Шпаргалка по информатике. шпаргалка Инф. 1. История становления информатики, как науки, ее связь с другими науками
 Скачать 0.86 Mb.
|
Файловая система FAT. Операционными системами Windows используется, разработанная еще для DOS файловая система FAT, в которой для каждого раздела и тома DOS имеется загрузочный сектор, а каждый раздел DOS содержит две копии таблицы размещения файлов (file allocation table - FAT). FAT представляет собой матрицу, которая устанавливает соотношение между файлами и папками раздела и их физическим местоположением на жестком диске. Перед каждым разделом жесткого диска последовательно расположены две копии FAT. Подобно загрузочным секторам, FAT располагается за пределами области диска, видимой для файловой системы. При записи на диск файлы не обязательно занимают пространство, эквивалентное их размеру. Обычно файлы разбиваются на кластеры определенного размера, которые могут быть разбросаны по всему разделу. В результате таблица FAT представляет собой не список файлов и их местоположения, а список кластеров раздела и их содержимого, а в конце каждого описания содержится ссылка на следующий занимаемый файлом кластер. Элементы таблицы FAT представляют собой 12-, 16- и 32-битовые шестнадцатьричные числа, размер которых определяется программой FDISK, а значение непосредственно создается программой FORMAT. Все гибкие диски, а также жесткие диски размером до 16 Мбайт используют в FAT 12-битовые элементы. Жесткие и съемные диски, имеющие размер от 16 Мбайт и более, обычно используют 16-битовые элементы. Файловая система FAT использовалась во всех версиях MS-DOS и в первых двух выпусках OS/2 (версии 1.0 и 1.1). Каждый логический том имел собственный FAT, который выполнял две функции: содержал информацию распределения для каждого файла в томе в форме списка связей модулей распределения (кластеров) и указывал, какие модули распределения свободны. Когда таблица FAT была изобретена, это было превосходное решение для управления дисковым пространством, главным образом потому что гибкие диски, на которых она использовалась, редко были размером более, чем несколько Mb. FAT была достаточно мала, чтобы находиться в памяти постоянно, позволяла обеспечивать очень быстрый произвольный доступ к любой части любого файла. Когда FAT была применена на жестких дисках, она стала слишком большой для резидентного нахождения в памяти и ухудшала производительность системы. Кроме того, так как информация относительно свободного дискового пространства рассредотачивалась "поперек" большого количества секторов FAT, она была непрактична при распределении файлового пространства, и фрагментация файлов оказалась препятствием высокой эффективности. Кроме того, использование относительно больших кластеров на жестких дисках привело к большому количеству неиспользуемых участков, так как в среднем для каждого файла половина кластера была потрачена впустую. В течение нескольких лет Microsoft и IBM делали попытку продлить жизнь файловой системы FAT благодаря снятию ограничений на размеры тома, улучшению cтратегий распределения, кэширования имен пути, и перемещению таблиц и буферов в расширенную память. Но они могут расцениваться только как временные меры, потому что файловая система просто не подходила к большим устройствам произвольного доступа. | 16. Внутренние и внешние команды MS DOS для работы с файлами, каталогами и магнитными дисками. Файловая система MS-DOS. Чтобы обратиться к информации на диске (находящейся в файле), надо знать физический адрес первого сектора, общее количество кластеров, занимаемое данным файлом, адрес следующего кластера, если размер файла больше, чем размер одного кластера и т.д. Все это очень туманно, трудно и не нужно. MS-DOS избавляет Пользователя от такой работы и ведет ее сама. Для обеспечения доступа к файлам - файловая система MS-DOS организует и поддерживает на логическом диске определенную файловую структуру. Одно из понятий файловой системы MS-DOS - логический диск. В некотором приближении можно считать, что, "с точки зрения" MS-DOS, каждый логический диск это отдельный магнитный диск. Каждый логический диск имеет свое уникальное имя. В качестве имени логического диска используются буквы английского алфавита от A до Z (включительно). Количество логических дисков, таким образом, не более 26. Буквы A и B - отведены строго под имеющиеся в IBM PC FDD. Начиная с буквы C именуются логические диски (разделы) HDD. В случае, если данный IBM PC имеет только один FDD, буква B пропускается. Только логические диски A и C могут быть системными. Элементы файловой структуры: - стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор), - таблица размещения файлов (FAT - File Allocation Table), - корневой каталог (Root-Directory), - область данных (оставшееся свободным дисковое пространство) Эти элементы создаются специальной программами (в среде MS-DOS) в процессе инициализации диска. Стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор): Здесь записана информация, необходимая MS-DOS для работы с диском: - идентификатор OS (если диск системный), - размер сектора диска, - кол-во секторов в кластере, - кол-во резервных секторов в начале диска, - кол-во копий FAT на диске (стандарт - две), - кол-во элементов в каталоге, - кол-во секторов на диске, - тип формата диска, - количество секторов в FAT, - кол-во секторов на дорожку, - кол-во поверхностей, - блок начальной загрузки OS, За стартовым сектором располагается FAT. FAT (таблица размещения файлов): Область данных диска представлена в MS-DOS как последовательность пронумерованных кластеров. FAT - это массив элементов, адресующих кластеры области данных диска. Каждому кластеру области данных соответствует один элемент FAT. Элементы FAT служат в качестве цепочки ссылок на кластеры файла в области данных. Нарушения в FAT могут привести к ПОЛНОЙ или ЧАСТИЧНОЙ потере информации на ВСЕМ логическом диске! Именно поэтому, на диске хранится две копии FAT. Существуют специальные программы, которые контролируют состояние FAT и исправляют нарушения. Корневой Каталог: Это определенная область Диска, создаваемая в процессе инициализации Диска, где содержится информация о файлах и каталогах, хранящихся на Диске. Корневой Каталог ВСЕГДА существует на отформатированном Диске! На одном Диске ВСЕГДА бывает только ОДИН Корневой Каталог. Размер Корневого Каталога для данного Диска - величина фиксированная, поэтому максимальное кол-во "привязанных" к нему файлов и других (дочерних) каталогов (ПодКаталогов) - строго определенное. Каталоги (ПодКаталоги): Каталог - это определенное место на диске (в области данных диска), где содержится информация о файлах и ПодКаталогах, "привязанных" к данному Каталогу. MS-DOS поддерживает иерархическую структуру каталогов (древообразную). В отличие от Корневого Каталога, остальные каталоги (ПодКаталоги) создаются с помощью специальных команд MS-DOS (внутренних). Основная цель такой структуры каталогов - организация эффективного хранения большого кол-ва файлов на диске. КАЖДЫЙ Каталог (кроме корневого) имеет "родителя", т.е. другой Каталог, к которому "привязан" данный Каталог. MS-DOS рассматривает каждый Каталог (кроме корневого), как файл. Термин "привязан" иногда заменяется термином "зарегистрирован". Файлы: Файл - это поименованная область памяти на каком-либо физическом носителе, предназначенная для хранения информации. Файл ВСЕГДА "привязан" к какому-либо Каталогу (в том числе, может быть "привязан" и к корневому каталогу). Идентификация Логических Дисков, Каталогов и Файлов: Идентификация Логических дисков, Каталогов, Файлов осуществляется на базе имен. Файловая система MS-DOS НЕ допускает, чтобы были Логические Диски, Каталоги, Файлы с одинаковыми ИДЕНТИФИКАТОРАМИ! В качестве имени логического диска используется одна из букв латинского алфавита (A..Z). Каждый Файл или Каталог (кроме корневого) имеет ПОЛНОЕ имя. ПОЛНОЕ Имя Файла (Каталога), кроме корневого, состоит из следующих частей: - имя логического диска (A..Z), - символ-разделитель (двоеточие) “:”, - символ, идентифицирующий корневой каталог - "\" (Слэш), - перечень “родительских” каталогов (разделенных символом "\"), - собственно имя файла (каталога), Собственно имя файла (каталога) состоит из: - имя, - символ-разделитель (точка) “.”, - расширение имени файла “Имя логического диска ”+” двоеточие ”+” идентификатор корневого каталога ”+” весь перечень имен родительских каталогов” = маршрут доступа к файлу (каталогу). Максимальное кол-во символов в ПОЛНОМ имени файла = 78, Максимальное кол-во символов в имени файла = 8, Максимальное кол-во символов в расширении имени файла = 3, Расширение НЕ обязательно, т.е. может и НЕ присутствовать (в этом случае точка тоже отсутствует). В ПОЛНОМ имени файла разрешается использовать только следующие символы: A-Z 0-9 $ & # ` ( ) - % ! _ ^ В ПОЛНОМ имени файла запрещается использовать все остальные символы! ЗАПРЕЩАЕТСЯ В ПОЛНОМ имени файла использовать ПРОБЕЛ! Использование расширений: Файлы, хранящиеся на диске, с точки зрения файловой системы MS-DOS, которая выступает в роли заведующего складом (ничего не понимающего в устройстве и назначении различных вещей, хранящихся на складе), вообще говоря, представляют собой “некоторое сборище информации”. На самом деле файлы, в зависимости от информации, которая там хранится, могут иметь различное назначение: данные, программы, драйверы, настроечные файлы и т.д. Расширения имени файла - не обязательный, но очень важный компонент. Он используется для разделения файлов по отдельным категориям (данные, программы, драйверы и т.д.). В MS-DOS есть перечень предопределенных (и наиболее часто встречающихся) расширений файлов. В таблице приведен их НЕ полный перечень. .EXE Программы, созданные программистами, с .COM помощью специальных языков программирования .BAT Программы, созданные Пользователями, с помощью редакторов текста .SYS Драйверы устройств .TXT |ASCII-файл (текстовый| .DOC |Файл-документ (чаще всего ASCII-файл, но может быть и другого формата .PAS |Тексты программ на Pascal | .ASM |Тексты программ на Ассемблере | .BMP |Графические образы | .GIF .PCX .INI |Файлы настроек и конфигураций | .CFG | | Общие команды MS DOS Общие команды распознаются и выполняются командным процессором command.com. Команды вводятся с клавиатуры, их ввод завершается нажатием клавиши <ВВОД> Общие команды DOS делятся на группы: Команды работы с дисками; Команды работы с файлами; Команды работы с каталогами; Команды управления системой. Типовая структура команды выглядит следующим образом: <имя команды> (<список параметров>( (<список ключей>( Параметры (аргументы) указывают на те объекты, над которыми совершаются операции, ключи уточняют действие команды. Признак ключа (переключателя) – наличие косой линии «/». Квадратные скобки указывают на возможность отсутствия фрагмента. DIR Команда работы с каталогами; выводит на экран список директориев и файлов, находящихся внутри текущего директория. Если использовать команду DIR без параметров и переключателей, она выводит имена файлов (директориев), их расширения, размеры (в байтах), дату и время создания, их число, общий размер и размер свободного дискового пространства. Еще несколько команд той же группы (только имена): |MKDIR (MD) |Создание нового директория; | |CHDIR (CD) |Переход в другой директорий. | | DEL (ERASE)| | |Команда работы с файлами; удаляет файлы. | |Синтаксис: | | |DEL [диск:] [путь]<имя_файла>[/P] | |FORMAT диск: [/ |FORMAT диск: [/ | |[диск:] [путь]<имя_файла> | указывает местонахождение и имя удаляемого файла или группы файлов, если в имени используются символы-заместители. Ключ /P вызывает запрос подтверждения для каждого удаляемого файла. COPY Команда работы с файлами; копирует один или более файлов в указанное место, а также может использоваться для слияния файлов. Синтаксис: COPY [/Y|/-Y] [A|/B] <файл-источник> [A|/B] [+ файл-источник [/A|/B] [+ …]] [файл-результат [/A|/B]] [/V] Параметры состоят из обозначения дисковода, директория и имени файла. Еще команда той же группы: RENAME (REN) – переименование файла или группы файлов; Примерами команд управления системой служат (приводятся только имена): COMMAND – запуск командного процессора; EXIT – выход из командного процессора. Дополнительные команды-утилиты Помимо команд, распознаваемых и выполняемых командным процессором, в операционной системе имеется большое число утилит-команд, реализованных в виде отдельных программ. В качестве примера рассмотрим утилиту форматирования магнитных дисков. FORMAT – форматирует диск для использования в MS DOS. Утилита FORMAT создает пустой директорий и таблицы FAT на диске, а также проверяет наличие испорченных областей на диске. Может уничтожить все данные на диске. Синтаксис: FORMAT диск: [/V[:метка]] [/Q] [/U] [/F: размер][/B|/S] [/C] FORMAT диск: [/V[:метка]] [/Q] [/U] [/T:дорожек/N:секторов] [/B|/S] [/C] FORMAT диск: [/V[:метка]] [/Q] [/U] [/I] [/4] [/B|S] [/C] FORMAT диск: [/Q] [/V] [/l] [/4] [/8] [/B|/S] [/C] DISKCOPY Команда работы с дисками (гибкими): копирует содержимое флоппи-диска в одном дисководе на диск в другом. Ее синтаксис таков DISKCOPY [dl:] [d2:] [/l] Здесь первые два объекта в квадратных скобках – параметры, третий – ключ. Большое количество утилит MS DOS описано в руководстве по этой системе. Важное значение имеют также драйверы, особенно расширенной оперативной памяти, входящие в состав ОС и позволяющие использовать более 640 Кбайт памяти. Особую роль в системе играют файлы CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT, читаемые при загрузке системы и задающие ее конфигурацию, загружаемые в память драйверы и резидентные программы, а также дополнительные команды, выполняемые при загрузке системы. CONFIG.SYS Выполняется до загрузки командного процессора и содержит вызовы SYS- драйверов. Загружаемые драйверы устанавливаются командой DEVICE, после которой указывается полное имя файла, содержащего драйвер. Например, для подключения драйвера мыши MOUSE.SYS можно задать команду: DEVICE=C:\DOS\MOUSE.COM . Для эффективной работы с различными типами микропроцессоров компьютера (80286, 80386, 80486, Pentium) и размеров оперативной памяти используют специальные драйверы: DEVISE+C:\DOS\HIMEM.SYS DEVISE+C:\DOS\EMM386.EXE NOEMS DEVISE+C:\DOS\EMM486.EXE. Кроме загрузки внешних драйверов, CONFIG.SYS загружает свои (внутренние)команды. Если на компьютере отсутствует кэш жесткого диска (т.е. буферная область ОЗУ, где сохраняется содержание блоков диска), то для ускорения работы с диском вводят команду BUFFERS. Буфер – это часть оперативной памяти размеров 532 байт. С помощью команды FILES можно указать число файлов, которые могут быть одновременно использованы системой и программами. | |