5. Операционная система компьютера

Для того чтобы мы могли не думать о том, как в компьютере происходит работа процессора с программами, данными и с аппаратными устройствами, существует специальный комплекс программ, называемых операционной системой.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей ПО компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Операционная система – комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера. 

Операционная система обеспечивает связь между пользователем, программами и аппаратными устройствами.

Структура операционной системы:

1. Ядро – переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятный компьютеру.

2. Драйверы – программы, управляющие устройствами.

3. Интерфейс – оболочка, с помощью которой пользователь общается с компьютером.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.

В состав операционной системы входит специальная программа — командный процессор, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их. Пользователь может дать, например, команду выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), команду вывода документа на печать и т. д. Операционная система должна эти команды выполнить.

К магистрали компьютера подключаются различные устройства (дисководы, монитор, клавиатура, мышь, принтер и др.). В состав операционной системы входят драйверы устройств — специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Любому устройству соответствует свой драйвер.

Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, и в частности в состав Windows, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды посредством мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.

Операционная система содержит также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т. д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т. д.), работать в компьютерных сетях и т. д.

Для удобства пользователя в операционной системе обычно имеется и справочная система. Она предназначена для оперативного получения необходимой информации о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модуле

7. Понятие файла. Виды файлов.

Файлом называется область памяти жесткого диска, имеющая свое имя.

Вы знаете, различные виды физических файлов: системные, графические, текстовые и другие, зачастую созданные той или иной прикладной программой. И любой из этих физических файлов, Вы сможете считать, проанализировать и повлиять на его изменение и запись. Но чтобы работать с конкретным физическим файлом на диске, надо представить в программе так называемую файловую переменную и произвести их логическую связку.

Зачем нужны файлы? Дело в том, что количество элементов файла может быть любым: число компонент файла может изменяться (увеличиваться или уменьшаться), то есть заранее не фиксируется. Поэтому в них можно хранить достаточно большое количество данных. После каждого элемента автоматически ставится признак конца элемента, а в конце файла ставится признак конца файла.

Один и тот же физический файл можно по-разному представить в программе. Язык Турбо Паскаль предлагает три вида такого представления:

• типизированные файлы,

• текстовые файлы,

• нетипизированные файлы.

Типизированные файлы- Это файлы строго определенного типа. Обычно состоят из записей.Типизированные файлы подобны массивам. Схожесть с массивами состоит как в том, что все элементы типизированного файла имеют один и тот же тип, так и в том, что каждый элемент такого файла имеет свой номер (считая от нуля). Любой элемент типизированного файла доступен для записи или чтения как прямым, так и последовательным доступом. Прямой доступ производится по порядковому номеру элемента.     Типизированные файлы используются для хранения однородной по типу информации. Если речь идет о хранении числовых данных, следует использовать типизированные файлы, так как величина типизированного файла значительно меньше, чем текстового.     Программа может читать данные из имеющегося файла, создавать новые файлы, изменять уже созданные файлы, но в любом случае последовательность обращения к файлу следующая:

• установить связь программы с файлом;

• "открыть" файл для чтения или записи;

• читать из файла или записать в файл;

• закрыть файл.

Текстовые файлы. Как было сказано ранее, текстовые файлы хранят информацию в символьном виде и эта информация разбита на строки. В процессе ввода (или вывода) в текстовый файл возможно преобразование информации несимвольного типа (например, чисел) в символы. С файлом на магнитном диске связывается файловая переменная, тип которой объявляется как text.     У Лукоморья. Программа luk создает текстовый файл, в который может быть записана любая текстовая информация. Это могут быть, например, пушкинские строки:

У Лукоморья дуб зеленый, Златая цепь на дубе том. И днем и ночью кот ученый Все ходит по цепи кругом.

    В этой программе сначала вводится переменная файлового типа FIL. Затем с помощью процедуры Assign устанавливается связь между этой переменной и файлом ASPUSHKN.TXT, который создается (или уже создан) на диске компьютера. После установления связи внешнего файла с файловой переменной внешний файл надо открыть для записи или чтения. При открытии файла выполняются необходимые системные операции, подготавливающие файл к записи или считыванию информации. Текстовый файл my_file открывается процедурой Reset(my_file) -- только для чтения и процедурой ReWrite(my_file) -- только для записи. В нашем примере процедура ReWrite выполняет все подготовительные действия, необходимые для записи в файл. Каждая строка, набранная на клавиатуре, считывается в переменную S строкового типа, а затем с помощью файловой переменной FIL передается в файл ASPUSHKN.TXT.     При нажатии клавиши Enter вводятся символы #13 и #10, завершающие строку. Запись в файл будет осуществляться до тех пор, пока не будет введена пустая строка. Процедура Сlose "закрывает" файл. После закрытия файла связанный с ним внешний файл обновляется, затем файловая переменная может быть связана с другим внешним файлом. Работа с файлом -- запись в файл или чтение из него -- обязательно должны завершаться закрытием файла с помощью процедуры Сlose.     Запустим программу, наберем знаменитое четверостишие, нажимая в конце каждой строки клавишу Enter. Ввод завершим двойным нажатием Enter, при котором в программу будет передана пустая строка. Выполнение программы завершится, и на диске по- явится файл. Посмотрим, что он собой представляет. Для этого выйдем из интегрированной среды Турбо Паскаля в Norton Commander, найдем в каталоге имя ASPUSHKN.TXT и с помощью окна просмотрa (клавиша F3) прочитаем его. Мы увидим строки в том виде, в каком мы их набирали, то есть информация в текстовом файле хранится в символьном, удобном для просмотра виде.

Нетепизированный файл - Наконец, под нетипизированными файлами понимают файлы произвольной, нерегулярной структуры. Это означает открытие файла в двоичном режиме - как набор байт, без какой-либо предопределённой структуры. Именно в этом режиме работают файловые API операционной системы. В подобном режиме можно открыть любой файл и это всегда будет иметь смысл. Нетепизированный файл является файлом прямого доступа. Нетипизированные файлы объявляются как файловые переменные типа File и отличаются тем, что для них не указан тип компонентов. Отсутствие типа делает эти файлы, с одной стороны, совместимыми с любыми другими файлами, а с другой - позволяет организовать высокоскоростной обмен данными между диском и памятью.