Zobrazení hierarchické struktury disku c. Hierarchická struktura souborového systému. Příkazy pro práci se soubory a adresáři

Práce se soubory je velmi důležitý druh práce na počítači. Vše je uloženo v souborech: software i informace nezbytné pro uživatele. Se soubory, stejně jako s obchodními dokumenty, musíte neustále něco dělat: kopírovat je z jednoho média na druhé, ničit nepotřebné, vytvářet nové, hledat je, přejmenovávat je, uspořádat je v jednom nebo jiném pořadí atd.

Pro objasnění významu pojmu soubor je vhodné použít následující přirovnání: samotné paměťové médium (například disk) je podobné knize. Mluvili jsme o tom, že kniha je vnější pamětí člověka a magnetický disk je vnější pamětí počítače. Kniha se skládá z kapitol (příběhů, oddílů), z nichž každá má svůj název. Také soubory mají své vlastní názvy. Říká se jim názvy souborů. Na začátku nebo na konci knihy bývá obsah – seznam názvů kapitol. Na disku je i takový seznam adresářů obsahující názvy uložených souborů.

Adresář lze zobrazit a zjistit, zda je požadovaný soubor na daném disku.

Každý soubor obsahuje samostatný informační objekt: dokument, článek, číselné pole, program atd. Informace obsažené v souboru se stanou aktivními, tj. mohou být počítačem zpracovány až po načtení do paměti RAM.

Pro nalezení požadovaného souboru musí uživatel vědět: a) jaký je název souboru; b) kde je soubor uložen.

Název souboru

Zde je příklad názvu souboru* (* Následující příklady jsou založeny na pravidlech používaných v operačních systémech Microsoft: MS-DOS a Windows. Jsou také znázorněny aplikace operačního systému Linux.):

Vlevo od tečky je skutečný název souboru (myprog). Zavolá se část názvu následující za tečkou (pas). přípona souboru. Obvykle se v názvech souborů používají latinská písmena a číslice. Navíc název souboru nemusí mít příponu. V operačním systému Microsoft Windows jsou v názvech souborů povolena ruská písmena; maximální délka názvu je 255 znaků.

Přípona určuje, jaké informace jsou v souboru uloženy. Například přípona txt obvykle označuje textový soubor (obsahuje text), přípona pcx - grafický soubor (obsahuje obrázek), zip nebo gag - archivní soubor (obsahuje archiv - komprimované informace), pas - program Pascal .

Logické pohony

Na jednom počítači může být více diskových jednotek - zařízení pro práci s disky. Na osobním počítači je velkokapacitní pevný disk zabudovaný do systémové jednotky často rozdělen do sekcí. Každý z těchto oddílů se nazývá logická jednotka a je mu přiřazen jednopísmenný název (následovaný dvojtečkou) C:, D:, E: atd. Názvy A: a B: obvykle označují malé vyměnitelné disky – diskety (diskety). Lze si je také představit jako názvy logických jednotek, z nichž každá zcela zabírá skutečný (fyzický) disk * (* U moderních modelů PC se diskety přestaly používat.). Proto jsou A:, B:, C:, D: všechny názvy logických jednotek.

Optické jednotce je přiřazen další abecední název za názvem posledního oddílu pevného disku. Pokud má pevný disk například oddíly C: a D:, pak bude optické jednotce přiřazen název E:. A když připojíte flash paměť, v seznamu logických jednotek se objeví i jednotka F:.

Název logické jednotky obsahující soubor je první "souřadnicí", která určuje umístění souboru.

Struktura souborů na disku

Moderní operační systémy podporují víceúrovňovou organizaci souborů na externích úložných diskových zařízeních - hierarchická struktura souborů. Pro usnadnění pochopení této problematiky použijeme analogii s tradičním „papírovým“ způsobem ukládání informací. V takové analogii je soubor prezentován jako nějaký titulovaný dokument (text, kresba) na listech papíru. Další prvek struktury souboru se nazývá katalog. V „papírové“ analogii budeme adresář reprezentovat jako složku, do které můžete umístit spoustu dokumentů, tedy souborů. Adresář také dostane svůj vlastní název (představte si, že je napsán na přebalu složky).

Adresář může být sám součástí jiného adresáře, který je mimo něj. Je to podobné, jako když je složka vnořena do jiné větší složky. Každý adresář tedy může obsahovat mnoho souborů a podadresářů (nazývaných podadresáře). Adresář nejvyšší úrovně, který není vnořen do žádného jiného adresáře, se nazývá kořenový adresář.

V operačním systému Windows se termín "složka" používá k označení pojmu "adresář".

Zavolá se grafické znázornění hierarchické struktury souborů strom.

Na stromě je kořenový adresář obvykle reprezentován symbolem \. Na obrázku 2.10 jsou názvy adresářů psány velkými písmeny a soubory jsou psány malými písmeny. Zde v kořenovém adresáři jsou dvě složky: IVANOV a PETROV a jeden soubor fin.com. Složka IVANOV obsahuje dvě podsložky PROGS a DATA. Složka DATA je prázdná; ve složce PROGS jsou tři soubory a tak dále.

Cesta k souboru

Nyní si představte, že potřebujete najít konkrétní dokument. Chcete-li to provést, musíte v „papírové“ verzi znát krabici, ve které se nachází, a také „cestu“ k dokumentu uvnitř krabice: celou sekvenci složek, které musíte otevřít, abyste dostat se k papírům, které hledáte.

Chcete-li najít soubor v počítači, musíte znát logickou jednotku, kde je soubor umístěn, a cestu k souboru na jednotce, která určuje umístění souboru na této jednotce. Cesta k souboru je posloupnost názvů adresářů, počínaje kořenovým adresářem a končící adresářem, ve kterém je soubor přímo uložen. Zde je známá pohádková analogie pro pojem „cesta k souboru“: „truhla visí na dubu, zajíc v hrudi, kachna v zajíci, vejce v kachně, jehla ve vejci , na jejímž konci je Koshcheevova smrt.“

Nakonec musíte znát název souboru. Sekvenční zapsaný název logické jednotky, cesta k souboru a název souboru jsou celý název souboru.

Pokud je znázorněno na Obr. Struktura souborů 2.10 je uložena na jednotce C:, potom plné názvy některých souborů v ní obsažených v symbolech operačního systému Microsoft Windows vypadají takto:

C:\IVANOV\PROGS\progl.pas

C:\PETROV\DATA\task.dat

Zobrazení struktury souborů

Operační systém poskytuje uživateli možnost prohlížet obsah adresářů (složek) na obrazovce.

Informace o struktuře souborů na disku jsou obsaženy na stejném disku ve formě alokační tabulky souborů. Pomocí souborového systému OS může uživatel postupně prohlížet obsah adresářů (složek) na obrazovce a pohybovat se ve stromové struktuře souborů nahoru nebo dolů.

Obrázek 2.11 ukazuje příklad zobrazení adresářového stromu na obrazovce počítače ve Windows.

V pravém okně se zobrazuje obsah složky ARCON. Jedná se o mnoho souborů různých typů. Odtud je například jasné, že úplný název prvního souboru v seznamu je následující:

E:\GAME\GAMES\ARCON\dos4gw.exe

Z tabulky můžete získat další informace o souborech. Například dos4gw.exe má velikost 254 556 bajtů a byl vytvořen 31. května 1994 ve 2:00.

Po nalezení záznamu o požadovaném souboru v takovém seznamu může uživatel pomocí příkazů OS provádět různé akce se souborem: spustit program obsažený v souboru; odstranit, přejmenovat, zkopírovat soubor. Jak všechny tyto operace provádět, se dozvíte v praktické lekci.

Krátce o tom hlavním

Soubor je pojmenovaná oblast externí paměti počítače.

Všechny potřebné akce se soubory zajišťuje operační systém.

Název souboru se skládá ze skutečného názvu a přípony. Přípona označuje typ informací v souboru (typ souboru).

Hierarchická struktura souborů – víceúrovňová organizace souborů na discích.

Adresář je pojmenovaný seznam souborů a podadresářů (podadresářů). Adresář nejvyšší úrovně se nazývá kořenový adresář. Není vnořen v žádném adresáři.

Úplný název souboru se skládá z názvu logické jednotky, cesty k souboru na jednotce a názvu souboru.

Otázky a úkoly

1. Jak se jmenuje operační systém používaný ve vaší počítačové třídě?

2. Kolik fyzických disků mají vaše počítače? Kolik logických jednotek je na fyzických jednotkách a jaké jsou názvy jejich operačních systémů?

3. Jaká jsou pravidla pro názvy souborů ve vašem OS?

4. Jaká je cesta k souboru na disku, úplný název souboru?

5. Naučte se (pod vedením učitele) prohlížet na obrazovce adresáře disků na svých počítačích.

6. Naučte se inicializovat programy z programových souborů (např. exe, včelí plástve).

7. Naučte se provádět základní operace se soubory ve vašem OS (kopírovat, přesouvat, mazat, přejmenovávat soubory).

EC CER: Část 1, kapitola 2, § 11. CER č. 1.9.

Uživatelské rozhraní

Hlavní témata odstavce:

■ přátelské uživatelské rozhraní;

■objektově orientované rozhraní; předměty;

■ kontextová nabídka.

Archangelská státní univerzita

pobočka Kotlas

oddělení na plný úvazek

Fakulta: technická

Specialita: PGS

Práce na kurzu

Disciplína: informatika

Předmět: Struktura souborů disku

Provedeno

student 1. ročníku

Zhubreva Olga

Alexandrovna

Kontrolovány:

Úvod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 1 Pojem souborový systém. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 2 Souborový systém MS-DOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 3 Souborový systém Windows 95 . . . . . . . . . . . . . . . . . .

§ 4 Souborový systém Windows NT. . . . . . . . . . . . . . . . . .

Závěr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Úvod.

Metodická příručka odhaluje podstatu pojmu „systém souborů“,

což je jeden z nejdůležitějších pojmů v kurzu „Software

počítačový software“, jakož i struktura jejich souborových systémů

operační systémy jako MS-DOS, Windows 95, Windows NT.

Pokus o dosažení tohoto cíle určuje strukturu současnosti

výhody: tématický materiál je rozdělen do 4 hlavních částí (části jsou uvedeny v

ve formě odstavce), každá z částí je také podle potřeby rozdělena na

menší detailní díly.

§ 1 Pojem souborový systém.

1.1. Definice souborového systému.

Soubor (v angličtině File) - složka, složka.

Soubor je pojmenovaná oblast paměti na nějaké fyzické

médium pro ukládání informací.

Sada nástrojů operačního systému, které poskytují přístup k

informace na externím médiu se nazývá systém správy souborů resp

souborový systém.

Souborový systém je funkční součástí operačního systému.

systém zodpovědný za výměnu dat s externím úložištěm

zařízení.

ORGANIZACE PŘÍSTUPU K SOUBORU

Struktura adresáře

Doufáme, že máte dobrou představu o organizaci ukládání knih

knihovny a podle toho postup pro vyhledání požadované knihy podle jejího kódu z

adresář. Přeneste svou představu o tom, jak jsou soubory uloženy

na disku a organizaci přístupu k němu.

Přístup – postup pro navázání spojení s pamětí a souborem v ní umístěným

pro zápis a čtení dat.

Název logické jednotky, který předchází názvu souboru ve specifikaci,

určuje logickou jednotku, na které se má soubor hledat. Na stejném disku

je uspořádán adresář, ve kterém jsou uložena úplná jména souborů a také jejich

charakteristiky: datum a čas vytvoření;

objem (v bajtech); speciální atributy. Podobně jako u knihovního systému

organizace adresáře celý název souboru registrovaný v adresáři,

bude sloužit jako šifra, kterou operační systém najde

umístění souboru na disku.

Adresář - adresář souborů označující jejich umístění na disku.

V katalogu jsou dva stavy – aktuální (aktivní) a pasivní. SLEČNA

DOS si pamatuje aktuální adresář na každé logické jednotce.

Aktuální (aktivní) adresář - adresář, ve kterém pracuje uživatel

vyrobené v aktuálním strojovém čase.

Pasivní adresář - adresář, se kterým v současné době není

Operační systém MS DOS také přijal hierarchickou strukturu

(obr. 9.1) uspořádání adresářů. Každý disk má vždy

jeden hlavní (kořenový) adresář. Je na úrovni 0

hierarchickou strukturu a označuje se symbolem "\". Kořenový adresář

vzniká při formátování (inicializace, rozdělení) disku, has

omezená velikost a nelze je odstranit systémem DOS. V hlavní

adresář může zahrnovat další adresáře a soubory, které jsou vytvořeny příkazy

operační systém a lze je odebrat pomocí příslušných příkazů.

Rýže. 9.1. Hierarchická adresářová organizační struktura

Nadřazený adresář – adresář, který má podadresáře. Podadresář

Adresář, který je součástí jiného adresáře.

Může tedy jakýkoli adresář obsahující adresáře nižší úrovně

být na jedné straně ve vztahu k nim rodičovským a na druhé straně,

podřízený adresáři nejvyšší úrovně. Typicky, pokud toto

nezpůsobuje zmatek, použijte termín „katalog“, naznačující popř

podadresář nebo nadřazený adresář v závislosti na kontextu.

Adresáře na discích jsou organizovány jako systémové soubory. Jediná věc

výjimkou je kořenový adresář, který má pevné místo

disk. K adresářům lze přistupovat stejně jako k běžnému souboru.

Poznámka. Adresářová struktura může obsahovat adresáře, které nejsou

názvy podadresářů jsou stejné jako konvence pojmenovávání souborů (viz

podsekce 9.1). Formálně odlišit od souborů, obvykle podadresářů

přiřaďte pouze jména, ačkoli můžete přidat typ podle stejných pravidel jako

a pro soubory.

Přístup k obsahu souboru je organizován z hlavního adresáře, přes

řetězec podřízených adresářů (podadresářů) i-té úrovně. V katalogu

jakákoli úroveň může ukládat záznamy pro soubory i adresáře

nižší úroveň. se nazývají prázdné.

Na Obr. 9.2 ukazuje nejjednodušší adresářovou strukturu, kde v hlavním

katalog 0

úrovně jsou uloženy pouze záznamy o souborech, adresáře nižší úrovně

neexistuje

Na Obr. 9.3 ukazuje hierarchickou strukturu adresáře, kde v adresářích

libovolná úroveň ukládá záznamy o souborech a adresářích nižší úrovně. A

přechod do adresáře nižší úrovně lze pouze zařídit

postupně přes podřízené adresáře.

Rýže. 9.2. Nejjednodušší adresářová struktura bez adresářů

nižší úroveň

Rýže. 93,.. Typická struktura adresáře skládající se z adresářů nižších

úroveň: tři číslice se používají k označení adresáře nižší úrovně:

první číslice označuje číslo úrovně; druhé je sériové číslo tohoto

adresář na této úrovni, třetí udává, na jaké úrovni

jeho jméno je registrováno. Každý adresář má název CAT s indexy.

Například CAT342 je název adresáře třetí úrovně, který je registrován

číslo adresáře druhé úrovně 4

Z hlavního adresáře se nemůžete přesunout přímo do adresáře, například 5. úrovně.

Je nutné projít všechny předchozí adresáře nejvyšší úrovně.

Výše uvedený princip organizace přístupu k souboru prostřednictvím adresáře

je základem souborového systému.

Souborový systém je část operačního systému, která spravuje rozložení a

přístup k souborům a adresářům na disku.

S konceptem souborového systému úzce souvisí koncept diskové struktury souborů.

což je chápáno tak, jak jsou umístěny na disku: hlavní adresář,

podadresáře, soubory, operační systém a co je jim přiděleno

objemy sektorů, shluků, stop.

Pravidla pro tvorbu struktury souborů na disku. Při vytváření souboru

struktura disku se operační systém MS DOS řídí řadou pravidel:

Soubor nebo adresář lze zaregistrovat se stejným názvem

různé adresáře, ale ve stejném adresáři pouze jednou;

Pořadí názvů souborů a podadresářů v nadřazeném adresáři

libovolný;

Soubor lze rozdělit na několik částí, pro které

oblasti diskového prostoru stejné velikosti na různých stopách a

sektory.

Cesta a pozvání

Z Obr. 9.1 - 9.3 můžete vidět, že soubor je přístupný přes adresář

díky názvu tohoto souboru v něm registrovaného. Pokud má adresář

hierarchickou strukturu, pak operační systém organizuje přístup k souboru

v závislosti na umístění podadresáře, ve kterém je jméno registrováno

požadovaný soubor.

K souboru lze přistupovat následujícím způsobem:

Pokud je název souboru registrován v aktuálním adresáři, stačí pro

přístup k souboru uveďte pouze jeho název;

Pokud je název souboru registrován v pasivním adresáři, pak je v

aktuální adresář, musíte zadat cestu, tzn. řetězec podřízených

adresáře, přes které se má k souboru přistupovat.

Cesta - řetězec podřízených adresářů, které je třeba procházet

hierarchickou strukturu do adresáře, kde je registrován hledaný soubor. Na

při zadávání cesty jsou názvy adresářů zapsány v sekvenčním pořadí a odděleny

oddělené \.

Uživatelská interakce s operačním systémem se provádí pomocí

pomocí příkazového řádku zobrazeného na obrazovce. Nejprve

příkazový řádek má vždy výzvu, která končí na

>. Výzva může zobrazit: název aktuální jednotky, název aktuální

adresář, aktuální čas a datum, cesta, oddělovací znaky.

Výzva operačního systému - indikace informací na obrazovce,

indikující připravenost operačního systému zadávat uživatelské příkazy.

Příklad 9.8.

Aktuální jednotka je disketová jednotka A,

aktuální adresář je hlavní adresář, jak je označeno symbolem \.

C:\CAT1\CAT2

Aktuální disk je pevný disk C. Aktuální adresář je

katalog druhé úrovně CAT2, zařazený do katalogu první úrovně

CAT1, který je naopak registrován v hlavní

adresář.

Existují tři možnosti uspořádání přístupové cesty k souboru v závislosti na

místa registrace:

Soubor je v aktuálním adresáři (bez cesty). Při organizování

pro přístup k souboru stačí zadat jeho celé jméno;

Soubor je umístěn v pasivním adresáři jedné z nižších úrovní,

podřízený aktuálnímu adresáři. Při organizování přístupu k souboru

musíte zadat cestu, která uvádí všechny názvy adresářů

spodní úroveň, která leží v této cestě (včetně adresáře, ve kterém

tento soubor je registrován);

soubor je v pasivním adresáři na jiné větvi z

umístění aktuálního hierarchického adresáře. Na

pro přístup k souboru musíte zadat cestu počínaje

hlavní adresář, tj. se znakem \. To je vysvětleno skutečností, že v

hierarchická struktura, pohyb je možný pouze vertikálně shora -

Vodorovné přechody z adresáře do adresáře nejsou povoleny.

Níže uvedené příklady ilustrují možné cesty.

Příklad 9.9.

Podmínka: Soubor F1.TXT je registrován v aktuálním adresáři 1. úrovně K1

pevný disk C. Proto se na obrazovce zobrazí výzva C:\K1

Vysvětlení: v tomto případě neexistuje žádná cesta a pro přístup k souboru to stačí

uveďte pouze jeho celý název F1.TXT

Příklad 9.10.

Podmínka: Soubor F1.TXT je registrován v adresáři 2. úrovně pevného disku K2

jednotka C. Aktuální adresář je K1. Výzva se proto zobrazí na obrazovce

Vysvětlení: v tomto případě bude cesta začínat v adresáři

K1 dolů přes jeho podřízený adresář K2. Proto dříve

úplný název souboru označuje cestu z aktuálního adresáře K2

Po seznámení s pojmem stezka se vraťme k tomu, co bylo představeno v kap. 9.1

koncept specifikace souboru. Existuje zkrácená specifikace souboru a

úplná specifikace souboru, na jehož tvorbě se cesta podílí. Na Obr.

9.4 ukazuje varianty pravidla pro vytvoření specifikace souboru.

Rýže. 9.4. Formáty specifikace (je zadán volitelný parametr)

Příklad 9.12. Krátká forma specifikace souboru C:\KIT.BAS

Soubor s BASIC programem KIT.BAS je umístěn v main

adresář pevného disku.

Úplná forma specifikace souboru

S:\CAT1\CAT2\WOOK1.TXT

Textový soubor BOOK1.TXT je registrován v adresáři druhého

CAT2 pevný disk úrovně C.

Struktura záznamu adresáře

Nyní se musíte seznámit se strukturou záznamů uložených v adresáři.

s informacemi o souborech a podadresářích nižší úrovně.

Záznam souboru v adresáři obsahuje název a typ souboru, velikost souboru

bajtů, datum vytvoření, čas vytvoření a řadu dalších požadovaných parametrů

operační systém pro přístup.

Záznam pro podadresář nižší úrovně v nadřazeném adresáři jej obsahuje

jméno, atribut, datum a čas vytvoření.

Zvažte možné možnosti pro obsah adresáře. 1. možnost. V katalogu

jsou uloženy pouze záznamy o souborech (obr. 9.5). Před vstupy do souboru

zobrazí se zpráva o názvu adresáře. V tomto případě je to hlavní

adresář diskety A. Na konci obsahu adresáře se zobrazí zpráva

počet souborů uložených na disku a volné místo na disku

bajtů. Například ve výše uvedeném adresáři se zobrazí následující zpráva:

4 soubory 359560 bajtů zdarma

Počet souborů na disku. Volný, uvolnit

místo na disku, možnost byte2.

V adresáři jsou uloženy pouze záznamy o adresářích nižší úrovně (obr. 9.6).

Rýže. 9.7. Hlavní adresář obsahuje soubory a podadresáře

Na konci adresáře, stejně jako v předchozím případě, uvidíte podobný

výše uvedený záznam o množství volného místa na disku.

3. možnost: Adresář ukládá záznamy pro soubory i adresáře

nižší úroveň (obr. 9.7). Tato struktura ukazuje, že v tomto adresáři

jsou 3 soubory a 2 adresáře nižší úrovně BASIC a LEXICON. Na disku

volné místo 2,6575 MB.

Výše uvedené tři možnosti prezentace adresářů odrážejí obsah

hlavní adresář. Struktura adresářů od úrovně 1 výše,

je shodný a od hlavního se liší pouze tím, že před záznamy o souborech

a adresáře nižší úrovně jsou umístěny dva záznamy s třemi tečkami (obr. 9.8).

Tečky, které vidíte na začátku, označují, že obsah byl vyvolán na obrazovku.

podadresář (adresář 1. úrovně) KNIGA, který obsahuje dva texty

Soubory SVET a TON.

|Adresář C:\KNIGA| | |

| |11-12-90 |09:40 |

| |10-10-91 |08:30 |

|svět txt 55700 |04-04-90 |10:05 |

|ton txt 60300 |03-05-91 |11:20 |

|2 soubory 912348 bajtů zdarma | | |

| Obr. | 9.8. Struktura záznamů v podadresáři |

1.2. Systém souborů FAT.

Používají se operační systémy Windows, určené spíše pro

Souborový systém DOS FAT, ve kterém je pro každý oddíl a svazek DOS

boot sektor a každý oddíl DOS obsahuje dvě kopie tabulky

tabulka alokace souborů (FAT).

FAT je matice, která určuje poměr

mezi soubory a složkami oddílu a jejich fyzickým umístěním na pevném disku

Před každým oddílem pevného disku jsou dva

FAT kopie. Stejně jako spouštěcí sektory se FAT nachází mimo

oblast disku viditelná pro systém souborů.

Při zápisu na disk soubory nemusí nutně zabírat místo,

ekvivalentní jejich velikosti. Obvykle jsou soubory rozděleny do shluků

určité velikosti, které mohou být rozptýleny po celém úseku.

V důsledku toho tabulka FAT není seznam souborů a jejich

umístění, ale seznam clusterů oddílů a jejich obsahu a na konci

Položky tabulky FAT jsou 12bitové, 16bitové a 32bitové

hexadecimální čísla, jejichž velikost je určena programem FDISK, a

hodnota je přímo generována programem FORMAT.

Všechny diskety a pevné disky do 16 MB

používat 12bitové prvky ve FAT. Pevné disky a vyměnitelné disky

velikost 16 MB nebo více, obvykle používejte 16bitové prvky.

Souborový systém FAT byl použit ve všech verzích MS-DOS a v první

dvě vydání OS/2 (verze 1.0 a 1.1). Každý logický svazek má

vlastní FAT, který plnil dvě funkce: obsahoval informace

alokace pro každý soubor ve svazku ve formě seznamu odkazů modulu

distribucí (clusterů) a uvedl, které distribuční moduly jsou volné.

Když byla vynalezena tabulka FAT, bylo to vynikající řešení

správa místa na disku, hlavně proto, že diskety,

na kterých byl použit, byly jen zřídka větší než několik Mb.

FAT byl dostatečně malý na to, aby byl v paměti trvale,

umožňuje velmi rychlý náhodný přístup k jakékoli části

jakýkoli soubor.

Když byl na pevné disky aplikován FAT, byly příliš velké

aby se nacházely v paměti a snižovaly výkon systému.

Kromě toho, protože informace týkající se volného disku

prostor byl rozptýlen „přes“ velké množství sektorů FAT,

bylo to nepraktické při přidělování prostoru pro soubory a

fragmentace souborů se ukázala být překážkou vysoké účinnosti.

Navíc použití poměrně velkých shluků na hard

disky vedlo k velkému počtu nevyužitých oblastí, protože v

v průměru pro každý soubor byla polovina clusteru promarněna.

Microsoft a IBM se již několik let snaží o rozšíření

životnost systému souborů FAT díky odstranění omezení velikosti svazků,

zlepšení alokačních strategií, ukládání názvů cest do mezipaměti a přesun

tabulky a vyrovnávací paměti do rozšířené paměti. Ale lze je pouze zvážit

jako dočasná opatření, protože souborový systém prostě nevyhovoval

velká zařízení s náhodným přístupem.

§ 2 Souborový systém operačního systému MS-DOS.

Jedním z konceptů souborového systému MS DOS je logická jednotka.

Logické disky:

DOS, každý logický disk je samostatný magnetický disk. Každá logická

disk má svůj jedinečný název. Jako název logické jednotky

používají se písmena anglické abecedy od A do Z (včetně).

Počet logických disků tedy není větší než 26.

Písmena A a B jsou vyhrazena výhradně pro diskety dostupné v IBM PC (

Počínaje písmenem C jsou logické disky (oddíly) HDD pojmenovány (

Winchester).

Obrázky ukazují obraz logického disku.

V případě, že tento IBM PC má pouze jeden FDD, písmeno B je vynecháno

Systémovými jednotkami mohou být pouze logické jednotky A a C. Soubor

struktura logického disku:

Chcete-li získat přístup k informacím na disku (umístěném v souboru), musíte

znát fyzickou adresu prvního sektoru (Npovrchy+Nstopy+Nsektory),

celkový počet clusterů obsazených tímto souborem, adresa dalšího

cluster, pokud je velikost souboru větší než velikost jednoho clusteru atd. Všechno

je to velmi vágní, obtížné a zbytečné.

MS DOS ušetří uživatele od takové práce a udělá ji sám. Pro

poskytování přístupu k souborům - souborový systém MS DOS organizuje a

udržuje specifickou strukturu souborů na logické jednotce.

Prvky struktury souboru:

Počáteční sektor (spouštěcí sektor, spouštěcí sektor),

Datová oblast (zbývající volné místo na disku)

Tyto prvky jsou vytvářeny speciálními programy (v prostředí MS DOS) v procesu

inicializace disku.

Počáteční sektor (spouštěcí sektor, spouštěcí sektor):

Zde jsou informace, které MS DOS potřebuje pro práci s diskem:

OS ID (pokud je disk systémový),

velikost sektoru disku,

počet sektorů v klastru,

počet náhradních sektorů na začátku disku,

Počet kopií FAT na disku (standardní - dvě),

počet položek v adresáři,

počet sektorů na disku,

Typ formátu disku,

Počet sektorů ve FAT,

Počet sektorů na stopu,

Počet povrchů

bootstrap blok OS,

Za startovacím sektorem je FAT.

FAT (tabulka alokace souborů):

Oblast dat disku (viz výše) je v MS DOS reprezentována jako sekvence

číslované shluky.

FAT je pole prvků, které řeší shluky datové oblasti disku.

Každý cluster datové oblasti odpovídá jedné položce FAT.

Prvky FAT slouží jako řetězec odkazů na clustery souborů v oblasti.

FAT je extrémně důležitým prvkem struktury souborů

vést k úplné nebo částečné ztrátě informací na celé logické jednotce.

Proto jsou na disku uloženy dvě kopie FAT. Existují speciální programy

které sledují stav FAT a opravují porušení.

Kořenový adresář:

Toto je specifická oblast disku, která se vytvoří během procesu inicializace.

(formátování) disku, který obsahuje informace o souborech a adresářích,

uloženy na disku.

Kořenový adresář vždy existuje na naformátované jednotce. Na

Na jednotce je vždy pouze jeden kořenový adresář. Velikost kořene

adresář pro daný disk je pevná hodnota, tedy max

počet souborů a dalších (podřízených) adresářů k němu „připojených“.

(Podadresáře) - přesně definované.

Shrneme-li vše výše uvedené, můžeme uzavřít MS-DOS - 16-

bitový operační systém běžící v reálném režimu procesoru.

§ 4 Souborový systém operačního systému Windows 95.

4.1. Pozadí k vytvoření FAT 32.

V oblasti osobních počítačů v roce 1987 nastala krize.

Funkce souborového systému FAT, vyvinutého společností Microsoft pro deset

let dříve pro interpret Standalone Disk Basic a později

přizpůsobené pro operační systém DOS byly vyčerpány. TLUSTÝ

byla určena pro pevné disky s kapacitou do 32 MB a nové pevné disky

větší kapacity se ukázaly pro uživatele PC jako zcela zbytečné.

Někteří ISV přišli s vlastními řešeními

tento problém se však podařilo překonat až s příchodem DOS 4.0 -

na chvíli.

Významné změny struktury souborového systému v DOS 4.0

umožnil operačnímu systému pracovat s disky do 128 MB; S

s následnými drobnými doplňky byl tento limit zvýšen na

2 GB. V té době se zdálo, že toto množství paměti přesahuje jakoukoli

představované potřeby. Pokud však historie osobních počítačů je něco

a učil, tedy přesně, že kapacita, „přesahující jakoukoli myslitelnou

potřeby“, se velmi rychle stává „téměř nedostatečným pro vážné

Pevné disky jsou v současnosti komerčně dostupné.

kapacita, obvykle 2,5 GB a vyšší, a někdy velmi vysoká a

strop 2 GB, který nás osvobodil od omezení, se změnil v jiný

překážka, kterou je třeba překonat.

4.2. Popis FAT32.

Pro systémy Windows 95 vyvinul Microsoft nové rozšíření

systém FAT - FAT32, bez jakýchkoli hlasitých příkazů

OEM Service Pack 2.

Systém FAT32 se instaluje pouze do nových PC, takže s tím nepočítejte

získat jej při upgradu na novou verzi Windows 95, i když podle

Microsoft, toto rozšíření se stane nedílnou součástí hlavního balíčku pro

Upgrady systému Windows

4.2.1. Oblasti disku

Tento souborový systém poskytuje řadu speciálních oblastí

disk přidělený k uspořádání místa na disku během jeho

formátování - záznam spouštěcí hlavy, tabulka rozdělení disku, záznam

boot, tabulka alokace souborů (ze které systém FAT získal svůj

titulek) a kořenový adresář.

Na fyzické úrovni je diskový prostor rozdělen na 512 bajtů.

oblasti zvané sektory. Systém FAT přiděluje prostor pro soubory

bloky, které se skládají z celočíselného počtu sektorů a nazývají se shluky.

Počet sektorů v clusteru musí být násobkem mocniny dvou. U společnosti Microsoft

tyto shluky se nazývají alokační jednotky a in

Zpráva SCANDISK uvádí jejich velikost, například „16 384 bajtů v každé

alokační jednotka“.

4.2.2. FAT řetězec

FAT je databáze propojující shluky disků

souborové prostory. Tato databáze poskytuje pro každý cluster

pouze jeden prvek. První dva prvky obsahují informace o

Systém FAT. Třetí a následující prvky se shodují

clustery místa na disku, počínaje prvním přiděleným clusterem

pro soubory. Záznamy FAT mohou obsahovat několik speciálních hodnot,

což naznačuje

Cluster je zdarma, tzn. nepoužívá žádný soubor;

Cluster obsahuje jeden nebo více sektorů s fyzickými defekty a

nemělo by se používat;

Tento cluster je posledním clusterem souboru.

Pro jakýkoli prvek používaný souborem, ale ne pro poslední cluster

FAT obsahuje číslo dalšího clusteru obsazeného souborem.

Každý adresář – bez ohledu na kořenový adresář nebo podadresář – také

je databáze. V adresáři DOS pro každý soubor

existuje jedna hlavní položka (v prostředí Windows 95 pro dlouhé názvy

soubory mají další položky). Na rozdíl od FAT, kde každý prvek

sestává z jednoho pole, záznamy pro soubor v adresáři se skládají z

více polí. Některá pole – název, přípona, velikost, datum a čas –

lze zobrazit pomocí příkazu DIR. Ale systém FAT poskytuje

pole, které není zobrazeno příkazem DIR, je pole s číslem prvního

cluster přidělený pro soubor.

Když program odešle požadavek do operačního systému, s

požadavek poskytnout mu obsah nějakého souboru, který si OS prohlíží

záznam adresáře, aby našel první cluster tohoto souboru. Pak ona

přistupuje k položce FAT pro daný cluster, aby našel další

shluk v řetězci. Tento postup opakujte až do konce

souborový cluster, OS přesně určuje, které clustery patří k danému

souboru a v jakém pořadí. Tímto způsobem může systém poskytnout

naprogramujte jakoukoli část požadovaného souboru. Tento způsob organizace

soubor se nazývá FAT řetězec.

V systému FAT je souborům vždy přidělen celočíselný počet clusterů. V 1,2-

Lze zadat GB pevný disk s 32 KB clustery v adresáři,

že velikost textového souboru obsahujícího slova "ahoj světe" je

pouze 12 bajtů, ale ve skutečnosti tento soubor zabírá 32 KB disku

prostor. Nevyužitá část clusteru se nazývá nevyužitý prostor

(volný). V malých souborech může dojít ke ztrátě téměř celého clusteru

místo a průměrná ztráta je poloviční než velikost shluku.

Na 850 MB pevném disku s 16 KB clustery střední velikosti

soubory o velikosti řádově 50 kB asi 16 % místa na disku přiděleného souborům

místo se bude plýtvat nevyužitými, ale přidělenými soubory

Jedním ze způsobů, jak uvolnit místo na disku, je s

programy pro kompresi disku, jako je DriveSpace, které zvýrazňují „ztracené

místa" pro použití jinými soubory.

4.2.3. Další změny FAT32

Aby bylo možné pracovat se zvýšeným počtem clusterů, v

položkám adresáře pro každý soubor musí být přiděleny 4 bajty pro počáteční

souborový cluster (místo 2 bajtů v systému FAT16). Tradičně každý vstup v

adresář se skládá z 32 bajtů (obr. 1). Uprostřed tohoto záznamu není 10 bajtů

jsou použity (bajty 12 až 21), které si společnost Microsoft rezervovala

své vlastní potřeby v budoucnu. Dvě z nich jsou nyní přiřazeny jako

další bajty potřebné k označení počátečního clusteru v systému

Operační systém vždy zajišťoval přítomnost dvou na disku

instance FAT, ale byla použita pouze jedna z nich. S přechodem na FAT32

operační systém může běžet na kterékoli z těchto kopií. Další

změna spočívá v tom, že kořenový adresář, který měl dříve pevný

velikost a přesně definovaný prostor na disku, nyní můžete volně

růst podle potřeby jako podadresář. Nyní neexistuje

omezení počtu záznamů v kořenovém adresáři. To je obzvláště důležité

protože pod každým dlouhým názvem souboru je více položek

adresář.

Kombinace přemístitelného kořenového adresáře a schopnosti

použití obou kopií FAT je dobrým předpokladem pro neomezený provoz

dynamicky měnit velikost diskových oddílů, jako je například zmenšování oddílu

pro uvolnění místa pro jiný operační systém. Tento nový

méně riskantní přístup než programy ISV

pro změnu diskových oddílů při práci s FAT16.

Ze všeho výše uvedeného můžeme vyvodit závěr:

MS-DOS byl čistý 16bitový operační systém a běžel

reálný režim procesoru. Ve verzích Windows 3.1 byla část kódu 16-

bit a část - 32-bit. Windows 3.0 podporoval reálný režim

procesoru, při vývoji verze 3.1 bylo rozhodnuto od ní upustit

Podpěra, podpora.

Windows 95 je 32bitový operační systém, který

bitový kód pro kompatibilitu s režimem MS-DOS. Windows 95 32-bit

bitový kód.

§ 5 Souborový systém operačního systému Windows NT.

5.1. Stručný popis operačního systému Windows NT.

V současné době se světový počítačový průmysl velmi rozvíjí

Výkon systému se zvyšuje, a proto

zvýšení schopnosti zpracovávat velké množství dat.

Operační systémy třídy MS-DOS si s tím už neporadí

datový tok a nemohou plně využívat zdroje modern

počítače. Proto v poslední době došlo k přechodu na výkonnější a

nejpokročilejší operační systémy třídy UNIX, jejichž příkladem je

je Windows NT vydaný společností Microsoft Corporation

Když uživatel poprvé uvidí operační systém Microsoft

Windows NT ho zaráží výraznou podobností

oblíbené rozhraní systému Windows 3.+.To je však viditelná podobnost

je pouze vedlejší součástí Windows NT.

Windows NT je 32bitový operační systém s

prioritní multitasking. Jako základní komponenty

Operační systém obsahuje bezpečnostní prvky a

vyvinutá síťová služba.

Windows NT také poskytuje kompatibilitu s mnoha dalšími

operační a souborové systémy a také sítě.

Jak ukazuje následující obrázek, Windows NT je

modulární (pokročilejší než monolitický) operační systém, který

sestává ze samostatných propojených relativně jednoduchých modulů.

Základní moduly Windows NT jsou (uvedené v pořadí

od nižší úrovně architektury k horní): úroveň

hardwarové abstrakce HAL (Hardware Abstraction Layer), jádro (Kernel),

výkonný systém (Executive), chráněné podsystémy (chráněné

subsystémy) a subsystémy prostředí.

Modulární struktura Windows NT

5.2. Systém souborů Windows NT.

Když Windows NT poprvé vyšel, poskytoval

podpora tří souborových systémů. Toto je alokační tabulka souborů (FAT),

poskytuje kompatibilitu s MS-DOS, vylepšeným souborovým systémem

performance (HPFS), která poskytovala kompatibilitu s LAN Manager, a

nový souborový systém s názvem New Technologies File System

NTFS měl řadu výhod oproti těm používaným na

tento okamžik pro většinu souborových systémů souborových serverů.

Pro zajištění integrity dat má NTFS protokol transakcí.

Tento přístup však nevylučuje možnost ztráty informací,

výrazně zvyšuje pravděpodobnost, že přístup k systému souborů

bude možné, i když bude narušena integrita systému

server. To je možné pomocí transakčního protokolu pro

sledování nevyřízených pokusů o zápis na disk při následujícím spuštění

Windows NT. Protokol transakcí se také používá ke kontrole disku

přítomnost chyb místo kontroly každého souboru v případě použití

alokační tabulky souborů.

Jednou z hlavních výhod NTFS je bezpečnost. NTFS

poskytuje možnost zadávat položky řízení přístupu (Access Control

Záznamy, ACE) do seznamu řízení přístupu (ACL). ESO

obsahuje identifikační jméno skupiny nebo uživatele a přístupový token,

které lze použít k omezení přístupu ke konkrétnímu

adresář nebo soubor. Tento přístup může zahrnovat schopnost číst,

psaní, mazání, spouštění a dokonce i vlastnictví souborů.

Na druhou stranu ACL je kontejner obsahující jeden

nebo více ACE. To vám umožní omezit přístup na jednotlivce

uživatele nebo skupiny uživatelů do konkrétních adresářů nebo souborů

NTFS navíc podporuje práci s dlouhými názvy, které mají

až 255 znaků dlouhé a obsahující všechna velká a malá písmena

sekvence. Jednou z hlavních charakteristik NTFS je

automatické generování ekvivalentních jmen kompatibilních s MS-DOS.

NTFS má také funkci komprese, poprvé představenou ve verzi NT.

3.51. Poskytuje možnost komprimovat jakýkoli soubor, adresář nebo disk

NTFS. Na rozdíl od kompresních programů MS-DOS, které vytvářejí virtuální disk,

ve formě skrytého souboru a komprimovat všechna data na tomto disku,

Windows NT používá pro kompresi další vrstvu subsystému souborů

a dekomprimujte požadované soubory bez vytvoření virtuálního disku. Tento

se ukázalo být užitečné při komprimaci buď určité části disku (např.

uživatelský adresář) nebo soubory určitého typu

(například grafické soubory). Jediná nevýhoda NTFS komprese

je nízká, ve srovnání s kompresními schématy MS-DOS, úroveň

komprese. Ale NTFS je bezpečnější a

výkon.

Z výše uvedeného tedy můžeme vyvodit závěr:

Aby byl kompatibilní s různými operačními systémy, Windows

NT obsahuje systém souborů FAT 32. Windows NT navíc obsahuje svůj vlastní

vlastní systém souborů NTFS, který není kompatibilní s FAT 16. Toto

Souborový systém má oproti FAT řadu výhod

má vyšší spolehlivost a výkon.

Závěr.

MS-DOS - 16bitový operační systém, běží v reálu

režim procesoru. Ve verzích Windows 3.1 je část kódu 16bitová a část

32bitový. Windows 3.0 podporoval skutečný režim procesoru,

při vývoji verze 3.1 bylo rozhodnuto opustit její podporu.

Windows 95 je 32bitový operační systém, který

funguje pouze v režimu chráněného procesoru. Jádro včetně ovládání

paměti a plánování procesů, obsahuje pouze 32bitový kód. Tento

snižuje náklady a urychluje práci. Pouze některé moduly mají 16-

bitový kód pro kompatibilitu s režimem MS-DOS. Na Windows 95 32-bit

kód se používá všude tam, kde je to možné

zvýšená spolehlivost a odolnost systému proti chybám. Navíc pro

kompatibilita se staršími aplikacemi a použitými ovladači a 16-

bitový kód.

Systém Windows NT není dalším vývojem dřívějšího systému

stávající produkty. Jeho architektura byla vytvořena od nuly, s přihlédnutím

požadavky na moderní operační systém. usilující

zajistit kompatibilitu (kompatibilitu) nového operačního systému,

Vývojáři Windows NT zachovali známé rozhraní Windows a implementovali je

podpora stávajících souborových systémů (např. FAT) a různé

aplikace (napsané pro MS-Dos, Windows 3.x). Vývojáři také

součástí nástrojů Windows NT pro práci s různými sítěmi

prostředek.

Spolehlivost a robustnost

poskytují architektonické prvky, které chrání aplikaci

programy před poškozením navzájem a operačním systémem. Windows NT

používá strukturované zpracování výjimek odolné vůči chybám na

všechny architektonické úrovně, což zahrnuje obnovitelný soubor

NTFS a poskytuje ochranu prostřednictvím vestavěného systému

zabezpečení a vylepšené techniky správy paměti.

Počáteční sektor pevného disku obsahuje hlavní kořenový záznam, který je načten do paměti a spuštěn.

Poslední část tohoto sektoru obsahuje tabulku oddílů - 4prvkovou tabulku s 16bajtovými prvky. S touto tabulkou manipuluje program FDISK (nebo ekvivalentní nástroj v jiném operačním systému).

Během spouštění systém ROM-BIOS načte hlavní kořenový záznam a předá řízení jeho kódu. Tento kód přečte tabulku oddílů a určí, který oddíl je označen jako aktivní. Správný kořenový sektor je poté načten do paměti a spuštěn.

Stůl 1. Struktura hlavní kořenové položky a tabulky oddílů

Tabulka 2 Struktura deskriptoru sekce

ID oddílu se používá k určení, zda primární a rozšířený oddíl existují a jsou umístěny na disku. Po nalezení požadovaného úseku lze jeho velikost a souřadnice extrahovat z odpovídajících polí deskriptoru. Pokud je v poli kódu oddílu zapsána 0, pak je deskriptor považován za prázdný, to znamená, že nedefinuje žádný oddíl na disku.

Tabulka 3 Kódy oddílů pro operační systémy Microsoft

Následující kódy jsou vyhrazeny pro operační systémy třetích stran:

• 02h - sekce CP/M;
• 03h - oddíl Xenix;
• 07h - oddíl OS/2 (systém souborů HPFS).

Poznámky:

1. Čísla cylindru a sektoru jsou 10 a 6 bitů:

   15

   14

   13

   12

   11

   10

   9

   8

   7

   6

   5

   4

   3

   2

   1

   0

   C

   C

   C

   C

   C

   C

   C

   C

   C

   C

   s

   s

   s

   s

   s

   s

   
   Jsou uspořádány tak, že když načtete CX s 16bitovou hodnotou, je připraveno na volání INT 13h pro čtení správné části disku. Po načtení hlavního záznamu o zatížení do oblasti paměti sect_buf se tedy byte kódu CMP ptr sect_buf, 80h

   zkontroluje, zda je aktivní první sekce a kód

   MOV CX, sect_buf

   načte CX, aby zavolal INT 13h, aby přečetl kořenový sektor oddílu #1.

2. Hodnota "relativní sektor" v offsetu 08h v každém oddílu je ekvivalentní záhlaví, sektoru a cylindru počáteční adresy oddílu. Relativní sektor 0 je stejný jako válec 0, hlava 0, sektor 1. Relativní číslo sektoru se zvyšuje nejprve pro každý sektor na hlavě, potom pro každou hlavu a nakonec pro každý válec.

   Použitelný vzorec:

   Rel_sec = (#cyl * sec_per_cyl * hlavy) + (#Cíl * sec_per_cyl) + (#sec -1)

   Oddíly začínají na sudém čísle válce, kromě prvního oddílu, který může začínat na válci 0, hlavě 0, sektoru 2 (protože sektor 1 je obsazen Master Boot Record).

   Když kořenová položka oddílu převezme kontrolu, DS:SI ukáže na odpovídající položku tabulky oddílů.

Struktura kořenového sektoru

Tabulka 4 Formát kořenového sektoru diskety nebo oddílu pevného disku

Poznámky:

1. Typy paměťových médií:
   • F0h - disketa, 2 strany, 18 sektorů na stopu;
   • F8h - pevný disk;
   • F9h - disketa, 2 strany, 15 sektorů na stopu;
   • FCh - disketa, 1 strana, 9 sektorů na stopu;
   • FDh - disketa, 2 strany, 9 sektorů na stopu;
   • FEh - disketa, 1 strana, 8 sektorů na stopu;
   • FFh - disketa, 2 strany, 8 sektorů na stopu.
2. Ke čtení tohoto sektoru použijte absolutní čtení INT 25h (DX=0). NEBO:
   • diskety: kořenový sektor = BIOS INT 13h hlava 0, stopa 0, sektor 1;
   • tvrdý: přečtěte si PartitionTable pro BIOS hlavy/stopy/sektoru.
3. BPB (BIOS Parameter Block) – podmnožina dat obsažených v kořenovém_sektoru. Požadavek na ovladač "Build BPB" vyžaduje, aby řidič dokončil blok uvedený výše. Délka BPB = 13 bajtů

Tabulka parametrů diskety

Tato 10bajtová struktura je také známá jako "Základní tabulka disku". Nachází se na adrese vektoru přerušení INT 1Eh (4bajtová adresa na 0:0078). Tato tabulka definuje některé důležité proměnné pro disketové jednotky. Je inicializován systémem ROM-BIOS a upraven systémem DOS, aby se zlepšil výkon diskety.

Tabulka 5 Formát tabulky parametrů disku

Tabulka parametrů pevného disku

Tato 16bajtová struktura je umístěna na adrese vektoru přerušení INT 41h (4bajtová adresa na 0:0104). Parametry pro druhý pevný disk (pokud existuje) jsou umístěny na adrese vektoru INT 46h . Tyto tabulky definují některé důležité proměnné pro operace s pevným diskem.

Tabulka 6 Formát tabulky pevného disku

Tabulka alokace souborů (FAT)

Velikost souboru se může časem změnit. Pokud povolíte uložení souboru pouze v sousedních sektorech, pak když se velikost souboru zvětší, OS jej musí zcela přepsat na jiný vhodný svazek (volná) oblast disku. Pro zjednodušení a urychlení operace přidávání nových dat do souboru používají moderní operační systémy alokační tabulky souborů (File Allocation Table, zkráceně FAT), které umožňují uložit soubor ve formě několika nesouvislých sekcí.

Při použití FAT je datová oblast logického disku rozdělena na části stejné velikosti - shluky. Cluster se může skládat z jednoho nebo více po sobě jdoucích sektorů na disku. Počet sektorů v clusteru musí být násobkem 2 N a může nabývat hodnot od 1 do 64 (velikost clusteru závisí na typu použitého FAT a velikosti logického disku).

Každý cluster má svou vlastní položku v tabulce FAT. První dva prvky FAT jsou vyhrazeny - pokud je na disku K datových clusterů, pak bude počet prvků FAT roven K + 2 . Typ FAT je určen hodnotou K:

1. pokud K<4085 - используется FAT12;
2. pokud 4084>K<65525 - используется FAT16;
3. pokud se použije 65524>K - FAT32.

Název typů FAT vychází z velikosti prvku. Prvek FAT12 má tedy velikost 12 bitů, FAT16 - 16 bitů, FAT32 - 32 bitů. Je třeba poznamenat, že ve FAT32 jsou čtyři nejvýznamnější binární číslice vyhrazeny a jsou během provozu operačního systému ignorovány (tj. významných je pouze sedm nejméně významných hexadecimálních číslic prvku).

FAT je propojený seznam, který operační systém používá ke sledování fyzického umístění dat na disku a k nalezení volné paměti pro nové soubory.

Adresář souborů (obsah) pro každý soubor obsahuje číslo počátečního prvku v tabulce FAT, odpovídající prvnímu clusteru v řetězci distribuce souborů. Odpovídající prvek FAT buď označuje konec řetězce, nebo odkazuje na další prvek a tak dále. Příklad:

Tento diagram ilustruje základní pojmy FAT. Ukazuje, že:

1. MYFILE.TXT zabírá 10 clusterů. První cluster je cluster 08, poslední cluster je 1Bh. Clusterový řetězec - 08h, 09h, 0Ah, 0Bh, 15h, 16h, 17h, 19h, 1Ah, 1Bh. Každý prvek ukazuje na další prvek v řetězci a poslední prvek obsahuje speciální kód (viz Tabulka 7).
2. Cluster 18h je označen jako vadný a není součástí distribučního řetězce.
3. Clustery 06h, 07h, 0Ch-14h a 1Ch-1Fh jsou prázdné a dostupné pro přidělení.
4. Další řetězec začíná shlukem 02h a končí shlukem 05h. Chcete-li zjistit název souboru, musíte najít položku obsahu s počátečním číslem clusteru 02h.

Tabulka 7 Význam prvků FAT

FAT obvykle začíná v logickém sektoru 1 na oddílu DOS (tj. lze jej číst na INT 25h s DX=1). Obecně musíte nejprve přečíst kořenový_sektor (DX=0) a vzít offset 0Eh . Udává, kolik kořenových a rezervních sektorů je před FAT. Pak použijte toto číslo (obvykle 1) jako obsah DX pro čtení FAT přes INT 25h .

Může existovat více kopií FAT. Obvykle jsou podporovány dvě identické kopie. V těchto případech jsou všechny kopie umístěny přímo vedle sebe.

Komentář:

• Obvyklá mylná představa je, že 16bitový FAT brání DOSu pracovat s disky většími než 32 megabajtů. Ve skutečnosti omezení spočívá v tom, že INT 25h/26h nemůže pracovat se SEKTORY většími než 65535. Protože velikost sektoru je obvykle 512 bajtů neboli půl kilobajtu, určuje to limit 32 megabajtů. Na druhou stranu vám nic nebrání mít větší sektory, takže teoreticky může DOS pracovat s jakýmkoli diskem.

1. Vynásobte číslo clusteru 3.
2. Pokud je číslo prvku sudé, proveďte operaci AND na čteném slově a masce 0FFFh. Pokud je číslo prvku liché, posuňte hodnotu o 4 bity doprava. V důsledku toho získáte požadovanou hodnotu prvku FAT.

Nyní zvažte postup zápisu prvku do FAT12.

1. Vynásobte číslo clusteru 3.
2. Výsledek vydělte 2 (délka prvku je 1,5 (3/2) bajtů).
3. Přečtěte 16bitové slovo z FAT s použitím výsledku předchozí operace jako adresy.
4. Pokud je číslo prvku sudé, proveďte operaci AND na čteném slově a masce 0F000h a poté operaci OR na výsledku a hodnotě zapisovaného prvku. Pokud je číslo prvku liché a čtené slovo a maska ​​0F000h, posuňte hodnotu doleva o 4 bity a NEBO výsledek předchozí operace.
5. Zapište výsledné 16bitové slovo zpět do FAT.

Komentář:

• 12bitový záznam může překročit hranice dvou sektorů, takže buďte opatrní při čtení jednoho sektoru FAT najednou.
  16bitové prvky jsou jednodušší – každý prvek obsahuje 16bitový offset (od začátku FAT) dalšího prvku v řetězci.
  32bitové prvky – každý prvek obsahuje 32bitový offset dalšího prvku v řetězci.

Programy v jazyce symbolických instrukcí často používají algoritmus „posunout a přidat“ místo instrukce MUL k provedení násobení 3: původní číslo je zkopírováno, zkopírované číslo je posunuto doleva o jeden bit (násobení 2) a poté obě čísla se sčítají (x + 2x = 3x). Místo instrukce DIV je použit posun doprava o jeden bit.

Položka FAT obsahuje číslo clusteru, ale při práci s disky na nízké úrovni je adresovatelnou jednotkou dat sektor, nikoli cluster.

Disketa (nebo oddíl pevného disku) má následující strukturu:

1. kořenové a rezervní sektory;
2. FAT#1;
3. FAT#2;
4. kořenový adresář (neexistuje ve FAT32);
5. datová oblast.

Každý úsek v této struktuře má proměnnou délku a pro správný převod čísla clusteru na číslo sektoru je nutné znát délku každého takového úseku.

Chcete-li získat číslo počátečního sektoru klastru z čísla klastru ClustNum (přečíst z příslušného pole v položce adresáře nebo v řetězci FAT), můžete použít nezdokumentovanou funkci OS 32h nebo přečíst kořenový sektor a použít následující vzorce:

root_sectors = (RootSiz * 32) / 512 data_start = ResSecs + (FatSize * FatCnt) + root_sectors_start_sector = data_start + ((ClustNum - 2) * ClustSiz) ,

kde hodnoty proměnných: RootSiz , ResSecs , FatSize , FatCnt , ClustSiz jsou převzaty z kořenového sektoru nebo z BPB .

Před operací čtení INT 25h nebo zápisu INT 26h nastavte DX=start_sector.

Adresáře souborů

Adresář souborů je pole 32bajtových prvků - deskriptorů souborů. Z hlediska operačního systému vypadají všechny adresáře (kromě kořenového adresáře v systémech FAT12 a FAT16) jako soubory a mohou obsahovat libovolný počet položek.

Kořenový adresář je hlavní adresář na disku, ze kterého začíná strom podadresářů. Pro kořenový adresář ve FAT12 a FAT16 v systémové oblasti logického disku je přiděleno speciální místo s pevnou velikostí (16 KB), určené pro uložení 512 prvků. V systému FAT32 je kořenový adresář soubor libovolné velikosti.

Tabulka 8 Struktura prvků adresáře

Znak "*" znamená, že pole je zpracováno pouze v systému souborů FAT32. V systémech FAT12 a FAT16 je pole považováno za rezervované a obsahuje hodnotu 0.

Krátký název souboru se skládá ze dvou polí: 8bajtového pole obsahujícího skutečný název souboru a 3bajtového pole obsahujícího příponu. Pokud je název souboru zadaný uživatelem kratší než osm znaků, pak je doplněn mezerami (kód mezery - 20h), pokud je zadaná přípona kratší než tři znaky, je doplněn také mezerami.

Některé funkce systému DOS vyžadují jako parametr bajty atributů souboru. Bajtové bity atributu jsou nastaveny na 1, pokud má soubor odpovídající vlastnost:

• bit 0 - pouze pro čtení;
• bit 1 - skrytý;
• bit 2 - systém;
• bit 3 - identifikátor svazku;
• bit 4 - adresář;
• bit 5 - archivováno;
• bity 6 a 7 jsou rezervovány (nastaveny na 0).

Pole času vytvoření souboru a pole času poslední operace zápisu souboru mají následující formát:

Při vytváření souborů se data počítají od začátku epochy MS-DOS, tzn. ze dne 01.01.1980. Bity 9-15 obsahují číslo roku mínus 1980 (platné hodnoty jsou 0 až 127).

Dlouhé názvy souborů

Počínaje Windows 95 lze souboru přiřadit (kromě krátkého názvu) tzv. dlouhý název. K uložení dlouhého názvu se používají prázdné adresářové prvky, které sousedí s hlavním prvkem - deskriptorem souboru. Přítomnost jedniček v bitech 0-3 bajtu atributu je známkou toho, že se k uložení části dlouhého názvu souboru používá prvek volného adresáře (tato kombinace není možná u deskriptorů souborů a adresářů). Krátké a dlouhé názvy souborů jsou jedinečné, tzn. se nesmí vyskytovat dvakrát ve stejném adresáři.

Dlouhý název se nepíše ve znacích ASCII, ale ve formátu Unicode, kde každá národní abeceda odpovídá sadě kódů. Odplatou za všestrannost Unicode je snížení hustoty úložiště – každý znak zabírá dva bajty (16bitové slovo). V prázdných prvcích adresáře je dlouhé jméno zapsáno ve formě rozřezané na kousky (viz tabulka 9).

Tabulka 9 Struktura prvku adresáře, který ukládá fragment dlouhého názvu souboru

Dlouhý název je zapsán do adresáře jako první, přičemž fragmenty jsou umístěny v opačném pořadí, počínaje posledním:

Všechny adresáře, s výjimkou kořenového adresáře, obsahují v prvních dvou prvcích místo deskriptorů souborů speciální odkazy. Prvek #0 obsahuje ukazatel na samotný adresář a pole názvu obsahuje jednu tečku ("."). Prvek č. 1 obsahuje ukazatel na nadřazený adresář a pole názvu obsahuje dvě tečky (.."). Pokud je odkaz na tabulku FAT pro položku #1 null, pak je aktuální adresář v kořenovém adresáři.

Informační blok disku je tvořen funkcí UNDOCUMENTED DOS 32h.

Všechny informace zde obsažené lze získat načtením kořenového sektoru a vyvoláním řady dalších funkcí OS s některými výpočty, ale informační blok je pohodlný v tom, že obsahuje všechna data pohromadě. Toto je jediné volání, které vrací adresu záhlaví ovladače zařízení.

Tabulka 10 Schéma informačního bloku disku

Bitové příznaky otevřeného režimu:

1. 0-2: Síťová oprávnění procesu
   000 - čtení; 001 - záznam; 010 - čtení a psaní.
2. 4-6: Dělený režim:
   000 - režim kompatibility
   001 = exkluzivní zachycení souboru
   010 = odmítnout zápis
   011 = odmítnutí čtení
   100 = nic neodmítat
3. 7: Dědičnost:
   1 - soubor je soukromý pro tento proces 0 - zděděný podřízenými procesy

Pokud bajt atributu souboru označuje pouze pro čtení, přepíše tyto příznaky.

Bity Network Permission a Sharing Mode mají vliv pouze v případě, že je nainstalován program SHARE.

O souborech a strukturách souborů

Co je soubor

Informace na externích médiích se ukládají jako soubory. Práce se soubory je velmi důležitý druh práce na počítači. Vše je uloženo v souborech: software i informace nezbytné pro uživatele. Se soubory, stejně jako s obchodními dokumenty, musíte neustále něco dělat: kopírovat je z jednoho média na druhé, ničit nepotřebné, vytvářet nové, hledat je, přejmenovávat je, uspořádat je v jednom nebo jiném pořadí atd.

Soubor- to jsou informace uložené na externích médiích a spojené společným názvem.

Pro objasnění významu tohoto pojmu je vhodné použít následující přirovnání: samotný informační nosič (disk) je podobný knize. Mluvili jsme o tom, že kniha je vnější pamětí člověka a magnetický disk je vnější pamětí počítače. Kniha se skládá z kapitol (příběhů, oddílů), z nichž každá má svůj název. Také soubory mají své vlastní názvy. Říká se jim názvy souborů. Na začátku nebo na konci knihy bývá obsah – seznam názvů kapitol. Na disku je i takový seznam adresářů obsahující názvy uložených souborů.

Adresář lze zobrazit a zjistit, zda je požadovaný soubor na daném disku.

Každý soubor obsahuje samostatný informační objekt: dokument, článek, číselné pole, program atd. Informace obsažené v souboru se stanou aktivními, tj. mohou být počítačem zpracovány až po načtení do paměti RAM.

Každý uživatel pracující na počítači musí pracovat se soubory. I pro hraní počítačové hry je potřeba zjistit, ve kterém souboru je její program uložen, umět tento soubor najít a program inicializovat.

Práce se soubory na počítači se provádí pomocí souborového systému. Souborový systém- Toto je funkční část operačního systému, která zajišťuje operace se soubory.

Pro nalezení požadovaného souboru musí uživatel vědět: a) jaký je název souboru; b) kde je soubor uložen.

Název souboru

Téměř ve všech operačních systémech se název souboru skládá ze dvou částí oddělených tečkou. Například:

Vlevo od tečky je skutečný název souboru (mu-prog). Část názvu následující za tečkou se nazývá přípona souboru (pas). Obvykle se v názvech souborů používají latinská písmena a číslice. Na většině operačních systémů je maximální délka rozšíření 3 znaky. Navíc název souboru nemusí mít příponu. V operačním systému Windows jsou v názvech souborů povolena ruská písmena; maximální délka názvu je 255 znaků.

Přípona určuje, jaké informace jsou v souboru uloženy. Například přípona .txt obvykle označuje textový soubor (obsahuje text); rsx extension - grafický soubor (obsahuje obrázek), zip nebo gag - archivní soubor (obsahuje archiv - komprimované informace), pas - program Pascal.

Logické pohony

Na jednom počítači může být více diskových jednotek - zařízení pro práci s disky. Každé jednotce je přiřazen jednopísmenný název (následovaný dvojtečkou), například A:, B:, C:. Na osobních počítačích je často velkokapacitní disk zabudovaný do systémové jednotky (nazývá se pevný disk) rozdělen do sekcí. Každý z těchto oddílů se nazývá logická jednotka a jmenuje se C:, D:, E: atd. Názvy A: a B: obvykle označují malé vyměnitelné disky – diskety (floppy). Lze je také považovat za názvy disků, pouze logické, z nichž každý zcela zabírá skutečný (fyzický) disk. Proto jsou A:, B:, C:, D: všechny názvy logických jednotek.

Název logické jednotky obsahující soubor je první "souřadnicí", která určuje umístění souboru.

Struktura souborů na disku

Zavolá se celá sada souborů na disku a vztahy mezi nimi struktura souboru. Různé operační systémy mohou podporovat různé uspořádání struktury souborů. Existují dva typy struktur souborů: jednoduché nebo jednoúrovňové a hierarchické – víceúrovňové.

Jednoúrovňová struktura souborů je jednoduchá sekvence souborů. Chcete-li najít soubor na disku, stačí zadat pouze název souboru. Pokud je například soubor tetris.exe umístěn na jednotce A:, jeho „úplná adresa“ vypadá takto:

Operační systémy s jednoúrovňovou strukturou souborů se používají na nejjednodušších výukových počítačích vybavených pouze disketami.

Vrstvená struktura souborů- stromový (hierarchický) způsob organizace souborů na disku. Pro usnadnění pochopení této problematiky použijeme analogii s tradičním „papírovým“ způsobem ukládání informací. V takové analogii je soubor prezentován jako nějaký titulovaný dokument (text, kresba) na listech papíru. Další největší prvek struktury souboru se nazývá katalog. V „papírové“ analogii budeme adresář reprezentovat jako složku, do které můžete umístit spoustu dokumentů, tedy souborů. Adresář také dostane svůj vlastní název (představte si, že je napsán na přebalu složky).

Adresář může být sám součástí jiného adresáře, který je mimo něj. Je to podobné, jako když je složka vnořena do jiné větší složky. Každý adresář tedy může obsahovat mnoho souborů a podadresářů (nazývaných podadresáře). Adresář nejvyšší úrovně, který není vnořen do žádného jiného adresáře, se nazývá kořenový adresář.

V operačním systému Windows se pojem "složka" používá k označení pojmu "adresář".

Grafické znázornění hierarchické struktury souborů se nazývá strom.

Na Obr. 2.9 názvy adresářů jsou psány velkými písmeny a soubory malými písmeny. Zde v kořenovém adresáři jsou dvě složky: IVANOV a PETROV a jeden soubor fin.com. Složka IVANOV obsahuje dvě podsložky PROGS a DATA. Složka DATA je prázdná; ve složce PROGS jsou tři soubory atd. Ve stromu je kořenový adresář obvykle reprezentován symbolem \.

Cesta k souboru

Nyní si představte, že potřebujete najít konkrétní dokument. K tomu potřebujete znát krabici, ve které se nachází, a také „cestu“ k dokumentu uvnitř krabice: celou sekvenci složek, které musíte otevřít, abyste se dostali k papírům, které hledáte. pro.

Druhá souřadnice, která určuje umístění souboru, je cesta k souboru na disku. Cesta k souboru je posloupnost názvů adresářů, počínaje kořenovým adresářem a končící adresářem, ve kterém je soubor přímo uložen.

Zde je známá pohádková obdoba pojmu „cesta k souboru“: „Na dubu visí truhla, v truhle zajíc, v zajíci kachna, v kachně vejce, v kachně jehla vejce, na jehož konci je Koshcheevova smrt.“

Sekvenční zapsaný název logické jednotky, cesta k souboru a název souboru jsou celý název souboru.

Pokud je znázorněno na Obr. Struktura souborů 2.9 je uložena na jednotce C:, potom plné názvy některých souborů v ní obsažených v symbolech operačních systémů MS-DOS a Windows vypadají takto:

C:\IVANOV\PROGS\progl.pas

C:\PETROV\DATA\task.dat

Tabulka přidělení souborů

Informace o struktuře souborů na disku jsou obsaženy na stejném disku ve formě alokační tabulky souborů. Pomocí souborového systému OS může uživatel postupně prohlížet obsah adresářů (složek) na obrazovce a pohybovat se ve stromové struktuře souborů nahoru nebo dolů.

Na Obr. 2.10 ukazuje příklad zobrazení stromu adresářů na logické jednotce E: na obrazovce počítače (levé okno).

V pravém okně se zobrazuje obsah složky ARCON. "), pak sada souborů různých typů. Odtud je například zřejmé, že úplný název prvního souboru v seznamu je následující:

E:\GAME\GAMES\ARCON\dos4gw.exe

Z tabulky můžete získat další informace o souborech. Například dos4gw.exe má velikost 254 556 bajtů a byl vytvořen 31. května 1994 ve 2:00.

Po nalezení záznamu o požadovaném souboru v takovém seznamu může uživatel pomocí příkazů OS s ním provádět různé akce: inicializovat program obsažený v souboru; odstranit, přejmenovat, zkopírovat soubor. Jak všechny tyto operace provádět, se dozvíte v praktické lekci.

Otázky a úkoly

1. Jak se jmenuje operační systém používaný ve vaší počítačové třídě?
2. Jakou strukturu souborů používá operační systém na vašich počítačích (jednoduchý, víceúrovňový)?
3. Kolik fyzických disků mají vaše počítače? Kolik logických jednotek je na fyzických jednotkách a jaké jsou názvy jejich operačních systémů?
4. Jaká jsou pravidla pro názvy souborů ve vašem OS?
5. Jaká je cesta k souboru na disku, úplný název souboru?
6. Naučte se (pod vedením učitele) prohlížet na obrazovce adresáře disků na svých počítačích.
7. Naučte se inicializovat programy z programových souborů (např. exe, com).
8. Naučte se provádět základní operace se soubory ve vašem OS (kopírovat, přesouvat, mazat, přejmenovávat soubory).

Uživatelské rozhraní

Přátelské uživatelské rozhraní

A nyní se seznamte s konceptem „uživatelského rozhraní“, který je pro vás nový.

Vývojáři moderního softwaru se snaží, aby byla práce uživatele u počítače pohodlná, jednoduchá a vizuální. Spotřebitelské kvality jakéhokoli programu jsou do značné míry určeny pohodlím jeho interakce s uživatelem.

Forma interakce mezi programem a uživatelem se nazývá uživatelské rozhraní. Uživatelsky přívětivá forma interakce se nazývá přátelské uživatelské rozhraní.

Objektově orientované rozhraní

Rozhraní moderních systémových a aplikačních programů se nazývá objektově orientované rozhraní. Příkladem operačního systému, který implementuje objektově orientovaný přístup, je Windows.

Operační systém pracuje s různými objekty, mezi které patří: dokumenty, programy, jednotky, tiskárny a další objekty, se kterými se při práci v operačním systému setkáváme.

Dokumenty obsahují některé informace: text, zvuk, obrázky atd. Ke zpracování dokumentů se používají programy. Samostatné programy a dokumenty jsou neoddělitelně propojeny: textový editor pracuje s textovými dokumenty, grafický editor pracuje s fotografiemi a ilustracemi, program pro zpracování zvuku umožňuje nahrávat, opravovat a poslouchat zvukové soubory.

Dokumenty a programy jsou informační objekty. A objekty jako diskové jednotky a tiskárny jsou hardwarové (fyzické) objekty. Operační systém se přidruží k objektu:

grafické označení;

vlastnosti;

chování.

V rozhraní operačního systému se ikony (nazývají se také piktogramy, ikony) a názvy používají k označení dokumentů, programů, zařízení. Název a ikona usnadňují rozlišení jednoho objektu od druhého (obrázek 2.11).

Každý objekt má přiřazenou specifickou sadu vlastností a sadu akcí, které lze s objektem provést.

Vlastnosti dokumentu jsou například jeho umístění ve struktuře souboru a jeho velikost. Akce s dokumentem: otevření (zobrazení nebo poslech), přejmenování, tisk, kopírování, uložení, odstranění atd.

Kontextová nabídka

Operační systém poskytuje stejné uživatelské rozhraní při práci s různými objekty. V operačním systému Windows slouží k seznámení se s vlastnostmi objektu a možnými akcemi s ním kontextová nabídka (obr. 2.12) (vyvolání kontextové nabídky vyberte ikonu objektu a klikněte pravým tlačítkem).

Jídelní lístek- Toto je seznam zobrazený na obrazovce, ze kterého si uživatel může vybrat položku, kterou potřebuje.

Rýže. 2.12. Kontextová nabídka dokumentu

V nabídce na Obr. 2.12 všechny odstavce kromě posledního odkazují na akce, které lze s dokumentem provést. Požadovaná položka nabídky se vybírá pomocí kurzorových kláves nebo manipulátoru (například myši). Pokud vyberete položku nabídky "Vlastnosti", zobrazí se na obrazovce seznam vlastností tohoto objektu.

Otázky a úkoly

1. Jaké je uživatelské rozhraní?
2. Co charakterizuje objekt (z hlediska objektově orientovaného přístupu)?
3. Jak můžete zjistit vlastnosti objektu nebo s ním provést akci?

O souborech a strukturách souborů

Soubor

Soubor(Angličtina) soubor- složka) - pojem ve výpočetní technice: entita, která umožňuje přístup k jakémukoli zdroji výpočetního systému a má řadu funkcí:

• pevný název (sekvence znaků, číslo nebo něco jiného, ​​co soubor jednoznačně charakterizuje);
• definovanou logickou reprezentaci a její odpovídající operace čtení/zápisu.

Může to být cokoli - od sekvence bitů (ačkoli ji čteme v bajtech, nebo spíše slovech-skupinách bajtů, každá po čtyřech, osmi, šestnácti) až po databázi s libovolnou organizací nebo jakoukoli mezilehlou možností; vícerozměrná databáze, přísně uspořádaná.

První případ odpovídá operacím čtení/zápisu streamu a/nebo pole (tedy sekvenčnímu nebo s přístupem podle indexu), druhý - příkazům DBMS. Pokročilé možnosti - čtení a analýza všech druhů formátů souborů.

V informatice se používá následující definice: soubor je pojmenovaná sekvence bajtů.

Práce se soubory je realizována pomocí operačních systémů.

Názvy jako soubory mají a jsou zpracovány podobným způsobem:

• datové oblasti (volitelně na disku);
• zařízení (jak fyzická, například porty, tak virtuální);
• datové toky (zejména vstup nebo výstup procesu) („potrubí“ by mělo být přeloženo slovem „potrubí“);
• síťové zdroje, zásuvky;
• objekty operačního systému.

Soubory prvního typu historicky vznikly jako první a jsou nejrozšířenější, proto se datová oblast odpovídající názvu často také nazývá "soubor".

Soubor jako datová oblast

Informace na externích médiích se ukládají jako soubory. Práce se soubory je velmi důležitý druh práce na počítači. Vše je uloženo v souborech: software i informace nezbytné pro uživatele. Se soubory, stejně jako s obchodními dokumenty, musíte neustále něco dělat: kopírovat je z jednoho média na druhé, ničit nepotřebné, vytvářet nové, hledat je, přejmenovávat je, uspořádat je v jednom nebo jiném pořadí atd.

Soubor- to jsou informace uložené na externích médiích a spojené společným názvem.

Pro objasnění významu tohoto pojmu je vhodné použít následující přirovnání: samotný informační nosič (disk) je podobný knize. Mluvili jsme o tom, že kniha je vnější pamětí člověka a magnetický disk je vnější pamětí počítače. Kniha se skládá z kapitol (příběhů, oddílů), z nichž každá má svůj název. Také soubory mají své vlastní názvy. Říká se jim názvy souborů. Na začátku nebo na konci knihy bývá obsah – seznam názvů kapitol. Na disku je i takový seznam adresářů obsahující názvy uložených souborů.

Adresář lze zobrazit a zjistit, zda je požadovaný soubor na daném disku.

Každý soubor obsahuje samostatný informační objekt: dokument, článek, číselné pole, program atd. Informace obsažené v souboru se stanou aktivními, tj. mohou být počítačem zpracovány až po načtení do paměti RAM.

Každý uživatel pracující na počítači musí pracovat se soubory. I pro hraní počítačové hry je potřeba zjistit, ve kterém souboru je její program uložen, umět tento soubor najít a program inicializovat.

Práce se soubory na počítači se provádí pomocí souborového systému. Souborový systém- Toto je funkční část operačního systému, která zajišťuje operace se soubory.

Pro nalezení požadovaného souboru musí uživatel vědět: a) jaký je název souboru; b) kde je soubor uložen.

Název souboru

Téměř ve všech operačních systémech se název souboru skládá ze dvou částí oddělených tečkou. Například:

Vlevo od tečky je skutečný název souboru (mu-prog). Část názvu následující za tečkou se nazývá přípona souboru (pas). Obvykle se v názvech souborů používají latinská písmena a číslice. Na většině operačních systémů je maximální délka rozšíření 3 znaky. Navíc název souboru nemusí mít příponu. V operačním systému Windows jsou v názvech souborů povolena ruská písmena; maximální délka názvu je 255 znaků.

Přípona určuje, jaké informace jsou v souboru uloženy. Například přípona .txt obvykle označuje textový soubor (obsahuje text); rsx extension - grafický soubor (obsahuje obrázek), zip nebo gag - archivní soubor (obsahuje archiv - komprimované informace), pas - program Pascal.

Logické pohony

Na jednom počítači může být více diskových jednotek - zařízení pro práci s disky. Každé jednotce je přiřazen jednopísmenný název (následovaný dvojtečkou), například A:, B:, C:. Na osobních počítačích je často velkokapacitní disk zabudovaný do systémové jednotky (nazývá se pevný disk) rozdělen do sekcí. Každý z těchto oddílů se nazývá logická jednotka a jmenuje se C:, D:, E: atd. Názvy A: a B: obvykle označují malé vyměnitelné disky – diskety (floppy). Lze je také považovat za názvy disků, pouze logické, z nichž každý zcela zabírá skutečný (fyzický) disk. Proto jsou A:, B:, C:, D: všechny názvy logických jednotek. Název logické jednotky obsahující soubor je první "souřadnicí", která určuje umístění souboru.

Logický disk má dva stavy – aktuální a pasivní. Aktuální disk – disk, na kterém uživatel pracuje v aktuálním strojovém čase. Pasivní disk je disk, se kterým momentálně není spojení.

Struktura souborů na disku

Zavolá se celá sada souborů na disku a vztahy mezi nimi struktura souboru. Různé operační systémy mohou podporovat různé uspořádání struktury souborů. Existují dva typy struktur souborů: jednoduché nebo jednoúrovňové a hierarchické – víceúrovňové.

Jednoúrovňová struktura souborů je jednoduchá sekvence souborů. Chcete-li najít soubor na disku, stačí zadat pouze název souboru. Pokud je například soubor tetris.exe umístěn na jednotce A:, jeho „úplná adresa“ vypadá takto:

Operační systémy s jednoúrovňovou strukturou souborů se používají na nejjednodušších výukových počítačích vybavených pouze disketami.

Vrstvená struktura souborů- stromový (hierarchický) způsob organizace souborů na disku. Pro usnadnění pochopení této problematiky použijeme analogii s tradičním „papírovým“ způsobem ukládání informací. V takové analogii je soubor prezentován jako nějaký titulovaný dokument (text, kresba) na listech papíru. Další největší prvek struktury souboru se nazývá katalog. V „papírové“ analogii budeme adresář reprezentovat jako složku, do které můžete umístit spoustu dokumentů, tedy souborů. Adresář také dostane svůj vlastní název (představte si, že je napsán na přebalu složky).

Adresář může být sám součástí jiného adresáře, který je mimo něj. Je to podobné, jako když je složka vnořena do jiné větší složky. Každý adresář tedy může obsahovat mnoho souborů a podadresářů (nazývaných podadresáře). Adresář nejvyšší úrovně, který není vnořen do žádného jiného adresáře, se nazývá kořenový adresář.

V operačním systému Windows se pojem "složka" používá k označení pojmu "adresář".

Grafické znázornění hierarchické struktury souborů se nazývá strom.

Na Obr. 1 názvy adresářů jsou psány velkými písmeny a názvy souborů jsou psány malými písmeny. Zde v kořenovém adresáři jsou dvě složky: IVANOV a PETROV a jeden soubor fin.com. Adresář IVANOV obsahuje dva vnořené adresáře PROGS a DATA. Adresář DATA je prázdný; v adresáři PROGS jsou tři soubory atd. Ve stromu je kořenový adresář obvykle reprezentován \.

Rýže. 1. Příklad hierarchické struktury souborů

Adresář má dva stavy (podobně jako logické jednotky) – aktuální a pasivní. Operační systém si pamatuje aktuální adresář ke každému logickému datu aktuálního disku.V tomto případě OS ukládá název disku a název adresáře.