Прикладная информатика (стр. 9 )

·  комплекта прикладных программ (например, простейший текстовый и графический редактор).

Основными функциями ОС являются:

·  загрузка программ в оперативную память и управление ходом их выполнения;

·  обеспечение операций по обмену данными между выполняющейся программой и внешними устройствами;

·  обслуживание нестандартных ситуаций в ходе выполнения программы;

·  удаление выполненной программы из оперативной памяти и освобождение места для загрузки новой программы;

·  организация хранения и поиска программ и данных на внешних носителях;

·  организация взаимодействия пользователя и операционной системы – прием и выполнение команд пользователя;

·  выполнение различных вспомогательных (сервисных) функций, таких как форматирование дисковых устройств, копирование информации с одного дискового устройства на другое и некоторые другие.

В настоящее время наибольшее распространение имеют следующие операционные системы:

·  MS DOS (Microsoft Disk Operation System) – выпускается фирмой Microsoft с 1981 г.; она работает в текстовом режиме; известны также ее разновидности от других фирм-разработчиков: DR DOS, PC DOS;

·  OS/2 – разрабатывается фирмой IBM;

·  Unix – создана корпорацией Bell Laboratory;

·  МасОС – выпускается фирмой Apple для компьютеров типа Macintosh;

·  NetWare – сетевая операционная система, выпускается фирмой Novell;

·  Windows 95/98/NT/2000/XP/2003 – разрабатываются фирмой Microsoft.

Операционная система MS DOS в настоящее время установлена на подавляющем большинстве персональных компьютеров. Сравнение системы MS DOS с широко используемыми в настоящее время операционными системами, например Windows, позволяет отметить следующие недостатки MS DOS (и DOS-приложений):

·  отсутствие стандартов в интерфейсе;

·  однозадачный режим работы;

·  неэффективное использование оперативной памяти;

·  зависимость прикладных программ от характеристик внешних устройств;

·  необходимость текстового ввода команд.

Изначально система MS DOS разрабатывалась в однозадачном текстовом режиме и предусматривала ввод команд в виде текста в командной строке, что вызывало затруднения у многих пользователей.

Многочисленные приложения, разработанные в системе MS DOS (DOS-приложения), имеют разнородный интерфейс без каких-либо стандартов. Использование каждой DOS-программы или приложения требует от пользователя первоначального (иногда непростого) освоения приемов работы с этой программой.

Появление операционной оболочки Norton Commander (NC) существенно упростило использование MS DOS.

Несмотря на отмеченные недостатки, операционная система MS DOS и DOS-приложения все еще применяются достаточно широко, особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность работать на современной достаточно мощной вычислительной технике или нет необходимости использовать графический режим – в банках, на торговых терминалах и в ряде других областей.

Большинство приложений MS DOS, кроме тех, в которых использованы какие-либо экзотические методы управления памятью или другие ухищрения, нормально работает под управлением Windows. Однако эти приложения в общем случае не могут пользоваться преимуществами Windows и работают медленнее, чем непосредственно под управлением MS DOS.

Различают однозадачные, многозадачные и многопользовательские системы.

Однозадачными называются ОС, позволяющие выполнять только одну программу в каждый сеанс работы пользователя. Для запуска другой программы необходимо завершить или временно приостановить работу с предыдущей. Типичной однозадачной ОС является MS DOS.

Многозадачные ОС позволяют имитировать одновременное выполнение нескольких программ (задач), одна из которых называется активной, остальные – фоновыми. На самом деле, поскольку один процессор не может выполнять в один и тот же момент более одной команды, программы в такой системе выполняются не параллельно, а последовательно. Процессор выполняет небольшие фрагменты запущенных программ поочередно, переключаясь между ними несколько десятков раз в секунду. Время, отведенное для выполнения каждого фрагмента задачи, называется квантом. Поскольку каждая выполняющаяся программа занимает часть ресурсов системы, производительность программы в многозадачной системе обычно ниже, чем она была бы в однозадачной. Количество одновременно выполняющихся задач ограничивается объемом памяти и производительностью системы. Более существенно для пользователя, что для запуска новой программы нет необходимости завершать остальные и можно работать параллельно с несколькими программами (например, с текстовым ре-дактором и электронной таблицей). Многозадачными является большинство современных ОС для ПК, например, MS Windows различных версий, OS/2, Mac OS и др.

Многопользовательские ОС появились исторически раньше других типов ОС. Они были предназначены для работы на мини - и суперкомпьютерах одновременно большого числа программ различных пользователей. В настоящее время многопользовательские ОС широко используются на серверах в информационных сетях. К этому типу ОС относится большинство операционных систем, например, Unix, Linux, Solaris и их многочисленные аналоги.

Системы реального времени обеспечивают гарантированное время реакции на наступление внешнего события (например, появление сигнала от датчика). Такие системы могут использоваться для управления критически важным оборудованием (станками, технологическими процессами, средствами передвижения, военной и космической техникой, энергетическими установками). В персональных компьютерах системы реального времени не применяются, так как они требуют специального аппаратного обеспечения.

Для повышения производительности системы используют объединение нескольких процессоров. Операционные системы, обеспечивающие равномерную нагрузку каждого процессора при выполнении программ, называются многопроцессорными.

Операционная (файловая) оболочка — специальная программа, предназначенная для облегчения взаимодействия пользователя с операционной системой. Наиболее известными и популярными операционными оболочками в настоящее время являются:

·  Norton Commander фирмы Symantic;

·  Volkov Commander;

·  DOS Navigator;

·  Far Manager;

·  Windows 3.11 – графическая оболочка фирмы Microsoft, которая кардинально изменила среду взаимодействия пользователя с компьютером, расширила набор основных и сервисных функций, обеспечила возможность использования интегрированных пакетов прикладных программ и т. п.

Для Windows 95 и последующих версий этой ОС разработаны несколько оболочек, аналогичных Norton Commander, например Windows Commander, DISCo Commander, созданная российской фирмой DISCo.

Драйверы – специальные программы, управляющие устройствами ввода-вывода и оперативной памятью, обеспечивающие подключение новых внешних устройств и нестандартное использование уже имеющихся (драйверы видеокарты, графического ускорителя, CD-ROM, клавиатуры, мыши, модема, сетевой карты и т. д.). Большинство ОС содержат в комплекте поставки многие драйверы, и программа установки ОС инсталлирует те драйверы, которые нужны для поддержки устройств и функций ОС, указанных пользователем. Драйверы для различных ОС часто появляются вместе с новыми устройствами или контроллерами.

Расширением базового ПО компьютера является набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ (утилитов), обеспечивающих обслуживание составных частей ПК и специальных задач. Чаще всего используются следующие типы программ-утилит:

• резервирования, позволяющие быстро скопировать нужную информацию, находящуюся на жестком диске компьютера, на дискеты, диски и другие носители;

• антивирусные программы – предназначены для предотвращения заражения компьютерными вирусами и ликвидации последствий заражения;

• архиваторы (упаковщики), позволяющие за счет применения специальных методов «упаковки» информации сжимать информацию на дисках, т. е. создавать файлы меньшего размера, а также объединять несколько файлов в один архивный файл;

• русификаторы, приспосабливающие другие программы (обычно ОС) для работы с русскими буквами;

• для диагностики компьютера, проверяющие конфигурацию ПК с для выявления дефектов дисков и предотвращения потерь данных, хранящихся на дисках;

• программы для оптимизации дисков, обеспечивающие более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске;

• программы ограничения доступа, позволяющие защитить хранящиеся на компьютере данные от нежелательных пользователей;

• программы удаления приложений, обеспечивающие корректное удаление комплексов программ.

6.4. Прикладное программное обеспечение

Прикладное программное обеспечение делится на три группы в зависимости от сферы применения: прикладные программы общего назначения, специализированные прикладные программы и интегрированные пакеты прикладных программ (ППП).

К прикладным программам общего назначения относят текстовые редакторы, текстовые процессоры, электронные таблицы, СУБД, графические редакторы, программы подготовки презентаций и др.

Текстовые редакторы предназначены для создания и обработки текстовой информации. Они ориентированы на работу с текстами, состоящими из разделов, страниц, абзацев, предложений, слов и т. д. Текстовые редакторы позволяют использовать различные шрифты, проверять правописание, создавать таблицы и диаграммы, строить оглавления и т. п. Наибольшее распространение получили текстовые редакторы WordPad, Microsoft Word, ChiWriter и др.

Основное отличие текстовых процессоров от текстовых редакторов в том, что они позволяют не только вводить и редактировать тексты, но и форматировать их, то есть оформлять. Соответственно, к основным средствам текстовых процессоров относятся средства обеспечения взаимодействия текста, графики, таблиц и других объектов, составляющих итоговый документ, а к дополнительным — средства автоматизации процесса форматирования.

Электронные таблицы обеспечивают работу с большими массивами числовой информации. В некоторой степени они аналогичны системам управления базами данных, но основной акцент смещен не на хранение массивов данных и обеспечение к ним доступа, а на преобразование данных, причем в соответствии с их внутренним содержанием. При запуске процессора электронных таблиц на экране проявляется прямоугольная таблица, в ячейках которой могут находиться числа, тексты и формулы для расчета значений элементов таблицы. Результаты расчетов можно наглядно представить на графиках и диаграммах. Простота и удобство работы с электронными таблицами снискали им широкое применение в сфере бухгалтерского учета, в качестве универсальных инструментов анализа финансовых, сырьевых и товарных рынков, то есть всюду, где необходимо автоматизировать регулярно повторяющиеся вычисления достаточно больших объемов числовых данных. Наибольшей популярностью пользуются электронные таблицы Microsoft Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro и др.

Системы управления базами данных (СУБД) позволяют управлять большими информационными массивами – базами данных (БД), организованными в табличные структуры. Управление базой данных включает в себя ввод данных, их коррекцию, добавление, удаление, извлечение, обновление данных. Многие СУБД дополнительно предоставляют возможности проведения простейшего анализа данных и их обработки. Наибольшей популярностью пользуются СУБД Microsoft Access, Microsoft FoxPro, Paradox и др.

Графические редакторы предназначены для создания и обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы. Возможно управление размером фигур и шрифтов, формирование любых изображений. В данном классе различают следующие категории: растровые редакторы, векторные редакторы и программные средства для создания и обработки трехмерной графики (3D-редакторы). Из имеющихся редакторов можно выделить Paint, Corel Draw, Adobe Photoshop, Adobe Illustrator, редакторы для создания трехмерных изображений: AutoDesk 3D Studio, Corel Dream 3D и др.

Программы подготовки презентаций оформляют слайды для презентации, помещая в них диаграммы, рисунки, надписи, анимацию. Примером таких программ являются Microsoft PowerPoint, Freelance Graphics фирмы Lotus, Harvard Graphics фирмы Software Publishing.

Во вторую группу выделены специализированные прикладные программы. К ним относятся прикладные программы, имеющие своей целью решение каких-либо узкоспециальных задач определенной профессиональной направленности:

·  издательские системы (PageMaker, Ventura Publisher);

·  бухгалтерские программы («1С: Бухгалтерия», Инфобухгалтер, Парус, Бэст);

·  программы финансового анализа
(ЭДИП, «Альт-Финансы», «Альт-Инвест», Project Expert);

·  правовые базы данных (Консультант-Плюс, Гарант);

·  банковские системы (RS-BANK, «Ва-Банк СТАРТ»);

·  программы создания рисунков, анимационных и видеофильмов;

·  системы автоматизированного проектирования (САПР) – программы конструирования различных механизмов («Компас», AutoCad);

·  математические программы (Mathematika, MathCAD, Maple, Mathlab);

·  программы статистического анализа данных (Statbraph, Statistica);

·  программы распознавания текстов (FineReader, Cunieform);

·  программы-переводчики и программы-словари (Stylus, Сократ, Мультилекс, Контекст);

·  программы проверки правописания и грамматики (ОРФО, Агама);

·  компьютерные игры, обучающие программы, электронные учебники, справочники и т. д.

Интегрированные пакеты прикладных программ – набор нескольких программных продуктов, функционально дополняющих друг друга, поддерживающих единые информационные технологии и реализованных на общей вычислительной и операционной платформе, например, пакеты Microsoft Office, Microsoft Works, Corel Office, Lotus SmartSuite и др.

Интегрированные пакеты имеют однотипный интерфейс для всех программ, входящих в их состав (общие команды меню, стандартные пиктограммы для одних и тех же функций, стандартные приемы работы с диалоговыми окнами). Интегрированные пакеты имеют общий сервис и единые технологические приемы работы, например OLE, обеспечивают возможность создания сложных документов, объединяющих в себе возможности различных программ, входящих в состав пакета.

Компоненты интегрированных пакетов могут применяться изолированно друг от друга, но основные достоинства этих пакетов проявляются при совместном использовании их компонентов.

Примером интегрированного пакета, выпускаемого фирмой Mirosoft и широко известного в нашей стране, является пакет программ Microsoft Office 2000, который может включать следующие основные программы (приложения):

·  текстовый редактор (процессор) MS Word;

·  табличный процессор MS Excel;

·  СУБД MS Access;

·  программу для создания презентаций MS PowerPoint;

·  MS Outlook – органайзер (личный секретарь) и средство для отправки и получения сообщений электронной почты;

·  MS Publisher – программу для верстки и вывода на печать брошюр, рекламных листков, буклетов и т. п.;

·  MS FrontPage – программу для создания Web-страниц;

·  MS Office Binder – программу для создания подшивок;

·  MS Project – программу для управление проектами и др.

6.5. Инструментальное программное обеспечение

Инструментальное программное обеспечение обеспечивает процесс разработки программ и включает специализированные программные продукты, являющиеся инструментальными средствами разработки.

Инструментальное программное обеспечение объединяется в системы программирования.

Системы программирования – комплексы программ и прочих средств, предназначенных для разработки и эксплуатации программ на конкретном языке программирования для конкретного вида ЭВМ.

Система программирования обычно включает в себя:

·  компилятор или интерпретатор;

·  интегрированная среда разработки;

·  средства создания и редактирования текстов программ;

·  обширные библиотеки стандартных программ и функций;

·  отладочные программы, т. е. программы, помогающие находить и устранять ошибки в программе;

·  «дружественная» к пользователю диалоговая среда;

·  многооконный режим работы;

·  мощные графические библиотеки;

·  утилиты для работы с библиотеками;

·  встроенный ассемблер;

·  встроенная справочная служба;

·  другие специфические особенности.

Популярные системы программирования – Turbo Basic, Quick Basic, Turbo Pascal, Turbo C.

Получили распространение системы программирования, ориентированные на создание Windows-приложений:

·  Borland Delphi – наследник семейства компиляторов Borland Pascal;

·  Microsoft Visual Basic — удобный и популярный инструмент для создания Windows-программ с использованием визуальных средств.

·  Borland C++ — средство для разработки DOS и Windows приложений.

·  Язык Бейсик (BASIC — Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code) – универсальный символьный код для начинающих. Существует много различных версий Бейсика. Наибольшее распространение имеют следующие версии: QuickBasic (QBasic) 4.5 для DOS и Visual Basic 3.0 –6.0 для Windows. QBasic входит в минимальный комплект поставки программного обеспечения компьютера.

·  Язык Паскаль, разработанный в 1970 г. Никласом Виртом как язык обучения студентов программированию. Интегрированная оболочка Turbo Pascal, разработанная фирмой Borland (ныне Inprise), включает в себя редактор, компилятор, компоновщик и отладчик, а также интерактивную справочную систему.

·  Язык Си, разработанный Деннисом Ритчи в 1972 г. как язык, пригодный для программирования новой операционной системы UNIX. Язык СИ обрел популярность как язык, в котором удобство, краткость и мобильность языков высокого уровня сочетаются с возможностью непосредственного доступа к аппаратуре компьютера, что обычно достигаются только при программировании на языке ассемблера.

Программы-трансляторы являются главной частью систем программирования.

Транслятор (англ. translator – переводчик) – это программа-переводчик, преобразующая программу, написанную на одном из языков программирования, в программу, состоящую из машинных команд.

Трансляторы бывают двух типов:

Компилятор (англ. compiler – составитель, собиратель) преобразует программу целиком и создает готовую к выполнению программу на машинном языке. В дальнейшем компилятор для работы самой программы уже не нужен.

Интерпретатор (англ. interpreter – истолкователь) переводит и выполняет программу в пошаговом режиме. Никакого файла, содержащего готовую программу на машинном языке, не создается. Таким образом, программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном ее запуске.

Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще отлаживать, находя в них ошибки при пошаговом (строка за строкой) исполнении.

Современные системы программирования часто включают в себя оба варианта трансляторов.

6.6. Особенности операционных систем семейства Windows

1.  ОС Windows представляют собой замкнутую рабочую среду. Практически все операции (запуск прикладной программы, форматирование дискет, печать текстов и т. д.) могут быть выполнены без выхода из Windows.

2.  ОС Windows имеют графический интерфейс. Основными элементами пользовательского интерфейса являются Рабочий стол, окно, значок (пиктограмма, иконка), меню и Панель задач. Windows в переводе с английского означает «окна».

3.  Windows – интегрированная среда, под ее управлением моi vt работать не только специальные программы, разработанные под Windows (Windows-приложения), но и другие программы, в том числе многочисленные DOS-приложения. Кроме того, Windows обеспечивает эффективный и комфортабельный обмен информацией между отдельными программами и приложениями, работающими под ее управлением. Для обмена данными между различными приложениями и документами используется достаточно простое, но очень эффективное средство – буфер обмена, а также технология связывания и внедрения объектов – OLE (Object Linking and Embedding – связь и внедрение объектов).

OLE – это технология работы с объектами, которые созданы и различных приложениях, универсальный механизм для создания и обработки составных документов, содержащих одновременно объекты различного происхождения, разной природы, например текст, таблицы, фотографии, звук и т. п.

4. С понятием интегрированности связывают также возможность совместного использования различными программами ресурсов компьютера. Windows обеспечивает оптимальное управление оперативной памятью и эффективный оперативный контроль за работающими приложениями.

С точки зрения управления выполнением приложений различают однозадачные и многозадачные операционные системы.

Однозадачные ОС, например MS DOS, передают все ресурсы вычислительной системы одному исполняемому приложению и не допускают ни параллельного выполнения другого приложения, ни его приостановки и запуска другого приложения.

Одной из важнейших особенностей Windows является ее многозадачность, т. е. способность одновременно работать с несколькими программами и легко переключаться с одной программы на другую, а также многопоточность – свойство ОС разделять работающие программы на несколько частей (потоков), самостоятельно претендующих на процессорное время, и обеспечивать одновременное выполнение программой нескольких не связанных друг с другом операций (потоков).

5. Последние версии Windows реализуют возможность без проблем подключать новые внешние устройства и обеспечивать самонастройку системы под аппаратные средства (технология Plug and Play – «Включи и работай»)

6.7. Файл, его атрибуты и действия над ним

Файлом называется программа или поименованная совокупность данных, которая занимает некоторый участок внешнего запоминающего устройства.

Файл обладает рядом характерных свойств (атрибутов) – название, расширение, длина, время и дата создания.

Название (имя) файла служит для того, чтобы иметь возможность отличить один файл от другого, указать на нужный файл. Имена файлов в Windows XP (не более 255 знаков) могут содержать цифры, строчные и заглавные буквы латинского и национального алфавитов, знак «дефис», за исключением некоторых специальных символов.

Расширение имени файла – необязательная часть имени файла, предназначенная для указания принадлежности файла к какому-либо программному продукту или описания его содержания. Расширение записывается после имени и начинается с точки, за которой следуют от 1 до 3 символов. Например, расширения .doc и .txt указывают на то, что файл содержит документ или текст. Файлы с расширением .com (common – общий) и .exe (executable – выполняемый) содержат программы на машинном языке. Эти файлы иногда называют программными. Файлы с расширением.bat называют командными. Многие программы используют расширение.bak для копий файла, создаваемых перед его изменением. Название вместе с расширением называется полным именем файла.

Длина файла измеряется количеством байтов, занимаемых файлом участка диска.

Атрибуты даты и времени служат для опознания последних по времени вариантов файла.

Над файлами могут быть выполнены следующие операции: создание, открытие, закрытие, изменение (редактирование), копирование, перемещение, переименование и уничтожение.

Создание файла осуществляется по указанию пользователя или автоматически средствами различных программных систем. За создаваемым файлом закрепляется название, ему выделяется место на дисковом носителе, и он определенным образом регистрируется в операционной системе.

Открытие файла означает подготовку файла к работе с какой-либо программной системой. Процесс подготовки, в частности, включает в себя поиск файла на дисковом носителе и организацию различных вспомогательных таблиц, с помощью которых информация либо заносится в файл, либо выбирается из него.

Закрытие файла означает разрыв связи между файлом и программной системой и сохранение его текущего состояния. Закрытие файла аналогично возврату документа, в который вносились изменения, на место его постоянного хранения.

Изменением файла считается внесение любых изменений в данные, являющиеся его содержимым. Внесение изменений в содержащий какой-либо текст файл принято также называть редактированием файла.

Копирование файла означает, что на том же самом или на другом внешнем устройстве или носителе информации создается точная копия исходного файла.

Перемещение файла означает, что после копирования файла на другое место оригинал уничтожается, в результате остается только один его экземпляр.

Переименование файла означает закрепление за файлом нового названия, при этом старое его название безвозвратно теряется.

Удаление файла приходится выполнять в случаях, когда устаревшая информация, хранящаяся в файлах, загромождает внешний носитель.

6.8. Понятие о файловой структуре

Требование уникальности имени файла очевидно - без этого невозможно гарантировать однозначность доступа к данным. В средствах вычислительной техники требование уникальности имени обеспечивается автоматически - создать файл с именем, тождественным уже имеющемуся, нельзя.

Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая в данном случае называется файловой структурой. В качестве вершины структуры служит имя носителя, на котором сохраняются файлы. Далее файлы группируются в каталоги (папки), внутри которых могут быть созданы вложенные каталоги (папки). Путь доступа к файлу начинается с имени устройства и включает все имена каталогов (папок), через которые он проходит. В качестве разделителя используется символ «\» (обратная косая черта).

Уникальность имени файла обеспечивается тем, что полным именем файла считается собственное имя файла вместе с путем доступа к нему. Понятно, что в этом случае на одном носителе не может быть двух файлов с тождественными полными именами.

<Путь доступа к файлу> \ <Имя. расширение>

Пример записи полного имени файла:

<имя носителя>\<имя каталога - 1>\...\<имя каталога-N>\<собственное имя файла>

Вот пример записи двух файлов, имеющих одинаковое собственное имя и размещенных на одном носителе, но отличающихся путем доступа, то есть полным именем. Для наглядности имена каталогов (папок) напечатаны прописными буквами.

С:\Мои документы\Лекции\Информатика\Лекция 1.doc

С:\Мои документы\ Лекции\История\Лекция 1.doc

В данных примерах мы имеем два файла с одинаковым собственным именем Лекция. doc. Однако это разные файлы. Они различаются полными именами, в состав которых кроме собственного имени входит также и путь доступа.

Как уже упоминалось, файлы хранятся в памяти ЭВМ, в частности, на магнитных или оптических дисках. Поскольку дисковых устройств может быть несколько, для идентификации конкретного из них используется имя диска.

Имя диска состоит из одного символа – латинской буквы и заканчивается двоеточием (:). Диски именуются, начиная с A: последовательно в алфавитном порядке. A: и B: соответствуют дисководам (ГМД); как правило, A: обозначает дисковод размером 3”.5, а B: – размером 5”.25 (если он есть – в современных компьютерах такие дисководы не используются), однако бывают и исключения; C:, D:, E: и т. д. – диски, расположенные на винчестере (ЖМД), оптические, сетевые диски и другие устройства.

Несколько файлов для удобства могут быть объединены в каталог. Например, все файлы, относящиеся к игровым программам, можно поместить в каталог GAMES, каталог DOS содержит файлы, необходимые операционной системе и т. д.

Использование каталогов позволяет:

а) объединить файлы, связанные какими-то общими признаками (например, текстовые файлы, картинки, обучающие программы, игры и т. п.) в одну группу;

б) облегчить поиск нужного файла;

в) хранить на диске любое количество файлов, ограниченное только свободным пространством диска;

г) хранить файлы с одинаковыми названиями можно только в разных каталогах.

Каталог (directory, директория, папка) – область магнитного диска (или другого носителя информации), содержащая сведения о файлах, объединённых общими признаками. Каждый каталог имеет своё имя, образующееся по таким же правилам, что и имя файла.

Подкаталог (subdirectory) – каталог, содержащийся внутри другого каталога. Подкаталогов может быть много. Каждый подкаталог может содержать в себе другие подкаталоги. Таким образом, образуется древовидная структура каталогов на диске. Имена подкаталогов в цепочке разделяются символом \ («слэш»). Пробелы в цепочке каталогов недопустимы.

В каталоге не может быть несколько одноимённых подкаталогов.

Надкаталог – каталог, содержащий в себе данный каталог. Обозначается (..). Может быть не более одного для данного каталога.

Корневой каталог (root directory) – каталог, не имеющий надкаталога. Обозначается (\ - «слэш»). Только один на каждом диске. Например, обозначение корневого каталога дискеты в дисководе B: имеет вид B:\

Если файл (в переводе с англ. - папка) сравнить с папкой, содержащей документы, ри-сунки, таблицы, то имя диска будет соответствовать шкафу, а каталоги - полкам этого шка-фа.

6.9. Файловая система

Запись информации о файлах производится в специальные области диска. В зависимости от аппаратных средств компьютера и возможностей установленной операционной системы для организации работы применяются различные файловые системы.

Файловая система (FAT (File Allocation Table) – таблица размещения файлов) – общая структура, определяющая в операционной системе наименование, сохранение и размещение файлов. От файловой системы зависят правила именования файлов, способы обращения к файлам и способы работы с ними.

Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы зависит от операционной системы. Наиболее распространенный тип — табличный.

Диск представляется как набор поверхностей. У гибких дисков их всего две (верхняя и нижняя), но жесткие диски — это на самом деле «этажерки», состоящие из нескольких пластин, поэтому количество поверхностей у них больше.

Каждая поверхность диска разделяется на кольцевые дорожки, а каждая дорожка — на секторы. Размеры секторов фиксированы и равны 512 байт.

Сектор — это наименьшая единица хранения данных, но для адресации она используется далеко не во всех файловых системах. Для этого она слишком мала. Такие операционные системы, как MS-DOS, Windows, OS/2, используют для адресации более крупную единицу хранения, называемую кластером. Кластер — это группа соседних секторов. Размер кластера зависит от размера жесткого диска. Чем больше диск, тем большим назначается размер кластера. Типовые значения: 8, 16, 32 или 64 сектора.

Кластер – минимальный объем дискового пространства, который может быть выделен для размещения файла. Все файловые системы, используемые Windows для работы с жесткими дисками, основаны на кластерах, которые состоят из одного или нескольких смежных секторов. Чем меньше размер кластера, тем более эффективно используется дисковая память. Если при форматировании диска размер кластера не указан в явном виде, Windows выбирает одно из стандартных значений, исходя из размера тома. Стандартные значения подобраны таким образом, чтобы снизить потерю дискового пространства и степень возможной фрагментации тома. Размер кластера называется также единицей выделения памяти.

В файловой системе FAT, данные о том, в каком кластере диска начинается тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальных таблицах размещения файлов (FAT-таблицах). Поскольку нарушение FAT-таблицы приводит к невозможности воспользоваться данными, записанными на диске, к ней предъявляются особые требования надежности, и она существует в двух экземплярах, идентичность которых регулярно контролируется средствами операционной системы.

Файловая система FAT16. Эта система существовала еще до MS-DOS. Максимальный размер поддерживаемого дискового пространства не превышает 4096 Мбайт, большие объемы FAT16 не поддерживает. В FAT16 применяется 16-битная адресация и, соответственно, возможно использование до 2 адресов. Том памяти, отформатированный FAT 16, разделяется на кластеры. Размер кластера зависит от размера тома и колеблется от 512 байт до 64 Кбайт, принимая ряд определенных значений. В том, организованный файловой системой FAT16, входят загрузочный диск, FAT16-оригинал, FAT16-копия, корневой каталог, каталоги и файлы. Отличием корневого каталога от всех прочих подкаталогов является фиксированное число вхождений (обычно 512). Это число равно общему количеству подкаталогов и файлов, созданных в корневом каталоге.

Файловая система FAT32. Начиная с Windows 95, появилась FAT32, которая способна обслуживать тома до 2 Тбайт с размером кластера до 32 Кбайт. В целом размеры кластеров в FAT32 меньше соответствующих размеров в FAT16. Это приводит к более эффективному использованию дискового пространства. Кроме того, максимальное число вхождений в корневой каталог увеличено доВ FAT32 применяется 32-битная адресация, но первые четыре бита таблицы расположения файлов FAT32 необходимы для собственных нужд, поэтому

Файловая система NTFS. В состав Windows 2000 входит поддержка новой версии файловой системы NTFS (New Technology File System). Ключевое преимущество NTFS – возможность ограничения доступа к файлам и папкам. При формировании файловой системы NTFS создается файл MTF (Master File Table), в котором хранятся адреса копий данных. Полная копия загрузочного сектора располагается в конце тома. В MTF, кроме того, находится таблица имен атрибутов, корневой каталог и т. д. Если у файла слишком большой набор атрибутов, то информация о нем хранится в нескольких записях, причем первая (базовая) запись хранит адреса других записей.