Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции


Скачать 353.6 Kb.
НазваниеНазывается комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции
страница1/5
Дата публикации17.03.2013
Размер353.6 Kb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Информатика > Документы
  1   2   3   4   5

Глава 2. Операционные системы




ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Операционной системой17 называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации.
Операционная система выполняет следующие функции: управление заданиями, управление задачами, управление данными, сервисное обслуживание.
Управления заданиями обеспечивает расшифровку и синтаксический анализ заданий-команд, выполнение команд, распределение для этого периферийных устройств и организацию диалога пользователя с компьютером.
Управление задачами обеспечивает параллельное выполнение нескольких задач, распределение памяти и ресурсов под задачи, загрузку необходимых программ в оперативную память, взаимозащиту задач и их информационную связь.
Управление данными обеспечивает эффективную организацию, хранение и выборку данных, обмен данными между аппаратными составляющими компьютера.
Сервисное обслуживание обеспечивает выполнение с помощью программ-утилит (utilities) типовых действий по обработке данных:

 создание / корректировка данных и программ их обработки с записью ин-

формации на магнитные носители (осуществляется редакторами текстов);

 преобразование текстов программ, написанных на языках программирова-

ния, в программы в машинных кодах (осуществляется трансляторами);

 объединение по смысловому признаку программ в компактные структуры-

библиотеки (осуществляется библиотекарями);

 объединение программ пользователя и программ математического обеспе-

чения компьютера в выполнимые программы (осуществляется редактора-

ми связей);

 считывание выполнимых программ в оперативную память и передачу им

управления для выполнения (осуществляется загрузчиками);

 поиск, локализация и исправление ошибок в программах (осуществляется

отладчиками);

 диагностика и управление аппаратной составляющей компьютера, обслу-

живание данных на магнитных носителях.


Для персональных компьютеров в ^ 1981 году разработана и до сих пор применяется MS DOS18 - дисковая операционная система фирмы Microsoft.


^ Принципы функционирования


Работа MSDOS основана на следующих принципах:

 несложный пользовательский интерфейс, предусматривающий только "коман­дный" ди­алог без использования манипулятора "мышь"; недостатком этого подхода является необходимость разработки для каждой программы собственного привлекательного интерфейса (меню, рисунков, элементов диалога и т.п.);

 возможность доступа к аппаратуре компьютера (рис. 23) либо опосредовано (через ядро MSDOS и специальные программы-драйверы), либо непосредственно (прямым доступом, что, несомненно, быстрее, но делает программу немобильной, зависимой от характеристик устройств);




Программа Ядро MSDOS Драйверы устройств





Рис. 23

Аппаратура

 использование нерасширяемой ASCII для кодирования символов;

 однозадачный характер, основанный на монопольном использовании

программой вычислительных ресурсов, и приводящий к невозможности совместной обработки данных несколькими специализированными программами;

 неполное использование вычислительных ресурсов компьютера:

 для работы программ используется только базовая память; для использования же XMS, EMS и т.п. необходимо создавать уникальный пользовательский интерфейс; кроме того, в процессе загрузки/выгрузки программ RAM может приобрести сегментированный характер с небольшими размерами фрагментов памяти,

не позволяющими другим программам загружаться в память и выполняться;

 код каждой выполняемой программы должен содержать один и тот же

фрагмент BIOS, что приводит к неэкономному использованию памяти;

 неразвитый пользовательский сервис, приводящий к необходимости "дора­бот­-

ки"^ MSDOS дополнительными утилитами19.

MS DOS состоит из следующих основных модулей:

базовой системы ввода / вывода (BIOS -Base Input / Output System).;

начальной загрузки (Boot Record);

расширения базовой системы ввода / вывода (IO.SYS - Input / Output SYStem);

обработки прерываний (MSDOS.SYS);

командного процессора (COMMAND.COM);

 утилит.

BIOS зависит от модели компьютера и призвана обрабатывать запросы к аппаратуре на уровне конструкции устройств (нижнем уровне “системных прерываний”). BIOS выполняет следующие функции:

 автоматическое тестирование аппаратуры при включении компьютера,

 вызов модуля начальной загрузки;

 обслуживание прерываний: аппаратных, логических (например, деление на ^ 0)

и программных (предусмотренных пользовательской программой).

Модуль начальной загрузки находится всегда на фиксированном участке специального "системного" диска (первый сектор нулевой дорожки стороны 0) и предназначен для загрузки в оперативную память "ядра" MSDOS (IO.SYS, MSDOS.SYS и СOMMAND.COM) - минимально необходимого набора программ, уп­рав­ляющего дальнейшей работой компьютера.

Модуль расширения BIOS со­держит набор драйверов внешних стандартных устройств и выполняет следующие функции:

 управление программами BIOS;

 включение стандартных драйверов (программ, управляющих стандартными устройствами); драйверы, как правило, используются для работы аппаратуры в нестандартных с точки зрения BIOS режимах работы аппаратуры; различают драйверы символьных устройств (клавиатуры, принтера и т.п.) и блоковых устройств (дисководов);

 завершение загрузки компьютера размещением в оперативной памяти командного процессора.

Модуль обработки прерываний призван обрабатывать запросы к аппаратуре не­зависимо от модели компьютера (на верхнем уровне “программных прерываний”). Он поддерживает обработку 256 прерываний с помощью программ ISR, которые называются векторами прерываний. Адреса ISR хранятся в специальной таблице ROM, а сами ISR могут находиться в произвольном месте RAM. При наступлении некоторого события20 ISR сохраняет состояние регистров микропроцессора, выполняет обработку возникшей ситуации и затем восстанавливает регистры в прежнее состояние. Первые 20 прерываний закреплены за ISR аппаратных средств. ISR

этих прерываний и данные для их фун­кционирования образуют ^ BIOS, записанный в ROM. Эти ISR взаимодействуют с аппаратурой на уровне физических сигналов, портов и является немобильной (не­переносимой) частью программного обеспечения, т.е. не зависят от ОС. При появлении новых аппаратных средств BIOS перерабатывается. Каждое периферийное устройство снабжается своей секцией BIOS в RAM. Основной блок BIOS при тести­ровании аппаратуры переключает прерывания на эти секции. BIOS служит посредником между программами MSDOS и аппаратурой. Таблицы данных BIOS отража­ют текущие параметры и состояние аппаратуры (ре­жим работы дисплея, позицию печатающей головки принтера и т.п.).

Командный процессор - обычная программа, расположенная на диске где угодно

и выполняет следующие функции:

 получение и синтаксический анализ команд;

 исполнение команд с помощью внутренних (встроенных в командный процессор) функций или внешних (расположенные на диске) функций:

 исполнение командных файлов (файлов, содержащих команды).

Командный процессор состоит из;

 резидентной части (она постоянно находится в ^ RAM и содержит: векторы прерываний с номерами 34..36, программу загрузки в RAM нерезидентной части, модуль обработки командных файлов);

 нерезидентной части (эта составляющая может быть уничтожена какой-либо программой в ^ RAM, но резидентная часть ее восстанавливает по мере надобности).

MS DOS поддерживает следующие функции ОС:

 управления заданиями - модулями Boot Record и COMMAND.COM;

 управления данными - модулями IO.SYS, MSDOS.SYS и файловой системой;

 сервисное обслуживание - утилитами MSDOS.




Функция управления задачами MSDOS не поддерживается.
Взаимодействие MSDOS с другим аппаратно-программным обеспечением компьютера показано на рис. 24.





Программа

пользователя



Модуль начальной загрузки

Модуль расширения BIOS

Модуль обработки прерываний Командный процессор

Файловая система

Утилиты





Прямое обращение



Память

и

периферийные

устройства




MS DOS

B I O S




Драйверы

Рис. 24


^ Файловая система


Обрабатываемая компьютером информация хранится в структурированном виде, как правило, на магнитных носителях (дисках) в виде файлов.

Файл - именованная совокупность символов на носителе информации. Файловой структурой носителя данных называют совокупность файлов и управляющей информации на диске для доступа к файлам. Файловой системойMS DOS она называется FAT-системой) называют совокупность программных средств для доступа к файловой структуре носителя.

Диск перед использованием форматируется. На него наносятся магнитные концентрические следы - дорожки, которые разделяются на секторы (блоки). Информация на CD записывается на одной спиралеобразной дорожке, поэтому для CD-ROM используется особая файловая структура и система (CDFS); в MSDOS для ее поддержки применяются драйверы: MSCDEX.EXE и физического управления CD-дисководом.

Информация, определяющая логическую структуру диска после форматирования, включает:

запись начальной загрузки (Boot Record);

таблицу разделов (Partition Table); эта таблица, являясь частью т.н. основной записи начальной загрузки (Master Boot Record), позволяет разделить жесткий диск на независимые логические части, называемые разделами. Раздел "ведет себя" так же, как обычный отдельный диск. Один из разделов, используемый для загрузки

ядра ^ MSDOS, называется активным разделом;

 две идентичных копии таблицы расположения файлов FAT (File Allocation Table). Файлы на диске хранятся в виде фрагментов (кластеров), причем кластеры одного файла могут располагаться на диске где угодно; таблица FAT хранит цепочку номеров кластеров каждого файла от его начала до конца;

 Фрагментация файлов приводит к увеличению времени доступа к ним.

Поскольку кластеры имеют фиксированную длину, то последний кластер

файла часто не заполнен на ^ 100%. Это приводит к тому, что в среднем 16%

дискового пространства не хранит никакие данные, однако считается "заня-­

тым" файлами, т.е. дисковое пространство используется нерационально.  область данных для размещения блоков файлов.

Физическое управление каждым периферийным устройством-накопителем выполняют специальные программы-драйверы устройств, либо находящиеся в фай­ле IO.SYS (стандартные), либо регистрируемые в файле CONFIG.SYS (нестан­дартные).

Накопители или диски (т. н. блоковые устройства) именуются латинскими

буквами: A: и B: - накопители на гибких магнитных дисках, C: .. Z: - разделы жест-

кого магнитного диска. Один из дисков (разделов), над файловой структурой ко-

торого в данный момент времени выполняются операции, называется текущим.

Файловая структура диска - древовидная иерархическая. В узлах дерева располагаются каталоги - специальные файлы, в 32-байтных элементах которых хранятся сведения о характеристиках файлов: именах, свойствах-атрибутах, датах и времени модификации, месторасположениях на носителе информации и размерах. Имя файла может состоять из 1..8 символов, в качестве которых могут использоваться: латинские буквы A..Z (регистр не различается), арабские цифры 0..9 и специа­льные символы: ~, !, @, #, $, %, ^, &, (, ), _, -, , {, }. Имя файла может иметь расширение из 0..3 символов, которое характеризует тип файла (exe или com - программа, txt - текст и т.п.). Имя файла отделяется от расширения точкой, например: autoexec.bat. Имя файла не может совпадать с именами стандартных устройств (con, com1..com4, lpt1..lpt3, prn, aux, nul). На гибком магнитном диске (и в каждом разделе винчестера) во время его форматирования создается корневой каталог (Root Directory), обозначаемый как “ \ ”. В этом каталоге могут регистрироваться другие подчиненные каталоги (подкаталоги) и файлы, образуя - дерево каталогов

со структурой типа “предок  потомки” (пример приведен на рис. 25).

\

  1   2   3   4   5

Похожие:

Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции icon1. Назначение и функции ос. Характеристики современных ос
Операционная система компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями...
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции iconТема: Технологии обработки текстовой информации
Одной из самых известных разработок фирмы Microsoft является операционная система …
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции icon1 Системное программное обеспечение. Операционные системы (ОС)
Операционная система, ос (os operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий: обеспечивающий управление...
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции iconОсновные функции центрального банка
В современных условиях центральный банк выполняет следующие основные народнохозяйственные функции
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции iconТесты tpc для оценки производительности системы обработки транзакций...
Для сравнения используют обычно один и тот же набор программ. Обычно используют следующие типы программ: реальная, имеющая широкое...
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции icon1. этапы создания программного обеспечения
В процессе разработки программ с использованием процедурного подхода можно выделить следующие этапы
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции iconФопф «Операционные системы» коллоквиум 2012
Что такое операционная система. Основные функции ос. Понятие о режиме ядра и пользовательском режиме. Понятие системного вызова
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции iconПрограмма получает часть ресурса, например, так система управляет...
Операцио́нная систе́ма, ос (англ operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий интерфейс с пользователем,...
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции iconНачальник кафедры Уиит полковник полиции
Актуальность защиты информации. Понятие информации, информационной сферы, безопасности информации. Автоматизированные системы обработки...
Называется комплекс программ, управляющий компьютером в процессе автоматизированной обработки информации. Операционная система выполняет следующие функции iconФизиологические основы голода и насыщения
Вместе с тем организм человека и выс­ших животных не способен ассимилировать белки, жиры, углеводы и ряд других веществ пищи без...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница