РЕФЕРАТ
По дисциплине «Информатика»
на тему:
Файловая система MS-DOS
1.
Файловая система MS-DOS
При наличии большого числа программ и данных необходим строгий их учёт и систематизация. Операционным системам приходится работать с различными потоками данных, разными аппаратными и периферийными устройствами компьютера.
Организовать упорядоченное управление всеми этими объектами позволяет файловая система.
На операционные системы персональных компьютеров наложила глубокий отпечаток концепция файловой системы, лежащей в основе операционной системы UNIX. В ОС UNIX подсистема ввода-вывода унифицирует способ доступа, как к файлам, так и к периферийным устройствам. Под файлом при этом понимают набор данных на диске, терминале или каком-либо другом устройстве. Таким образом, файловая система – это система управления данными.
Файловые системы операционных систем создают для пользователей некоторое виртуальное представление внешних запоминающих устройств ЭВМ, позволяя работать с ними не на низком уровне команд управления физическими устройствами (например, обращаться к диску с учётом особенностей его адресации), а на высоком уровне наборов и структур данных. Файловая система скрывает от программистов картину реального расположения информации во внешней памяти, обеспечивает независимость программ от особенностей конкретной конфигурации ЭВМ, или, как ещё говорят, логический уровень работы
с файлами. Файловая система также обеспечивает стандартные реакции на ошибки, возникающие при обмене данными. Пользователь, работая в контексте определённого языка программирования, обычно использует файлы как поименованные совокупности данных, хранимые во внешней памяти и имеющие определённую структуру. При работе с файлами пользователю предоставляются средства для создания новых файлов, операции по считыванию и записи информации и т. д., не затрагивающие конкретные вопросы программирования работы канала по пересылке данных, по управлению внешними устройствами.
2.
Файловая структура логического диска
Чтобы обратиться к информации на диске (находящейся в файле), надо знать физический адрес первого сектора (№ поверхности + № дорожки + № 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.
3. Логические диски
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.
3. Элементы файловой структуры
- стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор
- таблица
- корневой каталог
- область данных
Эти элементы создаются специальной программами (в среде MS-DOS) в процессе инициализации диска. Рис. 1
4. Стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор)
Здесь записана информация, необходимая MS-DOS для работы с диском: - идентификатор OS
- размер сектора
- 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
5.
Область данных диска
пронумерованных кластеров. FAT
FAT - крайне важный элемент Файловой Структуры!
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.
Это определенная область Диска, создаваемая в процессе инициализации Диска, где содержится информация о файлах и каталогах, хранящихся на Диске. Корневой Каталог ВСЕГДА
7. 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). Рис. 2
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». 8. 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). Рис. 3
Идентификация Логических Дисков, Каталогов и Файлов:
Идентификация Логических дисков, Каталогов, Файлов осуществляется на базе имен. ВНИМАНИЕ!
Файловая система MS-DOS НЕ допускает, чтобы были Логические Диски, Каталоги, Файлы с одинаковыми ИДЕНТИФИКАТОРАМИ! В качестве имени логического диска
Каждый Файл
ПОЛНОЕ Имя Файла (Каталога), кроме корневого, состоит из следующих частей (рис.4): - имя логического диска (A..Z), - символ-разделитель (двоеточие) “:
- символ, идентифицирующий корневой каталог - "
- 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 ”+
каталога ”+
доступа к файлу
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,
Рис. 4
Таким образом, размер собственно имени файла НЕ превышает 12 символов!
В ПОЛНОМ имени файла разрешается
A-Z 0-9 $ & # `~ ( ) - % ! _ ^
В ПОЛНОМ имени файла запрещается
ЗАПРЕЩАЕТСЯ
Примеры допустимых
28-03-96.doc, 123.45 Примеры НЕ допустимых
123456789.txt, aa?.doc, 35*.? It.F.doc, .txt 9. Использование расширений
Файлы, хранящиеся на диске, с точки зрения файловой системы
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.
10. Общие команды MS DOS
Общие команды распознаются и выполняются командным процессором command.com. Команды вводятся с клавиатуры, их ввод завершается нажатием клавиши <ВВОД> (<ENTER>). 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. Полный синтаксис таков: DIR [диск:] [путь] [имя_файла] [/P] [/W] [/A[[:]атрибуты]] [/O[[:]порядок_сортировки]] [.]
управляет порядком сортировки файлов в выдаваемом на экран списке. Без этого параметра имена файлов и директориев выдаются в алфавитном порядке. Задавая его соответствующим образом, можно организовать вывод файлов и директориев в порядке, обратном алфавитному, в алфавитном или обратном порядке по именам расширений, в порядке возрастания или убывания даты и времени последнего изменения содержимого файла или директория, в порядке возрастания или убывания их размеров. Еще несколько команд той же группы (только имена):
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
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. Примеры.
Еще несколько команд той же группы (только имена; параметры и ключи можно найти в справочниках):
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:DOSMOUSE.COM . Для эффективной работы с различными типами микропроцессоров компьютера (80286, 80386, 80486, Pentium) и размеров оперативной памяти используют специальные драйверы: DEVISE+C:DOSHIMEM.SYS DEVISE+C:DOSEMM386.EXE NOEMS DEVISE+C:DOSEMM486.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. Пример: BUFFER+20 . С помощью команды FILES можно указать число файлов, которые могут быть одновременно использованы системой и программами. Использованная литература:
1. Информатика: Учеб. пособие для студ. пед. вузов/ А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хённер; Под ред. Е.К.Хённера. – М., 1999. – 816 2. Справочное Руководство по IBM PC. Методические материалы. Часть 2 ТПП “СФЕРА”. М. 1991 г. 3. Савельев А.Я., Сазонов Б.А., Лукьянов С.Э. "Персональный компьютер для всех". Книга 1. М., ВЫСШАЯ ШКОЛА, 1991 г. 4. Брябрин В.М. “Программное обеспечение персональных ЭВМ”. М. “НАУКА”, 1990 г. 5. Фигурнов В.Э. “IBM PC для Пользователя” г. Уфа, НПО “Информатика и Компьютеры”, 1993 г. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||