1. История становления информатики, как науки, ее связь с другими науками. История информатики – достаточно интересная, хотя и мало изученная область. Итак, проследим предысторию и этапы развития информатики - как науки о знаниях и информатики - как науки о технологиях. Начнём с этапа добумажной информатики. Этап иероглифической символики. Изначально носителем информации была речь. К самым ранним знаковым системам относятся: приметы, гадания, знаменья, язык, изобразительное искусство, музыка, графика, пластика, танец, пантомима, архитектурные сооружения, костюм, народные ремесла, обряды. Первые примеры информационной символики были предоставлены в каменном веке в виде пиктографического письма (рисунков) на камне. Этап абстрактной символики. В Средиземноморье же были предпосылки совершенствования письма: различные языковые формы, развитые межнациональные торговые связи, относительно нестабильная политическая обстановка в государствах и миграция населения. Поэтому здесь за короткий исторический период завершился переход к абстрактной и более удобной для чтения системы клинописи на сырых глиняных табличках (III-II в. до н.э.). Новым этапом явилось создание в X-IX в. до н.э. финикийского алфавита. Этап перехода к алфавитной системе завершился в VIII в. до н.э. созданием на основе финикийского письма греческого алфавита, который впоследствии стал основой всех западных письменных систем. В период Возрождения древнегреческие и латинские языки послужили основой для создания терминологических систем в различных областях знаний. В период технической революции терминологические системы значительно расширяются по объему и упорядочиваются за счет фундаментальных законов природы и общества, а также вследствие взаимопроникновения терминов различных наук. Математическая символика продолжает качественно развиваться благодаря фундаментальным открытиям математики таким, как, например, создание совершенной алгебраической символики (XIV-XVII в.), введение знаков операций (XV в.), введения знаков равенства, бесконечности (XVII в.), появления знаков степени, дифференциала, интеграла, производной (XVII в.) и др. Этап картографии, технической графики и информационной визуализации и аудирования. Особая форма представления, визуализации знаний - карты, отображающие явления природы и общества в виде информативных образов и знаков. В эпоху Возрождения предпринимаются попытки не только визуализации, на и аудирования, искусственного создания звуков (озвучивания информации). Появились модели говорящих машин.. В 1876 г. Александр Грейам Белл получил американский патент на устройство, названное телефоном. Этап "каменописи", "глинописи", "древописи", "пергаментописи". Добумажная информационная технология характеризуется переходом ко все более совершенным носителям.. На этапе создания первых государств, глиняные и деревянные таблички хранились в закрытом помещении, а пользоваться ими могла только аристократия, поэтому появилась потребность в обучении. Появились централизованные хранилища этой информации Рассмотрим теперь этап бумажной информатики и его основные этапы. Бумажный этап развития информатики можно отсчитывать, видимо, с X в., когда бумага стала производиться на предприятиях в странах Европы. Эпоха Возрождения сыграла исключительную роль в развитии не только литературы и искусства, но и информатики, особенно, её гуманитарных основ и приложений. Этап книгопечатания. Книгопечатание было изобретено в Германии в XV в. как массовая деятельность и стало началом нового научного этапа в естествознании (станок Гуттенберга, 1440-1450). Главным качественным достижением того времени стало возникновение систем научно-технической терминологии в основных отраслях знаний, появились журналы, газеты, энциклопедии, географические карты. Этап технической (индустриальной) революции 19 в. Знания стали доступны многим, в том числе и территориально удаленным друг от друга, а также удаленным по времени участникам трудового процесса (усиливаются пространственно-временные свойства информации). Начала раскручиваться спираль технической цивилизации: текущее знание – текущее общественное производство – новое знание – новое общественное производство. Печатный станок резко повысил пропускную способность социального канала обмена знаниями. Новый этап в развитии информатики, связанный с технической революцией 19 в., ассоциируется с началом создания регулярной почтовой связи, как формы стабильных международных коммуникаций. Затем возникли фотография (1839 г.), телеграф (1832 г.), телефон (1876 г.), радио (1895 г.), кинематограф (1905 г.), беспроволочная передача изображения (1911 г.), промышленное телевидение (1920 г.), цифровые фотография и телевидение, сотовая связь, IP-телефония (конец XX-го века). Этап математизации и формализации знаний. С развитием промышленной революции становится все более острой потребность в создании системы описания и использования профессиональных знаний, введения фундаментальных и профессиональных понятий, формирования основных элементов технологии формализации профессиональных знаний. В отраслях науки формируются специфические языковые системы, среди которых особенно важен язык математики, как информационная основа системы знаний в точных, естественных науках. Свои языки имеют химия (язык структурных химических формул, например), физика (язык описания атомных связей, например), биология (язык генетических связей и кодов) и т.д. Нынешний этап развития информатики характерен созданием и становлением языка информатики. Этап информатизации, информационно - логического представления знаний. С появлением ЭВМ впервые в человеческой истории стал возможен способ записи и долговременного хранения профессиональных знаний, ранее формализованных математическими методами (алгоритмов, программ, баз данных, эвристик и т.д.). Эти знания, а также опыт, навыки, интуиция могли уже использоваться широко и без промежуточного воздействия на человека влиять на режим работы производственного оборудования. Процесс записи ранее формализованных профессиональных знаний в форме, готовой для воздействия на механизмы (автоматы), получил изначально название программирование Этап автоформализации знаний. Этот этап тесно связан с развитием когнитологии, персональных компьютеров и вычислений, делающих возможным формальное описание (а, следовательно, актуализацию, передачу, хранение, сжатие) исследователями накопленного знания, опыта, профессиональных умений и навыков.. Этот этап очень важен для информатики, ибо он стал позволять решать межпредметные задачи, как правило, плохо структурируемые и формализуемые, а также позволил использовать типовые инструментальные системы. Используется когнитивная графика – графика, порождающая новые решения, а также “виртуальный мир” – искусственное трехмерное пространство (одну из осей координат можно условно считать “пространственной”, другую - “временной”, третью - “информационной”) и визуальные среды (например, Visual-среды). Этап развитой безбумажной информатики и глобальных систем связи (Интернет), этап информационного общества. Переход к безбумажной информатике, электронным информационным технологиям и использованию сетей Интернет, информационному производству товаров и услуг характерен для всех стран вступивших в стадию построения информационного общества. Основные атрибуты общества безбумажной информатики: безбумажные (электронные) документооборот и делопроизводство, их государственная поддержка и целенаправленное развитие; информационная (компьютерная, сетевая) грамотность населения и её государственная поддержка и развитие; превращение информации в товар (со всеми атрибутами товара); развитая (интеллектуальная) и доступная система баз данных и знаний, доступа к сетям и информации Интернет; информатизация и информационная безопасность основных систем общества; Информатика завершает этап спонтанного, возможно, несколько хаотичного развития и накопила достаточный опыт и знания для её систематизации, осмысления, структурирования, теоретизации, превращения в фундаментальную науку. Информатика - наука, изучающая информационные аспекты системных процессов и системные аспекты информационных процессов. Это определение можно считать системным определением информатики. Информатика тесно связана и с философией. Философия дает общие методы содержательного анализа, а информатика даёт общие методы формального анализа предметных областей (особенно, теоретическая, математическая информатика). Можно дать философское определение информатики: информатика - это наука, изучающая общие свойства и процессы отражения материи, порядок в материи, ее структурированность и отражение в сознании человека, общества. Дадим математическое определение информатики (определение математической информатики): информатика - наука, изучающая вопросы построения и исследования математических методов и моделей, алгоритмов, формальных систем для описания и актуализации различных информационных систем и процессов, различных классов операционных пространств. Эта – наука, математически (формальным языком) описывающая и исследующая их инварианты, абстрагируясь при этом от материальной основы информационных процессов. Фундаментальность информатике придаёт не только широкое и глубокое использование математики, формальных методов и средств, а общность и фундаментальность её результатов, их универсальная методологическая направленность в производстве знаний. В этом смысле математическая информатика аналогична математической физике, математической биологии, математической экономике и др. Информатика, как и математика, является наукой для описания и исследования проблем других наук. Она предоставляет свои общие и/или частные методы исследования другим наукам, помогает прокладывать и усиливать междисциплинарные связи, исследовать проблемы различных наук, цементирует их своими идеями, методами, технологиями и, особенно, своими результатами.

2. Виды и свойства информации, формы ее существования. Несмотря на то что с понятием информации мы сталкиваемся ежедневно, строгого и общепризнанного ее определения до сих пор не существует, поэтому вместо определения обычно используют понятие об информации. Для информатики как технической науки понятие информации не может основываться на таких антропоцентрических понятиях, как знание, и не может опираться только на объективность фактов и свидетельств. Средства вычислительной техники обладают способностью обрабатывать информацию автоматически, без участия человека, и ни о каком знании или незнании здесь речь идти не может. Эти средства могут работать с искусственной, абстрактной и даже с ложной информацией, не имеющей объективного отражения ни в природе, ни в обществе. Информация — это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Итак, информация является динамическим объектом, образующимся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. Как и всякий объект, она обладает свойствами (объекты различимы по своим свойствам). Характерной особенностью информации, отличающей ее от других объектов природы и общества, является отмеченный выше дуализм: на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса. По окончании процесса свойства информации переносятся на свойства новых данных, то есть свойства методов могут переходить на свойства данных. Можно привести немало разнообразных свойств информации. Каждая научная дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие свойства: объективность, полнота, достоверность, адекватность, доступность и актуальность информации. Объективность и субъективность информации. Понятие объективности информации является относительным. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Полнота информации. Полнота информации во многом характеризует качество информации и определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся. Достоверность информации. Данные возникают в момент регистрации сигналов, но не все сигналы являются «полезными» — всегда присутствует какой-то уровень посторонних сигналов, в результате чего полезные данные сопровождаются определенным уровнем «информационного шума». Адекватность информации — это степень соответствия реальному объективному состоянию дела. Неадекватная информация может образовываться при создании новой информации на основе неполных или недостоверных данных. Однако и полные, и достоверные данные могут приводить к созданию неадекватной информации в случае применения к ним неадекватных методов. Доступность информации — мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация. Актуальность информации — это степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны многие современные системы шифрования данных с открытым ключом. Лица, не владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм его работы доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.

3. Информационный процесс, понятие, структура. Информационные процессы (сбор, обработка и передача информации) всегда играли важную роль в науке, технике и жизни общества. В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации этих процессов, хотя их внутреннее содержание по существу осталось неизменным. Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах. Человек живет в мире информации и на протяжении всей жизни участвует во всевозможных информационных процессах. Основными информационными процессами являются: поиск, сбор, хранение, передача, обработка, использование и защита информации. Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами. Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются информационными. Информационный процесс - совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр), для получения какого-либо результата (достижения цели). Поиск информации - извлечение хранимой информации. Существуют ручной и автоматизированный методы поиска информации в хранилищах. Основными методами поиска информации являются: непосредственное наблюдение; общение со специалистами по интересующему вопросу; чтение соответствующей литературы; просмотр теле-, видеопрограмм, прослушивание радиопередач и аудиокассет; работа в библиотеках, архивах, информационных системам и другие методы. Для того чтобы собрать наиболее полную информацию и повысить вероятность принятия правильного решения, необходимо использовать разнообразные методы поиска информации. Поиск информации может быть эффективным и неэффективным. Успех будет в большой степени будет зависеть от того, как вы организовали поиск информации. В процессе поиска информации может встретиться самая разная информация, как полезная, так и Подлинный переворот в службе хранения, отбора информации произвели автоматизированные информационно-поисковые системы (ИПС). Использование ИПС позволяет сэкономить время и усилия, затрачиваемые на просмотр ящиков, заполненных карточками. Кроме того, библиотеки получают возможность существенно сократить пространство, отводимое для хранения каталогов. Сбор информации - это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем - аппаратно. Хранение информации. процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки . Хранение информации - процесс такой же древний, как жизнь человеческой цивилизации. Хранение информации происходит или в памяти человека, или на внешних носителях. Информацию, хранимую на внешних носителях (листе бумаги, диске, пластинке и т.д.), называют внешней. Она может быть переведена в разряд оперативной, если будет "прочитана" человеком. Внешние носители выполняют роль “дополнительной” памяти человека. На них могут храниться звук, тексты, изображения. Устройства, на которых хранится информация, называются информационными носителями. ЭВМ предназначена для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней. Передача информации может осуществляться в письменной, устной формах или с помощью жестов. В передаче участвуют две стороны: источник - тот, кто передает информацию, приемник - тот, кто ее получает. Очень часто при передаче информации возникают помехи. И тогда информация от источника к приемнику поступает в искаженном виде. Ошибки, возникающие при передаче информации, бывают 3-х видов: часть правильной информации заменяется на неправильную; к передаваемой информации добавляются лишние, посторонние сообщения; часть информации при передаче пропадает. Информация передаётся в виде сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением. Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю. Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для кодирования (преобразования исходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи информации) информации. Декодирующее устройство - устройство для преобразования полученного сообщения в исходное. Обработка информации. Обработка информации - получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов. Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации. Средства обработки информации - это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер - универсальная машина для обработки информации. Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов. Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем. Информацию, которую обрабатывают, называют исходной. После обработки исходной информации получается новая информация. Обмен информацией. Обмен информацией - это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель - принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. В результате обмена информацией между источником и получателем устанавливается своеобразный «информационный баланс», при котором в идеальном случае получатель будет располагать той я информацией, что и источник. Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном носителе (магнитном, фото, кино др.). Процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации называется накоплением информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Часть информации данный момент времени особой ценности может не представлять, хотя, возможно, не требуется в дальнейшем. Защита информации. Человеку свойственно ошибаться. Ошибка может произойти при выполнении любого информационного процесса: при кодировании информации, при ее обработке и передачи. Чем больше информации обрабатывается, тем труднее избежать ошибок. Качество информации Возможность и эффективность использования информации обусловливаются такими основными ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость. Репрезентативность информации связано с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение имеют: правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие и обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления.

---

---

Раздел математической логики, изучающий связи между логическими переменными, имеющими только два значения, называется алгеброй логики. Алгебра логики разработана английским математиком Дж. Булем и часто называется булевой алгеброй. Алгебра логики является теоретической базой для построения систем цифровой обработки информации. Вначале на основе законов алгебры логики разрабатывается логическое уравнение устройства, которое позволяет соединить логические элементы таким образом, чтобы схема выполняла заданную логическую функцию.

---

15. Файловая организация данных. Файлы, файловая структура диска, таблица размещения файлов (FAT), каталоги, понятие пути и полного имени файла.
Файл - это поименованная область памяти на каком-либо физическом носителе, предназначенная для хранения информации.

Совокупность средств операционной системы, обеспечивающих доступ к информации, на внешних носителях называется системой управления файлами или файловой системой.

Файловая система (file system) - функциональная часть операционной системы, которая отвечает за обмен данными с внешними запоминающими устройствами.

Структура каталога

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; объем (в байтах); специальные атрибуты. По аналогии с библиотечной системой организации каталогов полное имя файла, зарегистрированное в каталоге, будет служить шифром, по которому операционная система находит месторасположение файла на диске.

Каталог — справочник файлов с указанием месторасположения на диске.

Различают два состояния каталога — текущее (активное) и пассивное. MS DOS помнит текущий каталог на каждом логическом диске. 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 главный (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.

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.

Доступ к содержимому файла организован из главного каталога, через цепочку соподчиненных каталогов (подкаталогов). В каталоге любого уровня могут храниться записи как о файлах, так и о каталогах нижнего уровня. 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.

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.

Доступ к файлу можно организовать следующим образом:

• если имя файла зарегистрировано в текущем каталоге, то достаточно для доступа к 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 \. например: С:\КАТ1\КАТ2\ВООК1.ТХТ

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.

Запись о файле в каталоге содержит имя и тип файла, объем файла в байтах, дату создания, время создания и еще ряд параметров, необходимых операционной системе для организации доступа.

Запись о подкаталоге нижнего уровня в родительском каталоге содержит его имя, признак , дату и время создания.

Файловая система FAT.

Операционными системами Windows используется, разработанная еще для DOS файловая система FAT, в которой для каждого раздела и тома DOS имеется загрузочный сектор, а каждый раздел DOS содержит две копии таблицы размещения файлов (file allocation table - FAT).

FAT представляет собой матрицу, которая устанавливает соотношение между файлами и папками раздела и их физическим местоположением на жестком диске.

Перед каждым разделом жесткого диска последовательно расположены две копии FAT. Подобно загрузочным секторам, FAT располагается за пределами области диска, видимой для файловой системы.

При записи на диск файлы не обязательно занимают пространство, эквивалентное их размеру. Обычно файлы разбиваются на кластеры определенного размера, которые могут быть разбросаны по всему разделу.

В результате таблица FAT представляет собой не список файлов и их местоположения, а список кластеров раздела и их содержимого, а в конце каждого описания содержится ссылка на следующий занимаемый файлом кластер.

Элементы таблицы FAT представляют собой 12-, 16- и 32-битовые шестнадцатьричные числа, размер которых определяется программой FDISK, а значение непосредственно создается программой FORMAT.

Все гибкие диски, а также жесткие диски размером до 16 Мбайт используют в FAT 12-битовые элементы. Жесткие и съемные диски, имеющие размер от 16 Мбайт и более, обычно используют 16-битовые элементы.

Файловая система FAT использовалась во всех версиях MS-DOS и в первых двух выпусках OS/2 (версии 1.0 и 1.1). Каждый логический том имел собственный FAT, который выполнял две функции: содержал информацию распределения для каждого файла в томе в форме списка связей модулей распределения (кластеров) и указывал, какие модули распределения свободны.

Когда таблица FAT была изобретена, это было превосходное решение для управления дисковым пространством, главным образом потому что гибкие диски, на которых она использовалась, редко были размером более, чем несколько Mb.

FAT была достаточно мала, чтобы находиться в памяти постоянно, позволяла обеспечивать очень быстрый произвольный доступ к любой части любого файла.

Когда FAT была применена на жестких дисках, она стала слишком большой для резидентного нахождения в памяти и ухудшала производительность системы.

Кроме того, так как информация относительно свободного дискового пространства рассредотачивалась "поперек" большого количества секторов FAT, она была непрактична при распределении файлового пространства, и фрагментация файлов оказалась препятствием высокой эффективности.

Кроме того, использование относительно больших кластеров на жестких дисках привело к большому количеству неиспользуемых участков, так как в среднем для каждого файла половина кластера была потрачена впустую.

В течение нескольких лет Microsoft и IBM делали попытку продлить жизнь файловой системы FAT благодаря снятию ограничений на размеры тома, улучшению cтратегий распределения, кэширования имен пути, и перемещению таблиц и буферов в расширенную память. Но они могут расцениваться только как временные меры, потому что файловая система просто не подходила к большим устройствам произвольного доступа.


16. Внутренние и внешние команды MS DOS для работы с файлами, каталогами и магнитными дисками. Файловая система MS-DOS.
Чтобы обратиться к информации на диске (находящейся в файле), надо знать физический адрес первого сектора, общее количество кластеров, занимаемое данным файлом, адрес следующего кластера, если размер файла больше, чем размер одного кластера и т.д. Все это очень туманно, трудно и не нужно. MS-DOS избавляет Пользователя от такой работы и ведет ее сама. Для обеспечения доступа к файлам - файловая система MS-DOS организует и поддерживает на логическом диске определенную файловую структуру.

Одно из понятий файловой системы MS-DOS - логический диск.

В некотором приближении можно считать, что, "с точки зрения" MS-DOS, каждый логический диск это отдельный магнитный диск. Каждый логический диск имеет свое уникальное имя. В качестве имени

логического диска используются буквы английского алфавита от A до Z

(включительно). Количество логических дисков, таким образом, не более 26.

Буквы A и B - отведены строго под имеющиеся в IBM PC FDD. Начиная с буквы C

именуются логические диски (разделы) HDD. В случае, если данный IBM PC

имеет только один FDD, буква B пропускается. Только логические диски A и C

могут быть системными.

Элементы файловой структуры:

- стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор),

- таблица размещения файлов (FAT - File Allocation Table),

- корневой каталог (Root-Directory),

- область данных (оставшееся свободным дисковое пространство)

Эти элементы создаются специальной программами (в среде MS-DOS) в процессе

инициализации диска.

Стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор):

Здесь записана информация, необходимая MS-DOS для работы с диском:

- идентификатор OS (если диск системный),

- размер сектора диска,

- кол-во секторов в кластере,

- кол-во резервных секторов в начале диска,

- кол-во копий FAT на диске (стандарт - две),

- кол-во элементов в каталоге,

- кол-во секторов на диске,

- тип формата диска,

- количество секторов в FAT,

- кол-во секторов на дорожку,

- кол-во поверхностей,

- блок начальной загрузки OS,

За стартовым сектором располагается FAT.

FAT (таблица размещения файлов):

Область данных диска представлена в MS-DOS как последовательность пронумерованных кластеров. FAT - это массив элементов, адресующих кластеры области данных диска. Каждому кластеру области данных соответствует один элемент FAT. Элементы FAT служат в качестве цепочки ссылок на кластеры файла в области данных.

Нарушения в FAT могут привести к ПОЛНОЙ или ЧАСТИЧНОЙ потере информации на ВСЕМ логическом диске! Именно поэтому, на диске хранится две копии FAT. Существуют специальные программы, которые контролируют состояние FAT и исправляют нарушения.

Корневой Каталог:

Это определенная область Диска, создаваемая в процессе инициализации Диска,

где содержится информация о файлах и каталогах, хранящихся на Диске.

Корневой Каталог ВСЕГДА существует на отформатированном Диске! На одном

Диске ВСЕГДА бывает только ОДИН Корневой Каталог. Размер Корневого Каталога

для данного Диска - величина фиксированная, поэтому максимальное кол-во

"привязанных" к нему файлов и других (дочерних) каталогов (ПодКаталогов) -

строго определенное.

Каталоги (ПодКаталоги):

Каталог - это определенное место на диске (в области данных диска), где

содержится информация о файлах и ПодКаталогах, "привязанных" к данному

Каталогу. MS-DOS поддерживает иерархическую структуру каталогов

(древообразную).
В отличие от Корневого Каталога, остальные каталоги (ПодКаталоги) создаются

с помощью специальных команд MS-DOS (внутренних). Основная цель такой

структуры каталогов - организация эффективного хранения большого кол-ва

файлов на диске.

КАЖДЫЙ Каталог (кроме корневого) имеет "родителя", т.е. другой Каталог, к

которому "привязан" данный Каталог. MS-DOS рассматривает каждый Каталог

(кроме корневого), как файл. Термин "привязан" иногда заменяется термином

"зарегистрирован".

Файлы:

Файл - это поименованная область памяти на каком-либо физическом носителе,

предназначенная для хранения информации.

Файл ВСЕГДА "привязан" к какому-либо Каталогу (в том числе, может быть

"привязан" и к корневому каталогу).

Идентификация Логических Дисков, Каталогов и Файлов:

Идентификация Логических дисков, Каталогов, Файлов осуществляется на базе

имен.

Файловая система MS-DOS НЕ допускает, чтобы были Логические Диски,

Каталоги, Файлы с одинаковыми ИДЕНТИФИКАТОРАМИ!

В качестве имени логического диска используется одна из букв латинского

алфавита (A..Z).

Каждый Файл или Каталог (кроме корневого) имеет ПОЛНОЕ имя.

ПОЛНОЕ Имя Файла (Каталога), кроме корневого, состоит из следующих

частей:

- имя логического диска (A..Z),

- символ-разделитель (двоеточие) “:”,

- символ, идентифицирующий корневой каталог - "\" (Слэш),

- перечень “родительских” каталогов (разделенных символом "\"),

- собственно имя файла (каталога),

Собственно имя файла (каталога) состоит из:

- имя,

- символ-разделитель (точка) “.”,

- расширение имени файла

“Имя логического диска ”+” двоеточие ”+” идентификатор корневого каталога

”+” весь перечень имен родительских каталогов” = маршрут доступа к файлу

(каталогу).

Максимальное кол-во символов в ПОЛНОМ имени файла = 78,

Максимальное кол-во символов в имени файла = 8,

Максимальное кол-во символов в расширении имени файла = 3,

Расширение НЕ обязательно, т.е. может и НЕ присутствовать (в этом случае

точка тоже отсутствует).

В ПОЛНОМ имени файла разрешается использовать только следующие символы: A-Z

0-9 $ & # ` ( ) - % ! _ ^

В ПОЛНОМ имени файла запрещается использовать все остальные

символы!

ЗАПРЕЩАЕТСЯ В ПОЛНОМ имени файла использовать ПРОБЕЛ!
Использование расширений:

Файлы, хранящиеся на диске, с точки зрения файловой системы MS-DOS, которая

выступает в роли заведующего складом (ничего не понимающего в устройстве и

назначении различных вещей, хранящихся на складе), вообще говоря,

представляют собой “некоторое сборище информации”. На самом деле файлы, в

зависимости от информации, которая там хранится, могут иметь различное

назначение: данные, программы, драйверы, настроечные файлы и т.д.

Расширения имени файла - не обязательный, но очень важный компонент. Он

используется для разделения файлов по отдельным категориям (данные,

программы, драйверы и т.д.).

В MS-DOS есть перечень предопределенных (и наиболее часто встречающихся)

расширений файлов. В таблице приведен их НЕ полный перечень.
.EXE Программы, созданные программистами, с

.COM помощью специальных языков программирования

.BAT Программы, созданные Пользователями, с помощью редакторов текста
.SYS Драйверы устройств

.TXT |ASCII-файл (текстовый|

.DOC |Файл-документ (чаще всего ASCII-файл, но может быть и другого формата

.PAS |Тексты программ на Pascal |

.ASM |Тексты программ на Ассемблере |

.BMP |Графические образы |

.GIF

.PCX

.INI |Файлы настроек и конфигураций |

.CFG | |
Общие команды MS DOS

Общие команды распознаются и выполняются командным процессором command.com.

Команды вводятся с клавиатуры, их ввод завершается нажатием клавиши <ВВОД>

Общие команды DOS делятся на группы:

Команды работы с дисками;

Команды работы с файлами;

Команды работы с каталогами;

Команды управления системой.

Типовая структура команды выглядит следующим образом:

<имя команды> (<список параметров>( (<список ключей>(

Параметры (аргументы) указывают на те объекты, над которыми совершаются

операции, ключи уточняют действие команды. Признак ключа (переключателя) –

наличие косой линии «/». Квадратные скобки указывают на возможность

отсутствия фрагмента.
DIR

Команда работы с каталогами; выводит на экран список директориев и файлов,

находящихся внутри текущего директория. Если использовать команду DIR без

параметров и переключателей, она выводит имена файлов (директориев), их

расширения, размеры (в байтах), дату и время создания, их число, общий

размер и размер свободного дискового пространства.

Еще несколько команд той же группы (только имена):
|MKDIR (MD) |Создание нового директория; |

|CHDIR (CD) |Переход в другой директорий. |

| DEL (ERASE)| |

|Команда работы с файлами; удаляет файлы. |

|Синтаксис: | |

|DEL [диск:] [путь]<имя_файла>[/P] |

|FORMAT диск: [/ |FORMAT диск: [/ |

|[диск:] [путь]<имя_файла> |
указывает местонахождение и имя удаляемого файла или группы файлов, если в

имени используются символы-заместители.

Ключ /P вызывает запрос подтверждения для каждого удаляемого файла.

COPY

Команда работы с файлами; копирует один или более файлов в указанное место,

а также может использоваться для слияния файлов.

Синтаксис:

COPY [/Y|/-Y] [A|/B] <файл-источник> [A|/B] [+ файл-источник [/A|/B] [+ …]]

[файл-результат [/A|/B]] [/V]

Параметры состоят из обозначения дисковода, директория и имени файла.

Еще команда той же группы:

RENAME (REN) – переименование файла или группы файлов;

Примерами команд управления системой служат (приводятся только имена):

COMMAND – запуск командного процессора;

EXIT – выход из командного процессора.

Дополнительные команды-утилиты

Помимо команд, распознаваемых и выполняемых командным процессором, в

операционной системе имеется большое число утилит-команд, реализованных в

виде отдельных программ. В качестве примера рассмотрим утилиту

форматирования магнитных дисков.

FORMAT – форматирует диск для использования в MS DOS.

Утилита FORMAT создает пустой директорий и таблицы FAT на диске, а также

проверяет наличие испорченных областей на диске. Может уничтожить все

данные на диске.

Синтаксис:

FORMAT диск: [/V[:метка]] [/Q] [/U] [/F: размер][/B|/S] [/C]

FORMAT диск: [/V[:метка]] [/Q] [/U] [/T:дорожек/N:секторов] [/B|/S] [/C]

FORMAT диск: [/V[:метка]] [/Q] [/U] [/I] [/4] [/B|S] [/C]

FORMAT диск: [/Q] [/V] [/l] [/4] [/8] [/B|/S] [/C]
DISKCOPY

Команда работы с дисками (гибкими): копирует содержимое флоппи-диска в

одном дисководе на диск в другом. Ее синтаксис таков

DISKCOPY [dl:] [d2:] [/l]

Здесь первые два объекта в квадратных скобках – параметры, третий – ключ.

Большое количество утилит MS DOS описано в руководстве по этой системе.

Важное значение имеют также драйверы, особенно расширенной оперативной

памяти, входящие в состав ОС и позволяющие использовать более 640 Кбайт памяти.

Особую роль в системе играют файлы CONFIG.SYS и AUTOEXEC.BAT, читаемые при

загрузке системы и задающие ее конфигурацию, загружаемые в память драйверы

и резидентные программы, а также дополнительные команды, выполняемые при

загрузке системы.

CONFIG.SYS

Выполняется до загрузки командного процессора и содержит вызовы SYS-

драйверов. Загружаемые драйверы устанавливаются командой DEVICE, после

которой указывается полное имя файла, содержащего драйвер. Например, для

подключения драйвера мыши MOUSE.SYS можно задать команду:

DEVICE=C:\DOS\MOUSE.COM .

Для эффективной работы с различными типами микропроцессоров компьютера

(80286, 80386, 80486, Pentium) и размеров оперативной памяти используют

специальные драйверы:

DEVISE+C:\DOS\HIMEM.SYS

DEVISE+C:\DOS\EMM386.EXE NOEMS

DEVISE+C:\DOS\EMM486.EXE.

Кроме загрузки внешних драйверов, CONFIG.SYS загружает свои (внутренние)команды.

Если на компьютере отсутствует кэш жесткого диска (т.е. буферная область ОЗУ, где сохраняется содержание блоков диска), то для ускорения работы с диском вводят команду BUFFERS. Буфер – это часть оперативной памяти

размеров 532 байт.

С помощью команды FILES можно указать число файлов, которые могут быть одновременно использованы системой и программами.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

---

17. Программы-оболочки. Назначение, выполняемые функции, особенности применения. Основные принципы организации работы на ПК с использованием операционных оболочек.

Оболочки – это программы, созданные для упрощения со сложными программными системами. Они преобразуют неудобный командный пользовательский интерфейс в дружественный графический интерфейс или интерфейс типа «меню». Оболочки предоставляют пользователю удобный доступ к файлам и обширные сервисные услуги.

Программы – оболочки обеспечивают:

1. 
   создание, копирование, пересылку, переименование, удаление, поиск файлов, а также изменение их атрибутов;
   
2. 
   отображение дерева каталога и характеристик входящих в них файлов в форме, удобной для восприятия человека;
   
3. 
   создание, обновление и распаковку архивов (групп сжатых файлов);
   
4. 
   просмотр текстовых файлов;
   
5. 
   редактирование текстовых файлов;
   
6. 
   выполнение из их среды практически всех команд ОС;
   
7. 
   запуск программ;
   
8. 
   выдачу информации о ресурсах компьютера;
   
9. 
   создание и удаление каталогов;
   
10. 
    поддержку межкомпьютерной связи;
    
11. 
    поддержку электронной почты через модем.
    

С 90-х гг. ХХ века во всем мире огромную популярность приобрела графическая оболочка MS Windows, преимущество которой состоит в том, что она облегчает использование компьютера и ее графический интерфейс вместо набора сложных команд с клавиатуры позволяет выбирать их мышью из меню практически мгновенно. Операционная среда Windows, работающая совместно с операционной системой DOS, реализует все свойства необходимые для производительной работы, в том числе многозадачный режим.

Программы Windows 95 и выше- это операционные системы, а не просто графическая оболочка. Она использует все возможности новейших моделей персональных компьютеров и работает без DOS

Windows NT — 32-разрядная ОС со встроенной сетевой поддержкой и развитыми многопользовательскими средствами. Она предоставляет пользователям истинную многозадачность, многопроцессорную поддержку, секретность, защиту данных и многое другое

Эта операционная система очень удобна для пользователей, работающих в рамках локальной сети, для коллективных пользователей, особенно для групп, работающих над большими проектами и обменивающихся данными

Windows 95

---

Смотрите также файлы

• Производственный отдел о рассмотрении обращения.docx

• . Жбанов атындаы Атбе ірлік университеті Техникалы факультет Мнай газ ісі.docx

• Аннотация Дисциплина Безопасность жизнедеятельности направлена на получение студентами прочных теоретических знаний в области идентификации, защиты и ликвидации последствий реализации опасностей антропогенного,.docx

• Практическое задание 3 по учебному курсу Основы нейрофизиологии и высшей нервной деятельности.docx

• Учебной производственной практики (нужное подчеркнуть) Профессиональный модуль.docx