Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 136
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
com и bat. С другой стороны, указав только расширение, можно выбрать все файлы определенного типа на диске с тем, чтобы выполнить некоторые действия над всей группой файлов (например, скопировать на другой диск, распечатать содержимое на принтере, удалить и т.д.).
Для обращения к группам файлов применяются групповые имена (или шаблоны имен), образуемые с использованием символов * и ?. Символ * в имени файла и его расширении трактуется операционной системой как любая последовательность символов, символ ? – как любой символ.
Пример 7.2. Варианты групповых имен файлов:
Групповое имя файла можно, к примеру, указывать в команде MS DOS DIR, используемой для вывода на экран дисплея оглавления диска. В этом случае на экран дисплея будут выводиться сведения не о всех файлах, хранящихся на диске, а только о фалах указанной группы. Например, команда C:>DIR *.com выведет список файлов на диске C файлов типа com, а команда C:>DIR prim.* - список файлов на диске С всех типов с именем prim.
К имени файла может добавляться приставка, указывающая дисковое запоминающее устройство (привод), на котором хранится файл (А:, В:, С: и т.д.) и каталог или цепочка каталогов, например:
A:razd.txt;
C:number.dat;
C:\DOS\SYS\format.exe.
Имя файла с приставкой-указателем устройства и цепочки каталогов называется путем или спецификацией файла. Полный путь файла (включающий имя привода и всю цепочку каталогов) определяет его местоположение в древовидной структуре каталогов. Пример такой структуры представлен на рис. 7.1.
Привод Подкаталоги Файлы
С:\ DOS\ format.exe
корневой . . .
каталог undelete.exe
NU\ nu.exe
. . .
nu.hlp
config.sys
. . .
autoexec.bat
Рис. 7.1. Пример древовидной структуры каталогов и файла
Отметим, что в среде MS DOS для любой выполняемой программы или отдельных ее компонентов (например, левой и правой панели оболочки Norton Commander) устанавливается текущий каталог. Если адресуемый файл находится в текущем каталоге, то достаточно указать только его имя. в противном случае необходимо указать путь поиска данного файла по дереву каталогов в команде PROMPT в файле автозапуска autoexec.bat.
ОС освобождает пользователя от необходимости иметь каталоги размещения файлов, требуемые для доступа к ним, и ведет их сама. При обращении к файлу пользователю достаточно указать его спецификацию (путь к файлу и имя). ОС сначала обращается к файлу-каталогу, находит в нем сведения о местоположении файла на диске, затем выполняются требуемые действия.
При доступе к данным на диске ОС использует хранящуюся в нем таблицу размещения файлов – FAT (File Allocation Table), корневой каталог (root) и подкаталоги. Стартовый сектор (загрузочная запись), таблица размещения файлов, корневой каталог и остающееся свободным пространство памяти диска, называемое областью данных, являются элементами файловой структуры диска. Они создаются операционной системой в процессе инициализации диска. Ниже на таблице показана структура размещения данных на диске:
Таблица 1 Элементы файловой структуры диска
Жесткие диски характеризуются возможностью предварительного разбиения их на разделы. Поэтому в начальных секторах жесткого диска содержится информация о количестве разделов, их местоположении и размерах. Разделы жесткого диска рассматриваются как автономные виртуальные диски. Каждый из них инициализируется отдельно, имеет собственное имя (C:, D:, E:,…) и элементы файловой структуры, такие же, как у гибких дисков.
В процессе работы компьютера содержимое диска меняется: добавляются новые файлы, удаляются ненужные, изменяется объем файлов и т.д. Для выполнения этих операций необходимо отслеживать распределение пространства диска между файлами. В MS DOS эта задача решается с помощью FAT. Для каждого файла в FAT создается цепочка элементов, каждый из которых указывает область фиксированной длины (кластер), занимаемую частью файла на диске. В каталоге, содержащем имя файла, имеется указатель к началу цепочки. При стирании файла элементы FAT и адресуемые ими области данных освобождаются (помечаются как свободные) и могут быть использованы для другого файла.
Достоинством такой организации является возможность осуществления прямого доступа к данным файла. Недостатком является постепенное фрагментирование диска при активной работе с файловой системой по уничтожению, созданию и изменению объема файлов. При этом занимаемое файлами пространство "разорвано" по всему диску. Фрагментирование значительно увеличивает время доступа к данным на диске.
Область данных занимает большую часть диска – от конца корневого каталога до последнего сектора. Участки памяти из области данных выделяются группами из одного или нескольких последовательных секторов, называемых
кластерами. Размер сектора составляет 512 байтов.
FAT содержит информацию о расположении файлов, свободном пространстве на диске и неисправных блоках, а также код формата диска.
Каталог представляет собой справочник, содержащий сведения о местоположении, размере, дате и времени обновления файлов. Для каждого файла на диске имеется один элемент в определенном каталоге. Один элемент корневого каталога выделяется для метки диска. Для каждого каталога имеется элемент в его родительском каталоге. Кроме того, каждый каталог, за исключением корневого, содержит по одному элементу для специальных имен "." и "..". Эти элементы указывают начало цепочки в FAT соответственно для самого каталога и для его родительского каталога. Такая система описания каталогов обеспечивает возможность сокращенного написания пути к файлу, когда он проходит через родительский каталог. Здесь особенно важна возможность написания программ, просматривающих все дерево каталогов произвольной структуры.
Каждый каталог имеет длину 32 байта. В его структуру входят следующие элементы:
Прикладным называется программное обеспечение (ПО), предназначенное для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями.
Спектр проблемных областей в настоящее время весьма широк и включает в себя по крайней мере следующие: промышленное производство, инженерную практику, научные исследования, медицину, управление (менеджмент), делопроизводство, издательскую деятельность, образование и т. д.
Из всего разнообразия прикладного ПО выделяют группу наиболее распространенных программ (типовые пакеты и программы), которые можно использовать во многих областях человеческой деятельности.
К типовому прикладному ПО относят следующие программы:
Предлагаемые на рынке ПО приложения, в общем случае, могут быть выполнены как отдельные программы либо как интегрированные системы. Интегрированными системами обычно являются экспертные системы, программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных, а также офисные системы. Примером мощной и широко распространенной интегрированной системы является офисная система Microsoft Office.
Системы программирования, или средства разработки программ (IDE – Integrated Develop Environment – дословно "интегрированная среда для разработки"), используются для разработки нового программного обеспечения, как системного, так и прикладного.
К ним относятся такие системы, как, например, Turbo Basic, Turbo Pascal, Fortran Power Station, Delphi и др.
Указанные системы включают входной язык программирования (Basic, Pascal, Fortran, Object Pascal и др.), компилятор, редактор связей, отладчик, а также справочную систему, содержащую описание входного языка программирования и описание работы с самой системой.
Microsoft Access - это только одна из многочисленных "персональных" СУБД, которые успешно используются в различных областях экономики. Кроме персональных, существуют также профессиональные (промышленные) СУБД. Именно они первоначально получили наибольшее распространение до появления персональных компьютеров, да и сейчас используются в самых важных областях экономики. На их основе создаются комплексы управления и обработки информации крупных предприятий, банков и даже целых отраслей экономики (например, биллинговая система оператора мобильной связи или национальная система персонифицированного учета). Профессиональные СУБД поддерживают совместную работу с базой большого количества пользователей; обеспечивают масштабируемость, т.е. возможность роста системы пропорционально увеличению запросов к ней; являются максимально устойчивыми к сбоям различного рода и могут работать круглосуточно в течение многих лет. Пожалуй, самой известной профессиональной СУБД сейчас является Oracle, которая вот уже долгие годы обрабатывает информацию для ФБР и ЦРУ (по их заказу и разрабатывалась эта система). Основоположниками СУБД Oracle стала группа американских разработчиков (Ларри Эллисбн, Роберт Майнер и Эдвард Оутс), которые более тридцати лет тому назад создали фирму Relational Software Inc. и поставили перед собой задачу создать систему, на практике реализующую идеи, изложенные в работах Э.Ф. Кодда И К. Дж. Дейта. Результатом их деятельности стала реализация переносимой реляционной системы управления базами данных с базовым языком обработки SQL. В 1979 г. заказчикам была представлена версия Oracle для мини-компьютеров PDP-11 фирмы Digital Equipment Corporation сразу для нескольких операционных систем: RSX- 11, IAS, RSTS и UNIX. Чуть позже Oracle был перенесен на компьютеры VAX под управлением VAX VMS. Значительная часть кода была написана на ассемблере, и поэтому процесс переноса системы на новую платформу требовал значительных усилий. Основным отличием Oracle очередной, третьей версии было то, что она была полностью написана на языке С. Такое решение обеспечивало переносимость системы на многие новые платформы, в частности, на различные клоны UNIX.
Для обращения к группам файлов применяются групповые имена (или шаблоны имен), образуемые с использованием символов * и ?. Символ * в имени файла и его расширении трактуется операционной системой как любая последовательность символов, символ ? – как любой символ.
Пример 7.2. Варианты групповых имен файлов:
| *.txt | - все файлы типа txt; |
| a*.exe | - все файлы типа exe, имена которых начинаются с буквы а; |
| pr*.pas | - все файлы типа pas, имена которых начинаются с символов pr и заканчивающиеся одним произвольным символом (имя файла состоит ровно из трех символов); |
| *.* | - все файлы; |
| prim.* | - все файлы любых типов с именем prim; |
| uv?.* | - файлы с именем из трех символов, первые два из которых фиксированы (uv), а третий – любой. |
Групповое имя файла можно, к примеру, указывать в команде MS DOS DIR, используемой для вывода на экран дисплея оглавления диска. В этом случае на экран дисплея будут выводиться сведения не о всех файлах, хранящихся на диске, а только о фалах указанной группы. Например, команда C:>DIR *.com выведет список файлов на диске C файлов типа com, а команда C:>DIR prim.* - список файлов на диске С всех типов с именем prim.
К имени файла может добавляться приставка, указывающая дисковое запоминающее устройство (привод), на котором хранится файл (А:, В:, С: и т.д.) и каталог или цепочка каталогов, например:
A:razd.txt;
C:number.dat;
C:\DOS\SYS\format.exe.
Имя файла с приставкой-указателем устройства и цепочки каталогов называется путем или спецификацией файла. Полный путь файла (включающий имя привода и всю цепочку каталогов) определяет его местоположение в древовидной структуре каталогов. Пример такой структуры представлен на рис. 7.1.
Привод Подкаталоги Файлы
С:\ DOS\ format.exeкорневой . . .
каталог undelete.exe NU\ nu.exe. . .
nu.hlp config.sys. . .
autoexec.batРис. 7.1. Пример древовидной структуры каталогов и файла
Отметим, что в среде MS DOS для любой выполняемой программы или отдельных ее компонентов (например, левой и правой панели оболочки Norton Commander) устанавливается текущий каталог. Если адресуемый файл находится в текущем каталоге, то достаточно указать только его имя. в противном случае необходимо указать путь поиска данного файла по дереву каталогов в команде PROMPT в файле автозапуска autoexec.bat.
ОС освобождает пользователя от необходимости иметь каталоги размещения файлов, требуемые для доступа к ним, и ведет их сама. При обращении к файлу пользователю достаточно указать его спецификацию (путь к файлу и имя). ОС сначала обращается к файлу-каталогу, находит в нем сведения о местоположении файла на диске, затем выполняются требуемые действия.
При доступе к данным на диске ОС использует хранящуюся в нем таблицу размещения файлов – FAT (File Allocation Table), корневой каталог (root) и подкаталоги. Стартовый сектор (загрузочная запись), таблица размещения файлов, корневой каталог и остающееся свободным пространство памяти диска, называемое областью данных, являются элементами файловой структуры диска. Они создаются операционной системой в процессе инициализации диска. Ниже на таблице показана структура размещения данных на диске:
Таблица 1 Элементы файловой структуры диска
| Стартовый сектор |
| File Allocation Table (FAT) |
| Корневой каталог |
| Файлы, каталоги, свободное поле |
| Compressed Volume File (CVF) |
| |
Жесткие диски характеризуются возможностью предварительного разбиения их на разделы. Поэтому в начальных секторах жесткого диска содержится информация о количестве разделов, их местоположении и размерах. Разделы жесткого диска рассматриваются как автономные виртуальные диски. Каждый из них инициализируется отдельно, имеет собственное имя (C:, D:, E:,…) и элементы файловой структуры, такие же, как у гибких дисков.
В процессе работы компьютера содержимое диска меняется: добавляются новые файлы, удаляются ненужные, изменяется объем файлов и т.д. Для выполнения этих операций необходимо отслеживать распределение пространства диска между файлами. В MS DOS эта задача решается с помощью FAT. Для каждого файла в FAT создается цепочка элементов, каждый из которых указывает область фиксированной длины (кластер), занимаемую частью файла на диске. В каталоге, содержащем имя файла, имеется указатель к началу цепочки. При стирании файла элементы FAT и адресуемые ими области данных освобождаются (помечаются как свободные) и могут быть использованы для другого файла.
Достоинством такой организации является возможность осуществления прямого доступа к данным файла. Недостатком является постепенное фрагментирование диска при активной работе с файловой системой по уничтожению, созданию и изменению объема файлов. При этом занимаемое файлами пространство "разорвано" по всему диску. Фрагментирование значительно увеличивает время доступа к данным на диске.
Область данных занимает большую часть диска – от конца корневого каталога до последнего сектора. Участки памяти из области данных выделяются группами из одного или нескольких последовательных секторов, называемых
кластерами. Размер сектора составляет 512 байтов.
FAT содержит информацию о расположении файлов, свободном пространстве на диске и неисправных блоках, а также код формата диска.
Каталог представляет собой справочник, содержащий сведения о местоположении, размере, дате и времени обновления файлов. Для каждого файла на диске имеется один элемент в определенном каталоге. Один элемент корневого каталога выделяется для метки диска. Для каждого каталога имеется элемент в его родительском каталоге. Кроме того, каждый каталог, за исключением корневого, содержит по одному элементу для специальных имен "." и "..". Эти элементы указывают начало цепочки в FAT соответственно для самого каталога и для его родительского каталога. Такая система описания каталогов обеспечивает возможность сокращенного написания пути к файлу, когда он проходит через родительский каталог. Здесь особенно важна возможность написания программ, просматривающих все дерево каталогов произвольной структуры.
Каждый каталог имеет длину 32 байта. В его структуру входят следующие элементы:
-
поле имени (8 байт для MS DOS и 255 для Windows, начиная с Windows 95 и более поздних версий; недостающие символы заменяются пустыми позициями справа); -
расширение имени (3 байта); -
атрибуты файла (1 байт; каждый бит этого поля задает определенный атрибут: 0 – защищенный, 1 – скрытый1, 2 – системный, 3 – метка тома, 4 – каталог, 5 – архивный или обычный, 6 – не используется, 7 – не используется); -
резервное поле (10 байт); -
поле "время" (2 байта; его содержимое рассматривается как целое число без знака, вычисляемое по формуле: часы х 2048+минуты х х 32+секунды/2); -
поле "дата" (2 байта; его содержимое рассматривается как целое число без знака, вычисляемое по формуле: (год-1980)х512+месяц х 32+день; календарь поддерживается с 1980 по 2099 год); -
номер первого кластера файла (2 байта; содержимое этого файла одновременно служит указателем к первому кластеру файла в поле данных и к первому элементу в цепочке FAT); -
размер файла (4 байта).
-
Прикладные программы
Прикладным называется программное обеспечение (ПО), предназначенное для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями.
Спектр проблемных областей в настоящее время весьма широк и включает в себя по крайней мере следующие: промышленное производство, инженерную практику, научные исследования, медицину, управление (менеджмент), делопроизводство, издательскую деятельность, образование и т. д.
Из всего разнообразия прикладного ПО выделяют группу наиболее распространенных программ (типовые пакеты и программы), которые можно использовать во многих областях человеческой деятельности.
К типовому прикладному ПО относят следующие программы:
-
текстовые процессоры; -
табличные процессоры; -
системы иллюстративной и деловой графики (графические процессоры); -
системы управления базами данных; -
экспертные системы; -
программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных.
Предлагаемые на рынке ПО приложения, в общем случае, могут быть выполнены как отдельные программы либо как интегрированные системы. Интегрированными системами обычно являются экспертные системы, программы математических расчетов, моделирования и анализа экспериментальных данных, а также офисные системы. Примером мощной и широко распространенной интегрированной системы является офисная система Microsoft Office.
-
Системы программирования
Системы программирования, или средства разработки программ (IDE – Integrated Develop Environment – дословно "интегрированная среда для разработки"), используются для разработки нового программного обеспечения, как системного, так и прикладного.
К ним относятся такие системы, как, например, Turbo Basic, Turbo Pascal, Fortran Power Station, Delphi и др.
Указанные системы включают входной язык программирования (Basic, Pascal, Fortran, Object Pascal и др.), компилятор, редактор связей, отладчик, а также справочную систему, содержащую описание входного языка программирования и описание работы с самой системой.
-
СУБД
Microsoft Access - это только одна из многочисленных "персональных" СУБД, которые успешно используются в различных областях экономики. Кроме персональных, существуют также профессиональные (промышленные) СУБД. Именно они первоначально получили наибольшее распространение до появления персональных компьютеров, да и сейчас используются в самых важных областях экономики. На их основе создаются комплексы управления и обработки информации крупных предприятий, банков и даже целых отраслей экономики (например, биллинговая система оператора мобильной связи или национальная система персонифицированного учета). Профессиональные СУБД поддерживают совместную работу с базой большого количества пользователей; обеспечивают масштабируемость, т.е. возможность роста системы пропорционально увеличению запросов к ней; являются максимально устойчивыми к сбоям различного рода и могут работать круглосуточно в течение многих лет. Пожалуй, самой известной профессиональной СУБД сейчас является Oracle, которая вот уже долгие годы обрабатывает информацию для ФБР и ЦРУ (по их заказу и разрабатывалась эта система). Основоположниками СУБД Oracle стала группа американских разработчиков (Ларри Эллисбн, Роберт Майнер и Эдвард Оутс), которые более тридцати лет тому назад создали фирму Relational Software Inc. и поставили перед собой задачу создать систему, на практике реализующую идеи, изложенные в работах Э.Ф. Кодда И К. Дж. Дейта. Результатом их деятельности стала реализация переносимой реляционной системы управления базами данных с базовым языком обработки SQL. В 1979 г. заказчикам была представлена версия Oracle для мини-компьютеров PDP-11 фирмы Digital Equipment Corporation сразу для нескольких операционных систем: RSX- 11, IAS, RSTS и UNIX. Чуть позже Oracle был перенесен на компьютеры VAX под управлением VAX VMS. Значительная часть кода была написана на ассемблере, и поэтому процесс переноса системы на новую платформу требовал значительных усилий. Основным отличием Oracle очередной, третьей версии было то, что она была полностью написана на языке С. Такое решение обеспечивало переносимость системы на многие новые платформы, в частности, на различные клоны UNIX.