Исходный текст: Макросы нижнего уровня абстракции 15
Список литературы, примененной при подготовке курсовой работы 17
Цель:
Разработка программы, моделирующей организацию файловой системы FAT.
Идея программы:
Программа позвовяет экспериментально исследовать логическую структуру
файловой системы FAT, состоящую из трех областей: FAT (File Allocation
Table), корневой каталог и область файлов. Имеется панель описания
операций с файлами, находящимися на диске, а именно: добавить файл,
удалить файл, перезаписать файл (с изменением размера). Кроме того,
предоставлена возможность графического отображения соответствия файлов
секторам на диске.
Файловая Система FAT:
Так называемая файловая система FAT использовалась во всех версиях
МСДОС и в первых двух выпусках OS/2 (версии 1.0 и 1.1). Каждый
логический том имеет собственный FAT, который выполняет две функции:
содержит информацию распределения для каждого файла в томе в форме
списка связей модулей распределения (кластеров) и указывает, какие
модули распределения свободны.
Когда FAT был изобретен, это было превосходное решение для управления
дисковым пространством, главным образом потому что гибкие диски, на
которых он использовался, редко были размером более, чем несколько Mb.
FAT был достаточно мал, чтобы находиться в памяти постоянно, позволял
обеспечивать очень быстрый произвольный доступ к любой части любого
файла. Когда FAT был применен на жестких дисках, он стал слишком большим
для резидентного нахождения в памяти и ухудшал производительность
системы. Кроме того, так как информация относительно свободного
дискового пространства рассредотачивалась "поперек" большого количества
секторов FAT, он был непрактичен при распределении файлового
пространства, и фрагментация файлов оказалась препятствием высокой
эффективности.
Кроме того, использование относительно больших кластеров на жестких
дисках привело к большому количеству неиспользуемых участков, так как в
среднем для каждого файла половина кластера была потрачена впустую.
Ограничения FAT на наименование файлов и каталогов унаследованы из
CP/M. Когда Paterson создавал 86DOS, одной из его первых целей было
облегчить импорт из CP/M в его новую операционную систему. А
следовательно принятые в CP/M ограничения на имена файлов и расширений
перенеслись в 86DOS.
В течение нескольких лет Microsoft и IBM сделали попытку продлить жизнь
файловой системы FAT благодаря снятию ограничений на размеры тома,
улучшению cтратегий распределения, кэширования имен пути, и перемещению
таблиц и буферов в расширенную память. Но они могут расцениваться только
как временные меры, потому что файловая система просто не подходила к
большим устройствам произвольного доступа.
21Н 25Н Номер относительной записи
Резюме
Резюме.
О реализации задания
Модель файловой системы представляет собой рабочий лист Microsoft
Excel, на котором в виде ячеек представлены три логические структуры
файловой системы:
Каталог файлов
Таблица распределения
Область файлов
На рабочем листе также расположены две панели управления:
Операции с файлами
добавить
удалить
перезаписать
Визуализация FAT
показать файл
убрать стрелки
Исходя из контекста вопроса параллельное выполнение процессов или
потоков (MultiThreading) реализовывать нет необходимости. Учитывая эти
факторы, а также необходимость разработки “дружественного” интерейса с
применением графических примитивов, было решено использовать язык
программирования VisualBasic (VBA) от фирмы Microsoft и электронную
таблицу Excel 5.0 фирмы Microsoft.
Так как модель является типичной управляемой событиями системой, то
алгоритм ее работы достаточно прост, а точнее представляет собой ряд
алгоритмов, которые пересекаются только в среднем уровне абстракции.
(см. ниже) События вызываются пользователем посредством воздействия на
органы управления.
О примененных уровнях абстракции
Все возможные события были тщательно проанализированы автором и
разделены на три категории, или на три уровня абстракции:
События, вызываемые внешними воздействиями. Таковыми являются все
события, вызываемые пользователем посредством вызова пунктов из групп
операций с файлами.
События фундаментальной природы, т.е. базовые события, порождаемые
предудущими. Их значительно меньше, и они никак не вникают в суть
породивших из внешних событий.
События низкого уровня абстракции, которые являются искуственно
синтезированными из предыдущих двух групп событиями и имеют целью
понизить сложность системы за счет абстрагирования от непринципиальных
тонкостей и усложнений в системе, диктуемых контекстом. Таковыми,
например, являются события обработки неправильных ситуаций.
Об интерфейсе
Интерфейс является интуитивно понятным и не навязчивым, всегда,
насколько это возможно, является “демократичным” по отношению к
пользователю. В программах, написанных таким стилем, очень четко
прослеживается причинно-следственная связь, хорошо знакомая любому
человеку и являющаяся неотъемлемой частью образного мышления. Это делат
программу весьма простой в использовании, а алгоритм работы простым в
понимании. Вся необходимая для работы информация представлена в
диалогах, о неправильных ситуциях программа сообщает пользователю и это
единственный (и законный) случай нарушения свободы действий
пользователя.
Далее приводится исходный текст программы с обширными комментариями, в
которых делается упор не на особенности языка программирования и
конкретной реализации, а на представление составляющих файловой системы
как объектов, а процедур и функций как методов, применяемых к этим
объектам.
Макросы, вызываемые событиями
Public Type FileID 'Тип, описывающий файл: имя,размер и точка входа в
FAT
Name As String
Size As Integer
First As Integer
End Type
Sub PressAddFile() 'Макрос, вызываемый кнопкой "Добавить Файл"
If .ListBoxes("Name") = 0 Then Exit Sub 'выбрали ли что-нибудь ?
Dim NumberFile As Integer
NumberFile = .ListBoxes("Name").ListIndex 'номер по каталогу
визуализируемого файла
Sheets("Sheet").Cells(NumberFile + 3; 2).ShowDependents
'показываем линии, проходящие от ячейки каталога с именем
визуализируемого файла до всех занятых им ячеек области файлов
End With
End Sub
Базовые события
Const ColorOfPaper = 33 'цвет фона области файлов
Const ColorUsedPartOfFAT = 2 'цвет занятой части области файлов
Sub AddFile(NewFile As FileID) 'Процедурa добавления файла
'Проверка наличия присутствия в достаточном для создания файла
количестве свободного пространства
If NewFile.Size > FreeSize Then
temp = MsgBox("Файл " + NewFile.Name + " не может быть размещен
из-за нехватки свободного места."; vbExclamation; "Процесс создания
файла")
Exit Sub
End If
count = NewFile.Size 'счетчик уже записанной части файла
NewFile.First = NextFreeCellFAT ' задание точки входа в FAT для
данного файла
Dim PreviousCellFAT As Integer 'Номер последней модифицировавшейся
ячейки FAT
PreviousCellFAT = NextFreeCellFAT
Call ToFAT(PreviousCellFAT; 0) 'Записали в нее ноль-признак того,
что это последний (пока) кластер данного файла
count = count - 8 'как минимум 8 байт файла уже размещены
.Range(Cells(6; NumberCellFAT + 5); Cells(6 + 7;
NumberCellFAT + 5)).Formula = PointerToFile 'каждая ячейка этого
кластера теперь указывает на ячейку с именем файла в каталоге
