2.1.3. Файлы операционной системы

Файлы операционной системы (ОС) содержат совокупность системных данных, которая называется файловой системой. Фай­ловая система определенным образом организована и включает в себя таблицу содержания, таблицу размещения файлов, таблицу определения файлов и т. п., а также область данных. ОС поддер­живают обычные файлы, каталоги, специальные байт-ориентиро­ванные и блок-ориентированные файлы.

Файл — это именованная совокупность данных, записан­ных на носителе в виде массива байтов (блоков определенной длины). По типу записей выделяют файлы с записями посто­янной, переменной (неопределенной) длины и образующие байтовый или битовый поток. По способу выборки информа­ции выделяют файлы последовательного, прямого доступа и доступа по индексу.

Каталог содержит имена файлов и обеспечивает связь между ними и самими файлами. Весь набор каталогов образует на диске иерархическое дерево каталогов. На верхнем уровне находится корневой каталог. Такая организация позволяет эффективно хра­нить файлы на диске.

Файлы операционной системы — управляющие программы, предназначенные для функционирования ЭВМ и организации требуемых режимов обработки данных.

К файлам ОС относятся программы управления задачами, данными, управления восстановлением конфигурации системы.

Управляющие программы обеспечивают автоматическую смену заданий, обеспечивая этим непрерывную работу ЭВМ без вмешательства человека.

Программы управления задачами считывают и приоритетно обрабатывают входные потоки задачи, управляют параллельным выполнением заданий.

Программы управления данными предназначены для органи­зации, идентификации, каталогизации, хранения и выборки обра­батываемых данных. Эти программы обеспечивают ввод-вывод данных разной структуры. Они планируют организацию разме­щения данных на внешних носителях и обеспечивают доступ к ним, распределяют оперативную память под программы, реали­зуют обмен данными между оперативной и внешней памятью, управляют внешними устройствами ввода-вывода.

Программы управления восстановлением конфигурации сис­темы регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, ведут журнал учета сбоев, выявляют возможность завершения задачи после сбоя или переводят систему в состояние ожидания.

Программы конфигурации системы определяют характери­стики конкретной реализации системы: тип и характеристики компьютера, имя, версию и редакцию ОС, местное (националь­ное) представление данных и т.п.

В настоящее время распространенными ОС являются UNIX для различных ЭВМ и UNIX-подобная система MS DOS для пер­сональных компьютеров фирмы IBM и IBM PC-подобных. В на­шей стране широко используется ОС Windows разных версий, последние из них Windows ХР, Windows 2000 и другие.

2.1.4. Форматная база

Форматная база включает типы, форматы и структуры дан­ных, записей, документов.

Тип данных определяется типом значений, которые могут принимать данные (константы, переменные, выражения) и мно­жеством допустимых операций над ними.

В языках программирования, системах управления базами данных, информационно-поисковых системах используют сле­дующие основные типы данных: целый (integer), действитель­ный (real), двоичный (binary), логический (boolean), символь­ный (char), длинный текстовый (memo), дата (date), время (time) и другие.

Структуры:

данных — элементарные данные, массивы; записей — агрегаты данных (именованные группы перемен­ных разного типа);

документов — файл (совокупность данных об объектах, при этом данные могут быть структурированы в элементарные или агрегатные (групповые) поля).

Основные структуры данных: массивы, записи, текстовые поля, множественные поля записи, групповые поля записи, по­вторяющиеся поля записи.

Формат — вид записи данных, организованных в файлы. Тип и назначение файла определяют его формат. В операционных системах (ОС), как правило, имеется два типа файлов: символь­ные и двоичные. В символьном виде обычно представлены ис­ходные данные и программы, а в двоичном — программы, запи­санные в машинных кодах. Тип файла обозначается в расшире­нии его имени. Например, исполняемые программы имеют расширение — ехе и com, командный файл — bat, системный файл — sys, текстовый файл в формате ОС MS DOS — txt, а ОС Windows — doc и т. д. Текстовые файлы программ, написанных на определенном языке программирования, имеют и определен­ное расширение. Например, для программ на языке Assembler — asm, на Basic — bas, на языке Pascal — pas, на С — с.

В настоящее время в различных системах имеется большое разнообразие форматов файлов. Они могут иметь следующие рас­ширения:

• графические файлы (бинарные) — bmp, рсх, tif, gif, jpg;

• табличные файлы (форматированы по столбцам и строкам, содержат информацию разного типа) — wks, xls, а также файлы реляционных баз данных — dbf;

• звуковые файлы — wav, mid, mp3, mod;

• видеофайлы — avi, mov, mpg;

• мультимедиафайлы (содержат информацию разного вида — аудио, видео) — mpeg и другие.

Для обмена информацией между системами существуют коммуникативные (обменные) форматы: МЕКОФ, карточный — для обмена библиографической информацией; MARC — для об­мена библиотечно-справочной информацией, полнотекстовой доку­ментальной информацией — HTML, SGML, RTF, ODA и другие.

При использовании этих форматов следует учитывать необ­ходимость правильного распознавания и «привязывания» дан­ных, переносимых из одной системы в другую, а также обнару­жения ошибок считывания и пропуска данных.

С этой целью применяют специальные методы записи дан­ных: постоянной и переменной длины. При использовании мето­да записи постоянной длины строго соблюдают на носителе по­стоянство предусмотренной длины записи, используют раздели­тели, метки, идентификаторы, могут в первом байте каждой записи указывать ее длину и т. д. Для записей переменной длины ограничителем является распознаваемая устройством физическая метка.

Унифицированные документы, используемые в АСУ, пред­ставляют собой набор форм организационно-распорядительной информации в соответствии со стандартом и форм для внутри­системного пользования.