Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Физическая организация определяет правила размещения данных иа внешних носителях, логическая — описывает взаимные связи между данными и способы доступа к иим. Поскольку при работе иа компьютере пользователь практически взаимодействует только с файлами, необходимо подробнее познакомиться с организацией файловой системы.
Файлы, их виды и организация Файлом называется именованная совокупность данных иа внешнем носителе информации. В ПК понятие файла применяется в основном к данным, храияшимся иа дисках (реже — иа кассетной магнитной ленте), и поэтому файлы обычно отождествляют с участком (областью, полем) памяти иа этих носителях ииформации. Поэтому возможно такое определение: файл — именованная область внешней памяти, выделенная для хранения массива данных. Данные, содержащиеся в файлах, имеют самый разнообразный характер: программы иа алгоритмическом или машинном языке; исходные данные для работы программ или результаты выполнения программ; произвольные тексты; графические изображения и т. п.
Поиятие файла в операционной системе (ОС) обобщается иа внешние устройства и блоки компьютера (логические устройства), работающие с массивами данных: принтер, клавиатуру, дисплей, оперативную память (виртуальиые диски) и т. д. Файловой сиспгемой (ФС) называется совокупность программ, обеспечивающая выполнение операций иад файлами. В настоящее время в ОС для ПК используются десятки файловых систем: в 1)05 — гАТ16, гАТ32 и гАТ12 для гибких дисков (РАТ вЂ” Вйе А11осайоп ТаЫе, таблица размещения файлов), для Ъ'1пс1ошз 9х характерны г АТ16 и РАТ32, популярными в Ю1пдошз ХТ и Ю(пдошз 2000 гов Глава 11.
Запоминающие устройства ПХ является ХТРЯ, для ОЯ/2 — НРРБ, для ОС вЂ” Ехг2РБ и т. д. Наибольшее распространение получили файловые системы 1)ОБ: РАТ16 и РАТ32. Некоторые их особенности и различия будут рассмотрены ниже. В общем случае при программировании работы с файлами необходимо производить: 0 задание и указание области ОЗУ для ввода-вывода информации файла; 11 чтение информации (считывания записей) из файла; (з запись информации (включение записей) в файл; 0 создание файла (присвоение файлу имени, проверка уникальности этого имени файла, формирование атрибутов и т. д.); 1з изменение атрибутов файла; С1 открытие файла (отыскание файла на диске и перенос в ОЗУ атрибутов файла); (з закрытие файла (сохранение на диске атрибутов файла для дальнейшего использования); П переименование файла; С3 удаление файла.
При доступе по идентификатору АЯСП2 кроме этого необходимо выполнять процедуру установки указателя текущей записи. В зависимости от версии системы набор таких операций может меняться, но при этом всегда обеспечивается возможность создания и удаления файлов, а также чтение их содержимого и запись информации в них. Файловая система включает в себя также: С1 правила образования имен файлов и способов обращения к ним; 0 иерархическую систему оглавления файлов; Ю структуру хранения файлов на дисках; О методы доступа к содержимому файлов.
Файлы могут создаваться в двух форматах: двоичном и текстовом. Двоичный файл состоит из последовательности байтов, обычно сгруппированных в логические записи фиксированной длины. В двоичных файлах хранятся исполняемые программы и данные во внутреннем (двоичном, кодовом) представлении. Файлы с исполняемыми программами при их запуске должны иметь определенную структуру, что операционная система обязательно анализирует.
При выводе двоичного файла на дисплей или принтер прочесть его содержимое невозможно, так как при этом считываемые 8-разрядные двоичные коды (байты) переводятся в произвольные графические символы, звуковые сигналы или вообще не воспринимаются, если данный код не имеет графического представления и никак на устройство не действует. Текстовый файл (файл АБСП) состоит из последовательности строк переменной длины, каждая из которых является логической записью файла. Каждая строка содержит только текстовые символы и завершается маркером конца строки. Текстовым символом может быть любой символ АЯСП, но, в отличие от двоичных Внешние запоминающие устройства 209 файлов, последовательность символов в текстовом файле непосредственно воспринимается человеком на экране или принтере. Текстовый файл может содержать текст программы на алгоритмическом языке (ассемблер, Ваяс и т.
д,), таблицу, исходные и результирующие данные решения задач, документы, научные сообщения и т. п. Роль маркера копна строки играет символ возврата каретки (код 13 АБСП), за которым, возможно, следует символ перевода строки (код 10 АБСП). Текстовый файл обычно завершается маркером конца файла, роль которого играет код 26 АЯСП. Некоторые программные продукты (текстовые редакторы, системы управления базами данных и др.) создают файлы, близкие к текстовым, но содержащие дополнительные управляющие символы, а иногда часть информации и в двоичном коде.
При выводе таких файлов на экран или принтер средствами ПО5 появляются символы редактирования и/или описания баз данных. Однако при интерпретации этих файлов средствами текстового редактора или СУБД, их создавших, они выводятся в удобочитаемом виде. С каждым файлом связываются: О полное имя файла; О атрибуты (характеристики) файла; (з дата создания файла; О время создания файла; О длина файла. Полное имя файла в общем случае состоит из двух частей: О идентифицирующей — имени файла; О классифицируюшей — расширения. Расширение, определяющее тип файла, может отсутствовать. В имени файла может быть от 1 до 8 символов в 1)05 и от 1 до 255 символов в последних версиях %1пг(ошз. Оно является обязательным элементом и должно всегда указываться при доступе к файлу.
Расширение содержит от 1 до 3 символов и отделяется от имени файла символом «.в (точка). Хотя операционная система разрешает в имени файла и расширении наличие разных символов, рекомендуется использовать буквы латинского алфавита и цифры, а имя начинать обязательно с буквы. При назначении имен файлам рекомендуется образовывать их так, чтобы они отражали смысловое содержание файла.
Расширение указывает тип файла, причем некоторые из расширений являются стандартными для операционной системы, например: (3 ЕХЕ (ЕХЕсцгаЫе — исполняемый) — файл-программа на машинном языке, готовая к выполнению; О СОМ (СОМтапд) — файл-программа на машинном языке, готовая к выполнению (небольшая программа); (3 ВАТ (ВАТсЬ вЂ” пачка, группа) — пакетный исполняемый командный файл; (з 5'г'8 — системный файл; 13 ВА5 — файл-программа на языке Ваз1с; г1О Глава т и Запоминающие устройства Пк 11 РКС вЂ” файл-программа на языке г(ВАЗЕ; а АБМ вЂ” файл-программа на языке ассемблер; 0 ТХТ вЂ” текстовый файл; 0 1)ОС вЂ” текстовый файл %'огд; 0 Х1.5 — файл электронных таблиц Ехсе!; О ВАК вЂ” копия файла, создаваемая при перезаписи оригинала; С3 АК1 — архивный файл; П Е1Р— архивный файл.
Приведенный список расширений содержит наиболее часто встречающиеся расширения и является далеко не полным. В трансляторах, системных программах и пакетах прикладных прогрзмм применяются расширения, являющиеся стандартными для конкретного программного продукта. Применение стандартных расширений в именах файлов позволяет компьютеру автоматически выбирать нужную процедуру обработки файла по укороченному сигналу (например, при нажатии клавиши Еп1ег). Операционная система предоставляет средства для указания не одного, а сразу группы существующих на диске файлов путем задания шаблонов имени. Шаблонам является имя файла, в котором используются символы-заменители, называемые также символами подстановки или маской. Шаблон обозначает не единственный файл, а группу файлов, имена и/или расширения которых сопоставляются с данным шаблоном. Операционная система использует в шаблонах глобальные символы? и '.
Вопросительный знак (?) в имени файла (расширении) означает, что в данной позиции может стоять любой (но только один!) допустимый символ. В имени файла (расширении) может быть несколько вопросительных знаков. Если символ? стоит в конце имени или расширения, то в этой позиции может быть пусто. Например: РКОС?.ЕХŠ— зто шаблон исполняемого файла, имя которого начинается с букв РКОС и содержит в пятой позиции любой допустимый символ. Этими файлами могут быть РКОС1.ЕХЕ, РКОСА.ЕХЕ, РКОС.ЕХЕ и т. п. Звездочка (') в имени (расширении) файла означает, что на ее месте, начиная с этой позиции и до конца имени (расширения), могут стоять один или несколько любых допустимых символов или присутствие символов не обязательно (пусто). В имени или расширении допускается только по одному символу ', и все символы, следующие за ним, игнорируются.
Например, '.АБМ вЂ” все файлы с расширением АВМ; Ргоя.' — все файлы с именем Ргоя с любым расширением; ".' — все файлы с любыми расширениями; АВС".1)? — все файлы, имена которых начинаются с АВС, а расширения начинаются с буквы 1) и имеют в его второй позиции любой допустимый символ, например АВСКК.?)А, АВС.О1, АВС1.1). Шаблоны удобно использовать в командах 1)ОЯ и при работе с программными оболочками (например, Иоггоп Сопппапг(ег или уу'шаартуз Сопппапбег) для поиска, копирования, перемещения и удаления групп файлов.
внешние запоминающие устройства г11 Управление файлами Доступом называется обращение к файлу с целью чтения или записи в него информации. Файловая система поддерживает два типа доступа к файлам: !2 последовательный метод доступа; 0 прямой (непосредственный) метод доступа. При последовательном доступе записи из файла считываются подряд, строго в порядке их расположения в файле.
Поэтому, чтобы обратиться (получить доступ) к определенной записи, необходимо читать все предыдущие. При прямом доступе обеспечивается непосредственное обращение к записи по ее номеру в файле. Механизм доступа к файлу и его записям при программировании также имеет два варианта: 0 доступ к файлу с использованием специальной таблицы — управляющего блока файла; 0 доступ к файлу по идентификатору. Управляющий блок файла (гС — Е!!е Сопгго! В!ос!г) содержит следующую информацию: [З номер (букву) дисковода, где установлен диск с файлом; 0 имя файла и его расширение; 0 текущий номер блока в файле; !2 длину записи в байтах; !з размер файла в байтах; !2 дату последней модификации файла; (:! относительный номер записи (текущий номер); 0 номер записи и т. д.
Некоторые из вышеназванных параметров требуют дополнительного пояснения. Файл состоит из блоков, объединяющих по 128 записей в каждом. Относительный номер записи — это порядковый номер записи в блоке. Текущий номер блока и относительный номер записи используются при последовательном доступе к записям файла. Номер записи — это параметр, объединяющий номер блока и относительный номер записи в блоке, он используется при произвольном доступе к записям файла. Важный параметр — длина записи (точнее, длина логической, кажущейся записи, которая может отличаться от длины физической записи из-за наличия различных служебных элементов в структуре записи и файла).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
