Операционные системы. 9

 
 
 

 
 

                                                                         

             Зав. кафедрой физики,

                                                                                информатики и                                                                                математики,

                                                                                   к.б.н. Л.В. Снегирева 
 

 
 

    «Операционные системы» 
 
 
 
 

Выполнила:                                          студентка I курса 1 группы

                                                                                  лечебного факультета

                                                                                  Литвякова Мария Игоревна 
 
 

Проверила:                                                           Катальникова Евгения Сергеевна 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курск – 2008г.

План: 

1. Основные  понятия
• Назначение операционной системы;
• Понятие файла;
• Способы обращения к файлу

 

2. Характеристика  MS DOS
• Организация доступа к файлу;
• Модульная структура MS DOS;
• Размещение MS DOS  на диске и в оперативной памяти;
• Загрузка MS DOS  в оперативную память с диска

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА MS DOS

• Основные понятия
• Характеристика MS DOS

 

Основные понятия

• Назначение операционной системы
• Понятие файла

■ Способы обращения к файлу 

НАЗНАЧЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 

Как известно, компьютер выполняет действия в соответствии с предписаниями программы, созданной на одном из языков программирования. При работе пользователя на компьютере часто возникает необходимость выполнить операции с прикладной программой в целом, организовать работу внешних устройств, проверить работу различных блоков, скопировать информацию и т.п.

Пример: Наиболее часто используемые операции:

• запуск программы на решение;
• организация записи программы на диск и считывание ее с диска;
• печать текста и результатов решения;
• копирование программы на другой диск;
• удаление программы с диска;
• просмотр содержимого диска и т.п. операции.

 

     По существу, эти операции используются для работы с любой программой, воспринимаемой как единое целое. Поэтому целесообразно из всего многообразия операций, выполняемых компьютером, выделить типовые и реализовать их с помощью специализированных программ, которые следует принять в качестве стандартных средств, поставляемых вместе с аппаратной частью.

Программы, организующие работу устройств и не связанные со спецификой решаемой задачи, вошли в состав комплекса программ, названного операционной системой. Функции операционной системы многообразны, постоянно расширяются за счет введения дополнительных программ и модификации старых. 

Операционная система — совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.

    

     Операционная система образует автономную среду, не связанную ни с одним из языков программирования. Любая же прикладная программа связана с операционной системой и может эксплуатироваться только на тех компьютерах, где имеется аналогичная системна.» среда. Прикладные программные средства, разработанные в среде одной операционной системы, не могут быть использованы для работы в среде другой операционной системы, если нет специального комплекса программ (конвертера), позволяющего это сделать. В таком случае говорят о программной несовместимости компьютеров. 

Внимание! Программа, созданная в среде одной операционной системы, не функционирует в среде другой операционной системы, если в ней не обеспечена возможность конвертации (преобразования) программ. 

     Для работы с операционной системой необходимо овладеть языком этой среды — совокупностью команд, структура которых определяется синтаксисом этого языка.

     Операционная система выполняет следующие функции:

• управление работой каждого блока персонального компьютера и их взаимодействием;
• управление выполнением программ;
• организацию хранения информации во внешней памяти;
• взаимодействие пользователя с компьютером, т.е. поддержку интерфейса пользователя.

     Обычно операционная система хранится на жестком диске, а при его отсутствии выделяется специальный гибкий диск, который называется системным диском. При включении компьютера операционная система автоматически загружается с диска в оперативную память и занимает в ней определенное место. Операционная система создается не для отдельной модели компьютера, а для серии компьютеров, в структуре которых заложена и  развивается во всех последующих моделях определенная концепция. 
 

ПОНЯТИЕ ФАЙЛА 

В основе любой операционной системы лежит принцип организации работы внешнего устройства хранения информации. Несмотря на то, что внешняя память может быть технически реализована на разных материальных носителях (например, в виде гибкого магнитного диска или магнитной ленты), их объединяет принятый в операционной системе принцип организации хранения логически связанных наборов информации, в виде так называемых файлов. 

Файл — логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область. 

     Файл служит учетной единицей информации в операционной системе. Любые действия с информацией в MS DOS осуществляются над файлами: запись на диск, вывод на экран, ввод с клавиатуры, печать, считывание информации CD-ROM и пр.

     На диске файл не требует для своего размещения непрерывного пространства, обычно он занимает свободные кластеры в разных частях диска. Сведения о номерах этих кластеров хранятся в специальной FAT- таблице. Кластер является минимальной единицей пространства диска, которое может быть отведено файлу. Самый маленький файл занимает один кластер, большие файлы — несколько десятков кластеров. 

Справка. Сектор — 512 байт. На гибком диске обычно 80 дорожек. На каждой дорожке: для 5" диска— 9 секторов; для 3,5" диска— 18 секторов.

Кластер — группа смежных секторов. Кластер для гибкого диска — 1,2 сектора (0,512, 1 Кбайт). Кластер для жесткого диска — 4, 8, 16 секторов (2-8 Кбайт). 

     В файлах могут храниться разнообразные виды и формы представления информации: тексты, рисунки, чертежи, числа, программы, таблицы и т.п. Особенности конкретных фай- лов определяются их форматом. Под форматом понимается элемент языка, в символическом виде описывающий представление информации в файле.

     Текстовая информация хранится в файле в кодах ASCII, в так называемом текстовом формате. Содержимое текстовых файлов можно просмотреть на экране дисплея с помощью разных программных средств, в том числе и в MS DOS.

     Любой другой файл с нетекстовой Информацией просмотреть теми же средствами, чтс и текстовый файл, не удается. При просмотре на экран будут выводиться абсолютно непонятные символы.

     Для характеристики файла используются следующие параметры: 

• полное имя файла;
• объем файла в байтах;
• дата создания файла;
• время создания файла;
• специальные атрибуты файла: R (Read only) — только для чтения, Н (Hic-den) — скрытый файл, S (System) — системный файл, A (Archive) — архивированный файл.

     С понятием файла в MS DOS тесно связано понятие логического диска. Логический диск создается и управляется специальной программой (драйвером). Он имеет уникальное имя в виде одной латинской буквы, например С, D, Е, F и т.д. Логический диск может реализовываться на жестком диске, на гибком диске, на CD-ROM, в оперативной памяти (электронный диск) и т.п. На одном физическом диске может быть создано несколько логических дисков. 

СПОСОБЫ ОБРАЩЕНИЯ К ФАЙЛУ 

Как обращаться к файлу 

К файлу можно обращаться с помощью имени, полного имени, спецификации. Для тог; чтобы воспользоваться одним из этих вариантов, надо знать ряд правил и соглашений, позволяющих унифицировать в операционной системе процедуру обращения к файлу. Ра: смотрим эти варианты. 

     Правило образования имени. Имя файла всегда уникально и служит для отличия одного файла от другого. Имя файла образуется не более чем из восьми символов, приче¹ используются только буквы латинского алфавита. 

Внимание! При образовании имени нельзя использовать русские буквы и символы .*?:;,<> = пробел. 

     По имени к файлу обращаются редко, обычно только в тех прикладных программ а: когда это специально предусмотрено, а также при вводе имени файла, где хранится команд: операционной системы.

     В качестве имени файла можно использовать символьное имя устройства: 

PRN или LRT1 (2, 3)                      принтер или любое устройство, подключённое к параллельному

порту;

CON                                                 консоль (клавиатура при вводе и дисплей при выводе);

COM1 (2, 3, 4)                                 внешнее устройство, подключенное к последовательному порту;

NUL                                                 фиктивное устройство, вывод в файл NUL никуда не направля-

                                                          ется, а просто уничтожается. 

     Правило образования полного имени. Обычно к файлу обращаются с помощью полного имени, за исключением оговоренных выше случаев. Полное имя файла более подробно характеризует файл и образуется из имени файла и типа (расширения), разделенных точкой.

   Тип файла служит для характеристики хранящейся в файле информации и образуется не более чем из трех символов, причем используются, как и при образовании имени, только буквы латинского алфавита.

Внимание! В полном имени недопустимы пробелы между именем и типом.

При образовании типа, так же как и имени, нельзя использовать русские буквы и символы .*?:;,<> = пробел. 
 

     При работе на персональном компьютере установлен ряд соглашений по заданию типа файла, некоторые из которых приведены в таблицу: 
 
 
 
 

 

     Практические рекомендации. Хотя операционная система разрешает в имени и типе файла наличие написанных в любой последовательности символов с учетом ограничений, рекомендуется использовать буквы латинского алфавита и цифры, а имя начинать с буквы.

     При назначении имен файлов рекомендуется образовывать их так, чтобы они отражали смысловое содержание файла.

     Правило образования спецификации. Спецификация файла обычно используется тогда, когда файл хранится на диске пассивного дисковода или в пассивном каталоге. Различают две формы спецификации: сокращенную и полную.

 

                                            :                    :        \

                         

                              Сокращенная форма

 

Пример: B: BETA.DAT — эта спецификация указывает, что файл BETA с данными находится на диске, установленном в дисководе В. 

Внимание! В спецификации файла недопустимы пробелы. Если вы не указали имени логического диска, то при записи или чтении файла обращение будет производиться к текущем) диску. Имя текущего диска вы узнаете из приглашения, появляющегося на экране дисплея. 

Как обращаться к группе файлов 

Часто возникает ситуация, когда надо работать не с одним файлом, а с группой файлов. 

Пример: Операции с группой файлов:

• копирование группы файлов с одного диска на другой;
• удаление группы файлов;
• перемещение группы файлов на другой диск;
• поиск группы файлов заданного типа и т.п.

    

     Эти операции достаточно легко выполнить, пользуясь при формировании имен н типов файлов шаблоном. 

Шаблон имени файла — специальная форма, в которой в полях имени и типа файла используются символы * или ? . 

     Символ * служит для замены любой последовательности символов. В шаблоне может быть использовано в поле имени и типа по одному символу * . 

Пример: Задав имя *.ТХТ, вы обратитесь ко всем текстовым файлам. Задав имя SD*.*, вы обратитесь ко всем файлам, имя которых начинается на SD. 

     Символ ? служит для замены одного символа. В шаблоне может быть использовано несколько таких символов.

Пример: Имя RT??.BAS позволит обратиться ко всем файлам типа BAS, имя которых состоит из четырех символов, причем первые два символа обязательно RT, третий и четвертый — любые. 

ХАРАКТЕРИСТИКА MS DOS 

• Организация доступа к файлу
• Модульная структура MS DOS
• Размещение MS DOS на диске и в операционной памяти
• Загрузка MS DOS в операционную память с диска

 

ОРГАНИЗАЦИЯ ДОСТУПА К ФАЙЛУ  

Структура каталога 

Доступ — процедура установления связи с памятью и размещенным в ней файлом для записи и чтения данных. 

     Имя логического диска, стоящее перед именем файла в спецификации, указывает логический диск, на котором следует искать файл. На этом же диске организован каталог, в котором хранятся полные имена файлов, а также их характеристики: дата и время создания; м (в байтах); специальные атрибуты. 

Каталог — справочник файлов с указанием месторасположения на диске. 

     Различают два состояния каталога — текущее (активное) и пассивное.  

Текущий (активный) каталог — каталог, в котором работа пользователя производится в текущее машинное время.

Пассивный каталог — каталог, с которым в данный момент времени не имеется связи. 

     В операционной системе MS DOS принята иерархическая структура организации каталогов. На каждом диске всегда имеется единственный ровный (корневой) каталог. Он находится на 0-м уровне иерархической структуры и обозначается символом "\". Корневой каталог создается при форматировании (инициализации, разметке) диска, имеет ограниченный размер и не может быть удален средствами DOS. В главный каталог могут входить другие каталоги и файлы, которые создаются командами операционной системы и могут быть удалены соответствующими командами.

 

        Уровень 0 – Главный каталог 

  

       Уровень 1

Подкаталоги  

Уровень 2 
 

Родительский каталог — каталог, имеющий подкаталоги.

Подкаталог — каталог, который входит в другой каталог. 

     Таким образом, любой каталог, содержащий каталоги нижнего уровня, может быть, с одной стороны, по отношению к ним родительским, а с другой стороны, подчиненным по отношению к каталогу верхнего уровня. Как правило, если это не вызывает путаницы, употребляют термин "каталог", подразумевая или подкаталог, или родительский каталог в зависимости от контекста.

     Каталоги на дисках организованы как системные файлы. Единственное исключение — корневой каталог, для которого отведено фиксированное место на диске. Доступ к каталогам можно получить, как к обыкновенному файлу. 

Примечание: В структуре каталогов могут находиться каталоги, не содержащие ни одного файла или подкаталога. Такие подкаталоги называются пустыми. 

     Правила наименования подкаталогов такие же, как и правила наименования файлов. Для формального отличия от файлов обычно подкаталогам присваивают только имена, хотя можно добавить и тип по тем же правилам, что и для файлов. 

Нельзя перейти из главного каталога сразу в каталог, например 5-го уровня. Нужно обязательно пройти через все предыдущие каталоги высшего уровня.

     Описанный выше принцип организации доступа к файлу через каталог является основой файловой системы. 

Файловая система — часть операционной системы, управляющая размещением и доступом к файлам и каталогам на диске. 

     С понятием файловой системы тесно связано понятие файловой структуры диска, под которой понимают, как размещаются на диске: главный каталог, подкаталоги, файлы, операционная система, а также какие для них выделены объемы секторов, кластеров, дорожек.

     Правила формирования файловой структуры диска. При формировании файловой структуры диска операционная система MS DOS соблюдает ряд правил:

• файл или каталог могут быть зарегистрированы с одним и тем же именем в разных каталогах, но в одном и том же каталоге только один раз;
• порядок следования имен файлов и подкаталогов в родительском каталоге произвольный;
• файл может быть разбит на несколько частей, для которых выделяются участки дискового пространства одинакового объема на разных дорожках и секторах.

 

Путь и приглашение 

     Доступ к файлу можно организовать следующим образом:

• если имя файла зарегистрировано в текущем каталоге, то достаточно для доступа i файлу указать только его имя;
• если имя файла зарегистрировано в пассивном каталоге, то, находясь в текущем каталоге, вы должны указать путь, т.е. цепочку соподчиненных каталогов, через которые следует организовать доступ к файлу.

 

Путь — цепочка соподчиненных каталогов, которую необходимо пройти по иерархической структуре к каталогу, где зарегистрирован искомый файл. При задании пути имена каталогов записываются в порядке следования и отделяются друг от друга символом \ . 

     Взаимодействие пользователя с операционной системой осуществляется с помощью командной строки, индицируемой на экране дисплея. В начале командной строки всегда имеется приглашение, которое заканчивается символом >. В приглашении может быть отображено: имя текущего диска, имя текущего каталога, текущее время и дата, путь, символы - разделители. 

Приглашение операционной системы — индикация на экране дисплея информации, означающей готовность операционной системы к вводу команд пользователя. 

                        :               >    

                                     

Пример:

     А:\ 

Текущим дисководом является дисковод с гибким диском А, текущим каталогом -главный, на что указывает символ \.