2.3. Другие функции файловых систем

Помимо функций, обеспечивающих основные операции с файлами, файловая система может предоставлять некоторые оптимизирующие функции. Основные из этих функций - кэширование диска и отображение файла в память.

Кэширование диска служит для ускорения доступа к наиболее часто используемым данным. При запросе данных система сначала ищет их в буфере, располагающемся на носителе с более высокой скоростью доступа. Если требуемые данные не найдены в буфере, они читаются с диска и заносятся в буфер. По мере наполнения буфера из него удаляются наиболее редко используемые данные.

Отображение файла в память заключается в создании образа файла, организованного как память, то есть представляющего собой непрерывную последовательность байтов. Это упрощает доступ к произвольному участку файла и в целом повышает скорость выполнения основных операций с данными.

3. Операционная система ms dos

Остановимся на базовых принципах организации операционной системы MS DOS. Как уже упоминалось ранее, длительное время она явно «господствовала» на подавляющем большинстве персональных компьютеров. С наступлением эры графических операционных сред DOS отошла в тень. Однако ее роль в обеспечении процессов управления ЭВМ по-прежнему остается достаточно ощутимой. Более того, практика показывает, что знание основ DOS способствует более глубокому пониманию того, как функционирует программное обеспечение последующих поколений.

3.1. Основные составные части ms dos

Перечислим основные составные части DOS:

1. Модуль расширения системы ввода/вывода (IO.SYS).

2. Базовый модуль операционной системы (MSDOS.SYS).

3. Командный процессор (или командная оболочка) (COMMAND.СОМ).

4. Внешние команды и драйверы, утилиты - файлы с расширением *.СОМ, *.ЕХЕ, *.SYS.

5. В отдельную составную часть также могут быть выделены инструментальные средства DOS (система программирования, текстовый редактор, отладчик DEBUG, реализующий простейшие функции тестирования и отладки про грамм).

В основу разделения DOS на перечисленные блоки был положен принцип модульности: разработчиками в идеологию системы была изначально заложена возможность относительно безболезненной замены одного блока при сохранении неизменными остальных. В частности, блок IO.SYS объединил процедуры ввода/вывода которые являются наиболее зависимыми от конкретных аппаратных устройств персонального компьютера и потенциально должны быть более •«гибкими», чем основывающиеся на них процедуры из базового модуля MSDOS.SYS.

Необходимо также сказать несколько слов о программном обеспечении, которое находится «ближе» к аппаратным ресурсам компьютера, чем DOS. Это загрузчик и базовая система ввода/вывода. Они записаны в так называемую постоянную память компьютера и являются его неизменяемыми атрибутами (по крайней мере, в обычных условиях эксплуатации).

Загрузчик, как нетрудно догадаться по названию, является небольшой программой, осуществляющей инициализирующие действия компьютера сразу после включения питания.

BIOS - базовая система ввода/вывода (Basic Input/Output System) называется так потому, что включает в себя обширный набор модулей, благодаря которым операционная система и другие прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами компьютера (дисплеем, клавиатурой, дисководом, принтером, таймером и т.д.). Еще раз подчеркнем, что, с одной стороны, BIOS можно рассматривать как составную часть аппаратных средств, а с другой - она является программным обеспечением.

Большинство современных видеоадаптеров, а также контроллеры накопителей имеют собственную систему BIOS, которая обычно дополняет системную. Во многих случаях программы, входящие в конкретную BIOS, заменяют соответствующие программные модули основной BIOS. Вызов программ BIOS, как правило, организован в форме так называемой обработки аппаратных и программных прерываний.

Аппаратные прерывания (interrupt) - это события, инициируемые техническими устройствами (клавиатурой, мышью и т. п.), требующие программной обработки. Программные прерывания принципиально отличаются от аппаратных тем, что наступают по командам программ. По наступлении прерывания вызывается связанная с ним процедура-обработчик.

Выделение BIOS в отдельный модуль позволяет обеспечить независимость программного обеспечения от специфики конкретной модели компьютеров.

Кратко перечислим вспомогательные функции BIOS:

• поиск на гибком и на жестком диске программы-загрузчика операционной системы и загрузка с диска в оперативную память;

• тестирование аппаратной части (в том числе оперативной памяти);

• инициализация векторов прерывания нижнего уровня.

BIOS содержит: специальные программы по управлению работой стандартными внешними устройствами (драйверы - программы, расширяющие возможности операционной системы); тестовые программы для контроля работоспособности аппаратуры; программу начальной загрузки операционной системы.

В качестве основных функций драйвера могут быть названы:

• прием и обработка запросам периферийному устройству;

• преобразование запроса в серию команд управления устройством;

• обработка сигнала прерывания.

Драйверы могут быть:

1. Стандартные (внутренние) - программы, находящиеся внутри BIOS или его модуля расширения ЕМ BIOS. Они подключаются к системе автоматически после перехода компьютера в рабочее состояние.

2. Загружаемые (внешние) - программы, находящиеся на диске и предназначенные для управления внешними устройствами, которые отличаются от стандартных своими техническими параметрами; подключаются к системе только тогда, когда они указаны в файле конфигурации CONFIG.SYS.