Информация, имеющаяся на компьютере, хранится на дисках в файлах.
Под файлом понимают логически связанную совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область.
Файлы могут содержать тексты, аудиозаписи, рисунки, видеофильмы, программы и т. д.
Часть операционной системы (ОС), работающая с файлами и позволяющая найти свободное место при записи нового файла во внешней памяти, а также обеспечивающая хранение данных и доступ к конкретному файлу, называется файловой системой.
Файловая система определяет схему записи информации, содержащейся в файлах, на физический диск.
Диски (гибкие, жесткие, портативные, CD, DVD и т. п.), хранящие файлы, используют разные принципы записи и чтения информации. Диски должны быть отформатированы. Форматирование жесткого диска выполняется в три этапа. Сначала проводят форматирование низкого уровня, затем на диске организовывают разделы, после чего проводят форматирование высокого уровня.
Файловая система
Первый этап — форматирование низкого уровня — выполняется еще на заводе, и изготовитель указывает только форматную емкость диска. Физическое форматирование всегда выполняется одинаково, независимо от свойств операционной системы.
В накопителях на жестких дисках данные записываются и считываются универсальными головками чтения/записи с поверхности вращающихся магнитных дисков, разбитых на дорожки. Дорожка — это одно «кольцо» данных на одной стороне диска. Дорожка записи на диске слишком велика, чтобы использовать ее в качестве единицы хранения информации.
Поэтому дорожки на диске разбивают (в процессе форматирования низкого уровня) на нумерованные отрезки, называемые секторами. Стандартный размер поля данных сектора для жесткого диска — 512 байт, для оптического — 2048 байт. Количество секторов может быть разным в зависимости от плотности дорожек и типа накопителя. Например, дорожка гибких дисков может содержать от 8 до 36 секторов, а дорожка жесткого диска — от 380 до 700.
Группы секторов, рассматриваемые операционной системой как одно целое, объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей единицей адресации при обращении к данным. Каждый кластер имеет свой номер. В отличие от размера сектора, размер кластера (число секторов, от 1 до 128) строго не фиксирован. Он выбирается кратным степени числа 2.
При записи файла операционная система выделяет кластеру некоторое пространство на диске. Это пространство выделяется целыми кластерами, так что каждый файл, в зависимости от его размера, занимает один или несколько кластеров. Операционная система сама определяет, какие именно кластеры соответствуют данному файлу и в какие реальные сектора диска при этом производится запись.
Файлы на диске записываются в свободные кластеры, поэтому фрагменты одного и того же файла могут находиться в разных местах диска. Данные о том, в каком месте диска записан тот или иной файл, хранятся в файловой системе. Производительность компьютера является наилучшей, когда фрагменты файла занимают кластеры, идущие на диске подряд, т. к. операция поиска физических координат файла при его большой фрагментации довольно затруднительна.
Базы данных. Введение.
Самой распространенной на сегодняшний день является файловая система NTFS (New Technology File System), хотя иногда еще используется файловая система FAT32. Размер кластера в системе NTFS не зависит от размера диска, и для больших дисков эта система работает значительно эффективнее. Кроме того, она обеспечивает больший уровень быстродействия, чем FAT32, средства защиты, шифрования, восстановления и сжатия информации, контроль над доступом и ряд других возможностей, недоступных ни в одной версии файловой системы FAT.
На втором этапе форматирования на жестком диске создают один или несколько разделов. В большинстве случаев при установке на компьютер нового жесткого диска на нем создается один раздел.
Создание нескольких разделов дает возможность разделить информационное пространство диска. Это необходимо, если предполагается использовать на одном компьютере несколько операционных систем (один раздел поддерживает одну файловую систему).
Кроме того, рекомендуется создавать несколько разделов и в целях безопасности: желательно иметь как минимум два раздела — один для хранения служебных файлов операционной системы и прикладных программ, другой — для хранения данных (документов, фотографий, коллекций музыки и фильмов и т. д.), с которыми работает пользователь. Для создания на жестком диске разделов можно использовать как стандартные программы, так и отдельные утилиты.
В каждом разделе можно создать несколько логических дисков. Они будут восприниматься как отдельные устройства. Каждое из них обозначается буквой латинского алфавита.
В операционной системе Windows для наименования дисков используются одна буква и двоеточие:
A: — первый дисковод гибких дисков;
B: — второй дисковод (если установлен);
C: — первый жесткий диск (или первый том первого физического жесткого диска). Если на компьютере установлена только одна операционная система (например, Windows), она находится, как правило, именно на этом диске;
D:, …, Z: — эти буквы выделены для других дисков, томов, устройств CD/DVD, USB–дисков, сетевых, съемных дисков и переносных устройств. Операционная система Windows присваивает буквенные обозначения поочередно (их можно изменять с помощью специальной функции Управление компьютером).
После создания разделов необходимо выполнить форматирование высокого уровня, при котором создаются структуры для работы с файлами и данными — оглавление диска и две копии таблицы размещения файлов.
В дальнейшем обслуживание дисков производится с помощью специальных сервисных программ — утилит.
Дефрагментация файлов
Процесс разбиения файла на фрагменты при записи на диск называется фрагментацией. Файлы, которые располагаются в цепочках из несмежных кластеров, называются фрагментированными. При большой степени фрагментации замедляется доступ к файлам. Дефрагментация — перераспределение файлов на диске, при котором они располагаются в непрерывных областях.
Для нее существуют специальные программы — утилиты дефрагментации. Дефрагментация чаще всего требуется для файловых систем FAT.
Проверка диска
Существуют также утилиты проверки диска, которые проверяют правильность информации в таблицах распределения файлов и осуществляют поиск сбойных блоков диска. Один из видов нарушений файловой структуры — потерянные кластеры: отдельные кластеры или их цепочки, помеченные как занятые, но не принадлежащие ни одному файлу. Возможны также пересечения цепочек кластеров — ситуации, когда два файла ссылаются на одни и те же кластеры. Для исправления подобных ошибок программы проверки используют информацию из копий таблиц размещения файлов.
Объекты файловой системы Windows
Объектами файловой системы Windows являются файл и папка. Файловая система обеспечивает возможность доступа к конкретному файлу и позволяет найти свободное место при записи нового файла. Операционная система отвечает за следующие действия, связанные с обслуживанием файловой системы:
· создание файлов и папок, присвоение им имен и их переименование;
· копирование и перемещение файлов между дисками компьютера, между папками одного диска, удаление файлов и папок;
· навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, папке;
· управление атрибутами файлов.
Создание файла включает в себя присвоение ему имени и регистрацию его в файловой системе.
Полное имя файла состоит из двух частей: собственно имени и расширения имени (типа файла). Имя от расширения отделяется точкой. Имя файла может включать до 256 любых символов, кроме следующих специальных знаков: / : * ? « » < >|, разрешается использовать пробелы и точки. Прописные и строчные буквы не различаются. Рекомендуется давать файлу такое имя, которое отражает суть хранящейся в нем информации.
Расширением имени считаются все символы, идущие после последней точки. Расширение файла показывает, какого рода информация содержится в данных — рисунок, текст, программа и т. д., и обычно состоит из трех или (реже) четырех букв. Существует огромное множество расширений. Ниже приведены некоторые из них:
ехе — «исполняемый» файл, содержащий программу;
cfg — конфигурационный файл, в котором программа указывает параметры своей работы;
dll — динамически подключающаяся библиотека данных, к которой могут обратиться по мере надобности сразу несколько программ;
sys — системный файл (драйвер устройства);
Ink — файл ярлыка (указателя на другой файл и проч.);
hlp — файл справки, а иногда и полное руководство по той или иной программе;
tmp — временный файл;
txt, rtf, doc, docx — текстовые файлы;
htm, html — гипертекстовый документ Интернета;
xls, xlsx — электронная таблица;
dat — файл данных;
wav, mp3 — звуковые файлы;
mpeg, avi — видеофайлы;
bmp, jpg, tiff, gif, png — графические изображения;
arj, zip, rar, 7z — файлы «архивов»;
ppt, pptx — презентация.
Таким образом, по расширению файла можно легко определить, с помощью какой программы этот файл был создан. Пользователи ОС Windows чаще имеют дело не с расширением файла, а с соответствующим ему графическим значком — пиктограммой. Значки имеют разный вид в зависимости от того, к какой именно программе привязан тот или иной тип файла.
Действия со значком (пиктограммой) файла означают действия с самим файлом. Например, удаление значка приводит к удалению файла, копирование — к копированию файла и т. д.
Иногда одним значком могут обозначаться файлы сразу нескольких типов, а расширение файла во всех случаях остается неизменным. По нему ОС автоматически распознает приложение, создавшее этот файл, что позволяет автоматизировать запуск прикладных программ через имя файла.
Еще одним важным объектом файловой системы ОС Windows является папка. Папка ОС Windows играет ту же роль, что и обычная папка для хранения документов в делопроизводстве: она позволяет упорядочить хранение документов (иногда папку называют каталогом). Иными словами, папка — это контейнер для программ и файлов.
Файлы объединяют в папки (каталоги) для удобства хранения и поиска. Папки могут быть вложены друг в друга, образуя многоуровневую древовидную структуру.
Корневой каталог (папка) содержит вложенные каталоги (папки) первого уровня, каждый из которых также может содержать вложенные каталоги (папки) второго уровня и т. д. В папках всех уровней могут храниться файлы.
Папка отображается на экране с помощью значка (пиктограммы), имеющего вид канцелярской папки. Помимо файлов папка может содержать другие папки и ярлыки. Размер папки и общий объем ее содержимого можно узнать из свойств папки. Для вывода окна свойств нужно вызвать контекстное меню папки (щелчком правой кнопки мыши) и выбрать команду Свойства.
В процессе форматирования диска автоматически создается корневая папка — таблица файловой системы диска, содержащая список всех вложенных в нее других папок и всех находящихся на диске файлов. Папка, содержащая другие вложенные в нее папки, по отношению к ним называется родительской, а вложенные папки называются дочерними.
Правила присвоения имени папке аналогичны именованию файлов, но папкам обычно не задают расширение (ОС никак не реагирует на расширение папки и воспринимает его просто как продолжение имени).
Чтобы указать местонахождение какого–либо файла, пишут его полное имя, которое состоит из пути к файлу и имени файла. Путь начинается с имени диска, на котором записан файл, затем ставится двоеточие, обратная наклонная черта и перечисляется последовательность всех имен папок (каталогов), которые необходимо открыть, чтобы получить доступ к файлу. Все промежуточные папки разделяются между собой символом «».
Если корневая папка размещена на логическом диске С, то путь доступа к файлу может быть записан следующим образом:
Важным понятием в среде ОС Windows является ярлык. Изображается он обычно значком (пиктограммой) с черной изогнутой стрелкой в левом нижнем углу. Именно такой стрелкой он отличается от значка соответствующего ему объекта.
Ярлык — это небольшой по размеру (1–3 Кбайт) файл с расширением . lnk, в котором хранится ссылка (указатель) на какой–либо объект, указывающая его местоположение. Например, можно создать ярлыки для звуковых, графических, архивных файлов, содержащих программы, фильмы и т. п., а также для папок, дисков, принтеров, других компьютеров, интернет–страниц и т. д.
У каждого объекта может быть сколько угодно ярлыков. Объект и его ярлыки обычно располагаются в разных местах. Например, можно разместить файл, запускающий какую–либо программу, в одной папке (чаще всего это одна из папок внутри папки Program Files), а ярлык (или несколько ярлыков) к этому файлу — в любом другом месте, например на Рабочем столе, в Главном меню или в другой папке.
Создание ярлыков позволяет экономить место на жестком диске, избавляя от необходимости создавать множество копий объектов на компьютере.
Ярлыки служат для ускорения открытия папок, запуска программ или документов, доступа к устройствам. Действия, которые можно совершать с ярлыками, аналогичны действиям над файлами (папками). Открыть ярлык — значит открыть (запустить) связанный с этим ярлыком объект. Таким образом, для пользователя приемы работы с ярлыками ничем не отличаются от приемов работы с их объектами.
Ярлык можно легко создать или удалить, что никак не влияет на связанный с ним объект, — никакие новые объекты или их копии, кроме самого ярлыка, при этом не создаются и не удаляются. Аналогично, копирование или перемещение ярлыка приводит лишь к копированию (перемещению) его самого, а не соответствующего ему объекта.
Действия с файлами и папками
Открытие файла для ОС означает его подготовку к работе с тем приложением, с которым связан тип этого файла. Подготовка включает в том числе запуск соответствующей программы, в которой данные файла могут быть просмотрены или обработаны. Открытие исполняемого файла означает запуск программы, в нем содержащейся.
Закрытие файла означает разрыв связи между файлом и открывшей его программой.
Копирование файла (папки) означает, что в той же папке (но с другим именем) или в другой папке, на том же или другом внешнем носителе создается еще один файл (папка), который является точной копией исходного.
Перемещение файла (папки) означает, что исходный файл (папка) пересылается на другое место (в другую папку или на другой внешний носитель). Новый файл (папка) при этом не возникает, просто исходный файл (папка) меняет свой адрес.
Переименование файла (папки) означает замену старого имени файла на новое. При этом в конкретной папке не может быть двух папок с одинаковым именем или двух файлов с одинаковым полным именем.
Удаление файла или папки является временным. На самом деле они перемещаются при этом в специальную папку — Корзину. На уровне жесткого диска ничего не происходит — файлы остаются в тех же кластерах, где были записаны (изменяется только путь доступа к файлам и папкам).
Уничтожение файлов происходит при очистке Корзины — при этом файл удаляется из файловой структуры ОС (в таблице размещения файлов он помечается как удаленный), но физически все равно остается там же, где и был. Это сделано для минимизации времени проведения данной операции. Однако при этом появляется возможность записи новых файлов в кластеры, помеченных как «свободные».
Дата добавления: 2019-09-13 ; просмотров: 317 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник: studopedia.net
Концепция операционной системы WINDOWS.
Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратным обеспечением компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.
Операционная система выполняет следующие функции:
· управление работой каждого блока персонального компьютера и их взаимодействием;
· управление выполнением программ;
· организация хранения информации во внешней памяти;
· взаимодействие пользователя с компьютером (поддержка интерфейса пользователя).
Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.
Разные типы устройств внешней памяти в операционной системе объединяет принцип организации хранения логически связанных наборов информации в виде файлов.
Файл – логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область.
Файл является учетной единицей информации в операционной системе.
На диске файл не требует для своего размещения непрерывного пространства, обычно он занимает свободные кластеры в разных частях диска. Сведения о номерах этих кластеров хранятся в специальной FAT(File Allocation Table) – таблице.
Кластер – минимальная единица пространства диска, которое отведено файлу: представляет группу смежных секторов.
Для характеристики файла используются следующие параметры:
· объем файла (в байтах);
· специальные атрибуты: R (Read only) – только для чтения; H (Hidden) – скрытый; S (System) – системный; A (Archive) – архивный.
При работе на персональном компьютере установлен ряд соглашений по заданию типа файла:
. bak – копия файла, создаваемая при перезаписи файла оригинала;
. bat — командный файл;
. com – командный, системный, исполняемый файл;
. dat- файл данных;
. exe – исполняемый файл;
. hlp – библиотека справочной информации;
. sys — файл, расширяющий возможности операционной системы;
. tmp – временный файл;
. txt – текстовый файл и другие.
Операционная система WINDOWS
Концепция операционной системы WINDOWS.
До появления операционной системы с графическим интерфейсом, какой является WINDOWS, от пользователя требовалось знание всех команд для управления работой компьютера. Этапы эволюции ОС WINDOWS:
1985 г. – версия 1.0 ; 1987 г. – версия 2.0 ; 1990 г. – версия 3.0 ; 1992 г. – версия 3.1 ; 1993 г. – версия 3.11 для рабочих групп (характер — графическая оболочка);
сент. 1995 г. – операционная система WINDOWS’95;
1998 г. — WINDOWS’98.
Операционная система WINDOWS’95 появилась в результате объединения операционной системы MS-DOS и ее графической оболочки WINDOWS’3.1 (3.11).
Основными характеристиками ОС WINDOWS являются:
1. 32-х разрядная архитектура;
2. вытесняющая многозадачность и многопоточность;
3. графический пользовательский интерфейс;
4. подключение новых периферийных устройств по технологии Plug
5. использование виртуальной памяти;
6. совместимость с ранее созданным программным обеспечением;
7. наличие коммуникационных программных средств;
8. наличие средств мультимедиа.
32-х разрядная архитектура.
Операционная система WINDOWS’95 ориентирована на работу 32-х разрядных программ (в отличие от нее, ОС MS-DOS работает, в основном, с 16-ти разрядными программами), что повышает скорость работы вычислительной системы. В ОС WINDOWS’95 16-ти разрядные программы также функционируют, но они не могут задействовать все ресурсы системы.
Вытесняющая многозадачность и многопоточность.
Многозадачная (multitasking) ОС – способность ОС одновременно выполнять несколько программ.
Многозадачность разделяется на следующие виды:
· кооперативная (cooperative): ОС не занимается решением проблемы распределения процессорного времени, его распределяют сами программы. Кооперативная многозадачность была реализована в WINDOWS’3.1.В ОС WINDOWS’95 этот вид многозадачности обеспечивается для 16-ти разрядных приложений.
· вытесняющая (preemptive): распределением процессорного времени между программами занимается операционная система. Она выделяет каждой задаче фиксированный квант времени процессора. По истечении этого кванта времени, система вновь получает управление, чтобы выбрать другую задачу для ее активизации. Такой режим реализуется для 32-х разрядных приложений, и для программ MS-DOS.
Многопоточная (multithreading) ОС – способность ОС разделять работающие программы на несколько частей, самостоятельно претендующих на процессорное время. Это обеспечивает выполнение программой не связанных друг с другом опреаций.
Графический пользовательский интерфейс.
Пользовательский интерфейс WINDOWS использует графический режим монитора. Основу интерфейса представляет система окон, включающая графические объекты для управления работой компьютера.
Подключение новых периферийных устройств по технологии Plug Play”). Дополнительные устройства подключаются специальными программами-мастерами, которые распознают любое устройство, поддерживающее технологию Plug
· организация электронной почты в локальной и глобальной сети (Microsoft Exchange);
· выполнение факсимильной передачи (Microsoft Fax);
· обмен файлами с удаленным компьютером и подключение к глобальной сети (Hyper Terminal);
· организация одноранговой компьютерной сети из нескольких компьютеров;
· подключение к компьютерной сети с выделенным сервером.
Наличие средств мультимедиа.
Операционная система WINDOWS обеспечивает интерактивную работу с высококачественным звуком и графикой при помощи специальных программных средств. Минимальный набор таких приложений входит в состав ОС WINDOWS: проигрывание аудиодисков, воспроизведение, запись и редактирование звуковых файлов и др.
Операционная система WINDOWS XP получила распространение в 2002 году. Эта операционная система похоже на ОС WINDOWS 95/98/2000, но обладает рядом характерных особенностей, которые подчеркивают ее концептуальную новизну.
Операционная система WINDOWS XP обладает следующими отличительными особенностями по сравнению с предыдущими версиями ОС WINDOWS:
1. Минимальные требования к ресурсу компьютера для установки ОС WINDOWS XP: не менее 128 МБт ОЗУ, не менее 1,5 ГБт свободного места на жестком диске, тактовая частота микропроцессора не менее 300 МГц.
2. Внешний вид интерфейса упрощен, заголовки окон на рабочем столе крупнее.
3. Наличие двухпанельного Главного меню: Системные папки (Мои Документы, Моя музыка, Мои изображения), расположенные в Главном меню, содержат дополнительную панель в правой части своего окна.
4. Наличие встроенного MP-3 плейера, позволяющего прослушивать MP3 и WMA файлы без поиска нужного драйвера.
5. Копирование музыкальных файлов из сети INTERNET осуществляется по умолчанию в папку «Моя музыка».
6. Наличие только одного приложения на панели задач: окна одного приложения группируются вместе (под одним значком).
7. Наличие настроек в 10 отдельных категориях на Панели управления.
8. Существует программа-мастер подключения к сети.
9. Операционная система WINDOWS XP – многопользовательская ОС, она сохраняет профили каждого пользователя.
10. Наличие функции предварительного просмотра всех рисунков одного списка одновременно.
11. Наличие дополнительных драйверов для подключения периферийных устройств (обновлены стандартные, добавлены специальные возможности).
12. Поддержка режима записи на накопители CD-RW.
13. Поддержка «старых программ», разработанных для ОС MS-DOS.
Дата добавления: 2016-12-09 ; просмотров: 5458 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник: poznayka.org