Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Теоретическая Информатика

.pdf
Скачиваний:
65
Добавлен:
11.04.2015
Размер:
6.24 Mб
Скачать

§ 2. Файловая система

285

Если на компьютере имеется один жесткий диск с одним логическим диском, то он всегда имеет имя C:.

Если в компьютере два жестких диска и на каждом по од- ному логическому диску, то всегда один диск имеет имя C:, а другой — D:.

Форматирование среднего уровня создание на носителе по-

стоянной памяти одного или нескольких логических дисков.

Программа форматирования среднего уровня — fdisk. Это опасная программа. Если удалить логический диск, то все данные на нем пропадают гораздо быстрее, чем при форматировании высокого уровня.

Жесткие диски и флэш-память можно разбивать на не- сколько логических дисков, тогда как CD и DVD обычно так не разбиваются.

Если в компьютере имеется только один винчестер, разби- тый на несколько дисков, то эти диски всегда имеют имена C:, D: и т. д.

Имена логических дисков назначаются последовательно.

Приведем один из стандартных списков логических дисков типичного домашнего компьютера:

1)A: — логический диск на дискете;

2)C:, D: и E: — логические диски на жестком диске;

3)F: — логический диск на флэш-памяти;

4)G: и H: — логические диски на CD (на двух CD- дисководах).

Другие случаи сложнее. Если каждый из двух винче- стеров имеет по несколько дисков, то их имена переме- шиваются.

Имена CD следуют за именами винчестеров. Каждый USB-порт имеет отдельное имя, следующее за именами винчестеров и перед именами CD.

Файловая структура или часть файловой структуры, доступная на другом компьютере в локальной сети, так- же имеет отдельное имя. И т. д.

286

Глава 1. Операционная система

2°. Директория.

Дерево директорий

На постоянных носителях файлов бывает очень много десятки тысяч. Чтобы работать с таким большим количеством объектов, их необходимо классифицировать, т. е. распреде- лить по группам.

Директория (папка, фолдер) (directory, folder) — именованная группа файлов или директорий.

Имя директории составляется по таким же правилам, как и имя файла, только обычно не имеет расширения.

Структура директорий всегда имеет вид дерева. Поддиректория директория, которая содержится в другой

директории.

Наддиректория (родительская директория) директория, со-

держащая другую директорию. Обозначение: две точки . . или стрелка углом _.

Корневая директория самая верхняя директория на логи- ческом диске, которая не является ничьей поддиректорией.

Имя корневой директории получается из имени логического диска добавлением бэкслеша, например, C:\.

Содержание директории список ее файлов и поддиректо- рий, и, если она не корневая, указатель на наддиректорию.

Дерево директорий структура директорий логического диска.

Дерево структура данных, при которой каждое объект, кроме одного, корневого, принадлежит одному надобъекту и не может принадлежать двум надобъектам.

Корневая директория единственная, имеющаяся на ло- гическом диске после его форматирования.

Форматирование высокого уровня создание на логическом диске дерева директорий в виде одной корневой директории.

В одной директории полные имена всех ее файлов и ди- ректорий должны быть уникальными, без повторений.

На каждом диске имеется свое дерево директорий (см. рис. 1.10), растущее корнем вверх.

На дереве директорий иногда изображаются файлы ли- стья (см. рис. 1.10).

§ 2. Файловая система

287

Поддерево любая часть дерева, начинающаяся с какой- нибудь директории, которая является корневой для поддерева

(см. рис. 1.10).

 

 

 

C:\

 

 

 

DIR1

 

DIR2

file1

file2

file3

file4

DIR3

 

DIR4

 

 

 

file5

file6

 

file7

Рис. 1.10. Простая схема дерева директорий на диске C:. Здесь C:\ — корневая директория, DIR — директории, file — файлы.

Треугольниками показаны два поддерева из четырех

При создании дерева директорий процесс создания дирек- торий идет сверху вниз. Опишем типичные шаги этого про- цесса.

1.Сначала в корневой директории создаются директории, являющиеся поддиректориями корневой. Это директории второго уровня, если мы будем считать, что корневая дирек- тория находится на первом уровне.

2.Затем при необходимости в директориях второго уровня создаются поддиректории директории третьего уровня, и т. д. до тех пор, пока вся информация не будет структуриро- вана, классифицирована в виде дерева.

При появлении новой информации она добавляется в уже существующее дерево директорий:

1) либо в виде отдельного файла или файлов в какую- нибудь существующую директорию;

288

Глава 1. Операционная система

2) либо в какой-нибудь, соответствующей по смыслу, ди- ректории создается еще одна новая поддиректория, в которую

и записывается поступившая или созданная информация в виде поддерева, для которого эта новая поддиректория явля- ется корневой.

3°. У п р а ж н е н и я

1.Пусть на диске A: находится две директории: корневая A:\ и ее поддиректория D1, а также один файл 1.doc. Возмож- ны только 2 варианта их взаимного расположения. Нарисуйте эти варианты.

2.Пусть на диске A: находится директории A:\, D1, D2 и файл 1.doc. Возможны 9 вариантов их расположения. Нари- суйте их.

3.Пусть на диске A: находится директории A:\, D1 и фай- лы 1.doc, 2.doc. Возможны 4 варианта их расположения. Нари- суйте их.

4.Пусть на диске A: находится директории A:\, D1, D2 и файлы 1.doc, 2.doc. Возможны 27 вариантов их расположения. Нарисуйте их.

5.Будем изображать директории одним значком, а фай- лы другим. Определите, какими значками в каждой из сле- дующих четырех схем обозначены объекты и подсчитайте ко- личество директорий и файлов на следующих деревьях:

а

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

г

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.11. Примеры деревьев директорий с файлами

§ 2. Файловая

система

289

6. Будем

изображать директории одним значком,

а фай-

лы другим. Какие из следующих четырех схем могут быть

деревьями директорий с файлами и какими значками в этом случае обозначены объекты, а какие не могут и почему?

а б

в

г

Рис. 1.12. Схемы, которые могут являться деревьями директорий с файлами, а могут никаким образом не быть ими

290

Глава 1. Операционная система

§ 3. Утилиты

1. Архиватор

1°. У т и л и т а Первичная классификация это разделение программ на

операционную систему и приложения. Классификация ОС рассмотрена выше. Начнем классифицировать приложения. Необходимо выделить группу программ, которые являются приложениями, но ближе всего к ОС.

Для эффективной работы компьютера и приложений не- достаточно поддерживать работу компьютера только с помо- щью операционной системы. Необходимы программы для повышения эффективности, а зачастую и создания самой воз- можности правильной работы компьютера.

Утилита приложение для повышения эффективности работы компьютера.

Таким образом, приложения делятся на два класса:

1)программы, помогающие компьютеру обслуживать поль- зователя утилиты;

2)программы, обслуживающие непосредственно пользователя. Многие утилиты, которые раньше производились отдельно

от ОС другими фирмами и энтузиастами, сейчас стали по- ставляться вместе с ОС, и отделить их от ОС можно только по тому признаку, что без них можно обойтись.

Без утилит можно действительно обойтись. Даже ан- тивирусные программы в принципе не нужны: если на компьютере появился вирус, то можно уничтожить все программы, отформатировав жесткий диск, и устано- вить их заново. Но как узнать, что компьютер заражен? По косвенным признакам что-то не то»), или друзья скажут, что переданный им файл заражен, или по элек- тронной почте автомат пришлет сообщение. Если фор- матировать диск раз в неделю, то утилиты не нужны.

Ниже рассматриваются два вида утилит, которые еще не поставляются вместе с операционной системой архиватор и антивирус.

§ 3. Утилиты

291

2°. А р х и в а ц и я ,

е е в о з м о ж н о с т и .

В и д ы а р х и в о в и а р х и в а т о р о в

Файл (file) минимальная для пользователя единица ин- формации на компьютере. С файлом обращаются как с еди- ным целым.

Например, файл может содержать, в закодированном виде, конечно, текст документа, текст книги, рисунок, фотографию, музыкальное произведение, видеофильм.

Объем файлов измеряется в единицах, производных от байта: байтах, килобайтах, мегабайтах и т. д.

Файлы записаны на носителях постоянной памяти обычно в естественном, «рыхлом» виде. Файлы в таком виде инфор- мацию удобно изменять, редактировать, но при этом они за- нимают большой объем.

Ограничения на количество и объем хранимых файлов с появлением жестких дисков большого объема и DVD сейчас сняты, однако объемные данные в Интернете по телефонной линии не передать.

Файлы можно сократить в объеме без потери информации. Достигается это за счет того, что информация в обычном виде обладает некоторым запасом «прочности», т. е. информаци- онной избыточностью, обычно в несколько раз.

Сокращение объема файлов происходит как раз за счет устранения избыточности информации. Поэтому сжатые файлы избыточности практически не имеют, и их объем уменьшается в эти самые несколько раз.

Для сокращения объема файлов имеются специальные программы, которые перекодируют файл в более короткий вид и записывают в виде другого файла, с другим расширени- ем. Расширение нового файла соответствует программе, кото- рой был создан файл. Конечно, для редактирования файла его надо перекодировать обратно в прежний вид.

Архивация файла уменьшение объема файла без потерь информации.

Архивированный файл файл после архивации.

Архив файл, содержащий архивированные файлы.

292

Глава 1. Операционная система

Разархивация (extracted) — приведение архивированного файла в исходное несжатое состояние.

Архиватор утилита управления архивами, которая обла- дает следующими функциями:

1)создает архивы из упакованных файлов;

2)просматривает список файлов в архиве;

3)изменяет, редактирует список файлов в архиве;

4)распаковывает файлы из архивов.

Архивацию также называют упаковкой, или сжатием, файла,

архивированный файл и архив упакованным, или сжатым,

файлом, разархивацию распаковкой, архиватор упаковщиком.

Рассмотрим возможности современных архиваторов. Все эти возможности являются независимыми, т. е. ими можно воспользоваться по одиночке или в любых сочетаниях.

1.Архиваторы могут поместить в архив, конечно, не только один файл, а несколько файлов или директорий с файлами. Кроме того, возможно создание архива не в виде одного фай- ла, а в виде нескольких архивных файлов.

Однотомный архив архив, состоящий из одного архивного файла, многотомный архив из нескольких архивных файлов.

2.Для извлечения файла обратно из обычного архива не- обходим архиватор.

Самораспаковывающийся, или SFX-архив (SelF-eXtracted) ар-

хив, не требующий архиватора для распаковки своих файлов и извлекающий их из себя сам.

3.Обычный архив может распаковать любой пользователь. Для извлечения файлов из зашифрованного архива требуется знать пароль, с которым архив был создан.

Зашифрованный архив архив, содержащий файлы, защи- щенные паролем пользователя.

Зашифровывайте архив только в самом крайнем случае, поскольку:

1)при его повреждении файлы могут потеряться;

2)пароль можно забыть;

3)новая версия архиватора может не распаковать зашифрованный архив, созданный старой версией!

§ 3. Утилиты

293

4. Приложение может быть само в себе упаковано.

Упакованный выполняемый файл упакованная программа,

которая самораспаковывается при своем выполнении.

В настоящее время на платформе Windows наиболее рас- пространены следующие два архиватора.

Формат архива алгоритм упаковки и кодировки файла. ZIP (читается «зип») — вид формата архива.

ZIP-архив архив в ZIP-формате.

Zip, или WinZip архиватор для формата ZIP. RAR (читается «рар») — вид формата архива. RAR-архив архив в RAR-формате.

RAR, или WinRAR архиватор для форматов ZIP и RAR. Архиватор Zip является бесплатной программой, RAR —

платной. Архиваторы Zip и RAR поддерживают практически любые форматы архивов и работает почти на любых плат- формах, а не только под Windows. Но только Zip не поддер- живает, естественно, формат RAR!

3°. У п р а ж н е н и я 1. Используем следующий алгоритм упаковки. Первый

байт упакованного кода содержит первый байт исходного, второй количество его повторений подряд. Третий байт упакованного кода содержит байт, следующий за повторен- ным первым, четвертый количество его повторений подряд. И т. д., пока исходный код не закончится.

Например, закодируем строчку из 10 букв k: kkkkkkkkkk. Десятичный код k равен 107, в двоичной в формате одного байта — 01101011. Воспользуемся шестнадцатеричным пред- ставлением: 6B. 10 букв kkkkkkkkkk кодируются как 6B0A.

Строчка lllllmmmmm кодируется как 6C056D05. 1а. Запакуйте строчку qqqqqqqqqqrrrrrrrrrr.

1б. Запакуйте строчку ssssstttttuuuuuvvvvvwwwww.

1в. Распакуйте строчку 41014202430344044505.

1г. Распакуйте строчку E701EC01E503E401 по кирилличе- ской кодовой таблице.

294

Глава 1. Операционная система

2. Антивирус

1°. К о м п ь ю т е р н ы е в и р у с ы , и х х а р а к т е р и с т и к и .

С п о с о б ы з а р а ж е н и я и д е й с т в и я в и р у с о в Название «компьютерный вирус» очень точно обозначает

положение вещей, действительно аналогичное распростране- нию биологических вирусов. Определим вирус, рассмотрев пять присущих ему характеристик программ.

1. Саморазмножение.

Саморазмножение, или самовоспроизведение копирование компьютерной программой своего собственного кода.

Всамом факте копирования нет ничего удивительного. Пользователь может легко копировать программы (иногда да- же несанкционированным способом). Также в составе любой ОС имеется программа, которая копирует другие программы

икоторую легко модифицировать так, чтобы она копировала сама себя, но это не сделает ее вирусом

2. Самовыполнение.

Самовыполнение выполнение компьютерной программы без запуска ее пользователем.

Вэтом тоже нет ничего необычного. Самовыполняются программы ОС при включении компьютера, самовыполняют- ся драйверы аппаратуры при обращении к ней приложений. Но в сочетании с саморазмножением самовыполнение и дела- ет приложение вирусом.

Компьютерный вирус это приложение, которое самораз- множается и самовыполняется.

Компьютерный вирус называют просто вирусом.

Вирус решает проблему самовыполнения следующими че- тырьмя способами:

1) приписывает свой код к кодам программ, входящих в ОС; 2) приписывает свой код к кодам приложений; 3) приписывает свой код к кодам частей приложений, на-

ходящихся в файлах с данными; 4) сам является приложением.

Затем при выполнении этих программ или частей программ на компьютере и происходит выполнение вируса.