9.1. 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 9.1. 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 системная 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.

Пример 9.2. Персональный компьютер Power Macintosh фирмы Apple Computer благодаря используемой в нем операционной системе программно совместим с персональными компьютерами фирмы IBM, на которых установлена операционная система MS DOS и Windows. Однако компьютер фирмы IBM программно не совместимы с компьютером фирмы Apple Computer, так как установленная в нем операционная система MS DOS не имеет в своем составе необходимого программного модуля конвертации.

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, о которой вы узнаете в подразд. 9.2. 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 файлов 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, что 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 (Hidden) – 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.

Внимание! В дальнейшем изложении под диском будем понимать логический диск.

Способы обращения к файлу.

Как обращаться к файлу.

К файлу можно обращаться с помощью имени, полного имени, спецификации. Для того чтобы воспользоваться одним из этих вариантов, надо знать ряд правил и соглашений, позволяющих унифицировать в операционной системе процедуру обращения к файлу. Рассмотрим 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, причем 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 программа, когда это специально предусмотрено, а также при вводе имени файла, где хранится команда операционной системы.

В качестве имени файла можно использовать символьное имя устройства:

PRN или LPT1(2,3) - принтер или любое устройство, подключенное к параллельному порту;

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

СОМ1(2,3,4) - внешнее устройство, подключенное к последовательному порту;

NUL - фиктивное устройство, вывод в файл NUL никуда не направляется, 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.

Пример 9.3. BETA.BAS – файл BETA для хранения программ на Бейсике, STRAN.TXT – файл STRAN для хранения текста; COPY .СОМ – файл COPY, содержащий программу операционной системы по копированию файлов.

При работе на персональном компьютере установлен ряд соглашений по заданию типа файла, некоторые из которых приведены в табл.9.1

Таблица 9.1. Соглашения по типу файлов

Внимание! Пользуйтесь всегда соглашениями по типу файла из табл. 9.1. При несоблюдении этих соглашений вы затрудните дальнейшую работу и свою, и коллег. При обращении к файлу типа ВАТ, СОМ, ЕХЕ достаточно задать только его имя, тип не указывается. При одинаковых именах приоритет – в порядке, указанном выше.

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, о котором вы узнаете в подразд. 9,2. Различают две формы спецификации: сокращенную и полную. Правило образования полной формы спецификации будет рассмотрено далее после того, как будет определено понятие каталога. Сокращенная форма спецификации образуется из имени логического диска и полного имени файла, разделенных двоеточием.

Пример 9.4. B:BETA.DAT – эта спецификация указывает, что файл ВETA 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 текущему диску. Имя текущего диска вы узнаете из приглашения, появляющегося на экране дисплея. О сути приглашения см. подразд. 9.2.

Как обращаться к группе файлов

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

Пример 9.5. 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 и 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 9.6. Задав имя ".ТХТ, вы обратитесь ко всем текстовым файлам, Задав имя SD*,*. вы обратитесь ко всем файлам, имя которых начинается па SD,

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

Пример 9.7. Имя RT??. BAS позволит обратиться ко всем файлам типа BAR, имя которых состоит из четырех символов, причем первые два символа обязательно RT, третий и четвертый – любые.