Стариков А.В. Основы информатики: учебное пособие (часть 1)

Подождите немного. Документ загружается.

Номера начальных головки (поверхности), сектора и цилиндра. Значе-

ния для данных полей записи таблицы разделов определяются автоматически

утилитой FDISK, исходя из размера диска и заданного пользователем размера

раздела.

Индикатор операционной системы. В этом поле содержится значение,

показывающее, какой операционной системе принадлежит раздел: 00h − неис-

пользуемый раздел, 01h − DOS или OS/2 с FAT-12, 02h − CP/M, 03h − XENIX (ОС

Unix для IBM PC-совместимого компьютера), 04h − DOS или OS/2 с FAT-16,

05h − расширенный раздел DOS или OS/2, 06h − “большой” раздел DOS 4.00 или

OS/2 1.10 (свыше 32 Mбайт), 07h − раздел файловой системы HPFS (High Per-

fomance File System − файловая система высокой производительности) OS/2 и

т.д.

Номера конечных головки (поверхности), сектора и цилиндра. Значе-

ния для данных полей записи таблицы разделов определяются автоматически

утилитой FDISK, исходя из размера диска и заданного пользователем размера

раздела.

Относительный сектор. В данном поле (двойное слово) содержится ко-

личество секторов от начала диска до начала раздела. Для любого раздела зна-

чение этого поля определяется суммой общего дискового пространства всех

предыдущих разделов плюс 1 (для учета сектора с MBR). Эта величина также

называется числом скрытых секторов для данного раздела.

Размер раздела. В данном поле (двойное слово) содержится значение,

которое определяет размер раздела (в секторах) и включает размеры блока на-

чальной загрузки, двух копий FAT, корневого каталога и области данных поль-

зователя.

В MS-DOS версии 3.3 были преодолены ранее принятые ограничения на

размер раздела (предел в 32 Мбайта, определенный в BPB) и использование

только одного раздела под DOS. Это стало возможным благодаря тому, что

утилита FDISK позволила создавать в расширенном разделе несколько логиче-

ских дисков, используемых под DOS.

Как показано на рис. 4.6, первый элемент таблицы разделов, размещенной

в MBR, ссылается на основной, или первичный (primary) раздел диска (С:). Вто-

рой элемент таблицы разделов, который ранее использовался для создания “по-

стороннего” раздела (для операционной системы, отличной от DOS), теперь ис-

пользуется для определения расширенного (extended), или вторичного, раздела

DOS. В байте индикатора операционной системы этого элемента содержится

значение 05h. Этот второй элемент содержит указатель на первый логический

диск (том) расширенного раздела (D:), в первом секторе которого находится так

называемая расширенная запись загрузки (Extended Boot Record), аналогичная

главной записи загрузки (MBR). Однако, в отличие от последней, в расширен-

ной записи таблицы разделов отсутствует перечень разделов диска, а лишь оп-

ределяется начало и конец логического диска (1-й элемент) и содержится указа-

тель на следующий логический диск (2-й элемент) расширенного раздела. Для

следующего логического диска (E:), если он создан, описанная выше “картина”

повторяется и т.д.

Описанный выше способ создания логического диска позволяет легко ос-

вободить (удалить) какой-либо логический диск. Для этого достаточно в соот-

ветствующем элементе таблицы разделов предыдущего логического диска об-

нулить “указатель” на него.

С точки зрения пользователя, каждый логический диск (или том) пред-

ставляет собой независимый диск со своими системными областями, создавае-

мыми в ходе высокоуровневого форматирования логического диска, выполняе-

мого с помощью утилиты FORMAT, и своим собственным “деревом” каталогов,

создаваемым в ходе работы с диском. Таким образом, каждый логический диск

обеспечивает еще один (дополнительный) уровень организации информации,

хранящейся на винчестерском диске IBM PC-совместимого компьютера. Более

подробно логическая организация хранения информации в MS-DOS рассмотре-

на ниже.

Таблица логи-

ческих дисков

Таблица логи-

ческих дисков

Таблица раз-

делов диска

Рис. 4.6 Расположение разделов на жестком диске

4.3 Организация хранения информации в MS-DOS

Ниже приведены три основные понятия файловой системы − файл, ката-

лог и диск, которые позволяют понять логический способ организации хране-

ния информации в компьютере, реализованный в MS-DOS

. Кроме того, рас-

смотрены сопутствующие им понятия, терминология и некоторые примеры.

Идентичные или, по крайней мере, аналогичные понятия используются и в других опера-

ционных системах.

4.3.1 Файлы

С точки зрения конечного пользователя (end user), файл − это основная

единица хранения информации в компьютере. Реализуются файлы как участки

памяти на внешних носителях информации − гибких и жестких магнитных дис-

ках, магнитных лентах, CD-ROM и других.

Введение и использование такого понятия как файл, позволяет MS-DOS

отделить одну совокупность информации от прочих, которые могут одновре-

менно храниться на одном и том же носителе информации. Например, если для

ввода текста письма используется специальная программа, называемая редакто-

ром текстов, то по окончании работы это письмо будет сохранено на диске в

отдельном файле. И этот файл будет всего лишь одним среди сотен или даже

тысяч файлов, хранящихся на диске компьютера.

Каждый файл имеет имя и доступ к информации, хранящейся в файле, с

помощью той или иной программы (например, уже упоминавшегося редактора

текстов) осуществляется по этому имени. Именно поэтому часто файл опреде-

ляют как поименованный набор информации, хранящийся на диске или другом

машинном носителе [42].

Операционная система MS-DOS предъявляет определенные требования к

именам файлам, а именно:

− имя не должно содержать более восьми символов. В дополнение к

имени файла может быть указано расширение имени, содержащее не более трех

символов и отделяемое от имени точкой;

− регистр, на котором был выполнен набор имени, значения не имеет.

Другими словами, независимо от того, какие буквы − прописные (заглавные)

или строчные (малые) − использовались при вводе, имя будет рассматриваться

как состоящее только из прописных букв;

− допускается использование в имени букв латинского алфавита от A до

Z, арабских цифр от 0 до 9, специальных символов: символ подчеркивания (_),

“крышка” или циркумфлекс (^), знак доллара ($), тильда (~), восклицательный

знак (!), знак номера (#), знак процента (%), амперсенд (&), дефис (-), фигурные

скобки ({}), эт коммерческое (@), одиночная кавычка или апостроф (‘) и круг-

лые скобки (). Никакие другие символы (в том числе и буквы русского алфави-

та) не допускаются;

− имя не должно содержать пробелов, запятых, символов “обратный

слэш”, или “обратная дробная черта” (\), точек (за исключением точки, отде-

ляющей имя от его расширения).

При выборе имени файла рекомендуется помнить о смысловой нагрузке,

которое должно нести это имя. В этой связи следует заметить, что первое из пе-

речисленных выше требований, касающееся максимальной длины имени файла,

является существенным ограничением MS-DOS. Действительно, не всегда уда-

ется придумать такое удачное имя для файла, чтобы оно одновременно объяс-

няло суть информации, содержащейся в файле, и было кратким. По этой причи-

не введение в операционной системе Windows 95 длинных имен файлов (до 255

символов включительно) и возможность использования в них национальных

алфавитов (в частности, русского) рассматривается как серьезное достижение.

В качестве примеров возможных имен файлов можно привести следующие:

README.DOC

README.TXT

READ.ME

Очень часто подобные имена даются тексто-

вым файлам, сопровождающим те или иные

программы и содержащим инструкции по ис-

пользованию этих программ. Буквально эти

имена переводятся как “прочти меня” и сразу

привлекают внимание пользователя.

N!.PAS Это имя можно использовать для файла, со-

держащего исходную программу на языке

Паскаль для вычисления факториала числа.

N!.EXE Файл с таким именем автоматически создает-

ся компилятором языка Паскаль при компи-

лировании файла исходной программы

N!.PAS.

Источники возникновения файлов, находящихся на дисках компьютера,

различны. Некоторые файлы поступают вместе с MS-DOS (так, например,

большая часть самой MS-DOS представлена в виде файлов), другие поставля-

ются вместе с пакетами прикладных программ (приложениями), третьи созда-

ются пользователями, которые используют те или иные приложения, и т.д. На-

личие большого количества файлов в компьютере создает определенные слож-

ности при поиске того или иного файла. В этой связи, а также в силу некото-

рых других причин, о которых будет сказано ниже, логически правомерным яв-

ляется введение такого понятия как каталог.

4.3.2 Каталоги

Каждый файл, хранящийся на диске, регистрируется в том или ином ка-

талоге, который выступает в качестве оглавления (перечня) файлов. Регистра-

ция файла в каталоге обычно называется записью в каталог. Запись групп фай-

лов в различные каталоги значительно облегчает поиск файлов. Например, все

файлы, которые поставляются с MS-DOS, хранятся в одном каталоге, обычно

называемом DOS. Таким образом, если потребуется найти какой-либо из фай-

лов MS-DOS, не нужно “переворачивать вверх дном” весь диск, достаточно

просмотреть каталог DOS. Подобно файлам, каталоги могут создаваться поль-

зователем или приложением (например, программой установки данного прило-

жения на диск).

Примечание. Фразы типа “записать файл X в каталог Y” или “файл X со-

держится в каталоге Y” иногда приводят к ошибочному представлению, что ка-

талог − это некоторая обособленная область на диске, в которую как раз и по-

мещаются файлы. Следует помнить, что каталоги − это всего лишь перечни

файлов и что все каталоги, за исключением корневого, сами организованы в ви-

де файлов.

Каждый файл может находиться только в одном каталоге. Если какие-то

файлы, содержатся в различных каталогах, но имеют одинаковые имена, то ли-

бо это разные копии одного и того же файла, т.е. они представлены различны-

ми областями на диске, либо это вообще разные по содержанию файлы.

Все каталоги, за исключением корневого, имеют имена. Расширение для

имени каталога обычно не используется. Правила по наименованию каталогов

аналогичны тем, что используются для имен файлов. Поскольку в различных

каталогах могут находиться файлы с одинаковыми именами, для идентифика-

ции конкретного файла требуется указывать и имя каталога, в котором записан

этот файл. Это не очень удобно, если учесть, что каталоги в MS-DOS имеют ие-

рархическую структуру, т.е. могут быть вложены друг в друга. В этой связи,

весьма кстати оказывается понятие текущего каталога, подразумевающее ка-

талог, с которым пользователь работает в настоящий момент и для которого не

нужно указывать имя всякий раз, когда выполняются операции с содержащими-

ся в нем файлами. Имя текущего каталога обычно (но не всегда) отображается в

командной подсказке MS-DOS (например, командная подсказка C:\DOS> озна-

чает, что текущим каталогом является каталог DOS).

Как отмечалось выше, одни каталоги могут содержаться в других катало-

гах. Другими словами, поскольку любой каталог, за исключением корневого,

является файлом, то он, с одной стороны, может содержать информацию о дру-

гих каталогах-файлах и, с другой стороны, информация об этом каталоге-файле

может быть записана в другом каталоге. Каталог, который содержится внутри

другого каталога, называется подкаталогом. Каталог, в котором находится не-

который подкаталог, является родительским каталогом по отношению к дан-

ному подкаталогу. Создание подкаталогов позволяет лучше структурировать

хранение информации в компьютере.

Если быть точным, то все каталоги являются подкаталогами, за исключе-

нием одного, называемого корневым каталогом (см. п.4.2.5). Обычно термин

”подкаталог” используют, чтобы показать отношения между двумя каталогами.

Корневой каталог является отправной точкой, из которой переходят во все ос-

тальные каталоги. Корневой каталог не имеет имени, он представляется симво-

лом “обратный слэш” (\). Например, если текущим каталогом является корне-

вой каталог, то стандартная командная подсказка MS-DOS имеет следующий

вид: C:\>

Поскольку корневой каталог является базой для создания всех других ка-

талогов, его нельзя удалить. Однако информация, хранящаяся в нем, может

быть уничтожена. Количество файлов и каталогов, которые могут храниться в

корневом каталоге, ограничено и зависит от емкости носителя. Это одна из ос-

новных причин, по которой в MS-DOS была введена и используется иерархиче-

ская структура каталогов, позволяющая если не “снять” совсем, то уменьшить

влияние этого ограничения.

4.3.3 Диски

Диски обычно ассоциируются с частью аппаратуры компьютера, которая

называется накопителями информации на магнитных дисках (НМД), или просто

магнитными дисками. Наиболее часто встречающимися типами НМД являются

накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД), называемые также винче-

стерскими дисками, и накопители на гибких магнитных дисках (НГМД).

В MS-DOS различают физические и логические диски. Логические диски,

а именно с ними “общается” обычный пользователь в MS-DOS, имеют однобу-

квенные имена, заканчивающиеся двоеточием (например, A: − первый НГМД,

B: − второй НГМД (если он есть в компьютере), C: − НЖМД или часть его но-

сителя, называемая логическим диском, и т.д.). Физические диски нумеруются

(их номера обычно использует программист, реализующий в своей программе

информационный обмен с диском на уровне физических секторов).

Один физический жесткий диск большого объема может быть разбит на

несколько логических дисков меньшего размера. При этом у пользователя соз-

дается “ощущение”, что он работает со множеством независимых дисков.

По аналогии с текущим каталогом вводится понятие текущего диска, т.е.

диска, с которым в данный момент работает пользователь, и в операциях, с ко-

торым не нужно указывать его имя. Имя текущего диска так же, как и имя те-

кущего каталога, содержится в стандартной командной подсказке MS-DOS. На-

пример, следующая командная подсказка:

C:\>

указывает, что текущим каталогом является корневой каталог (\), находящийся

на диске C:.

Текущий диск имеется в системе всегда. Первоначально им является

диск, с которого загружена операционная система MS-DOS. С каждым логиче-

ским диском ассоциируется свой текущий каталог. Первоначально текущими

каталогами дисков являются их корневые каталоги. Однако в дальнейшем их

можно изменить.

Каждый диск содержит корневой каталог и, возможно, другие подкатало-

ги. Корневой каталог всегда присутствует на диске. Он создается в процессе

форматирования диска, выполняемого командой FORMAT. Размер корневого

каталога, т.е. максимальное количество подкаталогов и файлов, которые могут

быть записаны в нем, автоматически определяется во время форматирования и

не может быть изменено (см. выше табл. 4.3). Каталоги, содержащиеся в корне-

вом каталоге, могут иметь практически любой уровень вложенности и любой

размер. Таким образом, на каждом диске может быть создана иерархическая

(или древовидная) структура каталогов, пример которой показан на рис. 4.7.

4.3.4 Маршруты

При использовании сложной, иерархической структуры каталогов на дис-

ке для указания файла уже недостаточно задать только имя файла, так как од-

ноименные (но различные по содержанию) файлы могут присутствовать в раз-

ных каталогах. Для задания точного местоположения файла в этой структуре

необходимо, помимо его имени, указать также маршрут (путь) к нему, т.е. ве-

дущую к файлу последовательность имен обязательно существующих катало-

гов, разделенных символом “обратный слэш” (\). Иногда в маршрут включают

имя диска, на котором находится искомый файл.

MS-DOS распознает маршруты длиной до 67 символов, включая однобук-

венное имя диска, двоеточие после него и символы “обратный слэш”, разде-

ляющие имена каталогов в маршруте.

Корневой

каталог

Логический

диск

Файл A Файл CКаталогФайл BКаталог

Файл DПодкаталог Файл E Файл F

Файл HФайл G

Рис. 4.7 Пример иерархической структуры каталогов в MS-DOS

Различают абсолютные (или полные) и относительные (или неполные)

маршруты. Абсолютный маршрут − это маршрут, начинающийся с корневого

каталога некоторого диска. Например, в команде вывода на экран содержимого

текстового файла

C:\DOS> TYPE D:\MYDIR\PROBA\TEXT\BOOK1.TXT

указан абсолютный маршрут к файлу BOOK1.TXT (отправной точкой пути к

файлу здесь является корневой каталог на диске D:).

Относительный маршрут − это маршрут, начинающийся не с корнево-

го, а с текущего каталога на указанном или на текущем диске, который является

отправной точкой в поиске каталога, содержащего указанный файл. Например,

в команде вывода на экран содержимого текстового файла

D:\MYDIR> TYPE PROBA\TEXT\BOOK1.TXT

указан относительный маршрут к файлу BOOK1.TXT (отправной точкой пути к

файлу здесь является текущий каталог MYDIR).

4.3.5 Спецификация файла

Для определения местоположения существующего файла или места для

размещения нового файла в иерархической структуре каталогов требуется ука-

зать следующие сведения:

− имя диска, содержащий указанный файл;

− маршрут доступа к указанному файлу;

− составное имя файла, т.е. имя файла плюс расширение имени

файла.

Данные сведения, сведенные воедино, часто рассматриваются как специ-

фикация файла [40]. Поскольку, как было указано выше, маршруты бывают

полными или неполными, то, соответственно, и спецификация файла может

быть как полной, так и неполной. Спецификация файла имеет следующий син-

таксис:

[имя_диска:][маршрут\]составное_имя_файла

где в квадратные скобки заключены необязательные элементы спецификации

файла.

Таким образом, как следует из синтаксиса, обязательным элементом спе-

цификации файла является составное имя файла, т.е. собственно имя файла (на-

пример, BOOK1) и его расширение (например, TXT), отделенное от имени сим-

волом “точка” (.). Отсутствующие элементы спецификации файла MS-DOS вос-

станавливает по следующим правилам:

1) если диск не указан, то используется текущий диск;

2) если маршрут не задан, то считается, что файл находится в теку-

щем каталоге указанного или текущего диска (см. правило 1).

Примеры полной и неполной спецификаций для файла BOOK1.TXT при-

ведены выше (см. п. 4.3.4).

4.3.6 Шаблоны имен файлов, используемые в MS-DOS

Довольно часто требуется выполнить некоторую операцию (например,

копирование или удаление) для группы файлов, имена которых имеют некото-

рое сходство (например, одинаковые начальные буквы в имени или одно и то

же расширение). В этом случае целесообразно использовать так называемые

шаблоны имен файлов, позволяющие адресоваться ко всем файлам, чьи имена

соответствуют заданным шаблонам.

Для построения шаблонов в MS-DOS используются два так называемых

символа-заменителя (называемые также символами обобщения, или обобщаю-

щими символами): символ “звездочка” (*) и символ “вопросительный знак” (?).

Примечание. Игравшие когда-либо в игру “Эрудит” вспомнят, что в ней

также имеются несколько фишек, помеченных звездочками, и что такие фишки

могут использоваться при составлении слов в качестве любых букв алфавита,

т.е. по сути являются универсальными буквами или символами-заменителями.

Символ “звездочка” представляет нуль или более символов, являющихся

общими в именах группы файлов. Символ “вопросительный знак” представляет

одиночный символ, являющийся общим в именах группы файлов.

Символы-заменители могут использоваться как в именах файлов, так и в

их расширениях. Ниже приведены некоторые примеры использования симво-

лов-заменителей при задании шаблонов имен файлов.

Шаблон имени Что представляет? Примеры

*.TXT Все файлы с любым именем и

расширением .TXT

PROBA.TXT

MYTEXT.TXT

REPORT.* Все файлы с именем REPORT

и любым расширением (в том

числе и пустым)

REPORT.TXT

REPORT.WRI

REPORT.

T*.*

Все файлы, имена которых

начинаются с буквы “T” и ко-

торые имеют любое расши-

рение (в том числе и пустое)

TIPTOP.TXT

TITLE.DOC

TURBO.EXE

TP.

???.*

Все файлы, имеющие трехбу-

квенные имена и любое рас-

ширение (в том числе и пус-

тое)

SUN.BMP

WIN.COM

WIN.INI

XYZ.

4.3.7 Спецификация каталога

По аналогии со спецификацией файла вводится спецификация каталога

[40]. Спецификация каталога − это символьная строка, имеющая следующий

синтаксис:

[диск:][маршрут]

По крайней мере один из указанных элементов спецификации должен

присутствовать. Спецификация каталога однозначно определяет каталог, ука-

занный последним в маршруте (или текущий каталог указанного диска, если

маршрут не задан). Спецификация каталога может быть полной, если в ней ука-

заны все допустимые элементы, и неполной − в противном случае.

По аналогии с шаблоном имени файла вводится шаблон имени каталога,

который содержит указанные выше символы-заменители.

4.4 Краткое руководство по важнейшим командам MS-DOS

Ниже приведено описание общего синтаксиса команд MS-DOS, а также

рассмотрены некоторые команды, обеспечивающие управление файлами, ката-

логами и дисками, и примеры их использования [43].

4.4.1 Общий синтаксис команд MS-DOS

Общий синтаксис команд MS-DOS (за исключением команд конфигури-

рования системы, т.е. команд, используемых в файле CONFIG.SYS):

имя_команды [переключатель] ... [параметр] ... [переключатель] ...

где имя_команды определяет команду, которую требуется выполнить

(примеры имен команд: COPY, TYPE, FORMAT, CHKDSK и другие);

параметры задают объекты, над которыми требуется выполнить опреде-

ляемые командой действия (в частности, ими могут быть спецификации файлов

и каталогов). Команды могут не иметь параметров вообще (например, команда

VER для вывода на экран текущей версии MS-DOS), иметь один или несколько

параметров (например, команды TYPE и COPY соответственно). Если в коман-

де содержатся несколько параметров, то они должны разделяться, по меньшей

мере, одним пробелом (иногда допускаются другие символы-разделители). Как

правило, параметры в командах являются позиционно-зависимыми, поэтому

порядок их следования в команде должен соответствовать порядку, указанному

в синтаксисе команды;

переключатели уточняют или модифицируют действие команды. Каждый

переключатель начинается с символа “слэш”, или “дробная черта” (/) и поэтому