Глава 5. Операционные системы

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 32Следующая ⇒

Функции ОС ПК

ОС представляют комплекс системных и служебных программных средств.

Основная функция всех ОС – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:

· Интерфейса между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера (пользовательский интерфейса);

· Интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);

· Интерфейс между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс)

Режимы работы с компьютером

Все ОС обеспечивают как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем.

В пакетном режиме ОС автоматически исполняет заданную последовательность команд.

Суть диалогового режима состоит в том, что ОС находится в ожидании команды пользователя и, получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний процессора и прерываний BIOS. Опираясь на эти аппаратные прерывания, ОС создает свой комплекс системных прерываний.

Способность ОС прервать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств, воспринимается нами как диалоговый режим работы.

Виды интерфейсов пользователя

По реализации интерфейса пользователя различают неграфические и графические ОС. Неграфические ОС реализуют интерфейс командной строки. Основным устройством управления в данном случае является клавиатура. Интерфейс командной строки для ком IBM PC обеспечивается семейством операционных систем под общим названием MS-DOS ( версии MS-DOS 1.0 до MS-DOS 6.2)

Графические ОС реализуют более сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления кроме клавиатуры может использоваться мышь.

Обеспечение автоматического запуска

Все ОС обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых ОС в специальной (системной) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в BIOS. Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области памяти.

Операционная система MS DOS

Слово DOS является аббревиатурой от английского Disk Operating System (дисковая операционная система). MS – сокращение Microsoft. Иногда это сокращение переводят как операционная система на диске. В любом случае для работы с DOS необходим диск, с которого можно загрузить эту систему.

Основные функции ОС:

1. Управление ресурсами компьютера: процессорным временем, распределением внутренней памяти, файлами, внешними устройствами;

2. Организация диалога с пользователем.

Резидентная часть (ядро ОС) постоянно занимает раздел ОЗУ. Туда она загружается с системного диска при включении машины. Эта процедура наз. первоначальной загрузкой. Вся дальнейшая работа на компьютере происходит под контролем и управлением ОС

ОС осуществляет загрузку в ОЗУ всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу исполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Важнейшей функцией ОС является работа с файлами. В файлах на внешних носителях хранится все: программы, данные, сама ОС. Средствами ОС создается файловая система – определенная структура файлов на внешних носителях. Все действия с файлами производятся пользователем с помощью ОС.

С точки зрения управления исполнением приложений, различают однозадачные и многозадачные ОС

DOS является однопользовательской однозадачной операционной системой, но иногда она может функционировать как настоящая многозадачная система, особенно, когда она рассматривается как дополнение к Microsoft Windows.

Однозадачные ОСпередают все ресурсы вычислительной системы одному исполняемому приложению и не допускают ни параллельного выполнения другого приложения (полная многозадачность), ни его приостановки и запуска другого приложения (вытесняющая многозадачность).

DOS состоит из ядра и командного процессора. Все остальное в комплекте, поставляемое с DOS, - набор полезных программ, которые все вместе называются внешними командами.

Ядро DOS. Это - фундаментальная, центральная часть операционной системы. Ядро DOS состоит из 3 файлов IO.SYS, MSDOS.SYS и DRVSPACE.BIN – системная утилита динамического сжатия данных Drivespace. Ядро представляет так называемый интерфейс прикладных программ, через который другие программы могут использовать сервис DOS

Командный процессор DOS. Единственным видимым файлом на диске является командный процессор он хранится в файле COMMAND.COM Командный процессор является интерпретатором командной строки DOS. Эта программа выводит командное приглашение, в котором принимает команды пользователя, а затем их обрабатывает. На ПК обращение происходит в режиме диалога. Командное приглашение (которое выглядит так):

С: \>

Ожидается ввод команды и нажатие клавиши < Enter> приведет к выполнению этой команды и возвращению к диалогу с пользователем.

Командный процессор также включает в себя несколько полезных встроенных команд. Например, команда DIR отображает листинг каталога, VER выводит версию DOS, (COPY, TYPE). Такие команды называются внутренними.

Но многие команды DOS, например, HELP, FORMAT, FIND, MOVE, к числу их не принадлежат. Это внешние команды DOS, которые являются лишь набором полезных утилит, поставляемых с DOS. Для выполнения внешних команд командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы команд процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение готовности к выполнению команд – приглашение DOC.

Загрузка DOS. Загрузка DOS происходит следующим образом.

При включении электропитания компьютера (или при нажатии на клавишу Reset на корпусе ПК) начинают работать программы проверки оборудования, находящиеся в ПЗУ. Если они находят ошибку, то выводят код ошибки на экран.

После окончания тестирования программа начальной загрузки пытается прочесть с дискеты, установленной на дисководе (а: ), программу-загрузчик операционной системы, хранящуюся в первом секторе системной дискеты или винчестера Если в дисководе нет дискеты, то загрузка ОС будет производится с жесткого диска.

Программа-загрузчик считывает в память файлы ОС IO.SYS и MSDOS.SYS и передает им управление.

Далее с того же диска читается файл конфигурации системы (config.sys) и в соответствии с указаниями, содержащимися в этом файле, загружаются драйверы устройств и устанавливаются параметры ОС. Если файл отсутствует, то параметры устанавливаются по умолчанию.

После этого с диска, с которого загружается ОС, читается командный процессор (command.com) и ему передается управление. Командный процессор выполняет командный файл (autoexec.bat), если этот файл имеется в корневом каталоге диска, с которого загружается ОС. В этом файле указывают команды и программы, выполняемые при каждом запуске кома. Если такой файл не найден, то DOS запрашивает у пользователя текущую дату и время.

После выполнения этого файла процесс загрузки ОС заканчивается. DOS выдает приглашение, показывающее, что она готова к приему команд.

Работа с файлами в DOS

Файл – это однородная по своему назначению совокупность информации, хранящаяся на диске и имеющая имя. Имя файла может состоять максимум из 12 символов:

· Само имя максимум 8 символов,

· Расширение имени максимум 3 символа,

· Точка – разделитель этих частей.

В названии файлов могут использоваться прописные и строчные латинские буквы (ОС не производит различия между большими и маленькими буквами), символы $, &, #, @, !, %, ^, (), ‘, {}, [], -, _ и цифры. Недопустимо использование?, *, :, ;, ., =, +, /, \, <, >, ”

Классификация файлов

· Исполняемые.com и.exe (файлы содержат выполняемый машинный код)

· Пакетные.bat

· Текстовые.txt.doc.bas.xls

· Прочие – дополнительные файлы программ

Маски в именах файлов. Если возникает необходимость с помощью одной команды обработать некоторое количество однотипных файлов для этого следует ввести только совпадающую часть имени файлов, для различающихся частей имен файлов предусмотрены специальные символы, которые дополняют неполные имена файлов до полных. Эти специальные символы называются масками:

Знак? заменяет в имени файла или расширении одну букву

DIR mod1? scr.ovl Вместо знака вопроса можно поставить цифры 2, 3, 4

Знак * можно использовать для замены нескольких символов

DIR *.txt

DIR T*.*

Атрибуты файла. Кроме имени и расширения файла ОС хранит для каждого файла дату его создания (изменения) и несколько флаговых величин, называемых атрибутами. Атрибуты дополнительные параметры, определяющие свойства файлов. Любой файл имеет 4 признака:

· H или Hidden, скрытый файл – файл, имя которого не выводится на экран при выдаче оглавления директории. Имеют атрибут io.sys и msdos.sys, DRVSPACE.BIN

· S или System, системный файл – файл, обладающий важными функциями в работе ОС. Его отличительная особенность в том, что его нельзя изменить средствами ОС. Имеют атрибут io.sys и msdos.sys, DRVSPACE.BIN

· A или Archive, неархивный файл – этот атрибут означает, что файл не является архивной копией (т.е. готов к архивированию)

· R или Read-only, только чтение – файлы, в которые невозможна запись. Имеют атрибут io.sys и msdos.sys, DRVSPACE.BIN

Структура хранения информации на диске называется файловой системой или деревом диска. Файловая система включает три следующих компонента: диск, каталог, файл

Рис.5.1. Файловая структура диска

Диски. Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая в данном случае называется файловой структурой (рис5.1.). Все файлы в компьютере хранятся на дисках. Чтобы отличить диски им присвоены имена A: B: - дисководы; винчестер имеет имя С: D: если винчестер разбит на логические диски.

Директории (каталоги). Если на диске хранится много файлов, то для облегчения работы с ними рекомендуется объединять их в отдельные группы и каждую такую группу хранить в каталоге, предварительно присвоив ему имя. Директория это файл, но такой, где в качестве полезной информации хранятся сведения о других файлах (имя, размер, дата создания, атрибуты файла)

Классификация директорий. На каждом диске всегда есть одна директория, называемая корневой. В ней регистрируются различные директории и файлы, про которые говорят, что они находятся в корневой директории. Каждая директория (называется наддиректорией) может содержать другие директории – поддиректории и файлы. В результате на диске образуется древовидная структура. Текущая директория – это директория, с которой в данный момент работает пользователь.

Путь к файлу (маршрут). Чтобы найти файл не из текущей директории, необходимо указать путь к этому файлу. Путь - это последовательность продвижения от текущей или корневой директории по ветвям дерева к нужному файлу. Имена директорий на этом пути разделяются «\» (обратный слэш). Выход в наддиректорию обозначается «..».Если путь начинается с символа «\», то движение начинается от корневой директории, в противном случае - от текущей.

Полное имя файла состоит из имени диска, пути к файлу и символа «\» (могут быть опущены, если директория текущая), и собственно имени файла.

[диск: ] [путь\] имя_файла

Общие команды MS DOS

Они распознаются и выполняются командным процессором command.com Команды вводятся с клавиатуры, их ввод завершается нажатием клавиши < Enter>. Команды DOS делятся на группы

1. команды работы с дисками;

2. команды работы с каталогами;

3. команды работы с файлами;

4. команды управления системой.

Типовая структура команды

< имя команды> [< список параметров> ] [< список ключей> ]

где параметры указывают на те объекты, над которыми совершается операция; ключи уточняют действие команды.

Команды работы с файлами:

· Переименовать файлы (REN)

· Копировать файлы (COPY)

· Стирать файлы (DEL)

· Вывод файлов на экран (TYPE)

· Перемещение файлов (MOVE)

Например:

Переименуем все файлы с расширением.com в файлы с расширением.txt

REN *.com *.txt < Enter>

Отображение содержимого файлов TYPE data.txt < Enter>

Удаление файлов DEL *.exe < Enter>

Копирование файлов COPY *.doc a: \Word < Enter>

Команды работы с каталогами:

· Просмотр содержимого каталога (DIR)

· Переход в другой каталог (CD)

· Создать каталог (MD)

Например:

Вывести на экран содержимое каталога TEXT диска a:

DIR a: \TEXT /p

где /р – ключ для постраничного вывода информации.

Сделать текущим каталог TEXT диска а:

CD a: \TEXT

Создать в каталоге TEXT подкаталог KNIGA

MD KNIGA

Конфигурационные файлы

Средства аппаратного обеспечения вычислительной техники отличаются гигантским многообразием.

Программно-аппаратный интерфейс вычислительной системы поддерживается за счет специальных программных средств управления – драйверов.

Драйвером называется небольшая резидентная программа, постоянно находящаяся в памяти и обеспечивающая взаимодействие некоторых устройств и ОС. Файлы драйверов имеют расширение.sys, .exe, .com

Роль ОС сводится к тому, чтобы предоставить пользователю возможность загрузки драйвера – далее драйвер сам перехватывает прерывания, используемые для обращения к устройству, и управляет его взаимодействием с управляющей программой.

Когда команда на загрузку и настройку драйверов включается в состав файлов, автоматически читаемых при загрузке компьютера такие файлы называются файлами конфигурации.

В файле config.sys задаются установки, настраивающие систему в соответствии с конкретными запросами пользователя, там же загружаются драйверы, обеспечивающие нормальную работу нестандартного оборудования, драйверы обеспечивающие работу с различными видами памяти. В файле config.sys задаются расположение файла command.com

В файле autoexec.bat задаются пути поиска для исполняемых файлов: как правило, в нем загружаются драйверы мыши и русскоязычной клавиатуры, оболочка Norton Commander, кроме того задаются переменные окружения. т.е. параметры команды DIR, имя директории, в кот будут размещаться временные файлы.

В таких ОС как Windows, ОС берет на себя все функции по установке драйверов устройств и передаче им управления от приложений. Во многих случаях ОС даже не нуждается в драйверах от разработчика устройств, а использует драйверы из собственной базы данных.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒