Операционная система (назначение, состав, загрузка).

Операционные системы и оболочки: графическая оболочка Windows

 

Файловая система.

Файл –– поименованная совокупность данных на внешнем носителе.

Система хранения и передачи информации в виде файлов –– файловая система. Каждая операционная система реализует свою собственную файловую систему. Однако все они имеют много общего.

Все, что хранится в компьютере — все программы, вся документы, созданные в текстовых, графических, звуковых редакторах, электронных таблицах, базах данных и т.д. — хранится в виде файлов.

Чтобы различать их, каждый файл имеет собственное имя. Имя дается файлу пользователем при сохранении информации.

Имя файла состоит из двух частей: собственно имени (filename) и расширения (extension), которое начинается с точки.Понятие файла, каталога (папки) и правила задания их имен. Путь к файлу

Расширение имени файла является необязательным. Оно показывает какая информация храниться в файле. Расширение задает либо сам пользователь, либо программа, порождающая файл. Так, программа текстового процессора Microsoft Word автоматически добавляет к имени файла расширение .doc, программы для создания иллюстраций Paintbrush сохраняют рисунки с расширением .bmp, расширение .txt говорит о том, что это файл в кодах ASCII и так далее. Некоторые расширения используют как стандартные и называют типом файла. Примеры типов файлов:

.ТХТ , .DOC, .WRI — текстовый файл;

. PCX, .BMP, .JPG, .TIF –– графический файл;

. MP3, .WAV, .MID –– звуковые файлы;

.DBF, — файл базы данных;

.BAS — файл с программой на языке программирования Бейсик;

.PAS —файл с программой на языке программирования Паскаль и т. Существует три особых типа файлов:

.СОМ — командные файлы (com-файлы, от command — команда),

.ЕХЕ — исполняемые файлы (ехе-файлы, от executable — выполняемый),

.ВАТ —пакетные файлы (bat-файлы, от batch — пакет).

Файлы с такими расширениями ОС воспринимает как программы, которые можно запустить на исполнение. Эти расширения говорят машине, что содержимое этих файлов надо интерпретировать как команды для компьютера. Файлы с любыми другими расширениями ОС в качестве программ не признает.

В качестве имени файла Вы можете выбрать любое сочетание символов, по которому впоследствии сможете легко найти файл. В именах файлов нельзя использовать имена устройств –– это зарезервированные, служебные слова. Зарезервированные имена следующие:

A: , B:, C: и т.д. –– имена дисководов;

LPT1, LPT2, LPT3 или PRN –– параллельные порты

AUX или СОМ1, COM2, COM3 –– последовательные порты,

NUL - фиктивное устройство,

CON - консоль (клавиатура и дисплей),

CLOC$ - часы реального времени.

 

В имени файла можно использовать любые символы из следующих: символы А...Z, а...z, цифры 0... 9, а также следующие символы: подчеркивания _, знак ^, знак доллара $, тильду ~, восклицательный знак !, знак #, знак процента%, амперсанда &, тире —, фигурных и круглых скобок () {}, знак @, апострофы''.

Имена файлов не должны содержать пробелы, запятые, точки (кроме точки, отделяющей расширение имени файла). Обычной ошибкой является задание имени файла из русских букв. Иногда программа позволяет создать такой файл, с некоторыми возможна даже работа (например, загрузка в текстовый редактор и последующая правка). Но бывают случаи, когда, создав подобный файл, Вы затем даже не можете удалить его стандартными средствами.

 «Длинные имена» файлов

В написании «длинных имен» различаются прописные и строчные символы в имени файла (каталога); т.е. двум разным файлам можно дать имена «File.doc» и «FilE.doc».

В именах можно использовать русскоязычные символы, но нельзя применять следующие знаки: \ /:*?"<> |

Обычно файловая система ПК содержит большое количество файлов. Для быстрого поиска файла их часто объединяют в каталоги (папки). Каталоги файлов позволяют логически структурировать, упорядочить дисковое пространство.

 

 

                        Рис. 1

Каталог (directory — директория) — это специальная область диска, в которой записываются имена файлов. Каталог содержит список имен файлов, сведения об их размерах, дате и времени создания. В любом каталоге (папке) аналогично можно создавать новые каталоги (папки), тогда говорят, что они являются подчиненными каталогами (подкаталогами). Тем самым на диске может быть создана система каталогов (папок), которая имеет иерархическую, древовидную структуру. Примеры такого рода деревьев приведены на рисунке 1. Структура дерева каталогов (папок) объясняет происхождение названия для корневого каталога.

При такой сложной структуре файлов на диске для указания файла уже недостаточно задать только его имя: одноименные (и притом различные по содержанию) файлы могут фигурировать в нескольких каталогах. Для точной идентификации файла необходимо, кроме имени, указать его местоположение — цепочку подчиненных каталогов. Такая цепочка называется маршрутом, или путем (path), по файловой системе.

Имена каталогов (папок) образуются по тем же правилам, что и имена файлов.

Полное имя файла

Имя файла с указанием пути называется полным именем файла. Полное имя файла имеет следующий вид : Диск:\путь\имя_файла.расширение

Полное имя файла полностью специфицирует, с каким файлом Вы хотите работать.

Полное имя файла должно быть уникальным.

 

Общие принципы работы с файлами

При работе с файлами различают следующие основные операции: запуск и автоматическое исполнение файлов-программ; создание файла, ускоренный поиск файлов; копирование файлов, перенос файлов, переименование,       удаление и др.

 

Операционная система (назначение, состав, загрузка).

Основой работы любого компьютера является принцип программного управления. Этот принцип заключается в том, что решение поставленной задачи реализуется в полном соответствии с программой, которая заранее составлена и введена в его память. Связующим звеном между человеком и компьютером выступают программы самого различного уровня сложности, которые все вместе образуют программное обеспечение компьютера. Частью программного обеспечения, наиболее тесно взаимодействующей с аппаратной частью машин, являются операционные системы.

Термин "операционная система" имеет двоякое значение: под ним понимают как весь комплекс программ, входящих в программное обеспечение, включая управляющие программы, трансляторы, системы отладки и т. д., так и систему программ, связанную только с распределением ресурсов и организацией вычислительного процесса.

Операционная система играет роль посредника между пользователем, программами и оборудованием компьютера. Она обеспечивает возможность запуска программ, поддерживает работоспособности устройств, предоставляет средства проверки и настройки различных компонентов. Чем гибче операционная система, тем больше возможностей она предоставляет, тем удобнее работать с компьютером.

Операционная система (ОС) — это комплекс (набор) программ, который обеспечивает взаимодействие всех устройств ЭВМ и позволяет пользователю осуществлять общее управление ЭВМ.

Главное назначение ОС — управление ресурсами. Основные ресурсы ПК: процессор, память, устройства ввода/вывода, данные. ОС реализует много различных функций, в том числе:

·   определяет интерфейс (средство связи) пользователя;

·   обеспечивает разделение аппаратных ресурсов между пользователями;

·   дает возможность работать с общими данными в режиме коллективного пользования;

·   планирует доступ пользователей к общим ресурсам;

·   обеспечивает эффективное выполнение операций ввода— вывода;

·   осуществляет восстановление информации вычислительного процесса в случае ошибок.

Любая операционная система (ОС) работает в режиме диалога с пользователем. Пользователь вводит команду с помощью устройств ввода. ОС команду выполняет или выводит на экран сообщение о причине, по которой выполнение команды невозможно. После этого ОС ждет других команд пользователя. Способ общения часто называют интерфейсом.

Развитие операционных систем всегда следовало за развитием аппаратуры. Операционные системы адаптировались и изменялись в течение ряда лет в соответствии со многими изменениями в количестве, качестве и существе ресурсов, которыми они должны управлять, и услуг, которые они должны оказывать.

В настоящее время существует очень большое количество операционных систем, сильно отличающихся друг от друга. Существуют различные критерии (признаки), по которым различают операционные системы. Каждый из признаков важен, и каждый из них не зависит от других признаков.

Операционные системы можно разделить по следующим признакам:

• По количеству процессоров;

• По количеству пользователей:

• По наличию многозадачности:

• По типу многозадачности:

Структуру ОС составляют следующие модули:

·   программа начальной загрузки (загрузчик) –– загружает основную часть ОС в память. Программа начальной загрузки всегда размещается на внешнем носителе (винчестер, дискета)

·   базовый модуль (ядро ОС) — управляет работой программ и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами;

·   командный процессор — расшифровывает и исполняет команды пользователя;

·   драйверы периферийных устройств — программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и в различном темпе);

·   дополнительные сервисные программы (утилиты) — делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером.

Загрузка ОС.

Первый этап загрузки ОС.                                  

В системном блоке компьютера находится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, постоянная память, ROM — Read Only Memory — память с доступом только для чтения), в котором содержатся программы тестирования основных устройств компьютера и первого этапа загрузки ОС. На этом этапе процессор обращается к диску и проверяет наличие на определенном месте небольшой программы-загрузчика. Если эта программа обнаружена, то она считывается в ОЗУ и ей передается управление.

Второй этап загрузки ОС.

Программа-загрузчик, в свою очередь, ищет на диске базовый модуль ОС, переписывает его в память и передает ему управление.

Третий этап загрузки ОС.

В состав базового модуля входит основной загрузчик, который ищет остальные модули ОС и считывает их в ОЗУ.

После окончания загрузки ОС компьютер готов к работе с пользователем в диалоговом режиме.

Заметим, что в оперативной памяти во время работы компьютера обязательно должно находиться ядро ОС. Загружать в оперативную память все файлы ОС одновременно нет необходимости. Драйверы, утилиты могут подгружаться в ОЗУ по мере необходимости, что позволяет уменьшать объем оперативной памяти, отводимый под системное программное обеспечение.

 

УПРАВЛЕНИЕ РАБОТОЙ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ