Обновлено: 21.11.2024
Операционные системы (DOS/WINDOWS)
Раджеш Дж. Соланки
Институт микробных технологий
Сектор 39-A, Чандигарх
<р>1. Что такое операционная система?
Операционная система – это набор программ, которые контролируют и координируют использование компьютерного оборудования различными прикладными программами. Он обеспечивает среду, в которой пользователь может выполнять программы. Компьютер можно разделить на четыре компонента: аппаратное обеспечение, операционная система, прикладные программы, пользователи. Именно операционная система управляет всеми вышеперечисленными компонентами. Различные функции операционной системы:
Примеры операционных систем: UNIX (Solaris, IRIX, HPUnix, Linux, DEC Unix), Microsoft Disk Operating System (MS-DOS), WIN95/98, WIN NT, OS/2 и т. д.
<р>2. Введение в DOS/WINDOWS
Windows была похожа на интерфейс операционной системы APPLE Mach на IBM-PC. Основными особенностями Windows являются простой в использовании графический интерфейс пользователя (GUI), независимая от устройства графика и поддержка многозадачности. Первая версия windows1.0 была представлена в 1985 году. Windows была приложением MS-DOS, использующим основные команды DOS. Windows для рабочей группы (WIN3.11), выпущенная в 1992 году, представляла собой интегрированный пакет Windows и сети с возможностями общего доступа к файлам и принтерам, пакетами сетевой почты (Microsoft Mail) и планировщика рабочих групп (Schedule+) в среде Windows. WINDOWS-95, выпущенная в 1995 году, представляет собой 32-разрядную операционную систему, которая включает MS-DOS7.0 и берет на себя управление компьютерной системой после запуска.
<р>3. Что такое ЗАГРУЗКА?
Когда компьютер включен, встроенная программа в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), также называемая базовой системой ввода-вывода (BIOS), считывает программы и данные, т. е. операционную систему, и загружает их в память (ОЗУ). Этот процесс известен как Bootstrapping (загрузка). После загрузки ОС берет на себя управление компьютером, обрабатывает взаимодействие с пользователем и выполняет прикладные программы.
<р>4. Последовательность загрузки
<р>5. Файл CONFIG.SYS: этот файл содержит ссылку на драйверы устройств, которые загружаются, когда ОС получает контроль над компьютером. Драйверы этих устройств необходимы для настройки операционной системы для запуска специальных устройств.
<р>6. Файл AUTOEXEC.BAT: это специальная пакетная программа, которая автоматически запускается при запуске системы. Его можно использовать для определения ключей, определения пути, который MS-DOS использует для поиска файлов, отображения сообщений на экране и т. д. Он будет выполняться только в том случае, если он существует в корневом каталоге или на дискете, с которой загружается система. При каждом запуске системы MS-DOS выполняет команды, хранящиеся в файле AUTOEXEC.BAT. Его можно запустить без перезагрузки системы, введя AUTOEXEC в командной строке.
Пользователь может хранить данные или программы на дополнительных устройствах хранения, называемых жестким диском или гибким диском. Физически диски хранят данные, записывая любую картину магнитных изменений с помощью крошечной головки чтения-записи, которая перемещается по поверхности. Диск разбит на сектора и дорожки. Первые два символа алфавита (a: или b:) зарезервированы для гибких дисков, жесткие диски обозначаются символами (c:) или (d:), следующий символ в последовательности назначается компакт-диску (CD-ROM). ) проехать дальше сетевым дискам, подключенным к системе, присваиваются оставшиеся символы.
Это файл особого типа, который содержит другие файлы. Отношения между файлами, каталогами и диском очень похожи на отношения между бумагами, папками и шкафами для документов. Иерархия, в которой хранятся каталоги, называется древовидной структурой.
<р>9. Определение файла: имена файлов
<р>10. Определение подстановочных знаков
Чтобы получить и идентифицировать файл, мы можем использовать его конкретное имя или ссылаться на него с помощью подстановочных знаков, которые могут даже относиться ко всей группе файлов. Есть два подстановочных знака: звездочка (*) указывает, что любой или один допустимый символ может занимать эту позицию или оставшиеся позиции в имени файла или расширении, вопросительный знак (?) означает, что любой допустимый символ может занимать эту позицию.
<р>11. Теплая и холодная перезагрузка
Включение компьютера при выключении питания и загрузка операционной системы называется "Холодная перезагрузка". Обычно это начинается с тестирования памяти и инициализации чипов.
Возможен случай, когда компьютер уже включен или завис, и мы хотим перезагрузить систему. Это известно как «Теплая загрузка» и выполняется одновременным нажатием клавиш Ctrl+Alt+Del или просто нажатием кнопки «Сброс» в системе.
<р>12. Типы команд DOS
<р>13. ОСНОВНЫЕ КОМАНДЫ DOS:
a) Команды каталога:
КАТАЛОГ: список всех или определенных файлов любого каталога на указанном диске.
MD: создать каталог или подкаталог на указанном диске/диске.
CD или CHDIR: изменить текущий рабочий каталог DOS на указанный каталог на указанном диске или проверить наличие текущего каталога на указанном диске или диске по умолчанию.
RMDIR или RD: удаляет указанный подкаталог, только если он пуст. Эта команда не может удалить корневой каталог (C:\) или текущий рабочий каталог.
ДЕРЕВО: отображает все пути к каталогам, найденные на указанном диске.
ПУТЬ: задает путь последовательного поиска исполняемых файлов, если они недоступны в текущем каталоге.
SUBST : заменяет строковый псевдоним на путь и создает виртуальный диск.
b) Команды управления файлами:
КОПИЯ: копирует один или несколько файлов с исходного диска/диска на указанный диск/диск.
XCOPY: копирование файлов и каталогов, включая каталоги более низкого уровня, если они существуют.
DEL: удаляет указанные файлы с указанного диска/диска.
REN: изменение имени файла (переименование).
ATTRIB: устанавливает или показывает атрибуты файла (чтение, запись, скрытие, архивирование).
РЕЗЕРВНАЯ КОПИЯ: сохраняет или создает резервную копию одного или нескольких файлов/каталогов с исходного диска/диска на другой целевой диск/диск.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ: восстанавливает файлы, резервные копии которых были созданы с помощью команды BACKUP.
EDIT: предоставляет полноэкранный редактор для создания или редактирования текстового файла.
FORMAT: форматирует диск/диск для хранения и использования данных.
c) Общие команды:
ВРЕМЯ: устанавливает или отображает системное время.
ДАТА: устанавливает или отображает системную дату.
ТИП: отображает содержимое указанного файла.
PROMPT: настраивает командную строку DOS.
Если пользователю требуется помощь по каким-либо командам DOS, он может ввести справку и имя команды в командной строке.
Самым заметным отличием Windows 95 от более ранних версий Windows является новый пользовательский интерфейс. Полноэкранный режим, который вы видите при загрузке компьютера и с которого вы работаете с документами и приложениями.
Значок: значок – это изображение. В Windows 95 используются небольшие значки видео, представляющие объекты — документы, приложения, папки, устройства и компьютеры. Значок имеет текстовую метку, которая дополнительно описывает объект.
Выделение: выбор объекта указывает на него без каких-либо дальнейших действий. Для выбора объекта подведите курсор мыши к значку и один раз нажмите левую кнопку мыши. Если текущий выбранный объект находится в группе, вы можете изменить выбранный объект с помощью клавиш со стрелками. Вы можете менять группы с помощью клавиш Tab и Shift-Tab, а затем использовать клавиши со стрелками для выбора объекта в выбранной группе.
Перетаскивание: чтобы перетащить объект на другой объект, наведите курсор мыши на значок объекта, который нужно перетащить. Нажмите левую кнопку мыши и, удерживая ее, переместите курсор мыши к значку целевого объекта.
Отпустите кнопку в этом положении, чтобы завершить падение.
Правая кнопка мыши. Если вы переместите мышь почти в любое место на рабочем столе или в окне и щелкните правой кнопкой мыши, Windows 95 отобразит меню с общими командами для объекта. Чтобы закрыть меню, щелкните левой кнопкой мыши в любом другом месте рабочего стола или нажмите клавишу Esc на клавиатуре.
Мой компьютер. Значок «Мой компьютер» на рабочем столе открывает доступ к ресурсам локального компьютера. Содержимое окна «Мой компьютер» зависит от дисководов на вашем ПК и установленной сетевой поддержки.
Сетевое окружение: этот значок отображает компьютеры и общие принтеры, подключенные к сети Windows.
Корзина: этот значок получает все удаленные объекты, такие как файлы, папки, документы, приложения и т. д. Эти удаленные объекты можно восстановить, перетащив их из корзины на рабочий стол или в папку, или они могут быть безвозвратно удалены с диска, выбрав ОЧИСТИТЬ КОРЗИНУ в меню файлов.
Портфель: часто используемые личные документы можно положить или хранить в портфеле. Этот портфель можно переместить на диск или скопировать по сети.
Размещение новых объектов на рабочем столе. Новые объекты можно добавлять на рабочий стол, перетаскивая их из других мест или создавая их на рабочем столе.
Папки на рабочем столе могут содержать другие папки, документы, приложения и ярлыки для таких устройств, как принтер. Чтобы добавить папку на рабочий стол, подведите курсор мыши к свободному месту на рабочем столе и нажмите правую кнопку мыши. Щелкните команду «Папка». На рабочем столе появится значок папки с надписью «Новая папка». Метку можно изменить, выбрав ее. Перетащите папку в удобное место на рабочем столе.
Ссылка на текущие документы хранится в объекте документов. Список документов включает документы обработки Word, электронные таблицы, файлы баз данных, графические файлы и т. д.
С чего начать работу с WINDOWS 95?
Двойной щелчок по кнопке «Пуск» открывает меню «Пуск» и всплывающее меню «Пуск».В меню «Пуск» по умолчанию есть следующие объекты: «Программы», «Документы», «Настройки», «Поиск», «Справка», «Выполнить» и «Завершение работы». Программы: этот объект содержит несколько встроенных исполняемых программ и программ пользовательских приложений. Документы: этот объект содержит недавно использованные документы. Настройки: этот объект аналогичен панели управления и содержит программы для администрирования и управления системой. Найти: этот объект позволяет легко искать файлы или папки на диске/диске. Справка: этот объект предоставляет справку по любой теме Windows. Выполнить: используется для запуска прикладной программы с диска/привода. Завершение работы: этот объект используется для упорядоченного выхода из сеанса Windows, чтобы предотвратить повреждение программ и данных.
Команды DOS — это инструкции для выполнения задач с файлами и каталогами, очень полезные для пользователей Windows. Команды DOS нечувствительны к регистру. А как вы уже знаете, файл — это область, в которой мы храним группу информации или данных, а совокупность группы файлов называется каталогом.
В MS-DOS имя файла имеет формат 8 точек и делится на две части: основное имя и дополнительное имя. Основное имя имеет длину до 8 символов, а дополнительное имя — до 4 символов с точкой. Например, в имени файла Logo.jpg Logo является основным именем, а .jpg — дополнительным именем. Вторичные имена фиксируются для определенного типа файлов, то есть для системных файлов вторичное имя обозначается как .sys, для текстовых файлов — .txt и так далее. Чтобы назвать файл или каталог специальными символами, такими как < >, . / * ? | & Пробел не допускается. Вот список некоторых важных типов файлов с их вторичными именами по умолчанию:
| Текстовый файл | .txt |
| Командный файл | .com |
| Системный файл | .sys |
| Файл программы | .prg |
| Файл базы данных | .dbm |
| Файл библиотеки | .lib |
| Пакетный файл | .bat |
| Исполняемый файл | .exe |
Зачем нужны внутренние и внешние команды?
Внешние команды очень эффективны. Они помогают устранять проблемы, повышать производительность и выполнять другие действия. Внешние команды обычно имеют более высокие требования к ресурсам, чем внутренние команды. Хранение их в отдельных файлах, отделенных от внутренних команд, помогает снизить нагрузку на Windows. При необходимости их также можно добавить в Windows, скопировав файл внешней команды на компьютер.
Команды DOS делятся на 2 типа:
Внутренние команды
- CLS — это команда, которая позволяет полностью очистить содержимое экрана и оставить только подсказку.
- BREAK. С помощью кнопки Break можно включить или отключить функцию торможения компьютера.
- REN — используется для переименования файлов и каталогов с исходного имени на новое имя.
- CHDIR — Chdir (сменить каталог) — это команда, используемая для переключения каталогов в MS-DOS.
- EXIT — команда выхода используется для выхода из запущенного в данный момент приложения и сеанса MS-DOS.
- RMDIR — удаляет пустой каталог в MS-DOS.
- DEL-Del — это команда, используемая для удаления файлов с компьютера.
- КОПИЯ — позволяет скопировать один или несколько файлов в другое место.
- VOL — отображает объем информации о назначенном диске.
- ТИП — отображение содержимого текстового файла.
- ДАТА. Команду date можно использовать для просмотра текущей даты компьютера, а также для изменения даты на другую дату.
- ВРЕМЯ: позволяет пользователю просматривать и редактировать время компьютера.
- DIR. Команда dir отображает информацию о файлах и каталогах, а также о количестве доступных мест.
- SET — позволяет заменить одну переменную или строку на другую.
- MKDIR/MD — позволяет создавать каталоги в MS-DOS.
- ПУТЬ — путь используется для указания места, куда MS-DOS смотрит при использовании команды.
- DISKCOMP – сравнение двух дискет.
- DISKCOPY — копирование дискеты.
- RD – удалить каталог.
Внешние команды
Команды DOS — это инструкции для выполнения задач с файлами и каталогами, очень полезные для пользователей Windows. Команды DOS нечувствительны к регистру. А как вы уже знаете, файл — это область, в которой мы храним группу информации или данных, а совокупность группы файлов называется каталогом.
В MS-DOS имя файла соответствует формату 8dot3 и делится на две части: основное имя и дополнительное имя. Основное имя имеет длину до 8 символов, а дополнительное имя — до 4 символов с точкой. Например, в имени файла Logo.jpg Logo является основным именем, а .jpg — дополнительным именем. Вторичные имена фиксируются для определенного типа файлов, то есть для системных файлов вторичное имя обозначается как .sys, для текстовых файлов — .txt и так далее. Чтобы назвать файл или каталог специальными символами, такими как , . / * ? | & Пробел не допускается. Вот список некоторых важных типов файлов с их вторичными именами по умолчанию:
Команды DOS делятся на 2 типа:
Внутренние команды
Внешние команды
Существуют также пакетные команды или пакетные файлы, представляющие собой текстовые файлы, содержащие список внутренних и/или внешних команд, которые последовательно выполняются при выполнении пакетного файла. AUTOEXEC.BAT запускается автоматически при загрузке.
В MS-DOS удобные сочетания клавиш, такие как функциональные клавиши, стрелки, вертикальная черта (” | “), звездочка (*), ?, [] и ESC очень помогают вернуться к поиску и очистке командной строки. д., вот некоторые из них:
- Стрелки ВВЕРХ (↑) и ВНИЗ (↓) вызывают ранее введенные команды.
- ESC очищает текущую командную строку. Текущая команда построения отменяется, и появляется следующее приглашение.
- F1 или → повторно вводит по одному символу от последней введенной команды с текущей позиции курсора.
- F2 повторно вводит все символы от последней введенной команды до символа, идентичного вашему следующему нажатию клавиши. Он просит вас ввести char для копирования и повторяет последнюю команду до этого char.
- F3 повторно вводит все оставшиеся символы из последней записи команды.
- F4 сохраняет все символы, начиная с первого совпадения со следующим нажатием клавиши и заканчивая последним вводом команды.
- Клавиши F5 или F8 открывают все введенные ранее команды.
- F6 помещает специальный код конца файла в конец открытого в данный момент файла. Иногда называется Ctrl+z или ^z.
- Клавиша F7 отображает историю команд, а ALT+F7/ESC скрывает ее.
- F9 используется для выбора команды по номеру. Просто введите номер команды, и она доставит вам командную строку.
- Символ вертикальной черты (” | “) объединяет несколько последовательностей команд или программ, взаимозависимых друг от друга.
- Имя, заключенное в [], указывает на подкаталог.
- Звездочка (*) используется для обозначения нуля или более любых символов.
<ли>? используется для представления нуля или одного символа.
Команды MS-DOS выполняют такие задачи, как:
- Управление файлами и каталогами
- Обслуживание дисков
- Настройка оборудования и сети
- Оптимизировать использование памяти
- Настроить MS-DOS
Наиболее часто используемые внутренние команды DOS
Эта команда используется для отображения текущей настройки даты системы и запроса на ввод новой даты. Синтаксис: ДАТА [/T | дата]
Эта команда используется для отображения или установки системного времени.
Синтаксис: ВРЕМЯ [/T | время]
КОПИРОВАНИЕ КОНФЕРЕНЦИИ
Эта команда используется для отображения содержимого текстового файла или файлов. Синтаксис: TYPE [диск:][путь]имя_файла
Теперь давайте попробуем отобразить содержимое файла с именем имя_файла, которое мы создали ранее с помощью команды COPY CON.
Используется для очистки экрана. Синтаксис CLS
Эта команда используется для изменения имени файла или файлов.
Синтаксис: REN [диск:] [путь] имя_файла1 имя_файла2.
Эта команда отображает список файлов и подкаталогов в каталоге. Синтаксис: DIR [диск:] [путь] [имя файла] [/A[[:]атрибуты]] [/B] [/C] [/D] [/L] [/N] [/O[[: ]sortorder]] [/P] [/Q] [/S] [/T[[:]timefield]] [/W] [/X] [/4]
Эта команда отображает путь, по которому мы пришли к текущему положению, или задает путь поиска для исполняемых файлов.
Его синтаксис: PATH [[диск:]путь[;…][;%PATH%]]
Он отображает метку тома диска и серийный номер, если они существуют для указанного диска. Если диск не указан, отображается активный диск.
Синтаксис: VOL [диск:]
УДАЛИТЬ/УДАЛИТЬ
Используется для удаления одного или нескольких файлов.
Синтаксис: DEL [/P] [/F] [/S] [/Q] [/A[[:]атрибуты]] имена
Здесь,
Эта команда полезна при копировании одного или нескольких файлов в другой файл или место.Синтаксис COPY [/D] [/V] [/N] [/Y | /-Y] [/Z] [/A | /B ] источник [/A | /B] [+ источник[/A | /B] [+ …]] [пункт назначения [/A | /B]]
Различные переключатели, которые можно использовать с этой командой, описаны ниже вместе с их использованием.
MD, CD и RD
- Команда MD (или MKDIR) означает создание каталога и используется для создания каталога. Синтаксис: MD [диск:]путь
- CD (или CHDIR) означает создание или изменение каталога и позволяет отображать имя текущего каталога или изменять его, или, скорее, можно сказать, выйти из каталога. Синтаксис: CD [/D] [диск:][путь]
→ Ввод CD-дисковод: отображает текущий каталог на указанном диске. Эта команда CD (или CHDIR) не рассматривает пробелы как разделители, поэтому она позволяет использовать CD в имени подкаталога, содержащем пробел, без заключения имени в кавычки.
Например:
CHDIR program filesmozilla firefox
то же самое, что:
CHDIR «program filesmozilla firefox»
→ Если вы введете CD без каких-либо параметров, он отобразит текущий диск и каталог. CD.. указывает, что вы хотите перейти в более высокий каталог в текущем пути. Принимая во внимание, что с помощью CD вы можете напрямую перейти в родительский/корневой каталог из любого места на текущем диске.
→Использование ключа /D изменяет текущий диск в дополнение к текущему каталогу для диска.
ЗАПРОС
Это изменяет командную строку cmd.exe. По умолчанию в приглашении всегда указывается имя текущего диска, за которым следует знак >.
Настроить подсказку
Чтобы настроить приглашение для отображения любого текста по вашему выбору, используйте синтаксис
prompt anytext, и это изменит приглашение на новое командное приглашение любой текст.
Подсказка с параметрами (или специальными кодами)
Вы можете использовать подсказку с параметрами. Чтобы приглашение отображало текущий рабочий каталог, используйте приглашение $p$g
$p в приведенном выше примере означает текущий диск и путь.
$g означает знак «больше» >
Другие параметры, используемые с командой prompt, следующие.
Любая их комбинация может быть использована с командой приглашения.
$A & (амперсанд)
$B | (вертикальная черта)
$C ( (левая скобка)
$E Экранирующий код (ASCII-код 27)
$F ) (правая скобка)
$H Backspace (удаляет предыдущий символ)
ФОРМАТИРОВАНИЕ с ключом /U
Вот команда C:DOS>Format A: /U
Эта команда задает безусловное форматирование, которое уничтожает все существующие данные и предотвращает дальнейшее отформатирование диска.
ФОРМАТИРОВАНИЕ с ключом /Q
РЕЗЕРВНАЯ КОПИЯ
Команда Backup создает резервную копию одного или нескольких файлов с одного диска на другой. Вы можете создавать резервные копии файлов на жестком диске или на гибком диске. Синтаксис:
Назначение источника BACKUP
Здесь источник указывает расположение файлов для резервного копирования, а целевой диск указывает диск, на котором вы хотите хранить файлы резервных копий. Файлы резервных копий хранятся в файлах backup.nnn и control.nnn, где nnn представляет номер резервного диска.
Сертификаты могут помочь специалистам по безопасности подтвердить свои базовые знания в области информационной безопасности. Рассмотрите возможность добавления этих лучших облачных средств безопасности .
Изучите три основные проблемы безопасности при работе с несколькими арендаторами и способы их устранения, в том числе недостаточную видимость и превышение привилегий.
Если ваша компания использует поставщика облачных баз данных, очень важно обеспечить максимальную безопасность. Ознакомьтесь с функциями безопасности .
Новейшее аппаратное обеспечение Cisco и привязка Intersight к общедоступному облаку Kubernetes расширяют возможности гибридных облачных продуктов для клиентов. Но .
Чтобы преодолеть разрыв между командами NetOps и SecOps, сетевые специалисты должны знать основы безопасности, включая различные типы .
Какова реальность новых сетевых технологий? Здесь эксперты определяют риски — реальные или предполагаемые — и преимущества, которые они несут .
Закон CHIPS не только направляет миллиарды долларов на производство полупроводниковых микросхем в США, но и отражает серьезные изменения в том, как США .
Подробнее об основных функциях, отличительных чертах, сильных и слабых сторонах платформ блокчейна, которые получают максимальную отдачу .
Эксперты высоко оценивают недавно предложенное Комиссией по ценным бумагам и биржам США правило раскрытия информации о климатических рисках, которое требует от компаний выявлять климатические риски .
ИТ-администраторам, рассматривающим возможность перехода на Windows 11, следует узнать, как функции версии Enterprise могут помочь их .
Последняя сборка для разработчиков Windows 11 позволяет открывать несколько папок в приложении для управления файлами. Предполагается, что эта функция .
Администраторам настольных компьютеров следует обратить внимание на собственные функции безопасности и архитектуру Windows 10, чтобы установить базовый уровень настольных компьютеров.
Nvidia запустила облачную версию своей платформы Omniverse для 3D-моделирования. Компания также представила Omniverse .
Преодолейте сбои AWS, научившись создавать многорегиональную архитектуру, обеспечивающую отказоустойчивость в случае аварии.
Чтобы добиться высокой доступности и отказоустойчивости в AWS, ИТ-администраторы должны сначала понять различия между двумя моделями.
В течение многих лет он интегрировался с Solarwinds и был перепроданным продуктом, но теперь планирует нацелить корпоративных клиентов на резервную копию.
Исследование показывает, как планы развертывания центров обработки данных гигантов публичного облака влияют на расходы на оборудование и программное обеспечение
Что оператор называет «инновационным, гибким» программно-определяемым геостационарным спутником, который заменит NSS-12 на 57 градусе восточной долготы?
В этом отрывке из главы Современные операционные системы обсуждается несколько примеров файловых систем, от довольно простых до очень сложных. Поскольку современные файловые системы UNIX и собственная файловая система Windows 2000 рассматриваются в следующих статьях по UNIX и Windows 2000, мы не будем рассматривать эти системы здесь. Однако ниже мы рассмотрим их предшественников.
Понравилась эта статья? Мы рекомендуем
Понравилась эта статья? Мы рекомендуем
Понравилась эта статья? Рекомендуем
6.4.1 Файловые системы CD-ROM
В качестве первого примера файловой системы рассмотрим файловые системы, используемые на компакт-дисках. Эти системы особенно просты, потому что они были разработаны для носителей с однократной записью. Среди прочего, например, они не позволяют отслеживать свободные блоки, потому что на CD-ROM файлы не могут быть освобождены или добавлены после того, как диск был изготовлен. Ниже мы рассмотрим основной тип файловой системы CD-ROM и два его расширения.
Файловая система ISO 9660
Наиболее распространенный стандарт для файловых систем компакт-дисков был принят в качестве международного стандарта в 1988 году под названием ISO 9660. Практически каждый компакт-диск, представленный в настоящее время на рынке, совместим с этим стандартом, иногда с расширениями, которые будут обсуждаться ниже. . Одной из целей этого стандарта было сделать каждый компакт-диск доступным для чтения на любом компьютере, независимо от используемого порядка байтов и независимо от используемой операционной системы. Как следствие, на файловую систему были наложены некоторые ограничения, чтобы самые слабые операционные системы, которые тогда использовались (например, MS-DOS), могли читать ее.
У компакт-дисков нет концентрических цилиндров, как у магнитных дисков. Вместо этого имеется одна непрерывная спираль, содержащая биты в линейной последовательности (хотя возможен поиск по спирали). Биты по спирали разбиты на логические блоки (также называемые логическими секторами) по 2352 байта. Некоторые из них предназначены для преамбул, исправления ошибок и других накладных расходов. Полезная часть каждого логического блока составляет 2048 байт. При использовании для музыки компакт-диски имеют вводные и конечные дорожки и промежутки между дорожками, но они не используются для компакт-дисков с данными. Часто положение блока по спирали указывается в минутах и секундах. Его можно преобразовать в линейный номер блока, используя коэффициент преобразования 1 сек = 75 блоков.
ISO 9660 поддерживает наборы CD-ROM, содержащие до 2 16 - 1 компакт-дисков в комплекте. Отдельные компакт-диски также могут быть разбиты на логические тома (разделы). Однако ниже мы сосредоточимся на стандарте ISO 9660 для одного неразделенного компакт-диска.
Каждый компакт-диск начинается с 16 блоков, функции которых не определены стандартом ISO 9660. Производитель компакт-дисков может использовать эту область для предоставления программы начальной загрузки, позволяющей загружать компьютер с компакт-диска, или для какой-либо другой цели. Далее идет один блок, содержащий дескриптор основного тома, который содержит некоторую общую информацию о компакт-диске. Среди этой информации — системный идентификатор (32 байта), идентификатор тома (32 байта), идентификатор издателя (128 байтов) и идентификатор средства подготовки данных (128 байтов). Производитель может заполнять эти поля любым способом, за исключением того, что для обеспечения межплатформенной совместимости можно использовать только буквы верхнего регистра, цифры и очень небольшое количество знаков препинания.
Первичный дескриптор тома также содержит имена трех файлов, которые могут содержать реферат, уведомление об авторских правах и библиографическую информацию соответственно. Кроме того, также присутствуют определенные номера ключей, включая размер логического блока (обычно 2048, но в некоторых случаях допускается 4096, 8192 и более высокие степени двойки), количество блоков на компакт-диске, а также создание и срок годности компакт-диска. Наконец, дескриптор первичного тома также содержит запись каталога для корневого каталога, указывающую, где его найти на компакт-диске (т. е. с какого блока он начинается). В этом каталоге можно найти остальную часть файловой системы.
В дополнение к основному дескриптору тома компакт-диск может содержать дополнительный дескриптор тома. Он содержит ту же информацию, что и первичный, но это нас здесь не касается.
Корневой каталог и все остальные каталоги в этом отношении состоят из переменного количества записей, последняя из которых содержит бит, обозначающий ее как последнюю. Сами записи каталога также имеют переменную длину.Каждая запись каталога состоит из 10–12 полей, некоторые из которых представлены в формате ASCII, а другие — числовыми полями в двоичном формате. Двоичные поля кодируются дважды, один раз в формате с прямым порядком байтов (используется в примере). Таким образом, 16-битное число использует 4 байта, а 32-битное число использует 8 байтов. Использование этого избыточного кодирования было необходимо, чтобы не задеть чьи-либо чувства при разработке стандарта. Если бы стандарт предписывал прямой порядок байтов, то люди из компаний, выпускающих продукты с прямым порядком байтов, чувствовали бы себя людьми второго сорта и не приняли бы стандарт. Таким образом, эмоциональное содержание компакт-диска может быть точно определено и измерено в килобайтах/час неиспользуемого пространства.
Формат записи каталога ISO 9660 показан на рис. 6-1. Поскольку записи каталога имеют переменную длину, первое поле представляет собой байт, указывающий длину записи. Этот байт определен так, что старший бит находится слева, чтобы избежать двусмысленности.
Записи каталога могут дополнительно иметь расширенные атрибуты. Если эта функция используется для записи каталога, второй байт сообщает длину расширенных атрибутов.
Далее идет начальный блок самого файла. Файлы хранятся в виде последовательных последовательностей блоков, поэтому местоположение файла полностью определяется начальным блоком и размером, который содержится в следующем поле.
Дата и время записи компакт-диска хранятся в следующем поле с отдельными байтами для года, месяца, дня, часа, минуты, секунды и часового пояса. Годы начинают отсчитываться с 1900, а это означает, что компакт-диски будут страдать от проблемы Y2156, потому что годом, следующим за 2155, будет 1900. Эту проблему можно было бы отсрочить, определив происхождение времени как 1988 (год, когда был принят стандарт). ). Если бы это было сделано, проблема была бы отложена до 2244 года. Каждые 88 дополнительных лет помогают.
Рис. 6-1. Объект каталога ISO 9660.
Поле «Флаги» содержит несколько разных битов, в том числе один, чтобы скрыть запись в списках (функция, скопированная из MS-DOS), один, чтобы отличить запись, которая является файлом, от записи, которая является каталогом, один, чтобы включить использование расширенных атрибутов и один для отметки последней записи в каталоге. В этой области также присутствует несколько других битов, но они нас здесь не касаются. Следующее поле касается чередования кусков файлов способом, который не используется в самой простой версии ISO 9660, поэтому далее мы его рассматривать не будем.
Следующее поле указывает, на каком компакт-диске находится файл. Допускается, чтобы запись каталога на одном компакт-диске ссылалась на файл, расположенный на другом компакт-диске в наборе. Таким образом можно создать главный каталог на первом компакт-диске, в котором перечислены все файлы на всех компакт-дисках в полном наборе.
Поле, помеченное буквой L на рис. 6-1, указывает размер имени файла в байтах. За ним следует само имя файла. Имя файла состоит из базового имени, точки, расширения, точки с запятой и двоичного номера версии (1 или 2 байта). Базовое имя и расширение могут использовать заглавные буквы, цифры 0–9 и символ подчеркивания. Все остальные символы запрещены, чтобы убедиться, что каждый компьютер может обрабатывать любое имя файла. Базовое имя может содержать до восьми символов; расширение может содержать до трех символов. Этот выбор был продиктован необходимостью совместимости с MS-DOS. Имя файла может присутствовать в каталоге несколько раз, если у каждого из них свой номер версии.
Последние два поля присутствуют не всегда. Поле заполнения используется для того, чтобы каждая запись каталога имела четное число байтов, чтобы выровнять числовые поля последующих записей по 2-байтовым границам. Если требуется заполнение, используется 0 байт. Наконец, у нас есть поле System use. Его функция и размер не определены, за исключением того, что он должен быть четным числом байтов. Разные системы используют его по-разному. Например, Macintosh сохраняет здесь флаги Finder.
Записи в каталоге перечислены в алфавитном порядке, за исключением первых двух записей. Первая запись предназначена для самого каталога. Второй — для своего родителя. В этом отношении эти записи аналогичны UNIX. и .. записи каталога. Сами файлы не обязательно должны располагаться в каталоге.
Нет явных ограничений на количество записей в каталоге. Однако существует ограничение на глубину вложенности. Максимальная глубина вложенности каталогов — восемь.
ISO 9660 определяет так называемые три уровня. Уровень 1 является наиболее строгим и указывает, что имена файлов ограничены 8 + 3 символами, как мы описали, а также требует, чтобы все файлы были непрерывными, как мы описали. Кроме того, он указывает, что имена каталогов должны быть ограничены восемью символами без расширений. Использование этого уровня максимизирует шансы чтения компакт-диска на каждом компьютере.
Уровень 2 ослабляет ограничение длины.Это позволяет файлам и каталогам иметь имена длиной до 31 символа, но все же из того же набора символов.
Уровень 3 использует те же ограничения имен, что и уровень 2, но частично ослабляет предположение о том, что файлы должны быть непрерывными. На этом уровне файл может состоять из нескольких разделов, каждый из которых представляет собой непрерывный ряд блоков. Один и тот же запуск может выполняться несколько раз в файле, а также в двух или более файлах. Если большие фрагменты данных повторяются в нескольких файлах, уровень 3 обеспечивает некоторую оптимизацию пространства, не требуя, чтобы данные присутствовали несколько раз.
Расширения Рок-Ридж
Как мы уже видели, стандарт ISO 9660 имеет ряд ограничений. Вскоре после его выхода люди из сообщества UNIX начали работать над расширением, позволяющим представлять файловые системы UNIX на компакт-диске. Эти пристройки были названы Рок-Ридж в честь города из фильма Джина Уайлдера «Сверкающие седла», вероятно, потому, что фильм понравился одному из членов комитета.
В расширениях используется поле System use, чтобы сделать компакт-диски Rock Ridge доступными для чтения на любом компьютере. Все остальные поля сохраняют свое обычное значение ISO 9660. Любая система, не знающая о расширениях Rock Ridge, просто игнорирует их и видит обычный компакт-диск.
Читайте также:
