится не в текущей папке, то для обращения к нему необходимо использовать путь к файлу. Путь – это последовательность из имен папок, разделенных символом ’\’. Если путь начинается, например с «C:\», то маршрут вычисляется от логического диска, иначе – от текущей папки.

Примеры файловых систем

Файловая система FAT (File Allocation Table)

получила свое наименование в соответствии с методом организации данных – таблицы распределения файлов. Первоначально была ориентирована на небольшие диски и простые структуры каталога. Через несколько лет после создания усовершенствована для обеспечения работы с большими дисками и мощными персональными компьютерами.

Организация диска с использованием файловой системы FAT

Корневой каталог расположен на диске и имеет фиксированный раздел. Каталоги – специальные файлы с 32-битными элементами для каждого файла, содержащегося в этом каталоге. Элемент для каждого файла включает:

• имя файла (8+3 символа);

• байт атрибута (8 бит);

• время модификации (1б бит);

• дату модификации (16 бит);

• первый размещаемый блок (16 бит);

• размер файла (32 бита).

Биты байта атрибута файла в элементе каталога указывают, имеет ли файл соответствующие атрибуты. Установленный первый бит идентифицирует файл как подкаталог; а второй – в качестве метки тома. Обычно назначениями этих битов управляет операционная система.

Кроме того, файлы FAT имеют четыре специальных атрибута - архивный, системный, скрытый и только для чтения.

ОС Windows NT, начиная с версии 3.5, использует биты атрибута для поддержки длинных (до 255 символов) имен файлов в разделах FAT.

BIOS

Рис. 5.5. Дисковый раздел FAT

улучшенная файловая система ОС Windows NT, разработанная для использования специально с этой ОС.

Поддерживает средства восстановления файловой системы и использование чрезвычайно больших носителей данных.

Также поддерживает объектно-ориентированные приложения, обрабатывая все файлы как объекты с определяемыми пользователем и системой атрибутами.

Каждый файл на томе NTFS представлен записью в специальном файле – главной файловой таблице MFT (Master File Table).

NTFS поддерживает длинные (до 255 символов) имена файлов. В имени файла используются символы UNICODE, что позволяет именовать файлы, например, кириллическими символами.

При этом решен вопрос доступа приложений из MS-DOS: NTFS автоматически генерирует стандартное для MS-DOS имя вида «8+3».

Интерфейс

Интерфейс

Интерфейс, по определению – это правила взаимодействия операционной системы с пользователями, а также соседних уровней в сети ЭВМ. От интерфейса зависит технология общения человека с компьютером. По взаимодействию с пользователем ОС можно отнести к одному из следующих типов:

ОС с командным интерфейсом – диалог пользователя с компьютером осуществляется с помощью задания пользователем специальных команд, которые предписывают компьютеру выполнить определенные действия. Если ОС распознает введенную команду, то она производит указанное в команде действие и пользователю сообщается результат. К этому типу ОС относятся ОС MS–DOS, OC UNIX.

ОС с графическим интерфейсом – диалог пользователя с компьютером осуществляется с помощью оконного интерфейса. На экране организуется набор отдельных окон, в которых представлена та или иная информация, и элементы управления этими данными и окном в целом: кнопки, флажки, списки и т.д. В настоящее время ОС этого типа преобладают на рынке ОС для персональных компьютеров благодаря простоте восприятия пользователем отображаемой с их помощью информации и удобству использования. К данному типу ОС относится семейство ОС Windows.

Видами интерфейсов являются:

1) Командный интерфейс. Командный интерфейс называется так по тому, что в этом виде интерфейса человек подает "команды" компьютеру, а компьютер их выполняет и выдает результат человеку. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки.

2) WIMP-интерфейс (Window - окно, Image - образ, Menu - меню, Pointer - указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов - меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается "опосредованно", через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и "чистый" WIMP - интерфейс.

3) SILK - интерфейс (Speech - речь, Image - образ, Language - язык, Knowlege - знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный "разговор" человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера.

Первая системаГрафическийс графическим интерфейсом 8010 Star InformationинтерфейсSystem группы PARC, таким образом, появилась за четыре месяца до выхода в свет первого компьютера фирмы IBM в 1981 году.

Этот подвид интерфейса характеризуется следующими особенностями:

1.Вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах - определенных очерченных рамкой частях экрана.

2.Все программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков - иконок. При открытии иконки превращаются в окна.

3.Все действия с объектами осуществляются с помощью меню. Хотя меню появилось на первом этапе становления графического интерфейса, оно не имело в нем главенствующего значения, а служило лишь дополнением к командной строке. В чистом WIMP – интерфейсе меню становится основным элементом управления.

4.Широкое использование манипуляторов для указания на объекты. Манипулятор перестает быть просто игрушкой - дополнением к клавиатуре, а становится основным элементом управления. С помощью манипулятора указывают на любую область экрана, окна или иконки, выделяют ее, а уже потом через меню или с использованием других технологий осуществляют управление ими.

Для каждой программы (приложения) в ОС Windows создается свое собственное окно, которое может занимать часть или весь экран. Основные элементы окон стандартизированы и позволяют производить с ними одинаковый набор действия:

перемещать,

изменять размеры,

сворачивать,

развертывать, закрывать.

Окно имеет заголовок, кнопки управления окном и собственно содержание окна. Рабочий стол – основное окно ОС Windows, с помощью которого осуществляется выполнения всех действий пользователя. На Рабочем столе могут быть расположены значки (пиктограммы) любых программ и файлов, но существует набор особых значков, которые нельзя удалить с Рабочего стола. В ОС Windows каждому объекту (файлу, папке, программе) соответствует свой значок. При этом объекты одного типа будут иметь одинаковые значки, однако пользователь может выбрать другой значок для конкретного объекта. Доступ к объекту осуществляется быстрым двойным нажатием левой клавиши мыши в области соответствующего значка (включая надпись для него). После этого происходит вызов приложения, предназначенного для обработки представленного этим значком объекта, или, если значком представлена программа, то эта программа будет вызвана для исполнения.

С объектами в ОС Windows связаны соответствующие им контекстные меню, позволяющие оперативно выбрать и выполнить необходимые действия с этими объектами. Контекстное меню появляется после установки указателя мыши в области объекта (значка) и нажатии правой клавиши мыши.

Рис. 5.8. Взаимодействие типов операционных систем, пользовательских интерфейсов и технологий их реализации

По мере развития аппаратных средств вычислительной техники и средств связи функции операционных систем непрерывно расширяются, а средства их исполнения совершенствуются. Чем шире функциональные возможности операционной системы, тем большие требования они предъявляют к техническим ресурсам компьютерной системы, но тем проще работа с компьютером с точки зрения пользователя. Вопрос ресурсной обеспеченности компьютера, универсальности операционной системы, ее надежности, обеспеченности прикладными программами и драйверами устройств, а также простоты и удобства ее использования, – это сложный вопрос баланса, который может по-разному решиться на каждом рабочем месте в зависимости от конкретных задач.

Вопросы

1.Что включает понятие “программное обеспечение ЭВМ”?

2.Приведите классификацию программного обеспечения.

3.Дайте определение прикладной программы.

4.Каково назначение системного ПО?

5.Для чего служит операционная система?

6.Что такое “утилиты” и для чего они предназначены?

7.Перечислите известные вам разновидности утилит.

8.Какие функции выполняют программы контроля, тестирования и диагностики ЭВМ?

9.Для чего предназначены драйверы устройств?

10.Для чего служат архиваторы?

11.В чем состоит назначение антивирусных программ?

12.Для чего предназначены коммуникационные программы?

13.Перечислите функции операционной системы.

14.Какое свойство по определению присуще компьютерным вирусам:

они способны “размножаться”;

они наносят вред информации на компьютере;

они наносят вред человеку;

они портят информацию и технику.

15.Назовите известные вам классы операционных систем в зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которое могут обслуживать ОС.

16.Назовите основные составные части (компоненты) операционной системы.

17.Дайте определение понятию “файловая система”?

18.Дайте определение понятию “файл”?

19.Что такое “каталог” и какие действия с ним можно выполнять?

Вопросы

20.Каким образом формируются иерархические файловые структуры?

21.Что такое “ядро операционной системы”?

22.Перечислите функции ядра операционной системы.

23.Как соотносятся понятия “процесс” и “программа”?

24.В каких состояниях может быть процесс?

25.Какую информацию содержит блок управления процессами?

26.Назовите основные отличия одно- и многозадачной операционных систем.

27.Какие процессы называют параллельными?

28.Какой способ взаимодействия процессов называют взаимоисключением?

29.Когда процесс находится на критическом участке?

30.Для чего предназначен командный процессор ОС?

31.На какие две группы можно разделить языки общения пользователя с ОС?

32.Какие операции можно совершать с файлами?

33.Какие характеристики задаются файлу при создании?

34.Какая из перечисленных характеристик файла не является обязательной:

имя;

расширение;

время создания;

дата создания.

35.Что такое “атрибут файла”?

36.Перечислите известные вам атрибуты файлов.

37.Какая характеристика файла определяет можно или нет запустить его на выполнение?

38.Какие файлы являются исполнимыми в MS DOS?