Обеспечение автоматического запуска.

Сразу после включения компьютера на адресной шине процессора выставляется стартовый Адрес. Это происходит аппаратно, без участия программ, всегда одинаково. Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам.

Этот исходный адрес не может указывать на ячейку ОП, так как в них ничего нет. Он указывает на другой тип памяти – на энергонезависимую память CMOS. Эта память хранит информацию даже, когда компьютер выключен.

Существуют недисковые ОС. Они характерны для специализированных вычислительных систем, в частности для компьютеризированных устройств автоматического управления. В ПЗУ таких компьютеров содержится математическое обеспечение, которое можно рассматривать как аналог ОС. Автоматический запуск такой системы осуществляется аппаратно. При подаче питания процессор обращается к фиксированному физическому адресу ПЗУ с которого начинается запись программы инициализации ОС.

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА.

Организация дисковых операционных систем.

Жесткий диск представляет собой набор дисков. Имеет 2n поверхностей, где n- количество дисков.

Единицы хранения данных.

Хранить данные мелких единицах – байтах неудобно. В качестве единицы хранения принят объект переменной длины – файл.

Файл – последовательность произвольного числа байтов, обладающая уникальным именем.

Дисковые ОС обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы – табличный. Поверхности дисков пронумерованы, На каждой поверхности пронумерованы цилиндры и сектора. Цилиндр – совокупность всех дорожек, принадлежащая разным поверхностям и находящаяся на равном удалении от оси вращения. Данные о местоположении файла хранятся в системной области диска. Формат этих служебных данных определяется файловой системой. Нарушение целостности служебных сведений приводит к невозможности использования даны, записанных на диск.

Наименьшей единицей хранения явятся сектор. 512байт. Это мало. Объединяют в кластеры. Кластер наименьшая единица адресации пи обращении к данным. Размер кластера фиксирован, обычно зависит от емкости диска

ОС MS DOS, W95 использовали файловую систему на основе таблицы размещения данных (FAT-таблицы), состоящие из 16-разрдных полей. Такая файловая система называется FAT16. Она позволяет разместить в таблицах не более 65536 записей. Плохо работала с дисками от 1 до 2Гб, неэффективно использовалось дисковое пространство, свыше 2Гб – не работает.

Начиная с W98 используются таблицы с 32 разрядными полями – FAT32.

Сетевые ОС, начиная с W NT, 2000, WXP поддерживают файловую сиcтему NTFS. В ней служебная информация хранится в лавной таблице (MFT). Размер кластер не зависит от размера диска. Разрабатывалась для обслуживания диско большого объема.

Понятие папки.

Для упорядочивания хранения файлов их можно записывать в ПАПКИ(каталоги), создаваемые пользователем по своему усмотрению.

Папка представляет собой заголовок для места на диске и не занимает никакого объема. Папки имеют вложенную или древовидную структуру, в каждой папке можно как записывать файлы, так и создавать новые папки.

В качестве вершины структуры служит имя носителя, а котором сохраняются файлы. Гибким дискетам (обычно не более двух) присваиваются логические обозначения А и В

Винчестеру по умолчанию присваивается логическое имя, предусмотренное в BIOS - C. Пользователь может поделить диск на участки и каждому присвоить свое логическое имя - одну их букв латинского алфавита, начиная с С. (С,D,E,...).

Название папки(каталога).

Основное отличие папки от каталога проявляется в том, что в Windows существуют специальные папки, которым не соответствует ни один каталог диска. Например Мой компьютер.

Имена файлов.

Различают короткие и длинные. Короткие о соглашение 8.3(имя до 8 символов, расширение - 3). Длинные до 256 символов, впервые использованы в W95. Использования длинных имен потребовало изменения FAT, на переела в VFAT. NTFS поддерживает любые имена.

Расширение файла может указывать на программу, в которой создан файл, на назначение файла.

primer.txt

text.doc - текстовый файл создан в редакторе WORD.

tab.xls - электронная таблица, создана в Excel

babytype.exe - исполняемый файл, обеспечивает загрузку и выполнение программы.

Полное имя файла.

Полное имя состоит из имени и описания местонахождения файла на диске - пути к файлу.

C:\nc\nc.exe - исполняемый файл nc.exe находится на диске С в каталоге nc.

D:\windows\win.com

D:\word\exampl\zan.doc

Тип файла. Документы.

Документы – это сохраненные в виде файла результаты работы прикладной программы. Каждая прикладная программа присваивает файлу «свое» расширение.

Пример.

Файлы ТП Word получают при сохранении расширение .doc;

файлы ТП Excel получают при сохранении расширение.xls;

файлы ГР Paint получают при сохранении расширение.pbh и т.д.

В дальнейшем, по расширению прикладная программа «узнает» свои документы и автоматически загружает их при запуске программы.

Кроме расширения документу присваивается также и значок программы.

Если изменить расширение при переименовании файла, связь файла и прикладной программы разрывается и ОС Windows просит указать, при помощи какой программы следует открывать данный файл.

Чтобы восстановить связь, достаточно восстановить расширение.

Исполняемые файлы.

Работа каждой программы начинается с загрузки в оперативную память исполняемого файла этой программы.

Исполняемые файлы имеют расширение .exe, .com, .bat.

Файлы с расширением .bat содержат команды, которые необходимо выполнить при загрузке программы.

Маски файлов.

-специальные символы для обозначения документов, имеющих в названии одинаковые элементы. Например:

*.doc – запись обозначает все документы, котороые имеют лбое имя и расширение .doc (все документы, созданные в текстовом процессоре WORD);

Primer.* - все документы с название Primer и любым расширением ( все документы с именем пример, созданные в разных программах).

Атрибуты файлов.

Только для чтения, скрытый, системный,(нельзя изменять средствами ОС), архивный,(для современных ОС не имеет практического значения).

Ярлыки

Ярлык - это ссылка на местонахождения файла или папки. Ярлык хранит полное имя(путь) файла или папки. Значок ярлыка содержит стрелку в правом нижнем углу. Это отличает его от значка файла или папки, на который он ссылается.

Системные папки WINDOWS.

Это папки, созданные по умолчанию. К системным относятся папки: Рабочий стол, Мой компьютер, Мои документы, Сетевое окружение, Корзина. Эти папки присутствуют на Рабочем столе по умолчанию.

Содержимое папки Мои документы сохраняется при переустановке операционной системы.

Инструменты Windows, предназначенные для работы с файлами и папками.

Для выполнения операций с файловой структурой предназначена папка Мой компьютер и стандартная программ Проводник.

При помощи этих средств можно просматривать содержимое жесткого диска и съемных носителей, выполнять Создание папок, Создание файлов, Создание ярлыков, копирование, перемещение, удаление файлов, папок, ярлыков.

Копирование, перемещение.

Выполняется при помощи Буфер обмена. Буфера обмена – специальное место в оперативной памяти, предназначенное для временного хранения копируемой или перемещаемой информации.

Удаление.

Различают удаление, уничтожение и стирание.

Удаление является временным. Выполняется через Корзину. В этом случае Изменяется только путь доступа к файлу. На уровне файловой системы- файлы остаются в тех же секторах, где были записаны.

Уничтожение выполняется при очистке Корзины. Файл полностью удаляется. В таблице размещения помечается как удаленный., физически остается на диске. Кластеры файла помечены как свободные, в них можно записывать новую информацию.

Стирание выполняется специальными программами и заключается в заполнении помеченных как свободные кластеров случайными данными. После однократного стирания можно восстановить данные аппаратным средствами (путем анализа остаточного магнитного гистерезиса). Для надежного стирания необходимо произвести до 5 случайных заполнений.

Средства поиска информации.

Для поиска информации предназначена обработка ПОИСК в Главном меню Windows.

УПРАВЛЕНИЕ УСТАНОВКОЙ, ИСПОЛНЕНИЕМ И УДАЛЕНИЕМ ПРИЛОЖЕНИЙ.

Установка приложений.

Современные граф ОС управляют распределением ресурсов между приложениями, обеспечивают доступ устанавливаемых приложений к драйверам устройств вычислительной системы, формируют общие ресурсы, кот могут использоваться разными приложениями, выполняют регистрацию установленных приложений и выделенных им ресурсов.

Особенности Win. Разные приложения могу использовать разные ресурсы. Так в большинстве приложений Win присутствуют одинаковые элементы оформления и управления(кнопки, флажки и тд), одинаковы методы управления ими и методы их использования. С точки зрения приложения это означает, что их многие компоненты обрабатываются одним и тем же программным кодом. Поэтому в Win принято выделять стереотипные прогр фрагменты и группировать их в динамические библиотеки (расш DLL).

При установке новых приложений вместе с ними устанавливаются только те программные ресурсы, которые нужны для работы данного приложения, но не зарегистрированы в ОС данного компьютера. Поэтому при установке приложений важно, чтобы они проходили правильную регистрацию. Несмотря на то, что предусмотрены устанавливающие программ (setup.exe), лучше выполнять стандартными средствами Win, Этим обеспечивается надежная работа ранее установленных приложений закладывается основа для корректной установки последующих. Это средство находится в Панели управления – Установка и удаление программ. Часто после установки требуется перезагрузка.

Удаление приложений.

Выполняется тем же средством. Требуется дополнительное ручное удаление компонентов.

Нельзя допустить, чтобы при удалении одного приложения были удалены ресурсы, на которые опирается другое. Полнота удаления и надежность последующего функционирования ОС и оставшихся приложений во многом зависит от корректности установки и регистрации приложений в реестре ОС.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С АППАРАТНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ.

Гибкость аппаратной и программной конфигураций поддерживается за счет того, что разработчики оборудования прикладывают к ним специальные программные средства управления - драйверы. Драйверы имеют точки входа для взаимодействия с прикладными программами, а управление обращениями прикладных программ к драйверам – одна из функций ОС.

В ОС семейства Windows берет на себя все функции по установке драйверов, во многих случаях использует драйверы из собственно БД.

При некоторых способах подключения устройства к материнской плате( например через шину PCI, через USB) есть техническая возможность организовать между ним и материнской платой обратную связь. Это позволяет ОС анализировать требования одних и тех же устройств о выделении им ресурсов и гибко реагировать на них, исключая захват одних и тех же ресурсов разными устройствами. Такой принцип динамического распределения ресурсов называется plug-and-play, а устройства, удовлетворяющие этому принципу, называются самоустанавливающимися.