КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАТИКА

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАТИКА

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине
«Конструкторско-технологическая информатика» для студентов
направления 150700 «Машиностроение», очной формы обучения

Рекомендовано учебно-методической комиссией
150700 «Машиностроение» в качестве электронных изданий
для использования в учебном процессе

Кемерово 2014

Рецензенты:

И. В. Чичерин – доцент кафедры информационных и автоматизированных производственных систем

А. А. Клепцов – доцент, к.т.н., председатель УМК направления 150700 «Машиностроение»

Измайлова, Елена, Ивановна, Игнатьева, Елена, Александровна. Информатика: методические указания для лабораторных работ [Электронный ресурс]: по дисциплине «Информатика», для студентов направления 150700 «Машиностроение», очной формы обучения / сост.: Е. И. Измайлова., Е. А. Игнатьева. – Кемерово: КузГТУ 2014. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM); зв.; цв.; 12 см. – Систем. требования: Pentium IV; ОЗУ 8 Мб; Windows 95; (CD-ROM-дисковод); мышь. - Загл. с экрана.

В данных методических указаниях изложено содержание
лабораторных работ, порядок их выполнения и контрольные вопросы к ним.

Ó КузГТУ

Ó Измайлова Е. И.

Игнатьева Е. А.,

составление, 2014

Лабораторная работа № 1
Основы позиционных систем счисления

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является ознакомление студентов с позиционными системами счисления, с компьютерным представлением чисел, алгоритмами перевода чисел из одной системы счисления в другую и получение практических навыков перевода чисел.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Система счисления – это способ записи чисел с помощью заданного набора специальных знаков (цифр).

Система счисления должна обладать следующими свойствами:

- простота способа записи чисел на материальном носителе;

- удобство выполнения арифметических операций над числами в предложенной записи;

- наглядность обучения основам работы с числами.

Арифметические операции

Арифметические действия над числами (сложение, вычитание, умножение и деление) в любой позиционной системе счисления производятся по тем же правилам, что и десятичной системе, так как все они основываются на правилах выполнения действий над соответствующими многочленами. При этом нужно только пользоваться теми таблицами сложения и умножения, которые соответствуют данному основанию b системы счисления. Операции сложения и умножения производятся по тем же правилам, что и в десятичной системе счисления.

Пример 7.

Требуется сложить два числа в двоичной системе счисления:


+

Пример 8.

Требуется найти произведение двух чисел в двоичной системе счисления:




+

Вычитание чисел в двоичной системе счисления может осуществляться двумя способами:

1) из большего по абсолютной величине числа вычитается меньшее, и у результата ставится соответствующий знак;

2) вычитаемое предварительно преобразуется в дополнительный код (перед преобразованием количество разрядов в числах выравнивается), после чего оба числа суммируются.

Для получения дополнительного кода отрицательного числа необходимо:

1) значения всех разрядов изменить на противоположные, т.е. все нули заменить единицами, а единицы нулями (получить обратный код исходного числа);

2) к полученному обратному коду прибавить единицу в младшем разряде.

Пример 9.

Требуется найти разность двух чисел в двоичной системе счисления: 10111₂ – 1101₂

Первый способ:


-

Второй способ:

Получим дополнительный код числа 1101₂

1101 Þ 01101 (добавили один пустой разряд справа)

01101 Þ 10010 (заменили 0 Û 1)

10010 Þ 10011 (прибавили 1 в младшем разряде)


+

Игнорируем 1 переноса из старшего разряда и получаем результат, равный 01010₂.

При делении столбиком приходится в качестве промежуточных вычислений выполнять действия умножения и вычитания.

Пример 10.

Требуется найти частное от деления двух чисел в двоичной системе счисления:


-

		-

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ В ПАМЯТИ ЭВМ

Основные положения

Любая информация (числа, команды, записи и т.п.) представляется в ЭВМ в виде двоичных кодов фиксированной или переменной длины. Отдельные элементы двоичного кода, имеющие значение 0 или 1, называют разрядами или битами. Двоичный код, состоящий из 8 разрядов, носит название байта. Для записи чисел также используют 32-разрядный формат (машинное слово), 16-разрядный формат (полуслово) и 64-разрядный формат (двойное слово).

В целях упрощения выполнения арифметических операций в ЭВМ применяют специальные коды для представления чисел, что позволяет свести операцию вычитания чисел к арифметическому сложению кодов этих чисел. Применяютсятак называемые прямой, обратный и дополнительныйкоды чисел.

Прямой код

Прямой код – способ представления двоичных чисел с фиксированной запятой в компьютерной арифметике. Главным образом используется для записи положительных чисел.

При записи числа в прямом коде старший разряд является знаковым. Если его значение равно 0 – то число положительное, если 1 – то отрицательное. В остальных разрядах, называемых цифровыми разрядами, записывается двоичное представление модуля числа.

Функция кодирования двоичных чисел (в том числе целых чисел и смешанных дробей) в прямом коде имеет вид:

, (4)

где n – номер знакового разряда. В частности, при кодировании правильных двоичных дробей (то есть чисел -1 < A < 1), n = 0 и функция кодирования принимает вид:

(5)

Величина числа A в прямом коде определяется по следующей формуле:

, (6)

где: – значение знакового разряда; число A имеет k разрядов справа от запятой (дробная часть) и n разрядов слева (целая часть), тут учитываются только цифровые разряды.

Как видно из последней формулы, знаковый разряд в прямом коде не имеет разрядного веса. При выполнении арифметических операций это приводит к необходимости отдельной обработки знакового разряда в прямом коде.

(n + 1)-разрядный прямой код (n цифровых разрядов и один знаковый) позволяет представлять целые числа в диапазоне и правильные двоичные дроби в диапазоне .

Примеры представления чисел в прямом коде приведены в табл. 1.

Таблица 1

Представление чисел в прямом коде

Десятичный код	Двоичный код	8-разрядный прямой код
-5 -16 9/16 -9/16 105/128 -5/128	-101 -10000 0.1001 -0.1001 0.1101001 -0.0000101	00000000 – положительный ноль 10000000 – отрицательный ноль 0.1001000 1.1001000 0.1101001 1.0000101

В информатике прямой код используется главным образом для записи неотрицательных целых чисел. Его легко получить из представления целого числа в любой другой системе счисления. Для этого достаточно перевести число в двоичную систему счисления, а затем заполнить нулями свободные слева разряды разрядной сетки машины.

Однако у прямого кода есть два недостатка:

1. В прямом коде есть два варианта записи числа 0 (например, 00000000 и 10000000 в восьмиразрядном представлении).

2. Использование прямого кода для представления отрицательных чисел в памяти компьютера предполагает или выполнение арифметических операций центральным процессором в прямом коде, или перевод чисел в другое представление (например, в дополнительный код) перед выполнением операций и перевод результатов обратно в прямой код.

Выполнение арифметических операций над числами в прямом коде затруднено, т.к. даже для сложения чисел с разными знаками требуется, кроме сумматора, иметь специальный блок-«вычитатель». Кроме того, при выполнении арифметических операций требуется особо обрабатывать значащий разряд, так как он не имеет веса. Также необходима обработка «отрицательного нуля». Таким образом, выполнение арифметических операций над числами в прямом коде требует сложной архитектуры центрального процессора и является малоэффективным.

Гораздо более удобным для выполнения арифметических операций является дополнительный код.

Обратный код

Обратный код– метод вычислительной математики, позволяющий вычесть одно число из другого, используя только операцию сложения над натуральными числами. Ранее метод использовался в механических калькуляторах (арифмометрах). В настоящее время используется в основном в современной компьютерной технике.

Обратный n-разрядный двоичный код положительного целого числа состоит из одноразрядного кода знака (двоичной цифры 0), за которым следует (n-1)-разрядное двоичное представление модуля числа (обратный код совпадает с прямым кодом).

Обратный n-разрядный двоичный код отрицательного целого числа состоит из одноразрядного кода знака (двоичной цифры 1), за которым следует (n-1)-разрядное двоичное число, представляющее собой инвертированное (n-1)-разрядное представление модуля числа.

У числа 0 имеется два обратных кода: «положительный нуль» 00000000 и «отрицательный нуль» 11111111 (приведены
8-разрядные обратные коды).

n-разрядный обратный код позволяет представить числа в диапазоне .

Примеры представления чисел в обратном коде представлены в табл. 2.

Таблица 2

Примеры представления чисел в обратном коде

Десятичный код	Двоичный код	8-разрядный обратный код
-0 -5	-101

Дополнительный код

Дополнительный код– наиболее распространенный способ представления отрицательных целых чисел в компьютерной арифметике. Он позволяет заменить операцию вычитания на операцию сложения, чем упрощает архитектуру ЭВМ. Дополнительный код отрицательного числа получается инвертированием двоичного числа и прибавлением к нему единицы.

При записи числа в дополнительном коде, старший разряд является знаковым. Если его значение равно 0, то в остальных разрядах записано положительное двоичное число, совпадающее с прямым кодом. Если же знаковый разряд равен 1, то в остальных разрядах записано отрицательное двоичное число, преобразованное в дополнительный код. Для получения значения отрицательного числа все разряды, кроме знакового, инвертируются, а к результату добавляется единица. Обратное преобразование, то есть перевод из дополнительного кода в прямой, осуществляется аналогично.

Двоичное 8-разрядное число может представлять любое целое в диапазоне от -128 до +127. Если старший разряд равен нулю, то наибольшее целое число, которое может быть записано в оставшихся 7 разрядах равно .

В табл. 3 приведены примеры представления чисел в прямом и обратном коде.

Таблица 3

Примеры представления чисел в прямом и обратном коде

Десятичный код	8-разрядный двоичный код
прямой код	дополнительный код
-1 -10

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с основными теоретическими положениями.

2. Получить у преподавателя вариант задания (см. приложение).

3. Выбрать наиболее рациональный метод перевода чисел для каждого задания.

4. Перевести числа из одной системы счисления в другую с помощью выбранного метода.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Цель работы.

2. Задание.

3. Перевод чисел со всеми промежуточными расчетами.

4. Выводы по работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Чем отличаются позиционные системы счисления от аддитивных? Приведите примеры.

2. Чем характеризуется позиционная система счисления?

3. Какие системы счисления относятся к нетрадиционным? Приведите примеры.

4. Каким образом осуществляется перевод по универсальному алгоритму?

5. Как можно перевести числа из любой системы счисления в десятичную?

6. Назовите недостатки представления чисел в двойном коде.

7. Каким образом получается дополнительный код двоичного числа?

8. Что такое экспоненциальная форма записи числа?

9. Что подразумевается под понятиями: машинное слово, полуслово и двойное слово

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Информатика: Базовый курс: учеб. пособие для студентов втузов / под ред. С. В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2010. – 640 с.

2. Таганов, Л. С. Информатика [Электронный ресурс]: учеб. пособие для студентов техн. специальностей и направлений / Л. С. Таганов, А. Г. Пимонов; ГОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т». – Кемерово, 2010. – 330 с.

3. Конев, Ф. Б. Информатика для инженеров: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлениям и специальностям в области техники и технологии / Ф. Б. Конев – М.: Высш.шк., 2004 – 72 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Варианты заданий

Вариант 1

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

1100001.11₂, 3402.1₅, 346.7₈, 5212₇, 184.B₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

627₁₀, 20341₈, A1DF4₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

532₁₀, 1010110111₂, A4DC8₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

430₁₀, 362143₈, 1000111101010₂

5. Перевести в 2-ную систему счисления:

87.85₁₀, 230.3₅

6. Перевести в 8-ную систему счисления:

230.3₄

7. Выполнить следующие действия:

11010101₂ + 1110₂

11011011₂ – 110101110₂

Вариант 2

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

1011001.11₂, 214.41₅, 761.5₈, 6212₇, 1AC4.5₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

587₁₀, 7415₈, D8F5A₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

608₁₀, 1010111001₂, ABCDE₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

346₁₀, 360721₈, 1011001010101₂

5. Перевести в 3-ную систему счисления:

84.55₁₀, 103.2₄

6. Перевести в 7-ную систему счисления:

240.1₅

7. Выполнить следующие действия:

111011101₂ + 101110₂

110011011₂ – 1100001110₂

Продолжение прил.

Вариант 3

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

10000101.01₂, 3131.2₅, 274.2₈, 5624₇, 13B.A₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

593₁₀, 65470₈, A3F26₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

833₁₀, 1010011001₂, E8A42₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

820₁₀, 521647₈, 1001100100100₂

5. Перевести в 2-ную систему счисления:

39.55₁₀, 160.4₇

6. Перевести в 8-ную систему счисления:

121.1₃

7. Выполнить следующие действия:

1011101₂ + 11101101₂

11010101₂ – 1110₂

Вариант 4

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

1000110.01₂, 3442.1₅, 705.5₈, 3540₇, 14A.F₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

327₁₀, 67424₈, CAF90₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

642₁₀, 10111111101₂, FA479₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

716₁₀, 565137₈, 1000101111110₂

5. Перевести в 2-ную систему счисления:

81.35₁₀, 203.2₄

6. Перевести в 5-ную систему счисления:

220.1₃

7. Выполнить следующие действия:

11011101₂ + 1010110₂

110011₂ – 1001110₂

Продолжение прил.

Вариант 5

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

1010100.11₂, 3400.3₅, 360.4₈, 3701₇, 14B.F₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

347₁₀, 65403₈, A1F94₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

820₁₀, 111111101101₂, 61370₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

628₁₀, 521347₈, 10110000000011₂

5. Перевести в 3-ную систему счисления:

62.75₁₀, 130.4₅

6. Перевести в 8-ную систему счисления:

323.2₄

7. Выполнить следующие действия:

1110111₂ + 1110₂

1100110011₂ – 11001110₂

Вариант 6

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

1000001.101₂, 2402.3₅, 127.6₈, 6541₇, AC5.F₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

757₁₀, 47032₈, BCD41₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

289₁₀, 1111100000111₂, A4B8C41₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

806₁₀, 457561₈, 11110000001000₂

5. Перевести в 6-ную систему счисления:

159.48₁₀, 452.3₈

6. Перевести в 3-ную систему счисления:

10101011.1₂

7. Выполнить следующие действия:

11101101101₂ + 101001110₂

1100011₂ – 110000110₂

Продолжение прил.

Вариант 7

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

10001101.01₂, 3222.2₅, 752.4₈, 6115₇, 84AC.E₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

967₁₀, 345011₈, CD8F4₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

286₁₀, 10010101001₂, 4DEC8₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

875₁₀, 572163₈, 1101010101010₂

5. Перевести в 2-ную систему счисления:

104.25₁₀, 411.4₆

6. Перевести в 7-ную систему счисления:

121.2₃

7. Выполнить следующие действия:

11101₂ + 10110₂

11001011₂ – 1001110₂

Вариант 8

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

10011111.01₂, 2302.2₅, 701.5₈, 5622₇, 2AD.B₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

197₁₀, 60321₈, ADF48₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

402₁₀, 100011011₂, 4DB87₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

1050₁₀, 321643₈, 10101101011110₂

5. Перевести в 3-ную систему счисления:

800.2₁₀, 543.2₇

6. Перевести в 9-ную систему счисления:

424.5₆

7. Выполнить следующие действия:

111011100101₂ + 1011110₂

1100110110₂ – 110000111001₂

Продолжение прил.

Вариант 9

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

11011001.101₂, 1111.1₅, 3572.2₈, 61112₇, 20C.A1₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

275₁₀, 72143₈, A51D4E₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

824₁₀, 1111000001011₂, C8F13₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

432₁₀, 621443₈, 1000100000010₂

5. Перевести в 2-ную систему счисления:

721.54₁₀, 4443.1₅

6. Перевести в 7-ную систему счисления:

1020.1₃

7. Выполнить следующие действия:

11010110101₂ + 101110₂

110011011₂ – 1111011₂

Вариант 10

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

1000001.1101₂, 2442.3₅, 276.5₈, 1612₇, 4CD.5₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

147₁₀, 20571₈, A18BF8₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

842₁₀, 111111000111₂, DE52C₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

2081₁₀, 621142₈, 1011101111010₂

5. Перевести в 4-ную систему счисления:

104.25₁₀, 240.4₅

6. Перевести в 8-ную систему счисления:

432.4₅

7. Выполнить следующие действия:

11111101₂ + 10001110₂

11001100011₂ – 101110₂

Продолжение прил.

Вариант 11

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

101111101.01₂, 3402.24₅, 3211.2₈, 5641₇, 1AD4.8₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

407₁₀, 34100₈, E00DF₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

602₁₀, 1011010110001₂, 40D2C₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

654₁₀, 620103₈, 1010110101010₂

5. Перевести в 2-ную систему счисления:

79.24₁₀, 431.3₅

6. Перевести в 16-ную систему счисления:

214.1₅

7. Выполнить следующие действия:

1101₂ + 1011010₂

11001111₂ – 1101110₂

Вариант 12

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

11001.101₂, 3342.2₅, 372.7₈, 45621₇, A018.04₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

806₁₀, 10741₈, 1A0F4₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

627₁₀, 1010000111₂, 4FD08₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

860₁₀, 621743₈, 1010110101010₂

5. Перевести в 3-ную систему счисления:

72.55₁₀, 241.62₇

6. Перевести в 6-ную систему счисления:

202.12₃

7. Выполнить следующие действия:

1011101101₂ + 10110010₂

1010011011₂ – 110000₂

Продолжение прил.

Вариант 13

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

1010001.01₂, 2024.2₅, 366.1₈, 2562₇, 1C4.E₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

278₁₀, 27301₈, 1DAF4₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

822₁₀, 10111100111₂, AF0C2₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

387₁₀, 621543₈, 1010110101010₂

5. Перевести в 2-ную систему счисления:

70.255₁₀, 240.32₅

6. Перевести в 16-ную систему счисления:

401.2₅

7. Выполнить следующие действия:

1000001₂ + 101111₂

1001001₂ – 1001110₂

Вариант 14

1. Перевести в 10-ную систему счисления:

1000100.11₂, 3102.3₅, 372.5₈, 5602₇, 10C4.2₁₆

2. Перевести в 2-ную систему счисления:

524₁₀, 20061₈, A17F01₁₆

3. Перевести в 8-ную систему счисления:

1052₁₀, 10111010111₂, A400C8₁₆

4. Перевести в 16-ную систему счисления:

651₁₀, 621043₈, 10001010101010₂

5. Перевести в 2-ную систему счисления:

97.95₁₀, 224.4₅

6. Перевести в 9-ную систему счисления:

323.4₅

7. Выполнить следующие действия:

1010111011101₂ + 1011101₂

100111000₂ – 11000110₂

Лабораторная работа № 2
Работа с файлами и директориями в операционной системе MS DOS

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является изучение функционирования операционной системы MS DOS и приобретение практических навыков работы в ней с файлами и директориями при помощи основных команд.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Основные понятия

Понятие файла

В основе любой ОС лежит принцип организации работы внешнего устройства для хранения информации. Несмотря на то, что внешняя память может быть реализована на разных материальных носителях, их объединяет принятый в ОС принцип организации хранения логически связанных наборов информации в виде так называемых файлов.

Файл - логически связанная совокупность данных, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область.

Файл служит учетной единицей информации в ОС. Любые действия с информацией в MS DOS осуществляются над файлами: запись на диск, вывод на экран, ввод с клавиатуры, печать и прочее.

В файлах могут храниться разнообразные виды и формы представления информации: тексты, рисунки, чертежи, числа, программы, таблицы и т.п. Особенности конкретных файлов определяются форматом, под которым понимается элемент языка, в символическом виде описывающий представление информации в файле.

Для характеристики файла используются следующие параметры:

– полное имя файла;

– объем файла в байтах;

– дата создания файла;

– время создания файла;

– специальные атрибуты файла: R - только для чтения, H - скрытый файл, S - системный файл, A - архивированный файл.

С понятием файла в MS DOS тесно связано понятие логического диска. Логический диск создается и управляется специальной программой (драйвером). Он имеет уникальное имя, например, C, D, E, F. Логический диск может быть организован на жестком, гибком, лазерном дисках, в оперативной памяти (электронный диск) и т.п. На одном физическом диске может быть создано несколько логических дисков. В дальнейшем изложении под диском будем понимать логический диск.

Способы обращения к файлу

К файлу можно обращаться с помощью имени или с помощью полного имени. Рассмотрим эти варианты.

Правило образования имени. Имя файла уникально и служит для отличия одного файла от другого. Имя файла в MS DOS образуется не более чем из восьми символов, причем используются только буквы латинского алфавита и цифры, а первым символом обязательно должна быть буква.

В качестве имени файла можно использовать символьное имя устройства:

– PRN или LPT1 (2, 3) - принтер или любое устройство, подключенное к параллельному порту;

– CON - консоль (клавиатура при вводе и дисплей при выводе);

– COM1 (2, 3, 4) - какое-либо внешнее устройство, подключенное к последовательному порту;

– NUL - фиктивное устройство; вывод в файл NUL никуда не направляется, а просто уничтожается.

Правило образования полного имени. Полное имя более подробно характеризует файл и образуется из имени файла и типа (расширения), разделенных точкой.

Тип файла служит для характеристики хранящейся в файле информации и образуется не более чем из трех символов, причем используются (как и при образовании имени) только буквы латинского алфавита.

Пример. PRIMER.PAS - файл PRIMER для хранения программ на Паскале; STRAN.TXT - файл STRAN для хранения текста; COPY.COM - файл COPY, содержащий программу ОС по копированию файлов.

При работе на ПК установлен ряд соглашений по заданию типа файла. Часть таких соглашений приведена в таблице.

Соглашения по типу файлов

Тип	Назначение
.ARJ	Архивный файл
.BAK	Копия файла, создаваемая при перезаписи файла
.BAT	Командный файл
.COM	Командный системный файл, исполняемый файл
.DAT	Файл данных
.EXE	Исполняемый файл
.HLP	Файл для справочной информации
.LIB	Библиотека программ
.PIC	Данные выводимого на экран изображения
.PRN	Листинг (распечатка программы)
.SYS	Файлы, расширяющие возможности ОС (драйверы)
.TXT	Текстовый файл

Часто возникает ситуация, когда надо работать не с одним файлом, а с группой файлов. Например, необходимо выполнить операции: копирование группы файлов с одного диска на другой; удаление группы файлов; перемещение группы файлов на другой диск; поиск группы файлов заданного типа и т.п.

Такие операции легко выполнять, пользуясь при формировании имен и типов файлов шаблоном.

Шаблон имени файла - специальная форма, в которой в полях имени и типа файла используются символы '*' и '? '.

Символ '*' служит для замены любой последовательности символов. В шаблоне может быть использовано в поле имени и типа по одному символу '*'.

Пример. Задав имя '*. TXT', вы обратитесь ко всем текстовым файлам. Задав имя 'SD *.*', вы обратитесь ко всем файлам, имя которых начинается с букв SD.

Символ '? ' служит для замены одного символа на месте, где стоит вопросительный знак. В шаблоне может быть использовано несколько таких символов.

Пример. Имя 'RT??. PAS' позволит обратиться ко всем файлам типа PAS, имя которых состоит из четырех символов, причем первые два символа обязательно RT, а третий и четвертый - любые.

Характеристика MS DOS

Организация доступа к файлу

Способ хранения файлов на диске и организацию доступа к ним можно сравнить соответственно с организацией хранения книг в библиотеке и процедурой поиска нужной книги по ее шифру из каталога.

Доступ - процедура установления связи с памятью и размещенным в ней файлом для записи и чтения данных.

Директория (каталог) - справочник (список) файлов с указанием месторасположения на диске.

Различают два состояния директории - активное (текущее) и пассивное. MS DOS помнит текущую директорию на каждом логическом диске.

Текущая директория - это директория, в которой работа пользователя производится в текущее машинное время.

Пассивная директория - это директория, с которой в данный момент времени не имеется связи.

В ОС MS DOS принята иерархическая структура организации директорий (каталогов). На каждом диске всегда имеется главная (корневая) директория. Она находится на нулевом (высшем) уровне иерархии и обозначается символом ' \ '. Корневая директория создается при форматировании (инициализации, разметке) диска и не может быть удалена средствами MS DOS. В корневую директорию могут входить другие директории (директории первого уровня) и файлы, которые создаются и удаляются командами ОС. В свою очередь, в директории первого уровня могут входить поддиректории (директории второго уровня) и т.д.

Родительская директория - это директория, имеющая поддиректории.

Поддиректория - это директория, которая входит в другую директорию.

Как правило, употребляют термин «директория» («каталог»), подразумевая поддиректорию (подкаталог) или родительскую директорию (родительский каталог) в зависимости от контекста.

Правила наименования директорий такие же, как и правила наименования файлов. Для формального отличия от файлов обычно директориям присваивают только имена.

Доступ к содержимому файла организован из главной директории через цепочку соподчиненных директорий n-го уровня. В директориях любого уровня могут храниться записи как о файлах, так и о директориях нижнего уровня.

Описанный принцип организации доступа к файлу через директорию является основой файловой системы.

Файловая система - часть ОС, управляющая размещением и доступом к файлам и директориям на диске.

С понятием файловой системы связано понятие файловой структуры диска, под которой понимают, как размещаются на диске директории, файлы, ОС, а также какие для них выделены объемы памяти.

Доступ к файлу можно организовать следующим образом:

– если имя файла зарегистрировано в текущей директории, то достаточно указать только его имя (полное имя);

– если имя файла зарегистрировано в пассивной директории, то, находясь в текущей директории, нужно указать еще и путь.

Путь - цепочка соподчиненных директорий, которую необходимо пройти по иерархической структуре к директории, где зарегистрирован искомый файл.

При задании пути имена директорий записываются в порядке следования и отделяются друг от друга символом '\'.

Взаимодействие пользователя с ОС осуществляется с помощью командной строки, индицируемой на экране дисплея. В начале командной строки всегда имеется приглашение, которое заканчивается символом '> '. В приглашении может быть отражено: имя текущего диска, имя текущей директории, символы-разделители, текущее время и дата, путь.

Приглашение ОС - индикация на экране дисплея информации, означающей готовность ОС к вводу команд пользователя.

Возможны три варианта организации пути доступа к файлу в зависимости от места его расположения. Файл находится в текущей директории (путь отсутствует). При организации доступа к файлу достаточно указать его полное имя.

1. Файл находится в пассивной директории одного из нижних уровней, подчиненного текущей директории. При организации доступа к файлу необходимо указать путь, в котором перечислены имена всех директорий нижнего уровня, лежащих на этом пути (включая директорию, в которой находится данный файл).

2. Файл находится в пассивной директории на другой ветке по отношению к местонахождению текущей директории. Здесь необходимо указать путь, начиная с корневой директории, то есть с символа '\'. Горизонтальные переходы из директории в директорию недопустимы.

Модули ОС MS DOS

Понятие модуля широко используется применительно как к аппаратной, так и к программной части компьютера.

Модуль - унифицированная самостоятельная функциональная часть системы, имеющая законченное оформление и средства сопряжения с другими функциональными узлами и модулями.

Структуру ОС MS DOS образуют следующие модули:

1) BIOS (Basic Input/Output System) - базовая система ввода-вывода;

2) модуль расширения -EM BIOS (Extension Module BIOS) в виде файла с именем IO.SYS;

3) системный загрузчик (SB - System Bootstrap);

4) внешние драйверы - файлы с расширением.COM, .EXE, .SYS;

5) базовый модуль (BM - Basic Module) в виде файла с именем MSDOS.SYS;

6) командный процессор или интерпретатор команд (CI - Command Interpreter) в виде файла с именем COMMAND.COM;

7) внешние команды, утилиты - файлы с расширением.COM, .EXE, .SYS;

8) инструментальные средства DOS: система программирования MS DOS QBASIC; текстовый редактор MS DOS EDITOR; отладчик DEBUG для тестирования и отладки исполняемых файлов.

Первые четыре модуля составляют машинозависимую часть ОС, а последние четыре модуля - машинонезависимую часть ОС.

Система прерываний

Основным механизмом функционирования MS DOS является система прерываний.

Прерывания - это процедуры, которые компьютер вызывает для выполнения определенной задачи.

Различают аппаратные, логические и программные прерывания.

Аппаратные прерывания инициируются аппаратурой, например, сигналом от принтера, нажатием клавиши на клавиатуре, сигналом от таймера и т.д.

Логические прерывания возникают при нестандартных ситуациях в работе микропроцессора, например, деление на ноль, переполнение регистров и т.д.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒