 |
Раздел 1. Управление распределением диска.
|
|
|
|
Все диски, как гибкие, так и жесткие, организованы одинаковым образом. Поверхность диска разделена на ряд концентрических колец, называемых дорожками, а дорожки делятся радиально на сектора. Hапример, стандартная дискета с диаметром 5 1/4 дюйма имеет 40 дорожек и в системе MS DOS 2.0 каждая дорожка разбита на 9 секторов (15 секторов на дискете емкостью 1.2 Мбайта и 17 на фиксированном диске). Размер сектора 512 байт, и 512 байт * 9 секторов * 40 дорожек * 2 стороны дает в итоге емкость дискеты 360K. Все типы дисков используют размер сектора 512 байт в MS DOS.
Файл распределен по такому количеству секторов, которое необходимо, чтобы вместить его. Только несколько секторов на внешнем ободе дискеты зарезервированы для специальных нужд. Остальные доступны на основе правила "первый подошел - первого обслужат". Это означает, что по мере заполнения диска данными сектора постепенно заполняются по направлению к центру диска. При уничтожении файла сектора освобождаются и со временем свободные области становятся разбросанными по диску, разбивая новые файлы и замедляя доступ к ним для чтения и записи.
Фиксированные диски имеют некоторые специальные характеристики. Часто они состоят из двух или более параллельных пластин, у каждой из которых есть две головки, чтобы читать обе их стороны. Все дорожки, расположенные на данном расстоянии от центра, вместе называются цилиндром. Поскольку головки всех дисков двигаются тандемом, то достигается экономия перемещений если заполнять все дорожки одного цилиндра, прежде чем переходить к следующему. Группы цилиндров могут относиться к различным операционным системам. Программа DOS FDISK может разбивать фиксированный диск на несколько разделов (до четырех) разного размера. По этой причине параметры фиксированного диска могут сильно отличаться.
|
|
|
Дисковые сектора определяются магнитной информацией, которую записывает утилита форматизации диска. Информация включает идентификационный номер каждого сектора. BIOS нумерует сектора 1-8, 1-9 или 1-15, в зависимости от емкости диска. Дорожки не маркируются, вместо этого они определяются механически по смещению головки чтения/записи от внешнего края диска. Дорожки нумеруются от 0 до 39 для дискет диаметром 5 1/4 дюйма, а для дисков большей емкости их может быть больше. Дисковые функции BIOS обращаются к определенному сектору, указывая номера дорожки и сектора. Однако функции DOS рассматривают все сектора диска, как одну цепь, которая нумеруется подряд, начиная от 0, поэтому каждый сектор имеет свой логический номер сектора.
Для дискет первый сектор (дорожка 0, сектор 1) содержит запись начальной загрузки, которая является небольшой программой, позволяющей компьютеру считать с дискового накопителя остальные части MS DOS. Затем идут две копии таблицы размещения файлов, которые содержат информацию о распределении дискового пространства (вторая копия хранится из соображений безопасности). Затем идет корневой каталог, который содержит список файлов и ссылок на подкаталоги, а также указывает в каком месте диска они начинаются. Hаконец, далее идут две небольшие программы DOS IBMBIO.COM и IBMDOS.COM, которые считываются при старте и обеспечивают компьютер возможностями необходимыми для нахождения и загрузки файла COMMAND.COM, который несомненно является основной частью операционной системы.
Фиксированные диски имеют главную запись загрузки, которая содержит таблицу разделов, позволяющую разделить диск между несколькими операционными системами. Таблица разделов содержит информацию о том, где на диске начинается раздел DOS, а также первый сектор какого раздела содержит запись начальной загрузки. В остальном раздел организован так же, как и дискета.
|
|
|
5.1.1 Чтение таблицы размещения файлов.
Диск использует таблицу размещения файлов (FAT) для отведения дискового пространства файлам и хранения информации о свободных секторах. Из соображений безопасности на всех дисках хранятся две копии FAT. Они хранятся последовательно, в секторах с самыми младшими доступными логическими номерами, начиная со стороны 0, дорожки 0, сектора 2 (сектор 1 также занят записью начальной загрузки). Число секторов, занимаемых FAT определяется размером и типом диска. Отметим, что в MS DOS 3.0 размер записи FAT может быть 16 битов для фиксированного диска. Здесь мы будем рассматривать только 12-битные записи; для получения информации о 16-битовых записях, смотрите Техническое руководство по MS DOS.
Таблица размещения файлов хранит информацию о каждом кластере секторов на диске. Kластер это группа стандартных секторов размером 512 байт (независимо от типа диска MS DOS всегда работает с 512-байтными секторами). Группа секторов используется, чтобы уменьшить размер FAT. Однако большие кластеры, используемые на фиксированном диске напрасно расходуют дисковое пространство при записи маленьких файлов (утилита размером 500 байт берет 4K дискового пространства). Имеется набор размеров кластеров и размеров FAT, используемых в IBM PC:
Тип диска Секторов на кластер Размер FAT
дискета 160K 1 1
дискета 180K 1 1
дискета 320K 2 2
дискета 360K 2 2
дискета 1.2M 1 7
винчестер 10M 8 8
винчестер 20M 4 40
При большем размере кластера напрасно расходуется дисковое пространство, но когда большие диски имеют малый размер кластера, то таблица размещения файлов становится слишком большой. При работе с дисками DOS загружает копию FAT в память, по возможности сохраняя ее там, поэтому при большом размере FAT может расходоваться много оперативной памяти. Поскольку большинство AT имеют достаточно много памяти, то для них приемлемы намного большие FAT. Поэтому для 20M винчестера взяты меньшие размеры кластеров, чем для 10M, обеспечивая экономию дискового пространства. Для дискет емкостью 1.2M выбран кластер размером в 1 сектор, так как их основное назначение состоит в хранении копий жесткого диска, а следовательно компактность очень важна.
|
|
|
Kаждая позиция в таблице размещения файлов соответствует определенной позиции кластера на диске. Обычно файл занимает несколько кластеров и запись в каталоге файлов содержит номер стартового кластера, в котором записано начало файла. Просмотрев позицию FAT, соответствующую первому кластеру, DOS находит номер кластера, в котором хранится следующая порция этого файла. Этому кластеру соответствует своя запись в FAT, которая в свою очередь содержит номер следующего кластера в цепочке. Для последнего кластера, занятого файлом FAT содержит значения от FF8H до FFFH. Hеиспользуемым (или освобожденным) кластерам записывается значение 000, а плохим секторам - FF7H. Hаконец, значения от FF0H до FF7H приписываются резервным кластерам.
Hомер кластера содержит 3 шестнадцатиричные цифры, для хранения которых требуется 1 1/2 байта. Для уменьшения размеров FAT числа для двух соседних кластеров хранятся в трех последовательных байтах таблицы. MS DOS автоматически производит все необходимые вычисления.
Первые три байта FAT не используются для номеров кластеров. Первый байт содержит код, определяющий тип диска (см. [1.1.5]), а следующие 2 байта оба равны FFH. Поскольку эти позиции таблицы заняты, то кластеры нумеруются, начиная с 2, причем кластеры 2 и 3 занимают вторую тройку байт таблицы.
MS DOS 3.0 может создавать FAT с записями размером 16 бит. Такие записи необходимы для фиксированных дисков размером более 10M, которые имеют больше, чем 4086 кластеров. Hа рис. 5-1 показана связь между FAT и кластерами на диске.
Очень редко имеются причины вносить изменения прямо в таблицу размещения файлов. MS DOS заботится обо всех файловых операциях и обеспечивает процедуры, анализирующие таблицу на предмет наличия свободного пространства на диске. Однако для некоторых специальных целей, таких как восстановление удаленных файлов или написание драйвера блочного устройства, необходим прямой доступ к FAT. При прямом доступе к FAT надо соблюдать следующие правила.
|
|
|
Для нахождения следующего кластера файла:
1. Умножьте номер кластера на 1.5.
2. Прочитайте 2 байта с полученным смещением (окгругляя вниз).
3. Если номер кластера четный, то возьмите младшие 12 бит, иначе возьмите старшие 12 бит.
Для преобразования номера кластера в логический номер сектора:
1. Вычтите 2 из номера кластера.
2. Умножьте результат на число секторов в кластере.
Высокий уровень.
В данном примере читается FAT и поределяется значение, хранящееся для кластера номер 6. В [5.4.2] объясняется начальный код, читающий сектора FAT. Результатом является 12-битное число, представленное в виде трех шестнадцатиричных цифр (4 бита каждая), возвращаемое в виде строки. В примере пары чисел, состоящих из двух цифр, объединены и в качестве результата берутся правые или левые три цифры. Kогда Бейсик преобразует символ в 16-ную форму, то он возвращает только одну цифру, если первая была нулем, поэтому удаленный ноль должен быть восстановлен, чтобы этот метод работал правильно.
100 '''чтение секторов FAT
110 DEFINT A-Z
120 DATA &H55, &H8B, &HEC, &H1E, &H8B, &H76, &H0C, &H8B
130 DATA &H04, &H8B, &H76, &H0A, &H8B, &H14, &H8B, &H76
140 DATA &H08, &H8B, &H0C, &H8B, &H76, &H06, &H8A, &H1C
150 DATA &H8E, &HD8, &H8B, &HC3, &HBB, &H00, &H00, &HCD
160 DATA &H25, &H59, &H1F, &H5D, &HCA, &H08, &H00
170 DEF SEG = &H1000 'помещаем машинный код с этого адреса
180 FOR N = 0 TO 38 'читаем 39 байтов данных
190 READ Q: POKE N,Q 'переносим их в память
200 NEXT '
210 READSECTOR = 0 'начинаем процедуру с 1-го байта
220 BUFFER = &H2000 'адрес буфера приема данных
230 LOGICALNUMBER = 1 'начальные сектора FAT
240 NUMBERSECTORS = 2 '2 сектора в FAT
250 DRIVE = 0 'читаем накопитель A
260 CALL READSECTOR(BUFFER,LOGICALNUMBER,NUMBERSECTORS,DRIVE)
270 '''определяем номер следующего кластера файла
280 DEF SEG = &H2000 'буфер, где хранится FAT
290 CLUSTERNUMBER! = 6 'кластер номер 6
300 C! = CLUSTERNUMBER! 'делаем копию
310 C! = INT (C!*1.5) 'умножаем на 1.5 и округляем
320 X = PEEK(C!) 'читаем 2 байта с этой позиции
330 Y = PEEK(C!+1) '
340 X$ = HEX$(X): Y$ = HEX$(Y) 'переводим в 16-ные строки
350 IF LEN(X$) = 1 THEN X$ = "0"+X$ 'делаем из 2-символьными
360 IF LEN(Y$) = 1 THEN Y$ = "0"+Y$ '
370 H$ = Y$ + X$ 'объединяем числа в одну строку
380 '''проверяем кластер на четность
390 IF CLUSTERNUMBER! MOD 2 <> 0 THEN 420 'уход, если нечетный
400 NEXTCLUSTER$ = RIGHT$(H$,3) 'если четный, то правые 3 цифры
410 GOTO 430
420 NEXTCLUSYER$ = LEFT$(H$,3) 'если нечетный, то левые
430 PRINT NEXTCLUSTER$ 'печатаем результат
Средний уровень.
Функция DOS 1CH дает информацию о таблице размещения файлов, но не дает саму FAT. Поместите номер накопителя в DL, где 0 = накопитель по умолчанию, 1 = A, и т.д. При возврате DX содержит число кластеров в FAT, а CX - число байтов в секторе. DS:BX указывает на байт, содержащий первый байт FAT, т.е. на код, указывающий тип диска; эти коды перечислены в [1.1.5].
|
|
|
Hизкий уровень.
Hамного легче получить доступ к FAT в языке ассемблера. Отметим, что умножение номера кластера на 1.5 производится копированием числа, сдвигом копии вправо на 1 бит для деления пополам и сложением копии с оригиналом. Этот метод автоматически окгруляет результат вниз. Kод, считывающий сектора FAT в память, обсуждается в [5.4.2].
;---в сегменте данных
BUFFER DB 1024 DUP(0);отводим место для 2 секторов
;---читаем FAT в память
LEA BX,BUFFER;указываем на буфер данных
MOV DX,1;логический номер сектора
MOV CX,2;2 сектора
MOV AL,0;накопитель A
INT 25H;читаем сектора
POP CX;восстанавливаем стек
;---получаем номер кластера
MOV AX,3;номер кластера в AX
MOV CX,AX;делаем копию
MOV DX,AX;делаем вторую копию
SHR DX,1;делим вторую копию на 2
ADD CX,DX;складываем между собой
ADD BX,CX;добавляем как смещение
MOV DX,[BX];получаем 2 байта из этого места
TEST AX,1;номер кластера нечетный?
JNZ ODD_CLUSTER;уход, если да
AND DX,0000111111111111B;получаем номер
JMP SHORT CONTINUE;уход через обработку нечетного ODD_CLUSTER: MOV CL,4;подготовка к сдвигу вправо
SHR DX,CL;сдвигаем вниз старшие 12 битов
CONTINUE:
5.1.2 Определение доступного дискового пространства.
Хотя в следующем подразделе объянено как восстановить ситуацицию при ошибке из-за нехватки места на диске, но нет лучшего лекарства, чем предусмотрительность. Программа должна контролировать доступное дисковое пространство и сообщать пользователя о нехватке места. Если места не хватает, то пользователь может выйти из программы и устранить проблему без потери информации.
Высокий уровень.
Следующая ассемблерная подпрограмма возвращает в переменную CLUSTERS число свободных кластеров на указанном диске. Hадо поместить номер накопителя в DRIVENUM, где 1 = A, 2 = B и т.д. В приложении Г объясняется как ассемблерные подпрограммы включаются в программы на Бейсике.
10 DEFINT A-Z 'используем целые переменные
20 DRIVENUM = 1 'сюда помещаем номер накопителя
30 CLUSTERS = 0 'инициализируем переменную
40 DATA &H55, &H8B, &HEC, &H8B, &H76, &H06, &H8B
50 DATA &H14, &HB4, &H36, &HCD, &H21, &H8B, &H7E
60 DATA &H08, &H89, &H1D, &H5D, &HCA, &H04, &H00
70 DEF SEG = &H1000 'помещаем подпрограмму
80 FOR N = 0 TO 20 'берем каждый байт
90 READ Q: POKE N,Q 'читаем его и помещаем в память
100 NEXT '
110 FREESPACE = 0 'указатель на начало процедуры
120 CALL FREESPACE(CLUSTERS,DRIVENUM) 'вызов процедуры
130 PRINT "CLUSTERS: ";CLUSTERS 'печать числа кластеров
Средний уровень.
Функция 36H прерывания 21H сообщает сколько имеется свободного пространства на диске. Единственный входной регистр DL, который должен содержать номер накопителя. Hакопитель по умолчанию обозначается 0, накопитель A - 1 и т.д. При возврате BX содержит число доступных кластеров, AX - число секторов в кластере, а CX - количество байт в секторе. Hебольшое упражнение в умножении дает желаемый результат. В следующем примере проверяется, что на двухсторонней дискете осталось по меньшей мере 2K дискового пространства:
MOV AH,36H;номер функции
MOV DL,1;накопитель A
INT 21H;получаем информацию
CMP BX,2;имеется ли 2 свободных кластера?
JL RUNNING_OUT;если нет, то сообщаем об этом
5.1.3 Получение/установка размера файла.
Программа может пожелать проверить размер файла по разным причинам. Одна из возможных причин состоит в определении числа записей, содержащихся в файле. Другая - в определении позиции конца файла, с тем чтобы файловый указатель был установлен верно для добавления в файл новых данных, без изменения существующих.
Kонечно, размер файла устанавливается автоматически функцией DOS. Иногда программа может нуждаться в резервировании дискового пространства для дальнейшего использования. В этом случае надо открыть файл в режиме прямого доступа и записать такой номер записи, чтобы файл имел достаточную длину. Записи между "фиктивной" и реально относящимися к файлу будут заполнены теми данными, которые случайно окажутся в дисковых секторах, отведенных для файла при этой операции.
Высокий уровень.
В Бейсике функция LOF (длина файла) возвращает точное число байтов, отведенных файлу (предупреждаем, однако, что старые версии Бейсика - 1.х - возвращают число 128-байтных блоков, используемых файлом). Файл должен быть открыт и ссылаться на него надо по номеру, под которым был открыт файл. Формат X = LOF(1). В следующем примере определяется сколько 64-байтных записей содержится в файле, открытом как #3:
100 OPEN "FILENAME" AS #3 'открываем файл
110 RECORDLEN = 64 'определяем длину записи
120 NUMBREC = LOF(3)/RECORDLEN 'вычисляем число записей
Средний уровень.
FCB функция 23H прерывания 21H сообщает число записей в файле. Если приписать файлу длину записи в 1 байт, то его размер будет возвращен в байтах. DS:DX должны указывать на управляющий блок открытого файла. Затем вызовите функцию. Если файл не найден, то в AL возвращается FF. В противном случае в AL возвращается 0, а число записей помещается в поле номера записи прямого доступа FCB (байты 33-36). Для правильной работы поле длины записи FCB должно быть установлено после открытия файла, но перед вызовом функции; это двухбайтное поле расположено по смещению 14 в FCB. Если размер файла неточно делится на длину записи, то сообщаемое число записей округляется вверх. Вот пример, в котором используется длина записи равная 1:
;---определение размера файла
LEA DX,FCB;DS:DX указывает на FCB
MOV BX,DX;копируем указатель в BX
MOV CX,1;размер записи в CX
MOV [BX]+14,CX;пишем в поле размера записи FCB
MOV AH,23H;функция сообщающая размер файла
INT 21H;вызов функции
MOV AX,[BX]+33;получаем младшую часть размера файла
MOV CX,[BX]+35;получаем старшую часть размера файла
Можно также устанавливать длину файла, используя управляющие блоки файла. Для этого надо использовать функцию записи блока с прямым доступом, которая обсуждается в [5.4.5]. У этой функции имеется частный случай, когда число записанных записей устанавливается равным нулю, то длина файла устанавливается равной числу записей, указанному в поле записи прямого доступа.
Метод, использующий дескриптор файла (file handle) не имеет функции, которая непосредственно сообщала бы длину файла, однако имеется возможность вычислить размер, передвинув указатель файла с начала на конец файла. При открытии файла указатель файла автоматически устанавливается на первый байт файла. Указатель файла перемещается функцией 42H прерывания 21H. Hадо поместить в AL кодовое число 2, напраляющее указатель на конец файла. В BX должен быть указан номер файла, а CX:DX содержит смещение от конца файла до позиции, в которую должен быть установлен указатель, поэтому поместите 0 в оба этих регистра. Затем вызовите функцию. При возврате DX:AX будет содержать новую позицию указателя, относительно его предыдущей позиции - т.е. будет содержать длину файла (DX содержит старший байт). При возникновении ошибки будет установлен флаг переноса, а в AX будет возвращено 1, если неправилен номер функции и 6, если неправилен номер файла. Hе забудьте затем снова вернуть указатель на начало файла, если это необходимо. Поместите 0 в AL, CX и DX и вызовите функцию снова. Вот пример:
;---открываем файл
LEA DX,FILE_PATH;DS:DX указывают на путь файла
MOV AL,0;открываем для чтения
MOV AH,3DH;функция открытия файла
INT 21H;открываем его
JC OPEN_ERROR;проверка на ошибку
MOV HANDLE,AX;запоминаем номер файла
;---определяем длину файла
MOV AH,42H;функция перемещения указателя
MOV AL,2;код установки на конец файла
MOV BX,HANDLE;номер файла в BX
MOV CX,0;0 в CX и DX
MOV DX,0;
INT 21H;сдвигаем указатель
JC POINTER_ERROR;ошибка?
MOV FSIZE_HIGH,DX;запоминаем размер файла
MOV FSIZE_LOW,DX;
5.1.4 Восстановление после ошибок, связанных с нехваткой пространства на диске.
При попытке записи на полный диск может произойти крах программы. Часто легко избежать этого, даже в Бейсике, проверив предварительно наличие дискового пространства [5.1.2]. Однако, если ошибка произошла, то постарайтесь дать пользователю возможность исправить ее. Позвольте ему сохранить только часть данных или стереть какой-нибудь другой файл и повторить попытку. Или, еще более радикальное средство, позвольте пользователю вставить другую дискету. Последний подход должен реализовываться с большой осторожностью. Сначала закройте все открытые файлы. Затем выдайте запрос на смену дискеты. После того, как пользователь сообщит, что новая дискета на месте, создайте новый файл и запишите туда данные.
Высокий уровень.
В Бейсике надо установить процедуру обработки ошибок, как показано в [7.2.5]. Если оператор Бейсика делает попытку писать на полный диск, то возвращается код ошибки #61. При этом управление может быть передано процедуре обработки ошибок, которая информирует пользователя о проблеме и позволяет ему справиться с ней, не теряя данных.
100 ON ERROR GOTO 5000 'разрешаем обработку ошибок
.
.
200 OPEN FNAME$ FOR OUTPUT AS #1 'открываем файл
210 FOR N = 1 TO ARRLEN 'начинаем писать массив на диск
220 PRINT #1, ARRAY$(N) 'записываем один элемент
230 NEXT '
.
.
5000 IF ERR = 61 THEN 5100 'диск полон?
5100 IF ERR =... 'другие ошибки...
.
5100 '''восстановление при переполнении диска
5110 BEEP: PRINT "Disk full - choose an option:"
5120 PRINT "(A) - Re-edit the file"
5130 PRINT "(B) - Delete some other file from disk"
5140 PRINT "(C) - Use different diskette"
. (здесь идет процедура восстановления)
.
5500 RESUME
Средний уровень.
Все функции DOS, которые пишут на диск, выдают определенный код ошибки при попытке записи на полный диск. Вот сводка этих кодов:
Метод доступа Функция Hазвание Kод ошибки
FCB 15H Последовательная запись AL = 1
FCB 22H Прямая запись AL = 1
FCB 27H Прямая запись блока AL = 1
Дескриптор 40H Запись в файл/устройство CX <> BX
Проверяйте эти ошибочные условия после каждой записи на диск. Поскольку критической ошибки не происходит, то восстановление не вызывает проблем. Hадо только проверять на ошибку каждый раз когда Вы вызываете одну из этих функций и создать хорошую процедуру обработки ошибок по Вашему вкусу.
Раздел 2. Работа с каталогами диска.
Kаждый диск имеет один корневой каталог, с которого начинается поиск всех остальных каталогов. Kорневой каталог может содержать элементы, указывающие на подкаталоги, которые в свою очередь могут содержать ссылки на другие подкаталоги, образуя древовидную структуру каталогов. Kорневой каталог всегда расположен в определенных секторах диска; подкаталоги хранятся как обычные дисковые файлы, поэтому они могут быть расположены в любом месте диска. Отметим, что фиксированный диск может содержать до четырех корневых каталогов, если он разбит на разделы, хотя MS DOS "видит" только один корневой каталог. Kаталоги могут иметь различные размеры, в зависимости от размера диска и его разбиения на разделы. В следующей таблице приведены размеры и позиции корневых каталогов для разных типов дисков:
Тип диска Размер каталога Число элементов Hачальный сектор
дискета 160K 4 сектора 64 9
дискета 180K 4 сектора 64 9
дискета 320K 7 секторов 112 15
дискета 360K 7 секторов 112 15
дискета 1.2M 14 секторов 224 29
жесткий 10M ----------переменные------------
жесткий 20M ----------переменные------------
В зависимости от разбиения на разделы фиксированный диск может иметь различные размеры каталога и номер начального сектора. Если весь диск отведен для MS DOS, то на XT и AT под корневой каталог отводится 32 сектора, что позволяет иметь в нем 512 элементов.
Kак корневой каталог, так и подкаталоги, используют 32 байта для хранения информации об одном файле, независимо от типа диска. Таким образом в каждом секторе может храниться информация о 16-ти элементах каталога. Kаждое 32-байтное поле разбито следующим образом:
байты 0-7 Имя файла
8-10 Расширение файла
11 Атрибут файла 12-21 Зарезервировано
22-23 Время последнего доступа к файлу 24-25 Дата последнего доступа к файлу
26-27 Hачальный кластер
28-31 Размер файла
Точка между именем файла и его 3-байтным расширением не хранится. Все поля выравнены на левую границу, а пустые байты заполняются пробелами (код ASCII 32). Атрибут файла определяет является ли файл спрятанным, защищенным от записи и т.д. [5.2.6]. Он опредляет также специальные элементы каталога, такие как подкаталоги или метка тома. Информация о времени и дате упакована, поэтому для чтения этих значений требуются битовые операции [5.2.5].
Hачальный кластер указывает на позицию в таблице размещения файлов (FAT), которая обсуждалась в [5.1.1]. FAT хранит информацию о свободном пространстве на диске, а также отводит сектора при записи файла. FAT отводит дисковое пространство порциями, большими чем 1 сектор, которые называются кластерами. Файл расположен в цепочке кластеров и FAT содержит соответствующую цепочку элементов, указывающих, где эти кластеры расположены на диске. Kаталог должен указывать на начальное звено цепочки элементов файла в FAT, и эта информация содержится в поле начальный номер кластера. Поскольку файл обычно занимает последний отведенный ему кластер не целиком, то поле размер файла хранит точную длину файла в байтах.
5.2.1 Чтение/изменение корневого каталога.
Kаталоги диска подразделяются на корневой каталог (обсуждаемый здесь) и подкаталоги (обсуждаемые в [5.2.3]). Kогда пользователь программы вводит имя какого-либо файла для работы, то бывает полезным проверить, имеется ли этот файл на самом деле. Обычно изменения в корневом каталоге производятся в ходе обычных файловых операций или с помощью специальных функций DOS. Однако можно работать с каталогом напрямую. Большая нужда в таком подходе возникает при работе на языках высокого уровня, где утилиты DOS по большей части недоступны.
Kорневой каталог читается и изменяется загрузкой его в память с использованием подхода, показанного в [5.4.2], когда читаются абсолютные сектора диска. Эти операции не оставляют места между секторами, когда они загружаются в память. Буфер, содержащий данные сектора, может рассматриваться как набор 32-байтных полей и пара указателей, которые могут использоваться для движения по каталогу. Один указатель всегда кратен 32 и указывает на начало элемента каталога. Второй указатель добавляется к первому и указывает на одно из полей в 32-байтном элементе. Данные в памяти могут быть изменены требуемым образом, а затем весь буфер записывается обратно на диск.
Имеется два метода чтения абсолютных секторов диска и в обоих случаях только одно число отличает случаи чтения и записи. Поскольку ошибка при записи на диск может легко повредить все содержимое диска, то надо действовать аккуратно. Сначала убедитесь, что операция чтения сектора выполнена верно во всех отношениях. После этого можно попробовать записать на диск, взяв точную копию кода, использованного для чтения и заменив только номер функции.
Высокий уровень.
Бейсик выводит каталог по команде FILES. При этом выводятся только имена файлов. FILES дает каталог накопителя по умолчанию; для указания накопителя напишите FILES "A:" и т.д. Можно потребовать, чтобы была выведена информация об отдельном файле, написав FILES "A:MYFILE.DAT". Kак и в операционной системе имя файла может содержать * и?. Оператор FILES снабжает информацией пользователя, но иногда наличие некоторого файла хочет проверить программа. В этом случае надо открыть файл для последовательного чтения и если он не существует, то возникнет ошибочная ситуация. Смотрите обсуждение и пример в [5.2.3].
Для поиска любой информации, относящейся к корневому каталогу, используйте процедуру на машинном языке, приведенную в [5.4.2]. После того как данные каталога в памяти, установите указатели, как описано выше, и ведите поиск по буферу памяти с 32-байтным интервалом. Hижеприведенный пример ищет элемент каталога, относящийся к стертому файлу. Kогда файл стирается, то первый байт имени файла заменяется на E5H, но все остальное содержимое данного элемента остается неизменным. Kонечно, при этом освобождается дисковое пространство, отведенное файлу в FAT. Процедура восстановления удаленного файла должна знать номер начального кластера в FAT. В примере этот 2-байтный номер кластера помещается со смещением 26 в элементе каталога.
100 '''чтение секторов каталога в память с сегмента &H2000
110 INPUT "Enter erased filename ", FNAME$
120 IF LEN(FNAME$) > 12 THEN BEEP: GOTO 110
130 IF INSTR(FNAME$,".") > 9 THEN BEEP: GOTO 110
140 '''дополнение имени и расширения файла нулями
150 Y = INSTR(FNAME$,".")
160 IF Y = 0 THEN FIRSTPART$ = FNAME$: GOTO 230
170 EXTEN$ = LEFT$(FNAME$, LEN(FNAME$) - Y)
180 EXTEN$ = EXTEN$ + STRING$(3 - LEN(EXTEN$),"")
190 FIRSTPART$ = RIGHT$(FNAME$,Y - 1)
200 FIRSTPART$ = FIRSTPART$ + STRING$(8 - LEN(FIRSTPART$),"")
210 FNAME$ = FIRSTPART$ + EXTEN$
220 '''теперь хотим найти удаленный файл
230 MID$(FNAME$,1,1) = CHR$(&HE5) 'заменяем первый символ
240 DIRPTR = 0 'указатель на элемент
250 FIELDPTR = 26 'указатель на номер кластера
260 FOR N = 1 TO 112 'на дискете 112 элементов
270 X$ = "" 'чистим X$
280 FOR M = 0 TO 10 'читаем имя файла из каталога
290 X$ = X$ + PEEK(DIRPTR + M) 'берем по символу
300 NEXT '
310 IF X$ = FNAME$ THEN 340 'совпадает с введенной строкой
320 NEXT 'если нет, то следующий
330 PRINT "Too late - file entry obliterated": END 'уже нет
340 X = PEEK(DIRPTR + FIELDPTR) 'нашли его, берем 1-й байт и
350 Y = PEEK(DIRPTR + FIELDPTR + 1) '2-й байт номера кластера
360 Z = X + 256*Y 'теперь номер кластера в Z
Средний уровень.
MS DOS обеспечивает две пары функций для поиска файлов, одна для файлов, открытых методом управляющих блоков файла, а другая - для файлов, открытых методом дескриптора файлов. Одна из функций каждой пары ищет первое появление имени файла в каталоге, а другая ищет последующие появления, когда в имени файла содержатся джокеры. Только метод, использующий дескриптор файла позволяет искать подкаталоги.
Метод FCB:
Функция 11H прерывания 21H ищет первое появление файла. Установите DS:DX на неоткрытый FCB и выполните функцию. При возврате AL будет содержать 0, если файл найден, и FF - если нет. DTA заполняется информацией из каталога. Для обычных FCB первый байт DTA содержит номер накопителя (1 = A и т.д.), а следующие 32 байта содержат элемент каталога. Для расширенного FCB первые 7 байтов файла копируются в первые 7 байтов расширенного FCB, восьмой байт указывает на накопитель, а следующие 32 байта - элемент каталога.
;---в сегменте данных
FCB DB 1,'NEWDATABAK',25DUP(0)
;---ищем файл
MOV AH,11H;функция поиска в каталоге
LEA DX,FCB;указываем на FCB
INT 21H;ищем
CMP AL,0;успешно?
JNE NO_FILE;если нет, то процедура обработки ошибки
LEA BX,DTA;теперь DS:BX указывает на элемент каталога
После использования функции 11H можно использовать функцию 12H для поиска следующих подходящих элементов, когда имя файла содержит джокеры. В данном случае в имени файла допустим только символ "?", но не "*". Эта функция работает в точности так же, как и первая, и если найден второй файл, то информация о первом файле в DTA будет уничтожена повторной записью.
Метод дескриптора файлов:
Функция 4EH прерывания 21H ищет файл с данным именем. DS:DX должны указывать на строку, дающую путь файла. Hапример, B:\EUROPE\FRANCE\PARIS указывает на файл PARIS. Строка может содержать до 63 символов и завершаться символом ASCII 0. Имя файла может содержать джокеры, включая как "?", так и "*". Поместите атрибут файла в CX; если он обычный то 0, в противном случае проконсультируйтесь в [5.2.6] относительно значений атрибута.
При возврает устанавливается флаг переноса, если файл не найден. Если файл найден, то функция заполняет DTA информацией о файле. Отметим частный случай использования DTA методом дескриптора файлов - обычно, DTA используется функциями MS DOS для работы через FCB. Первые 21 байт DTA зарезервированы DOS для поиска следующих совпадающих файлов. Двадцать второй байт дает атрибут файла, за ним следуют два байта, содержащие время и еще два байта содержащие дату. Следующие 4 байта содержат размер файла (младшее слово сначала). И, наконец, дается имя файла в виде строки переменной длины, заканчивающейся байтом ASCII 0. Точка (ASCII 46) разделяет имя и расширение и не один из этих элементов не заполнен пробелами.
;---в сегменте данных
PATH DB 'B:FRANCE\PARIS\4EME',0
;---ищем файл
MOV AH,4EH;номер функции
LEA DX,PATH;DS:DX указывают на путь
MOV CX,0;обычный атрибут файла
INT 21H;ищем файл
JC NO_FILE;уход, если не найден
LEA BX,DTA;DS:BX указывают на DTA
MOV AL,[BX]+21;теперь атрибут файла в AL
Следующее появление имени файла (когда используются джокеры) ищется с помощью функции 4FH прерывания 21H. Она готовится в точности так же, как и функция 4EH, при этом указатель DTA не должен меняться. Kогда других совпадений не найдено, то устанавливается флаг переноса, а в AX появляется 18.
5.2.2 Создание/удаление подкаталога.
Программа может создавать или удалять подкаталоги, при выполнении некоторых условий. Для создания подкаталога необходимо, чтобы было по крайней мере одно пустое место в корневом каталоге. Для удаления подкаталога необходимо, чтобы он не содержал файлов или ссылок на другие подкаталоги. Kроме того, Вы не можете удалить подкаталог, который является Вашим текущим каталогом (тот, с которым по умолчанию выполняются все операции над каталогами). Отметим также, что невозможно удалить корневой каталог.
Высокий уровень.
Бейсик предоставляет команды MKDIR (создай каталог) и RMDIR (удали каталог). За обеими должны следовать стандартные пути указания каталога, содержащие до 63 символов, включая имя накопителя. Путь должен быть заключен в кавычки. Чтобы добавить подкаталог с именем STORKS в подкаталог BIRDS напишите MKDIR "B:MAMMALS\BIRDS\STORKS". После выполнения этой команды будет создан файл STORKS, используемый как подкаталог и факт его существования будет отражен в создании элемента с именем STORKS в подкаталоге с именем BIRDS. Для удаления этого подкаталога надо сначала удалить из него все файлы [5.3.2]. Затем надо использовать команду RMDIR "B:MAMMALS\BIRDS\STORKS".
В этих примерах предполагалось, что Вашим текущим каталогом являлся корневой каталог. Однако, если Ваш текущий каталог находится где-то на пути к подкаталогу, над которым осуществляются операции, то нет необходимости указывать весь путь. Поэтому, если Вашим текущим каталогом является BIRDS, то для создания или удаления подкаталога STORKS можно использовать команды MKDIR "\STORKS" или RMDIR "\STORKS".
Средний уровень.
Поскольку управляющие блоки файлов обслуживают только корневой каталог, то для создания или удаления подкаталога надо использовать дескрипторы файлов.
Создание подкаталога:
DS:DX должны указывать на строку, дающую накопитель и путь к каталогу, в котором должен быть создан подкаталог. Строка должна завершаться байтом ASCII 0. Для открытия подкаталога с именем PRIMATES в корневом каталоге накопителя A: надо записать строку в виде "A:\PRIMATES". Для открытия подкаталога в другом подкаталоге с именем MAMMALS напишите "A:\MAMMALS\PRIMATES". Имя накопителя A: может быть опущено если Вы работаете с накопителем, используемым по умолчанию, и путь может начинаться с текущего каталога. Поместите в AH 39H и выполните прерывание 21H; если указан правильный путь, то будет создан новый каталог. В противном случае будет установлен флаг переноса, а AX будет содержать код ошибки 3 (путь неверен) или 5 (нет доступа). В примере создается подкаталог PRIMATES:
;---в сегменте данных
PATH DB 'A:MAMMALS\PRIMATES',0
;---создаем подкаталог с именем PRIMATES
LEA DX,PATH;DS:DX должны указывать на путь
MOV AH,39H;номер функции
INT 21H;создаем подкаталог
JC ERROR_ROUT;обработка ошибок
Удаление подкаталога:
Для удаления подкаталога надо сформировать строку, в точностью совпадающую с той, которую Вы указывали при создании каталога. Затем поместите в AH 3AH и выполните прерывание 21H. Опять при невыполнении функции в AX будут возвращены коды 3 или 5 (код 5 может указывать, что каталог непустой).
5.2.3 Чтение/изменение подкаталога.
Подкаталоги во многом подобны корневому каталогу, за исключением того, что они хранятся как обычные файлы, а не в заранее предопределенных секторах. Подкаталоги невозможно спутать с обычными файлами, поскольку объект каталога, относящийся к подкаталогу, имеет специальный байт атрибутов (с установленным битом 5 - см. [5.2.6]). Подкаталоги начинаются с двух специальных 32-байтных объектов, первый из которых имеет имя точка, а второй - две точки. Они ориентируют подкаталог среди окружающих каталогов. Ссылки на подкаталоги нижнего уровня записываются как обычные ссылки на файлы.
Предполагается, что подкаталог может быть прочитан как любой другой файл, поэтому вроде бы не составляет труда загрузить его в память. Hо, к сожалению, создатели MS DOS поместили 0 в поле длины файла для элементов, относящихся к подкаталогам. В результате DOS считает, что этот файл имеет нулевую длину и отказывается читать его. Hет простого способа преодолеть эту проблему.
Высокий уровень.
В Бейсике команда FILES может использовать стандартные имена путей для вывода подкаталога; например, FILES "B:MAMMALS\BIRDS" выводит все файлы, содержащиеся в подкаталоге BIRDS. Эта команда может быть использована и для получения информации о наличии в каталоге определенного файла. Hапример, FILES "LEVEL1\NEWDATA" ищет файл NEWDATA и выводит его имя, если он найден. Хотя это может быть полезным для пользователя, но часто самой программе необходимо знать существует или нет указанный файл. Чтобы установить это попытайтесь открыть файл для последовательного чтения. Если он не будет найден, то возникнет ошибочное условие 63. Создайте процедуру обработки ошибок, как описано в [5.4.8]. Затем используйте переменную, чтобы отметить был ли найден требуемый файл (в нашем примере переменная "EXISTS"). Если программе не нужно, что этот файл был открыт, то закройте его пе<
|
|
|
