Лекция №7 основные функции ос

Любая операционная система выполняет следующие функции:

• обеспечение автоматической загрузки в ОП и инициализацию;

• обеспечение контроля работоспособности ТС и ПО;

• организацию и обслуживание файловой структуры внешних носителей;

• организацию и эксплуатацию интерфейса, дружественного пользователю.

Известно, что большинство модулей ПО за исключением BIOSхранятся на магнитных носителях – дисках. ОС, как правило, также располагается на одном из жестких дисков и потому называется дисковой ОС. Магнитный диск, на котором хранятся основные модули ОС (ядро системы), называется системным. Для ПЭВМ фирмыIBM, как правило, системным является диск С. Общеизвестно, что программные модули, непосредственно расположенные на внешних устройствах, напрямую неработоспособны, следовательно, и дисковая ОС требует перемещения в ОП полностью, либо, по крайней мере, в виде нескольких основных модулей. Представим структуру типовойDOSпо критерию «основные компоненты:

Операционная

система

« о с н о в н ы е к о м п о н е н т ы »

Интерфейсный модуль

Базовый

модуль

Модуль расширения BIOS

Загрузчик

ОС

Модульный принцип представления ОС позволяет выполнять последовательную загрузку в ОП компонентов системы по мере необходимости, т.е. когда каждый из них после приведения в работоспособное состояние дает команду на загрузку следующего. Автоматическая загрузка модулей выполняется слева направо. Первым по сигналу BIOSв ОП переносится загрузчик ОС, который, активизируясь, в свою очередь вызывает в ОП модуль расширенияBIOS.

Модуль расширения BIOS – комплект программ расширения возможностей ОС по обслуживанию ПУ (ВУ), как дополнительных, так и не стандартных, и блокировки некоторых функций ОС при необходимости.

После загрузки модуль инициализируется и анализирует конфигурацию ТС с точки зрения количества и типов ВУ на прямую, либо считыванием файлов конфигурации системы, также расположенных на диска. А затем, выполняет подключение требуемых драйверов из собственной базы данных, либо с внешних носителей, после чего выполняет перезапись базового модуля.

Базовый модуль – комплекс программ управления ресурсами ЭВМ и ее файловой структурой с помощью системы прерываний.

Программы модуля обеспечивают:

• создание файлов, т.е. присвоение информации наименований расположенные на дисках, определение занятого каждым объема дискового пространства;

• формирование сведений о заполненных и свободных участках носителя информации, т.е. диска;

• управление фрагментами ОП.

После загрузки базовый модуль обеспечивает:

• инициализацию векторов прерываний верхнего уровня;

• считывание с диска и запуск в работу модуля формирования интерфейса ОС с пользователем.

Интерфейсный модуль – компонент ОС, обеспечивающий взаимосвязь пользователя с техническими и программными средствами ЭВМ.

В компьютерной системе используют 3 вида интерфейсов:

• пользовательский, т.е. между человеком и программно-аппаратными средствами;

• программный, т.е. между различными программными модулями»

• программно-аппаратный, т.е. между ПО и ТС.

Интерфейсный модуль явно обеспечивает пользовательский интерфейс.

Интерфейс пользователя – система обеспечения взаимосвязи пользователя с ЭВМ через операционную систему.

По характеру хранения в ОП интерфейсный модуль есть совокупность двух компонентов:

• резидентного;

• транзитного.

Резидентный модуль – компонент интерфейсного модуля, постоянно находящийся в ОП после загрузки.

Транзитный модуль – компонент интерфейсного модуля, либо находящийся в ОП, либо вытесняемый из нее при необходимости увеличения объема памяти для хранения других программных единиц.

Вытеснение резидентного модуля производится на промежуток времени, необходимый для обработки вызванных программных единиц. Когда это время заканчивается (вызванный модуль выполнил свои функции) резидентный модуль возвращается в ОП. Взаимодействие пользователя с интерфейсным модулем осуществляется с помощью специальных команд ОС.

Команда ОС – предписание на выполнение операционной системой определенного действия, планируемого пользователем.

В отличии от машинных команд, элементарных по структуре, команды ОС достаточно сложны (предписывают неэлементарные действия) поэтому реализуются специальными подпрограммами. Реализация последовательности некоторого количества таких команд вручную достаточно трудоемка, поэтому широко используется технология выполнения заранее известного набора команд с помощью командного файла.

Командный файл – последовательность команд в ОС, подлежащих выполнению в автоматическом режиме и оформленных в виде файла.

Командные файлы имеют один из высших приоритетов в выполнении и обозначаются в спецификации файла в расширении: ВАТ – наивысший приоритет, СОМ, SYS. Указанные обозначения являются вторыми в спецификации файла после имени, отделяясь от него точкой. В общем виде компоненты определяются как: имя.тип, где «имя» - уникальное обозначение файлов, «.» - разделитель и «тип» - буквенное (символьное) обозначение характеристики или назначения файлов. Конкретно тип ВАТ соответствует файлу, предназначенному для пакетной обработки.

Пакетная обработка – автоматически выполняемая последовательность запланированных действий (операций, команд, программ).

Командный файл оформляется как текстовый и запускается в работу по общей методике с указанием имени. В форме командных файлов, подлежащих пакетной обработке выполнены:

• файлы автоматической настройки ОС;

• файл конфигурации ОС.

Основное назначения файла автоматической настройки ОС – установка параметров ОС, обеспечивающих удобный и эффективный интерфейс пользователя (пользовательский интерфейс). Этот файл содержит последовательность команд:

• настройки ОС;

• запуска активных программ;

• подключение сервисных программ.

Файл конфигурации обеспечивает настройку ОС на конкретную конфигурацию ТС, также загрузки в ОП драйверов устройств не входящих в стандартный комплект ТС (дополнительная память, дисководы, графопостроители и т.п.). Дополнительно файл конфигурации включает в себя специальные команды настройки модулей ТС. Исходя из изложенного можно сформулировать основные функции интерфейсного модуля:

• прием и анализ команд, введенных пользователем с клавиатуры рабочего стола ОС или считанных из командного файла;

• выполнение внутренних команд;

• загрузка программных ОП для выполнения;

• обработка прерываний при выполнении приложения.

Основная функция интерфейсного модуля на этапе загрузки ОС заключается в выполнении файла автонастройки и подготовки ОС к общению с пользователем напрямую или через одну из оболочек, удобных пользователю. Создание пользовательского интерфейса завершает загрузку ОС и свидетельствует о подготовке ее к диалогу с пользователем.