2.4. Назначение операционной системы. Файлы, папки и каталоги

Операционная система – это комплекс взаимосвязанных системных программ, предназначенных для обеспечения работоспособности компьютера.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера – на жестких или гибких магнитных, а также лазерных дисках. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

К функциям операционной системы относится:

• осуществление диалога с пользователем через свой программный интерфейс;

• запуск программ на выполнение;

• планирование и организация процесса обработки запросов программ;

• распределение системных ресурсов компьютера;

• ввод-вывод информации и управление потоками данными;

• передача информации между различными внутренними устройствами ПК;

• программная поддержка работы периферийных устройств ПК;

• различные вспомогательные операции по обслуживанию компьютера.

Операционную систему можно также назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные, ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя программную прослойку между ними. В результате этого пользователь освобождаются от очень трудоемкой работы по организации взаимодействия с компонентами компьютера на аппаратном уровне. Операционную систему можно сравнить с электричеством в домашних условиях – оно необходимо для работы бытовой техники, но мы не всегда помним о том, что оно есть.

Внешние системные утилиты и драйверы

Системы программирования и инструментальные средства

ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММЫ И ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ПАКЕТЫ

О

П

Е

Р

А

Ц

И

О

Н

Н

А

Я

С

И

С

Т

Е

М

А

ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ ФАЙЛАМИ И ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАДАНИЙ

Программа начальной загрузки ОС

Программа управления ОЗУ

ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ ВВОДОМ/ВЫВОДОМ

Драйвер клавиатуры

Драйвер мышки

Драйвер жесткого диска

Драйвер гибкого диска

Драйвер дисковода CD-ROM

Драйвер дисплея

Драйвер принтера

Клавиатура

Мышка

НЖМД

НГМД

CD-ROM

Дисплей

Принтер

Каждая ОС имеет свою собственную систему правил и методов хранения информации на различных дисковых носителях. Совокупность этих правил и методов называется файловой системой ОС. Иначе говоря, файловая система – это часть операционной системы, назначение которой состоит в том, чтобы обеспечивать пользователю удобный интерфейс при работе с данными, хранящимися на дисках, и арбитрировать конфликты, возникающие при совместном использовании одних и тех же файлов несколькими программами одновременно.

Файл – это структура данных, занимающая некоторую именованную область на ВЗУ.

Файлы служат для хранения разных видов информации: компьютерные программы, данные для их работы, драйверы устройств, архивы, текстовые документы, рисунки, электронные таблицы, базы данных и пр.

Файлы идентифицируются именами. Пользователь может присвоить файлу осмысленное символьно-цифровое имя с учетом тех ограничений, которые конкретная ОС накладывает как на длину имени, так и на перечень допустимых в имени файла символов.

Папка (каталог, директория) – файл специального назначения, содержащий информацию об обычных файлах, сгруппированных в некоторый единый список по тому или иному признаку либо самим пользователем (например, служебные записки, исходящие письма, методические разработки, любимые игровые программы и т.д.), либо разработчиками ПО (набор файлов, составляющих единый программный пакет). Такое объединение файлов выполняется, как правило, с целью облегчения поиска информации, хранящейся в компьютере, а также для удобства групповой (одновременной) обработки обычных файлов и папок. В папке кроме перечня входящих в него файлов содержится также:

• системные атрибуты файлов ("только для чтения", "архивный", "скрытый", "системный");

• сведения относительно размера каждого отдельно взятого файла (объем дискового пространства, выраженный в байтах, необходимый для размещения данного файла);

• дата и время создания каждого файла или его последнего изменения.

Внутри папки (каталога, директории) могут находиться как обычные файлы, так и вложенные в нее папки-потомки, которые в свою очередь могут содержать папки следующего уровня вложенности. Именно так реализуется иерархическая структура вложенных друг в друга папок и файлов во многих современных ОС. Для организации доступа к файлу в таких ОС используется один и тот же метод, состоящий в формировании символьной строки – пути доступа, в которой содержится информация о местоположении файла на ВЗУ. Например, С:\Program Files\Microsoft Office\Office\Samples\Products.doc. Данная технология структурирования информации, хранящейся на дисковых носителях, и обеспечения логически простого доступа к ней впервые была реализована в ОС UNIX (1972 г.).

В широком смысле понятие "файловая система" включает в себя:

• совокупность всех файлов на дисковом носителе;

• наборы структур данных, используемых для управления файлами: папки (каталоги, директории), дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске и др.;

• комплекс системных программных средств, реализующих операции с файлами и папками: создание, копирование, перемещение, удаление (уничтожение), чтение, запись, именование (переименование) и пр.