Были времена, когда существовали персональные компьютеры, вполне обходившиеся без каких-либо операционных систем. Все программы, которые нужны были для их запуска и работы, содержались в микросхеме ПЗУ. Сегодня примерно так работаю игровые приставки. Игровые приставки вполне можно рассматривать как специализированные компьютеры, способные работать без операционной системы. Она им не нужна, поскольку на приставках почти не создаются данные (за исключением отгрузок состояния игры) и нет особых проблем с организацией их хранения (это делается автоматически).
Необходимость в операционной системе возникла тогда, когда появилась необходимость в обслуживании файловой структуры. Как только на компьютерах стали создавать данные, встал вопрос о том, как их хранить, разыскивать и защищать от непреднамеренного уничтожения. Особенно остро эта проблема встала после подключения к компьютеру дисковых накопителей. Они способны хранить много файлов, и если бы не было файловой структуры, то сохранение одних данных могло бы уничтожить другие. (как на магнитной ленте), а если бы не было операционной системы, то адрес каждого файла нам пришлось бы записывать длинными последовательностями непонятных цифр, выражающих номера дорожек и секторов.
В названиях операционных систем отразилась их нацеленность на обслуживание именно дисков. Они так и назывались: ДОС (дисковая операционная система). Первой операционной системой компьютеров IBM PC стала система MS DOC 1.0, выпущенная компанией Microsoft в 1981 г. Эта система обеспечила работу с пятидюймовыми односторонними дисками емкостью 180 Кбайт. Система MS DOC 2.0 (1983 г.) обеспечила работу с первыми жесткими дисками размером до 10 Мбайт. Именно она и ввела ту файловую структуру, которая в основных чертах сохранилась по сей день.
В файловой структуре MS DOC принято считать, что верхний уровень хранения файлов соответствует диску. Диск имеет имя, обозначаемое одной буквой с последующим двоеточием, например С:.
На диске могут создаваться каталоги, внутри которых могут храниться файлы или создаваться другие каталоги, которые называются вложенными. Имена каталогов отделяются друг от друга и от имени диска с помощью символа обратной косой черты (\). Глубина вложения каталогов не ограничивается, например:
C:\WORKS\LETTERS\letter12.txt
В MS DOC имена файлов и каталогов подчиняются так называемому соглашению 8.3. Это «соглашение» означает, что в имени файлов не должно быть более 8 символов, но допускается использование расширение имени, стоящее после точки и состоящее из трех символов. Расширение имени файла может указывать на тип информации, которая в нем храниться, и на формат ее записи. Для каталогов это не имеет смысла, поэтому имена каталогов обычно состоят из 8 символов без расширений. Лишь в очень редких случаях создатели каталогов дают им имена с расширениями в качестве наглядного выделения.
В MS DOC символы верхнего и нижнего регистра считаются тождественными, и поэтому нет разницы, записываются имена строчными или прописными буквами. В то же время, в технической литературе и в документации принято записывать имена каталогов прописными буквами, а имена файлов – строчными. Это сделано только для удобства чтения и роль регистра в данном случае условна.
В соответствии со «строгими» правилами MS DOC имена файлов могут содержать только буквы и цифры, причем должны начинаться непременно с буквы. На самом деле можно руководствоваться и менее строгими правилами, хотя их надо проверять на практике. Так, например, большинство программ «терпимо» относится к именам файлов, начинающихся с цифры или вообще состоящим из цифр, но есть некоторые программы, которым это «не нравиться». Очень аккуратно надо подходить к использованию знаков препинания. Большую их часть использовать в именах файлов никак нельзя, но в то же время, не бывает проблем с использованием символа подчеркивания (_) и восклицательного знака (!).
