4. Операционная система. Основные сведения

4.1. Операционные системы и файлы

Основной функций всех операционных систем является управле­ние ре­сурсами и упро­щение доступа к ним. Важнейшими ресурсами являются дол­говременные носители информации (магнитные диски, компакт-диски и т.д.). При ис­пользовании их в качестве памяти тре­буется органи­зация мно­жества ру­тинных операций. Например, выде­ление участков но­сителя для за­писи новой инфор­мации, освобожде­ние носителя от ненужной ин­фор­мации и т.п. Нужно учи­тывать и различие фи­зических способов орга­низа­ции памяти на разнотип­ных носителях. ОС освобождает пользователей и прикладные про­граммы от учета таких факторов, предоставляя более про­стые способы рабо­ты с внешней памятью.

ОС представляет внешнюю память как совокупность поименован­ных объектов, предназначенных для принятия из компьютера различ­ных дан­ных, последующего их хранения и передачи данных для использо­вания в компью­тер. Программисты и пользователи освобождаются от деталь­ного знания того, как на самом деле и где хранятся различные данные. Вместо этого им предоставляются определенные операции для манипули­рования объектами внешней памяти.

Основными объектами являются так называемые файлы (с анг­лий­ско­го file (файл) - папка). Файлом называется поименованная цело­ст­ная со­вокупность данных на внешнем носителе информации. Здесь под дан­ными понимается любая информация, включающая про­граммы и ис­ходные данные для их выполнения, результаты выполне­ния программ, тексты, ил­люстрации и т.п.

Файло­вые сис­темы различных ОС весьма сильно отличаются друг от друга.

4.2.3. Именование каталогов

Для упорядочивания файлов на накопителях помимо файлов со­дер­жатся объекты, именуемые ката­логами. Ка­талог (или директория) - груп­па фай­лов, объединен­ных каким-то при­знаком. Например, ката­лог всех файлов некоторой студенческой группы.

Говорят, что файлы, объединенные в ката­лог, содер­жатся в ка­та­логе (входят в каталог). Помимо файлов каталог может вклю­чать в свой состав другие ката­логи, назы­ваемые подкаталогами (под­ди­рек­то­рия­ми) данного каталога, и т.д. Мо­жет быть не­сколько уров­ней вложенности ка­тало­гов друг в друга.

Каждый каталог имеет имя. Каталоги именуются по тем же пра­ви­лам, что и файлы, т.е. имя каталога - это после­дова­тельность из не более 8 сим­волов, в качестве ко­торых можно исполь­зовать бу­квы латинского ал­фавита от A (a) до Z (z), цифры от 0 до 9, а также сим­волы ! @ # $ % ( ) - _ ~ ^ { } Пробелы в имени каталога не допуска­ются. Боль­шие и ма­ленькие (прописные и строчные) буквы в име­нах каталогов не различа­ются.

На каждом накопителе всегда имеется единственный главный или так называемый корне­вой каталог, име­нуемый символом \ (обратный слэш), ко­торый содержит все другие каталоги и файлы.

4.2.4. Файловая структура

Каждый накопитель хранит свою файло­вую структуру, форми­руе­мую по следующим правилам:

· каждый файл или каталог может входить только в один каталог;

· допускается вхождение в различные каталоги файлов и каталогов с оди­наковыми составными именами;

· глубина вложенности каталогов не ограничивается.

Следовательно, файло­вая система обеспечивает формиро­ва­ние иерархической многоуровневой файло­вой структуры, иначе говоря, древо­видной структуры.

Пример файловой структуры одного из накопителей показан на ри­сунке. Эта файловая структура состоит из каталогов: \ (корневой ката­лог), IVANOV, PETROV, DATA, DAT2-3, GROUP и двух катало­гов PROGS. В частности, каталог IVANOV содержит два каталога PROGS и DATA. Раз­личные файлы prog2.dat входят в различные ка­талоги. Ката­лог GROUP не содержит в себе других объектов - явля­ется пустым ката­ло­гом. Традици­онно имена каталогов изображают­ся прописными буква­ми, а имена файлов - строчными.

Чтобы однозначно указать и найти любой объект на накопите­ле, нужно указать вместе с его именем так называемый путь.

Полным путем (полным мар­шру­том) к файлу - называется пере­чис­ление всех имен каталогов, ведущих от корневого каталога к этому объек­ту. Каталоги в пути разделяются сим­волом \ Корневой каталог при этом символом \ не отделяется. Напри­мер:

1) \ является полным путем к файлам fin.com, abcdefgh.exe и катало­гам IVANOV, PETROV, GROUP.

2) \IVANOV является полным путем к каталогам PROGS и DATA

3) \IVANOV\DATA является полным путем к файлам prog1.dat и prog2.dat

Полным именем файла называется последовательность из имени на­ко­пи­теля, полного пути к файлу и составного имени файла. Состав­ное имя файла отделяется от полного пути символом \. Например:

D:\IVANOV\DATA\prog2.dat

D:\abcdefgh.exe

Полным именем каталога называется последовательность из имени на­копи­теля, полного пути к каталогу и имени каталога. Имя каталога от­деляется от полного пути символом \. Например:

D:\IVANOV\DATA

D:\