Общие сведения об операционных системах

Операционная система (ОС) организует обмен информацией между оперативной памятью, внешними устройствами и центральным процессором. Она координирует работу всего множества устройств ПК. При параллельной работе процессора, памяти и внешних устройств ОС обеспечивает разделение ресурсов, чем предотвращает возможность возникновения конфликтов между компонентами вычислительной системы.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА – комплекс программ, входящих в состав программного обеспечения компьютера, обеспечивающих управление работой аппаратных средств компьютера, обмен данными между различными аппаратными узлами ПК, а также организующих диалог компьютера с пользователем.

Пользователь взаимодействует с персональным компьютером через внешний интерфейс, организуемый операционной системой.

Диалоговый интерфейс — это совокупность программных средств, предназначенных для обмена информацией между пользователем и операционной системой.

Существуют два типа диалоговых интерфейсов между пользователем и компьютером – текстовый, как, например, в операционной системе MS DOS, и графический, характерный для операционной системы Windows. В графических интерфейсах информация и команды представляются в виде пиктограмм (значков), и пользователь выполняет те или иные действия, указывая на эти пиктограммы и манипулируя ими определенным образом.

Под загрузкой ОС понимается ее размещение в ОЗУ для выполнения. Начальная загрузка ОС выполняется автоматически при включении электропитания. ОС может быть перезагружена при нажатии на кнопку RESET или при одновременном нажатии клавиш <CTRL><ALT><DEL>.

ОС предполагает строго определенные правила организации информации. Для обеспечения работы с информацией на диске все данные размещаются в файлах.

ФАЙЛ – именованный набор связной информации на внешнем носителе.Файл на физическом уровне – это последовательность участков дисковой памяти, отображающих один объект.

Все программы, тексты и данные на диске располагаются в файлах, и каждый файл обладает уникальным именем. Обращение к файлам производится по их имени.

ФАЙЛ – это хранящаяся на диске однородная по своему назначению и имеющая имя совокупность информации.

Функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций над файлами, называется файловой системой.

В структуру файловой системы операционной системы MS DOS входят: таблица размещения файлов, корневой каталог, подкаталоги.

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА, представляющая собой способ организации хранения файлов в дисковой памяти, выполняет следующие функции:

- определяет способы организации файлов;

- реализует методы доступа к содержимому файлов;

- определяет способы организации файловой структуры;

- предоставляет средства манипулирования файловой структурой (в т. ч. файлами).

Под файловой структурой понимается совокупность файлов и взаимосвязей между ними. В простейшем случае на диске создается каталог всех содержащихся на нем файлов для обеспечения доступа к ним. Имя каждого файла и основные сведения о нем хранятся в каталоге, позволяющем упростить поиск и доступ к информации. В ОС Windows каталоги называются папками.

КАТАЛОГ – это специальное место на диске, организованное для хранения имен файлов и сведений о них (размер файлов и дата их создания или последней модификации).

MS DOS позволяет организовать имена файлов в несколько каталогов, помещая в один каталог имена файлов, объединенных каким-либо признаком. Каталоги, каждый под своим именем, могут входить в состав другого каталога и т.д. Такие каталоги, или подкаталоги, хранятся наряду с отдельными файлами.

Исходный каталог, в состав второго входят все остальные каталоги, называется корневым каталогом.

Таким образом, образуется древовидная иерархическая файловая система. На каждом диске имеется корневой каталог, в котором зарегистрированы файлы и обычные подкаталоги первого уровня, которые в свою очередь регистрируют обычные файлы и подкаталоги второго уровня и т.д.

Каталог, с которым пользователь работает в данный момент, называется текущим.

В дополнительной системной области диска, называемой Таблицей Размещения Файлов (ТРФ или FAT), хранится информация о местонахождении файлов на диске и о свободном пространстве на диске для того, чтобы можно было создавать новые файлы.

FAT [File Allocation Table] представляет собой карту дискового пространства, распределяемого под файлы.

При подготовке диска к работе (форматировании) на нем создаются таблица размещения файлов и корневой каталог.

Правила образования имени файла связаны с операционной системой. Имя файла состоит из двух частей: собственно имени файла и расширения.

Имя файла в ОС MS DOS может составлять от одного до восьми символов, при этом нельзя употреблять знаки арифметических операций, пробела, отношений, пунктуации.

Расширение файла может отсутствовать, однако, если оно используется, то содержит не более трех символов. Основная цель расширения – указать, к какой категории относится данный файл (т. к. для расширений установилось некоторое соглашение, фиксирующее для ОС тип обработки файлов). Расширение отделяется от имени файла точкой.

Можно использовать в имени файла и его расширении символы:

A-Z a-z 0-9 $ # & % ` () _ @ ^ {} ~ ‘!

Примеры имен файлов: Word.doc, Excel.xls, Windows.txt.

Дополнительно к имени файла и его расширению можно указать логическое имя дисковода и имена каталогов. Логическое имя дисковода указывает ОС, на каком диске искать требуемый файл. Для обозначения дисковода используются:

А: или В: – НГМД;

С:,D:,Е: и т. д. – НЖМД.

Примеры: A:\FILE1, C:\KAT1\KAT2\FILE2.TXT.

В MS DOS предусмотрена возможность одновременного обращения более чем к одному файлу. Для этого используются шаблоны, или маски имен файлов, в которых применяются так называемые обобщающие символы. Существуют два обобщающих символа:

? обозначает один произвольный символ в имени или расширении файла;

* обозначает любое число каких угодно символов в имени или расширении файла.

Примеры:

шаблон ??ENA.doc обозначает любые doc-файлы с произвольной комбинацией первых двух символов при окончании ENA;

шаблон ARENA.* обозначает файлы с именами ARENA и любыми расширениями;

шаблон *.txt обозначает любые файлы с расширением txt;

шаблон *.* указывает на все файлы на диске.

Два файла или подкаталога, находящиеся в двух разных каталогах, могут иметь одинаковые имена. Поэтому для однозначной идентификации файла (каталога) на диске следует указать путь (path, маршрут) доступа к нему. Путь доступа состоит из имени диска и списка имен каталогов; первый каталог в списке является подкаталогом корневого каталога, каждый последующий является подкаталогом предыдущего, последний каталог в этом списке содержит искомый файл. Элементы списка разделяются косой чертой (\ - слэшь).

ПОЛНОЕ ИМЯ ФАЙЛА, кроме непосредственно имени и расширения файла, содержит также путь указывающий местоположение файла:

[диск:] [путь\]имя.расширение

Если имя дисковода не указано, это означает, что используется текущее устройство.

Путь – это последовательность из имен каталогов, разделенных символом \. Путь задается от корневого каталога диска к тому каталогу, в котором находится нужный файл. Указание пути необходимо для того, чтобы показать, в каком подкаталоге находится тот или иной файл.

Например, a:\bert\biggle C:\dir1 \dir2\dir3\name.ext

Основным недостатком имен файлов, принятых в ОС MS DOS, является их низкая содержательность. Далеко не всегда удается выразить несколькими символами характеристику файла, поэтому с появлением ОС Windows 95 было введено понятие «длинного» имени. Такое имя может содержать до 256 символов. «Длинное» имя может содержать любые символы, кроме девяти специальных:

\ / ‘ *? " < > |

В имени разрешается использовать пробелы и несколько точек. Расширением имени считаются все символы, идущие после последней точки. При использовании «длинных» имен в ОС Windows следует учитывать, что:

- рекомендуется пробелы в имени заменять символами подчеркивания;

- полное имя файла не может быть больше 260 символов;

- прописные и строчные буквы не различаютсяОС (для нее имена TEKCT.txt и текст.txt соответствуют одному и тому же файлу).

ОС имеют разные возможности по обслуживанию компонентов ПК и организации диалога с пользователем. К числу основных характеристик ОС относятся: разрядность, поддержка многопроцессорности, многозадачность, поддержка многопользовательского режима.

Разрядность операционной системы показывает, какую разрядность внутренней шины данных центрального процессора способна поддерживать операционная система.

Разрядность операционной системы говорит о том, с какими программами она будет работать. Все современные операционные системы поддерживают 32-разрядный интерфейс прикладных программ.

Многопроцессорность — это способность операционной системы, центрального процессора и системных контроллеров компьютера обслуживать одновременную работу нескольких процессоров.

Многопроцессорная операционная система обеспечивает контроль одновременной параллельной работы нескольких процессоров над выполнением одной и той же задачи.

Операционные системы могут быть ориентированы на одновременное обслуживание нескольких процессов (задач). Такое свойство операционных систем называется многозадачностью (мультипрограммностью) – одновременное выполнение нескольких задач, т. е. нескольких видов работ или нескольких процессов. Многозадачность означает возможность одновременно выполнять несколько приложений и легко переключаться с одной программы на другую.

Центральный процессор в определенные кванты времени выполняет работу над отдельными фрагментами различных задач. У пользователя же складывается впечатление одновременности их выполнения. Операционная система (ОС) обеспечивает переключение ЦП и других устройств с выполнения одной задачи на другую, распределяет между задачами системные ресурсы, обеспечивает между задачами взаимосвязь и синхронизацию. Однозадачная ОС – MS DOS, многозадачные – UNIX, Windows.

Поддержка многопользовательского режима – по числу одновременно работающих пользователей: однопользовательские (MS DOS, Windows 3.1), многопользовательские (UNIX, Windows NT).

WINDOWS – высокопроизводительная, многозадачная многопользовательская операционная система с графическим интерфейсом и расширенными сетевыми возможностями.

Дата добавления: 2014-01-04