управление памятью и диспетчеризацию процессов, содержит только 32разрядный код. Это уменьшает издержки и ускоряет работу. Только некоторые модули имеют 16-разрядный код для совместимости с режимом

MS-DOS.

Приоритетная многозадачность

В отличие от предыдущих версий, Windows 95 поддерживает приоритетную многозадачность (preemptive multitasking) и параллельные процессы (multithreading). В Windows 3.x существовала так называемая

«вытесняющая многозадачность» (non-preemptive multitasking), при которой за распределение процессорного времени отвечало приложение. Система выполняла задачу до тех пор, пока приложение «добровольно» не отдавало процессор. В Windows 95 за распределение времени процессора отвечает ядро системы, что обеспечивает нормальную работу фоновых задач.

Многопоточность

Windows 95 поддерживает многопоточность - технологию, которая позволяет соответствующим образом осуществлять многозадачное выполнение своих собственных процессов. Многопоточное выполнение отдельной задачи позволяет при задержке в выполнении одного потока работать со следующим. Под потоком подразумевается последовательности команд, составляющих отдельную частную задачу, решаемую внутри общей задачи. Исполняемые приложения в ОС будем называть процессами. Каждый процесс имеет один поток – минимальную единицу, которая может получить от процессора квант времени для параллельного исполнения с другими потоками. Поток должен быть ассоциирован с процессом, и определяет последовательность комманд при выполнении процесса. Приложение Win32 может порождать несколько потоков в рамках одного процесса. Потоки позволяют наиболее эффективно исполнять фоновые процессы. Например, текстовый редактор (процесс) может использовать потоки для повышения производительности и улучшения взаимодействия с пользователем. Один поток может обрабатывать нажатие клавиш при вводе текста, в то время как другой выполняет фоновые операции (проверку правописания, и т. д.), а третий осуществит буфферизацию документа для печати.

2.3 Файловая система

Файл – именованная, целостная совокупность данных, хранящаяся на диске.

Каталог (папка) – специализированный файл в котором хранятся имена других файлов и каталогов (подкаталогов) зарегистрированных в данном каталоге. Каталоги образуют упорядоченную (иерархическую) структуру на диске, которая позволяет эффективно обеспечить систематизацию и доступ к файлам хранящимся данным.

31

Файловая система - это компонент операционной системы, обеспечивающий организацию создания, хранения и доступа к именованным наборам данных (файлам).

Файловая система предусматривает ряд специальных областей на диске, выделенных для организации пространства диска в процессе форматирования – головную загрузочную запись, таблицу разбиения диска, запись загрузки, таблицу размещения файлов, корневой каталог. На физическом уровне пространство диска разбивается на 512 – байтовые области, называемые секторами.

FAT (File Allocation Table – таблица размещения файлов) представляет собой таблицу данных, которая устанавливает соответствие между кластерами дискового пространства и файлами.

1.Таблица размещения файлов, содержит всю информацию об их расположении на диске. Состоит из последовательности элементов, каждый из которых соответствует кластеру. Если кластер занят файлом, элемент FAT таблицы содержит номер следующего кластера, выделенного файлу, иначе он содержит специальный код, сигнализирующий об этом.

•кластер свободен, т. е. не использован ни одним файлом;

•кластер содержит один или несколько секторов с физическими дефектами и не должен использоваться;

•данный кластер – последний кластер файла;

2.Разновидность VFAT (FAT16/32).

В системе FAT место для файлов выделяется с помощью набора блоков, которые состоят из целого числа секторов и называются кластерами (единица выделения памяти - allocation unit). Число секторов в кластере должно быть кратно степени двойки.

Каждый каталог представляет некоторую таблицу данных, записи которой составляют описание файла (табл. 1.)

Таблица 1.

Структура записи в каталоге

атрибуты	имя	расширение	атрибут	не	время	дата	нач.	разм.
файла	файла			использ-ся			кластер	файла
размер	8	3	1	10	2	2	2	4
(байт)
смещение	0-7	8-10	11	12-21	22-23	24-25	26-27	28-31

Доступ к файлу

В случае если программа отправляет запрос операционной системе с требованием предоставить ей содержимое выбранного файла, ОС просматривает запись каталога для требуемого файла, чтобы найти первый кластер этого файла. Затем она обращается к элементу FAT для данного кластера, чтобы найти следующий кластер в цепочке, и так повторяется пока

32

не обнаружит последний кластер файла. Таким образом ОС точно определяет, какие кластеры принадлежат данному файлу, после чего уже может представить по запросу любой фрагмент требуемого файла.

FAT32

Разновидность файловой системы VFAT, одна из основных особенностей которой – поддержка 32 – разрядных элементов. Особенности :

1.загрузочная запись (BR, Bot Record) занимает 2 сектора

2.имеются две полные резервные копии загрузочной записи

3.корневой каталог может размещаться в любом месте диска

Таблица 2. Зависимость размера кластера от емкости диска

Емкость диска (Гб)	Размер кластера (Кб)
Менее 8	4
8-16	8
16-32	16
32 и более	32

Архитектура 32-разрядной файловой системы

Многоуровневая архитектура файловой системы Windows 95/98 поддерживает несколько файловых систем, обеспечивая функционирование всех компонентов в защищенном режиме от приложения до аппаратуры, чем достигается высокая скорость операций ввода/вывода с дисками и файлами. Перечислим возможности файловой системы:

•Поддержка win32 API

•Поддержка длинных имен файлов

•32 разрядная файловая система FAT

•32 файловая система CD-ROM

•динамический системный КЭШ

Архитектура файловой системы Windows 98 состоит из следующих компонентов:

1.Диспечер настраиваемой файловой системы (IFS - Manager) – Обеспечивает доступ к различным компонентам файловой системы

2.Драйвер файловой системы. Обеспечивает доступ к дискам с системой FAT, СDFS и устройствам поддерживаемым сетевым редиректором

3.Подсистема блочного ввода/вывода. Отвечает за взаимодействие с физичесим диском.

Файловая система Windows’95 характирезуется многоуровневой архитектурой, поддерживающей несколько файловых систем (на основе FAT, файловая система CD ROM, файловые системы от сторонних разработчиков). Эта часть операционной системы стала гораздо более производительной, чем аналогичные компоненты Windows 3.x. Для жестких дисков используются виртуальные таблицы распределения файлов (VFAT), а для компакт-дисков — новая файловая система CDFS (CD-ROM File System). Другая особенность -

33

это динамическое кэширование, поддерживаемое файловой системой CD ROM, что обеспечивает оптимальный баланс между памятью, необходимой приложению, и памятью, выделяемой под дисковый кэш. В файловой системе VFAT используется самый обычный формат таблицы размещения файлов, однако в этот формат были внесены изменения, позволяющие пользователям указывать имена файлов и каталогов размером до 260 символов. Запрещенными в именах являются только следующие знаки:

\- обратный слэш (используется для обозначения пути)

/- прямой слэш (исп. для подстановки ключей)

>- знак “больше” (исп. для указания направления вывода)

<- знак “меньше” (исп. для указания направления вывода) : - двоеточие (исп. для обозначения имени диска)

? - вопросительный знак (исп. в масках поиска) * - знак “звездочка” (исп. в масках поиска)

" - кавычки (в них заключаются полные имена файлов и папок с длинными именами) .

Диспечер настраиваемой файловой системы (IFS - manager)

32-разрядная		32 – разрядная		Сетевой		Компоненты
система FAT		система компакт		редиректор		файловой
(VFAT, FAT32)		дисков (CDFS)				системы других
						производителей

Подсистема блочного/ввода вывода

Супервизор ввода/вывода (IDS)

Другие уровни

Драйвер порта	Уровень SCSI

Уровень монитора

Рис. 1. Архитектура файловой системы

Cистема VFAT обеспечивает совместимость с MS-DOS за счет присвоения каждому файлу альтернативного (так называемого алиасного, от англ alias - псевдоним) имени. Алиасное имя состоит из первых символов длинного имени, из котрого убраны пробелы, символа (~, тильда) и числа. Например, для имени The Microsoft Network создается альтернативное имя THEMIC~1.

Устанавливаемая файловая система, которая отображает файловую

34

структуру удаленной машины на сетевой диск рабочей станции, называется сетевым редиректором. Сетевые редиректоры для протоколов IPX/SPX и NetBEU также используют 32-разрядный код. Протокол NetBEU применяется при работе Windows 3.1, a IPX/ SPX—для связи с машинами, на которых установлена Windows NT.

Набор функций ввода/вывода. Практически каждая операционная система однозначно определяет набор функций, обеспечивающий обмен с файлом. Обычно, этот набор функций состоит из следующих запросов:

1.Открыть файл для работы. Открыть можно либо уже существующий, либо новый файл. Может возникнуть вопрос - зачем открывать файл? Почему нельзя сразу читать и писать в этот файл? На самом деле, это есть средство, для того чтобы централизованно объявить операционной системе, что файл будет работать с конкретным процессом. А она уже из этих сведений может принять какие-то решения (например, блокирование доступа в этот файл для других процессов).

2.Чтение/запись. Обычно обмен с файлами может организовываться некоторыми блоками данных. Блок данных, с которым происходит обмен, несет двоякую сущность. С одной стороны, для любой вычислительной системы известны размеры блоков данных, которые наиболее эффективны для обмена, то есть это программно-аппаратные размеры. С другой стороны, эти блоки данных при реальном обмене могут варьироваться достаточно произвольно программистом. В функциях чтения/записи обычно фигурирует размер блока данных для обмена и количество блоков данных, которые необходимо прочесть или записать. От выбранного размера блока данных может зависеть эффективность реальных обменов. Например, предположим для некоторой машины размером эффективного блока данных является блок 256Кб. Если проводить обмены по 128Кб, то для считывания одного аппаратного блока потребуется пара обращений, что ведет к нерационнальному обмену в ОС.

3.Управление файловым указателем. Практически с каждым открытым файлом связывается понятие файлового указателя. Этот указатель, по аналогии с регистром счетчика команд, в каждый момент времени показывает на следующий относительный адрес по файлу, с которым можно произвести обмен. После обмена с данным блоком указатель переносится на позицию через блок. Для организации работы с файлом требуется уметь управлять этим указателем. Имеется функция управления файловым указателем, которая позволяет произвольно (в пределах доступного) перемещать указатель по файлу. Указатель есть некоторая переменная, доступная программе, которая связана с функцией открытия файла (создающей эту переменную).

4.Закрытие файла. Эта операция может осуществляться двумя функциями:

1)Закрыть и сохранить текущее содержимое файла.

2)Уничтожить файл.

После закрытия файла все связи с ним прекращаются, и он приходит в некоторое каноническое состояние.

35

Вся информация (программы, документы, таблицы, рисунки и пр.) хранится в файлах. Каждый файл имеет имя и расширение. Расширение указывает на тип файла. Имя файла может иметь до 255 символов; расширение – до 3 символов. Расширение отделяется от имени точкой.

Например: Договор аренды.doc

В имени и расширении файла нельзя использовать следующие символы:

* ? \ / | : < > "

Перед именем файла стоит его значок, который указывает на расширение (тип) файла. Наиболее часто встречаются такие значки файлов:

- файлы с расширением com, exe, содержат программы, готовые к выполнению;

– файлы с расширением bat – пакетные файлы;

–файлы с расширением doc – документы, созданные в текстовом редакторе

Microsoft Word;

–файлы с расширением xls – таблицы, созданные в табличном процессоре

Microsoft Excel.

– файлы с расширением bmp – рисунки, созданные в графическом редакторе Paint.

– файлы с расширением wbk – копии документов Microsoft Word, сделанные перед их изменением.

36

С:

Anty

Авторский договор.doc

Program Files

Доверенность.doc

Windows

Договор на обслуживание.doc

Мои документы

Арендa.doc

Договора

Устав.doc

Учредительный договор.doc

Отчет

Отчет за І квартал.xls

Письма Отчет за ІІ квартал.xls

Отчет за І полугодие.xls

Словари

Отчет за ІІІ квартал.xls

Сократ 97

Отчет за ІV квартал.xls

Promt

Stylus

Autoexec.bat

Command.com

Рис.2. Пример расположения файлов и папок на диске

Папка (каталог) – поименованное место на диске для хранения файлов. Папка является средством организации и представления системных ресурсов (каталогов, файлов, программ, а также для таких обьектов как диски, принтеры). Имя папки

может иметь до 255 символов. Обьекты в папке представлены значками, иконками, пиктограммами, служащими составной частью графического интерфейса пользователя. Совокупность папок образует древовидную структуру (рис.2). Если папка X входит в папку Y, то папка Х называется

вложенной папкой папки Y.

Для открытия папки необходимо дважды щелкнуть на ее значке. После этого откроется окно, в котором будет представлено содержимое этой папки.

В случае обращения к файлу необходимо указать его путь.

37