19. Основные компоненты ос. Файловые системы

Полноценная ОС должна как минимум содержать следующие основные компоненты:

Файловую систему

Драйверы внешних устройств

Процессор командного языка

Файловая система

Одной из первостепенных задач операционной системы следует считать управление дисковым накопителем и доступом к нему. Не случайно ранние ОС для ПК содержали в своем названии аббревиатуру DOS (Disk Operating System – дисковая операционная система). Для этого используется файловая система, которая представляет собой структуризированную систему для хранения информации на жестком диске.

Вся информация хранится в виде файлов. Файл — минимальная единица информации, к которой обращается пользователь.

Файл имеет имя, которое состоит из двух частей — собственно имени файла и расширения, которое от имени отделено точкой. Полное же имя файла включает не только имя и тип файла, но и имя диска в компьютерной системе, где этот файл находится.

Долговременную память компьютера на жестком диске ОС организует в виде логических дисков, которые имеют свое имя, соответствующее буквам латинского алфавита. С:\, D:\, E:\ и т. д.

Каждый диск имеет корневой каталог, из которого начинается дерево каталогов диска. Каталог (папка) — это группа файлов, которая имеет свое имя. Каждый каталог может содержать подкаталоги. Так образуются иерархические файловые структуры. Наиболее распространенные файловые системы FAT(имя файла не более 8 символов, устойчивость к сбоям плохая, сжатие нет, экономичность минимальная),FAT32(255, средняя, нет, средняя) ,NTFS(255, полная, да,макс)

С точки зрения операционной системы, весь диск представляет из себя набор кластеров размером от 512 байт и выше. Т.е. кластер — это минимальный объем дискового пространства, который может быть выделен для размещения файла. Чем меньше размер кластера, тем более эффективно используется дисковая память. Например, файл занимает 2 Кб. При записи такого файла на диск с размером кластера 32 Кб, ОС помечает его занятым. При этом остаются не занятыми 30 Кб. Однако увеличение размера кластера повышает быстродействие системы. Можно задать любой размер кластера.

20. Драйверы внешних устройств и процессор командного языка

Драйверы внешних устройств. Поддержка широкого набора внешних устройств – одна из важнейших функций ОС. Корректную работу с аппаратными средствами компьютера обеспечивают драйверы — программы, специально написанные для связи ОС с тем или иным аппаратным компонентом, например видеокартой. Каждому типу внешнего устройства сопоставляется свой драйвер. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS).

BIOS — Базовая система ввода-вывода ("встроена" в материнскую плату компьютера). Включает в себя обширный набор программ ввода-вывода, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами, как самого компьютера, так и подключенными к нему.

BIOS содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении электропитания. Тестируются основные компоненты, такие как процессор, память, вспомогательные микросхемы, приводы дисков, клавиатуру и видеоподсистему. Если при включении питания компьютера возникают проблемы, BIOS сообщит об этом звуковыми сигналами.

BIOS позволяет производить загрузку ОС через интерфейсы, изначально для этого не предназначенные, например, USB и IEEE 1394. Также возможна загрузка по сети.

Место для хранения системы BIOS — флэш-память. Это позволяет легко модифицировать старые или добавлять дополнительные функции для поддержки новых устройств, подключаемых к компьютеру.

Драйвер — программа, расширяющая возможности операционной системы.

Драйвер устройства — программа операционной системы для управления работой периферийными устройствами: дисководами, дисплеем, клавиатурой, принтером, манипулятором «мышь» и пр.Драйвер устройства должен учитывать специфику работы внешнего устройства, все тонкости его функционирования. Поэтому каждому устройству должен соответствовать свой драйвер.

Процессор командного языка. ОС имеет командный язык, который позволяет выполнять определенные действия – обращение к каталогу, запуск прикладных программ и т.п. Анализ и исполнение команд пользователя осуществляется командным процессором ОС. Кроме ввода отдельных команд, которые немедленно выполняются, имеется возможность составления целых программ на командном языке, с помощью которых можно задать сложную последовательность действий.

Для управления ОС часто используется прикладная программа, которая загружается поверх ОС и реализует командный язык, служащий для доступа пользователя к системным функциям.

В зависимости от используемого оборудования и решаемых задач используются различные ОС.