Характеристики ос

 По количеству пользователей:

однопользовательские и многопользовательские

 По количеству задач:

однозадачные и многозадачные

 По количеству процессоров:

однопроцессорные и многопроцессорные

 По разрядности кода ОС:

8-ми, 16-ти, 32-х, 64-х разрядные

 По типу интерфейса:

командный (текстовый) и объектно-ориентированный (графический)

 По типу доступа пользователей к ЭВМ:

• с пакетной обработкой (формирует пакет заданий на выполнение с учетом их приоритетности)

• с разделением времени (обеспечивает поочередное выделение ресурсов ЭВМ одновременно работающим пользователям)

• реального времени (обеспечивает гарантированное время реакции системы на запрос пользователя)

 По типу использования ресурсов: локальные и сетевые.

Структура операционных систем

Операционная система должна обеспечить работу пользователя с информацией на внешних носителях (в том числе и прикладными программами) и работу с внешними и внутренними устройствами. Кроме того, ОС должна обеспечить удобный дружественный интерфейс. В соответствии с этими функциями структура любой ОС содержит следующие компоненты: файловую систему, драйверы устройств, интерпретатор действий пользователя (условное название). Ядро ОС – это управляющая часть ОС, постоянно находящаяся в оперативной памяти.

Файловая система

Любая информация, хранящаяся на внешних носителях: текстовая графическая, видео, аудио и т.д., представляет собой файлы, которые в совокупности образуют файловую систему. ОС обеспечивает работу с файловой системой в соответствии с некоторыми правилами.

Драйверы устройств

Драйверы устройств – это специальные программы, управляющие работой как внешних, так и внутренних устройств компьютера. Они бывают двух видов: стандартные и загружаемые.

Стандартные – управляют работой внешних устройств (клавиатуры, монитора, дисков и принтера), они в совокупности образуют базовую систему ввода-вывода.

Загружаемые – используются для расширения возможностей компьютера или управления стандартными внештатными устройствами (в отличие от того, как предусмотрено в базовом комплекте ПК).

Интерпретатор действий пользователя

Это условное название программных средств, обеспечивающих диалог пользователя с компьютером.

Для текстовых ОС с командной строкой существует один интерпретатор команд, который принимает и анализирует команды, введенные пользователем, и выполняет только корректные.

Для графических ОС с объектно-ориентированным интерфейсом существует условно целая система интерпретаторов, распознающих действия пользователя и выполняющих только корректные.

5.2. Файловая система

Файловая система предназначена для работы с информацией, хранящейся на внешних носителях. Файловая система включает в себя

• файлы,

• правила образования имен файлов и способов обращения к ним,

• структуру хранения файлов на диске (линейную или иерархическую, древовидную).

Определения

Файл – это именованная область памяти на внешнем носителе.

Характеристики файла – имя, тип, размер, дата и время создания.

Имя файла – это собственно имя файла, точка и расширение.

Правила образования имен включают структуру, размер имени, алфавит (кириллица или латиница), прописные или строчные буквы.

В различных ОС эти правила по некоторым параметрам различаются, например, в ОС MS DOS было принято соглашение 8.3 (имя. расширение) и только латиница (в последних версиях допускалась кириллица), прописные и строчные буквы не различаются. В ОС Windows имя файла допускается до 255 символов (кириллица или латиница), но некоторые служебные символы исключаются. В ОС UNIX различаются прописные и строчные буквы, допускается только латиница.

Для обеспечения удобного доступа к файлам используются более сложные структуры – каталоги (папки).

Каталог – это совокупность файлов на одном носителе. Под каталогом в файловой системе понимается, с одной стороны, группа файлов, объединенных пользователем исходя из тематики, например, с другой стороны, каталог – это файл-база, содержащий системную информацию о группе составляющих его файлов (имя, тип, дата и время, размер и ссылка на место нахождения).

Существует два основных типа каталогов: корневой каталог и подкаталог (или каталог). Различаются они максимальным количеством хранящихся файлов. На каждом логическом диске в фиксированном месте располагается корневой каталог. Размеры корневых каталогов варьируются в зависимости от размера диска, но каждый конкретный корневой каталог имеет фиксированное максимальное число файлов. Длина корневого каталога фиксируется при создании логического диска и не может быть изменена в процессе работы. Все каталоги имеют одинаковую структуру.

Файловые системы обычно имеют иерархическую структуру, в которой уровни создаются за счет каталогов (точнее их свойства быть вложенными в каталоги верхнего уровня).

Маршрут (путь) – это спецификация файла, состоящая из имени диска и цепочки вложенных каталогов (начиная с корневого), разделенных символом \ (обратный слеш).

Маршрут – это префикс имени файла. Маршрут может быть полным, если он начинается с имени диска и неполным, если состоит из цепочки каталогов.

Полное имя файла – это префикс + имя файла.

Примеры: с:\папка1\папка2\файл1.тхт

кат\файл 2.тхт

C:\GAMES\PRINCE\LEVELS является полным маршрутом к файлу IGRA.EXE.

C:\GAMES\PRINCE\LEVELS\IGRA.EXE — полным именем файла.

Обратите внимание, «С:\» является обозначением корневого каталога на диске С.

Существует две группы (вида) файлов: выполнимые и невыполнимые.

Выполнимые файлы предоставляют пользователю возможность работать в какой-то среде, или выполнять команды ОС. Имена выполнимых файлов (на примере MS DOS и MS WINDOWS) имеют расширения ‑ exe (программа), com (устаревшее расширение программы), bat (пакетный файл, содержащий набор команд ОС).

Невыполнимые файлы, как правило, являются порождением программ-приложений или их относят к разряду системных файлов. Имена невыполнимых файлов имеют расширения, которые им присваивают программы-приложения, породившие их, например doc, bmp, avi, xls. Эти расширения указывают на тип файла – текстовый, графический, видео, тип «электронная таблица». Системные файлы имеют расширения - sys, ini и другие.

Пример, Word.exe – это программа (тестовый процессор MS Word), Word.doc – это документ, созданный в тестовом процессоре MS Word (имя может быть любым).

Понятие логического и физического дисков в ОС

Физический диск - это реально существующий диск, имеющий имя. В качестве имен физических дисков принято использовать буквы латинского алфавита А и В - гибкие магнитные диски, С - жесткий магнитный диск, D - лазерный диск (если есть) и т.д.

Логический диск (раздел, том) – это виртуальный диск на физическом диске или часть физического диска. Например, жесткий магнитный диск можно разбить на несколько логических дисков, имена которых будут соответственно С, D, E, F и т.д. В этом случае лазерный диск будет иметь имя, следующее за буквой F, т.е. G.

Логические принципы размещения файлов на диске

Физически вся поверхность магнитного диска разделена на сектора, пронумерованные участки памяти длиной 512 байтов. По команде чтения (записи), поступившей из программы, специальное устройство подводит головку записи (чтения) к указанному сектору и читает в определенную память ровно 512 байтов (или записывает на диск), даже если нужно записать (прочитать) всего 5 или 100 байтов.

Для организации файловой системы используются более крупные порции данных – кластеры, которые содержат несколько секторов. Размер кластера не фиксирован и зависит от емкости диска. Каждый файл, записываемый на диск, занимает целое число кластеров, даже если его длина меньше кластера.

Последовательность кластеров, занимаемых файлом, может быть дискретной (состоящей из отдельных фрагментов), разбросанной по диску, при этом кластеры соединяются между собой специальными ссылками. Поэтому, чем больше работы выполнено на диске, тем больше становится уровень фрагментации диска, т. е. файл, который логически воспринимается как единое целое, физически расщеплен на множество цепочек кластеров, расположенных в разных местах диска.

Для того, чтобы понизить уровень фрагментации используется вспомогательная программа дефрагментации диска.