3.1. Операционные системы

3.1 Л. Понятие операционной системы

Операционная система (ОС) — это пакет программ, обеспечивающих взаимодействие пользователя и аппарат­ной части ПК — базовой системой ввода-вывода (BIOS) данных, и предоставляющих ресурсы компьютера при­кладным программам. Хотя операционная система не от­носится к аппаратному обеспечению, она представляет собой программное обеспечение, работающее в самой тес­ной взаимосвязи с аппаратной частью, поэтому персо­нальный компьютер — это ОС и аппаратура ПК, вместе взятые. ОС анализирует запросы пользователя и испол­няемых программ и организует действия соответствую­щих устройств в соответствии с этими запросами. ОС организует обмен данными между периферийными уст­ройствами и оперативной памятью компьютера. Пользо­ватель получает от ОС информацию о ходе процесса об­мена и возникающих при этом ошибках.

Следует выделить две основные задачи ОС.

Первая задача — интерфейсная — организация свя­зи, общения человека-пользователя с ПК в целом и с от­дельными его устройствами — устройствами печати, внеш­ней памяти и т.д.

ОС воспринимает команду пользователя, расшифро­вывает ее и выполняет требуемые операции, весьма слож­ные и многочисленные, обеспечивающие получение pe­s'

68

Основы информатики

Глава 3. Операционные системы. Программы-оболочки

69

зультатов. Тем самым пользователь освобождается от утомительной, рутинной работы.

Вторая задача — системная — организация взаимо­действия всех блоков ПК в процессе выполнения про­граммы, и в частности:

• размещение в ОЗУ данных и результатов решения задачи;

• при использовании в программе файлов данных раз­мещение их на диске в соответствии с требованием программы и т.д.;

• своевременное включение в работу различных бло­ков и устройств ПК по требованию программы и пр.

Таким образом, при выполнении программы ОС игра­ет роль диспетчера вычислительного процесса.

Пользователь с помощью ОС может вызывать отдель­ные блоки информации по присвоенному им имени (фай­лы), редактировать, сортировать, объединять или фраг-ментировать их. В функции ОС входит также обеспече­ние сохранности файлов: защита их от случайного унич­тожения или несанкционированного доступа. ОС обслу­живает тысячи файлов, хранит информацию о располо­жении каждого в оперативной памяти или на носителях внешних устройств. Пользователю, как правило, сооб­щается лишь часть этой информации в форме иерархи­ческой структуры папок (каталогов) файлов. Папка со­держит список имен и некоторые характеристики вло­женных папок и файлов (размер, тип, время создания). ОС имеет средства быстрого поиска файла в иерархичес­кой структуре по его имени или другим признакам. Для удобства пользователя создается обычно несколько па­пок. Схему их вложения и соподчинения можно предста­вить в виде разветвленной древовидной структуры: есть корневая папка (каталог) и папки более низкого уровня (подкаталоги), к которым можно переходить из корне­вой, а от них — к вложенным папкам (подкаталогам) следующего уровня и т.д.

ОС позволяет менять эту структуру: создавать или уничтожать папки, изменять форму представления ин­формации.

Операции над файлами весьма разнообразны: откры­тие файла для чтения, для записи, дополнение, редакти­рование, копирование, изменение расположения в памя­ти, сравнение с другим файлом, переименование, переда­ча данных из одного файла в другой, закрытие, сохране­ние, уничтожение — это далеко не полный список фай­ловых операций. ОС может вести поиск и заданного фраг­мента внутри файла, например, может выделить все стро­ки в тексте, содержащие указанное слово.

Таким образом, операционная система — это комп­лекс программ, предназначенный для наиболее эффектив­ного использования всех средств ПК в процессе решения задачи, для повышения удобства работы с ним. Операци­онная система поставляется вместе с ПК. Работа совре­менного компьютера без нее невозможна.

Операционная система загружается в оперативную память компьютера при его запуске и остается в памяти до его выключения. Пакет программ операционной сис­темы записан либо на встроенном жестком диске С: либо на дискетах, вставляемых в дисковод А: при загрузке системы. Такая дискета называется системной, в ее на­чале (вне файловой области) записана короткая безы­мянная программа, которой передается управление после проверки (тестирования) устройств компьютера. Эта про­грамма проверяет, является ли диск системным (если нет, то на экран выводится сообщение: No system disk), затем управление передается модулю BIOS, находящемуся в од­ном из файлов с расширением sys. Затем загружается командный файл commmand.com (файлы с расширения­ми sys и com требуют особого отношения, если их уни­чтожить, операционная система будет испорчена).

Для каждого типа ПК используется своя операцион­ная система. На ПК одного типа могут применяться не­сколько видов ОС, различающихся своими возможностя­ми, степенью удобства общения с пользователем, спосо­бами реализации своих функций и т.д.

Из первого знакомства с ОС становится понятно, что чем более далек пользователь ПК от познаний внутрен­него устройства компьютера, форм, способов машинного представления информации, языков программирования,

70 Основы информатики