Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Января 2013 в 20:33, курс лекций
Микропроцессор (МП) — центральное устройство ПК, предназначенное для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.
Текстовый файл (файл ASCII) состоит из последовательности строк переменной длины, каждая из которых является логической записью файла. Каждая строка содержит только текстовые символы и завершается маркером конца строки. Текстовым символом может быть любой символ ASCII, но, в отличие от двоичных
файлов, последовательность
символов в текстовом файле
Некоторые программные продукты (текстовые редакторы, системы управления базами данных и др.) создают файлы, близкие к текстовым, но содержащие дополнительные управляющие символы, а иногда часть информации и в двоичном коде. При выводе таких файлов на экран или принтер средствами DOS появляются символы редактирования и/или описания баз данных. Однако при интерпретации этих файлов средствами текстового редактора или СУБД, их создавших, они выводятся в удобочитаемом виде.
С каждым файлом связываются:
□ полное имя файла;
□ атрибуты (характеристики) файла;
□ дата создания файла;
□ время создания файла;
□ длина файла.
Полное имя файла в общем случае состоит из двух частей:
□ идентифицирующей — имени файла;
□ классифицирующей — расширения.
Расширение, определяющее тип файла, может отсутствовать.
В имени файла может быть от 1 до 8 символов в DOS и от 1 до 255 символов в последних версиях Windows. Оно является обязательным элементом и должно всегда указываться при доступе к файлу. Расширение содержит от 1 до 3 символов и отделяется от имени файла символом «.» (точка). Хотя операционная система разрешает в имени файла и расширении наличие разных символов, рекомендуется использовать буквы латинского алфавита и цифры, а имя начинать обязательно с буквы. При назначении имен файлам рекомендуется образовывать их так, чтобы они отражали смысловое содержание файла. Расширение указывает тип файла, причем некоторые из расширений являются стандартными для операционной системы, например:
□ EXE (EXEcutable — исполняемый) — файл-программа на машинном языке, готовая к выполнению;
□ COM (COMmand) — файл-программа на машинном языке, готовая к выполнению (небольшая программа);
□ ВАТ (BATch — пачка, группа) — пакетный исполняемый командный файл;
□ SYS — системный файл;
□ BAS — файл-программа на языке Basic;
□ PRG — файл-программа на языке dBASE;
□ ASM — файл-программа на языке ассемблер;
□ TXT — текстовый файл;
□ DOC — текстовый файл Word;
□ XLS — файл электронных таблиц Excel;
□ ВАК — копия файла, создаваемая при перезаписи оригинала;
□ ARJ — архивный файл;
□ ZIP — архивный файл.
Приведенный список расширений содержит наиболее часто встречающиеся расширения и является далеко не полным. В трансляторах, системных программах и пакетах прикладных программ применяются расширения, являющиеся стандартными для конкретного программного продукта. Применение стандартных расширений в именах файлов позволяет компьютеру автоматически выбирать нужную процедуру обработки файла по укороченному сигналу (например, при нажатии клавиши Enter).
Операционная система предоставляет средства для указания не одного, а сразу группы существующих на диске файлов путем задания шаблонов имени. Шаблоном является имя файла, в котором используются символы-заменители, называемые также символами подстановки или маской. Шаблон обозначает не единственный файл, а группу файлов, имена и/или расширения которых сопоставляются с данным шаблоном.
Операционная система использует в шаблонах глобальные символы ? и *. Вопросительный знак (?) в имени файла (расширении) означает, что в данной позиции может стоять любой (но только один!) допустимый символ. В имени файла (расширении) может быть несколько вопросительных знаков. Если символ ? стоит в конце имени или расширения, то в этой позиции может быть пусто. Например: PROG?.EXE — это шаблон исполняемого файла, имя которого начинается с букв PROG и содержит в пятой позиции любой допустимый символ. Этими файлами могут быть PROGl.EXE, PROGA.EXE, PROG.EXE и т. п. Звездочка (*) в имени (расширении) файла означает, что на ее месте, начиная с этой позиции и до конца имени (расширения), могут стоять один или несколько любых допустимых символов или присутствие символов не обязательно (пусто). В имени или расширении допускается только по одному символу *, и все символы, следующие за ним, игнорируются.
Например, *.ASM — все файлы с расширением ASM; Prog.* — все файлы с именем Prog с любым расширением; *.* — все файлы с любыми расширениями; ABC*.D? — все файлы, имена которых начинаются с ABC, a расширения начинаются с буквы D и имеют в его второй позиции любой допустимый символ, например ABCRK.DA, ABC.D1, ABCl.D.
Шаблоны удобно использовать в командах DOS и при работе с программными оболочками (например, Norton Commander или Windows Commander) для поиска, копирования, перемещения и удаления групп файлов.
Управление файлами
Доступом называется обращение к файлу с целью чтения или записи в него информации.
Файловая система поддерживает два типа доступа к файлам:
□ последовательный метод доступа;
□ прямой (непосредственный) метод доступа.
При последовательном доступе записи из файла считываются подряд, строго в порядке их расположения в файле. Поэтому, чтобы обратиться (получить доступ) к определенной записи, необходимо читать все предьщущие. При прямом доступе обеспечивается непосредственное обращение к записи по ее номеру в файле. Механизм доступа к файлу и его записям при программировании также имеет два варианта:
□ доступ к файлу с использованием специальной таблицы — управляющего блока файла;
□ доступ к файлу по идентификатору.
Управляющий блок файла (FCB — File Control Block) содержит следующую информацию:
□ номер (букву) дисковода, где установлен диск с файлом;
□ имя файла и его расширение;
□ текущий номер блока в файле;
□ длину записи в байтах;
□ размер файла в байтах;
□ дату последней модификации файла;
□ относительный номер записи (текущий номер);
□ номер записи и т. д.
Некоторые из вышеназванных параметров требуют дополнительного пояснения. Файл состоит из блоков, объединяющих по 128 записей в каждом. Относительный номер записи — это порядковый номер записи в блоке. Текущий номер блока и относительный номер записи используются при последовательнрм доступе к записям файла. Номер записи — это параметр, объединяющий номер блока и относительный номер записи в блоке, он используется при произвольном доступе к записям файла. Важный параметр — длина записи (точнее, длина логической, кажущейся записи, которая может отличаться от длины физической записи из-за наличия различных служебных элементов в структуре записи и файла). Длина записи используется при определении числа байтов, пересылаемых при обмене информацией с ОЗУ и при определении положения записи внутри блока. Блок FCB позволяет получать доступ к файлам только в текущем каталоге. Идентификатор файла — ASCIIZ-строка, идентифицирующая файл. ASCIIZ- (ASCII-Zero) строка содержит следующую информацию:
□ номер (логическое имя) дисковода и путь к файлу (если нужно);
□ имя файла и его расширение;
□ нулевой байт (zero-байт).
Использование FCB для обращения к файлу позволяет реализовать произвольный и последовательный методы организации доступа, но часто оказывается довольно сложным, поэтому в версиях MS DOS, начиная с DOS 2.0 и выше, введено обращение к файлу по идентификатору, которое чаще всего и применяется на практике, если не требуется выполнять детализированные процедуры с отдельными дорожками и секторами диска. Каждый файл и в случае использования FCB, и в случае использования ASCIIZ должен иметь свой атрибут файла или просто атрибут.
Атрибуты файлов
Атрибут — это классифицирующий файл признак, определяющий способ его использования, права доступа к нему и т. д. ОС DOS допускает задание следующих элементов в атрибуте:
□ R (Read only) — файл предназначен только для чтения и не может быть ни удален, ни изменен. При попытке обновить или уничтожить такой файл системными средствами (при помощи программ DOS) будет выдано сообщение об ошибочных действиях. Атрибут устанавливается для защиты от случайного изменения или уничтожения;
□ Н (Hidden) — скрытый файл. Игнорируется многими командами DOS. При просмотре каталога командой DIR сведения о скрытом файле обычно не выдаются;
□ S (System) — системный файл. Системные файлы предназначены для работы операционной системы или работы внешних устройств ПК;
□ A (Archive) — еще не архивированный файл. Этот атрибут позволяет определить, было ли произведено резервное копирование файла (создание его резервной копии в специальном формате). Атрибут А присваивается каждому вновь создаваемому файлу и сбрасывается (уничтожается) при создании резервной копии файла.
Файлу могут быть присвоены одновременно любые из перечисленных атрибутов или ни один из них.
К группе атрибутов файла можно условно отнести пароль, обеспечивающий разграничение доступа к файлам.
Логическая организация файловой системы
Упорядочение файлов, хранящихся в дисковой памяти, называется логической организацией файловой системы. Основой логической организации являются каталоги. Каталогом называется специальный файл, в котором регистрируются другие файлы. Наряду с термином «каталог» в сообщениях DOS и ее документации для идентификации этого файла используются также термины «раздел», «директория». В каталоге содержится вся информация, характеризующая входящие в него файлы, и сведения о том, в каком месте диска файл расположен. В частности, в каталоге поддерживаются следующие параметры файла: имя, расширение, атрибуты, размер в байтах, дата и время создания или последнего обновления, номер начального кластера размещения файла. Сам же файл хранится как последовательность байтов без каких-либо дополнительных справочных сведений.
Каталог, в свою очередь, может входить в другой каталог — быть его подкаталогом. Каталог верхнего уровня, который не является подкаталогом, называется корневым каталогом (Root Directory). Место для корневого каталога резервируется при форматировании (разметке) диска и имеет стандартный размер — 3584 байт (то есть вмещает не более 112 записей по 32 байт, а если больше, то их предварительно надо объединить в подкаталоги). Корневой каталог не может быть удален средствами операционной системы.
Каждый элемент (файл или подкаталог) корневого каталога имеет размер 32 байт и включает 8 полей для файлов это:
□ имя файла — 8 байт;
□ расширение имени файла — 3 байта;
□ атрибут файла — 1 байт;
□ резерв — 10 байт;
□ время создания
или последней модификации
□ дата создания или последней модификации файла (год, месяц, день) — 2 байта;
□ номер кластера, с которого начинается файл на диске — 2 байта (в FAT16);
□ фактическая длина файла в байтах — 4 байта.
Каталог — это файл специального формата, содержащий записи о файлах и каталогах, которые ему подчинены. Каталог, который входит в другой каталог, называется подкаталогом, или дочерним каталогом. В свою очередь, каталог, имеющий дочерние каталоги, называется родительским каталогом, или надкаталогом. Как правило, если это не вызывает путаницы, употребляют термин «каталог», подразумевая или подкаталог, или надкаталог в зависимости от контекста. Термины «подкаталог» (дочерний каталог) и «надкаталог» (родительский каталог обычно применяют, когда речь идет собственно о структуре каталогов. Подкаталоги могут создаваться и уничтожаться пользователем. Правила наименования подкаталогов такие же, как и правила наименования файлов, но имена подкаталогов не имеют расширений. Каталог, не содержащий никаких файлов, называется пустым.
Каждый диск хранит свою файловую структуру, которая формируется по следующим правилам:
□ файл или каталог может входить с одним и тем же именем в один и тот же каталог только один раз;
□ допускается вхождение в различные каталоги файлов и каталогов с одинаковыми именами;
□ на порядок следования файлов и подкаталогов в каталоге никаких ограничений не накладывается;
□ глубина вложенности каталогов не ограничивается.
Файловая система обеспечивает формирование иерархической многоуровневой файловой структуры, в корне которой находится корневой каталог, а узлами и листьями являются каталоги и файлы. Рассмотрим пример дерева каталогоЕ (рис. 11.7). Здесь в состав корневого каталога включены подкаталоги ASM, VIF и DB, содержащие файлы компиляторов, программ антивирусной защиты и данных. В свою очередь, подкаталог ASM содержит компилятор языка ассемблер masm.exe и подкаталог ASMPROG, в котором находятся файлы с программами на этом языке. Подкаталог VIR содержит файлы aidstest.exe и dir.exe. В подкаталоге DB расположены файлы базы данных.