Тема 3. Системное по.

3.1.Основные особенности ос.

ОС называют совокупность программных средств и файлов данных, обеспечивающих взаимодействие пользователей с программными процессами, управления ресурсами вычислительной системы, а также взаимодействие программ друг с другом и аппаратными средствами. ОС является неотъемлемой частью вычислительной системы. Именно ОС обеспечивает возможности аппаратных средств. ОС в основном выполняет две главные задачи:

• поддержка работы всех программ и их взаимодействия с аппаратурой

• предоставление пользователям возможностей общего управления ЭВМ.

В рамках первой задачи обеспечивается:

• взаимодействие программ друг с другом

• работа с внешними устройствами

• динамическое распределение оперативной памяти, т.е. размещение информации в различные участки оперативной памяти по мере необходимости в процессе выполнения программ

• выявление сбойных и ошибочных ситуаций

• обработка прерываний, связанных с реализацией мультипрограммного режима, режима разделения времени, обработкой сбойных и ошибочных ситуаций и т.д.

• получение информации о состоянии оборудования и его настройка

• распределение вычислительных ресурсов между программами

Общее управление ЭВМ осуществляется с помощью команд ОС, которые обеспечивают выполнение, например таких действий, как копирование, перемещение и удаление файлов, форматирование дисковой памяти, чтение каталогов и др. По реализации интерфейса пользователя различают:

• неграфические

• графические ОС

В неграфических реализован интерфейс, основанный на так называемей командной строке. Командная строка – это поле для ввода команды. Основным устройством управления в этом случае является клавиатура. Команда вводится в поле командной строки, где ее можно и редактировать

В графических ОС реализован интерфейс, в котором в качестве устройства управления кроме клавиатуры используется мышь или другое устройство позиционирования. В качестве активного элемента выступает указатель мыши, а в качестве пассивных элементов – различные графические элементы управления (кнопки, пиктограммы, переключатели, флажки и т.д.)

Управление В ОС может осуществляться в разных режимах:

1. пакетная обработка

2. мультипрограммный режи(многозадачный)

3. мультипроцессорный

4. режим резделения времени

5. режим реального времени

Наибольшее распространение получили ОС семейств UNIX и Microsoft Windows.

UNIX является мультипрограммной многопользовательской ОС, работающей в режиме разделения времени. Основной отличительной особенностью ОС этого семейства является то, что они реализованы для всех типов ЭВМ. Как правило, используются в качестве центральной ОС, управляющей сетью. Существуют и локальные ОС этого семейства, например Linux, AIX, Solaris.

ОС Microsoft Windows ориентированы на использование в ПК. Это дисковая ОС т.к. загружается с дисков, и основная часть ее находится на дисках. Представляет собой ОС разделения времени, обеспечивающая мультипрограммный и пакетный режим управления программами.

3.1.3.Состав операционных систем

В составе ОС для ПЭВМ можно выделить часть, которая является основой всей системы и называется ее ядром. В состав ядра входят наиболее часто используемые компоненты (модули), такие как модуль управления системой прерываний, средства распределения основных ресур- сов (оперативная память, процессор и т.п.). Программы, входящие в состав ядра, при запуске ОС помещаются в оперативную память, где находятся постоянно до окончания работы с ОС (“резидентно”) и используются при функционировании ЭВМ. Такие программы называются резидентными. ОС для ПЭВМ содержит следующие основные компоненты.

1. BIOS (Basic Input-Output System). Находится в ПЗУ системного блока. Фактически явля- ется частью ЭВМ и, следовательно, компонентой любой ОС для ПЭВМ. Основными функция- ми BIOS являются: – проверка исправности (тестирование) основных аппаратных средств при включении пи- тания; – считывание из внешней памяти загрузчика ОС и передача ему управления; – автоматическое обнаружение и подключение вновь установленных устройств (технология Plug-and-Play); – выполнение обмена данными с внешними устройствами на физическом уровне вво- да\вывода; – обработка системных прерываний нижнего уровня.

2. Блок начальной загрузки (Boot Record). Содержится в самом начале памяти каждого дис- ка, сформатированного в ОС. В начале этого блока находится служебная информация (фирма- изготовитель, версия системы, особенности данного диска). Далее располагается специальная программа, которая загружает в оперативную память компоненты ядра ОС. Эта программа на- зывается загрузчиком ОС. От того, какой загрузчик находится в Boot Record, зависит, какая ОС будет запущена. По- этому установка любой ОС на новый диск выполняется не простым копированием составляю- щих ее файлов, а специальной программой инсталляции (генерации или установки) ОС. В част- ности, эта программа записывает в определенное место области Boot Record программу- загрузчик, которая будет в дальнейшем запускать данную ОС. Это означает, что если по каким- либо причинам эта программа окажется испорченной (например, в результате выполнения ком- пьютерного вируса), ОС не сможет начать работать, что приведет к невозможности использова- ния ЭВМ.

3. Подсистема управления файлами. Поддерживает файловую систему. Файловая система включает программы и файлы данных (например, FAT), необходимые для манипулирования файлами.

4. Подсистема обработки прерываний и ошибок, а также обслуживания специальных си- туаций, связанных с загрузкой и завершением программ.

5. Подсистема управления драйверами и драйверы внешних устройств. Одна из важнейших функций ОС – поддержка работы широкого набора периферийных (внешних) устройств. В их число входят как стандартные компоненты ПЭВМ (клавиатура, монитор, накопители на жест- ких магнитных дисках, принтер и т.д.), так и дополнительные устройства (манипуляторы, гра- фопостроители, сканеры и т.д.). Для управления периферийными устройствами в ОС использу- ются специальные программы, называемые драйверами. Драйверы стандартных устройств вхо- дят в состав ОС, а для специальных устройств могут добавляться (подключаться) при запуске ОС. Экономическая информатика (материалы к лекциям для самостоятельного изучения) 16

6. Процессор командного языка (командный процессор). Для взаимодействия пользователя с ОС имеется специальный командный язык, на основе которого можно формулировать указа- ния на выполнение каких-либо действий (копирование файлов, запуск программ и т.п.). Эти указания называются командами ОС. Командный процессор – это программа, предназначенная для анализа и выполнения таких команд. Представляет собой небольшую, но наиболее интен- сивно используемую часть ОС. Команды ОС в виде текстовых строк могут быть записаны в файл, название которого долж- но иметь расширение BAT. Командный процессор обеспечивает выполнение команд, записан- ных в такие файлы. В частности, он сразу после запуска осуществляет автоматический поиск командного файла AUTOEXEC.BAT и, если он найден, выполняет находящиеся в нем команды.

7. Системные программы выполнения команд (системные утилиты). Хранятся на диске и используются командным процессором для обеспечения выполнения команд. Например, утили- та FORMAT.COM используется для выполнения команды форматирования диска FORMAT.