§4 Структура операционной системы

Операционная система включает в себя управляющие, обрабатывающие и вспомогательные программы. Управляющие – процессором, оперативной памятью, внешними устройствами, данными, задачами. Обрабатывающие – трансляторы, редакторы. Трансляторы – интерпретаторы (переводят тексты в коды вычислительных систем) и компиляторы (переводят тексты в готовом виде, создают модули и только потом можно решать).Вспомогательные – оболочки, утилиты, тестовые программы.

Программы, управляющие задачами – диспетчеры, обеспечивающие распределение ресурсов между программами.

Инструментальная операционная система должна позволять в определенной среде создавать, тестировать программы, и решать контрольные примеры. Обычно модули исходного текста имеют расширение .pag, .bag, .c, .f.

Исполнительные операционные системы устанавливаются на компьютеры в сфере производства и управляют технологическими процессами. Их задача – обеспечить выполнение программ в заданных условиях с заданными параметрами.

Сервисные операционные системы – дополняющие и расширяющие пользовательский интерфейс. По функциональному назначению делятся на интерфейсные, оболочки, утилиты (обслуживают программы, которые позволяют улучшить/облегчить режимы обслуживания вычислительных систем).

Интерфейсные системы – Windows, Deskview, EGW – используются совместно с DOS. Для работы с UNIX разработаны Ten/Plus, Motif. Они поддерживают графический пользовательский интерфейс.

Все операционные системы – многооконные. Многооконность – экран динамически делится на несколько окон. При этом информация выводится в одно или несколько окон (Windows, Derive,PhotoShop). В целом они повышают уровень общения пользователя с операционной системой.

Недостатки: необходимость значительных объемов памяти, меньшая надежность функционирования.

Оболочки предоставляют пользователю дополнительные удобства, которые позволяют снизить профессиональный уровень пользователей, упростить знания общих действий. Но, независимо от этого, надо хорошо изучить возможности операционных систем.

Большинство оболочек обеспечивают работу с файлами и каталогами, быстрый поиск файлов, выдачу и смену характеристик файлов, выдачу содержимого каталога в определенном порядке, выдачу части каталога (фильтрация), сравнение содержимого каталогов, выдачу файловой структуры в виде дерева, манипулирование каталогом, просмотр всех текстовых файлов и файлов специального формата, редактирование текстовых файлов, создание пользовательского меню для упрощения запуска часто используемых системных и прикладных программ, выдача сведений о размещении информации на дисках и об ОЗУ, обеспечение доступа к пользовательскому интерфейсу для запуска программ, освобождение большей части занимаемой памяти при запуске программы и автоматическое восстановление оболочки.

Наиболее широко распространенные оболочки – Northon Commander, PCShell. PCShell имеет аверлойную структуру и требует постоянного присутствия своего диска в дисководе.

Сетевая версия оболочки – Landirector.

Имеются специализированные оболочки, которые предназначены для определенных функций (IDCShell для архивации файлов).

Утилиты предоставляют услуги, реализация которых потребовала бы реализации специальных программ. Основные функции:

• обслуживание дисков (форматирование с возможным восстановлением информации, обеспечение сохранения информации)

• обеспечение сохранения и восстановления системной информации

• восстановление ошибочно удаленных

• низкоуровневое редактирование информации

• дефрагментация (упорядочение данных)

• затирание конфиденциальной информации

• создание и обновление архивов

• предоставление пользователю информации о ресурсах компьютера

• шифрование информации

• защита от вирусов

• вычислительные работы

Утилиты архивации создают резервные копии файлов в архиве. Текст можно сжать в 3 раза, графику – на 10%.

Системы программирования

Система программирования – совокупность языка программирования и виртуальной машины, обеспечивающая обеспечивающей выполнение на реальной машине программ на этом языке.

Язык программирования – система обозначений для точного описания алгоритмов ЭВМ. Эти языки являются искусственными, со строго определенным синтаксисом и семантикой.

Виртуальная машина – программный комплекс, эмулирующий работу реальной машины с определенным входным языком. Содержит транслятор и может включать отладчик, компоновщик и другие сервисные средства.

Транслятор – программа, переводящая с одного языка на другой. Его разновидность – ассемблер – переводчик с языка нижнего уровня на машинный язык. Программа на входе транслятора – исходная, а в результате – объект.

Языки программирования: процедурные, функциональные, логические, объектно-ориентированные, ситуационные.

Стилю программирования соответствует уникальная модель вычисления. Создается среда программирования, поддерживающая пользовательский интерфейс и объединяющая все средства разработки и выполнения программ.

Существует 2 подхода конструирования систем программирования:

1. Цель – создание комплекса автономных средств, в совокупности выполняющих роль системы программирования.

2. При котором создается интегрированная среда программирования, поддерживающая развитый пользовательский интерфейс и объединяющая в единое целое все средства разработки и выполнения программ.

Автономные средства позволяют разрабатывать программы большого размера, т.к. различные этапы разработки программ разнесены во времени и можно использовать внешнюю память.

Интегрированная среда представляет лучший сервис в работе, но предъявляет более жесткие требования к памяти/величине разрабатываемых программ.

Виртуальные разработчики – Microsoft и Borland (Turbo Pascal, Delfy, ...).