Основной состав операционных систем

В настоящее время используется много типов различных операционных систем для ЭВМ различных видов, однако в их структуре существуют общие принципы.

1. В составе всех операционных систем можно выделить некоторую часть, которая является основой всей системы (исполняющей частью) и называется ядром. В состав ядра входят наиболее часто используемые модули, такие как модуль управления процессами и системой прерываний, средства по распределению оперативной памяти и процессора. Программы, входящие в состав ядра, при загрузке ОС помещаются в оперативную память, где они там постоянно находятся и используются ПК (резидентные программы). Неотъемлемой частью ОС является командный процессор – программа, отвечающая за интерпретацию и исполнение простейших команд пользователя.

2. Системный загрузчик BOOT RECORD (модуль начальной загрузки) всегда размещается на диске в нулевом секторе и занимает объем 512 байт. Основное назначение этой небольшой программы состоит в поиске и перезаписи (загрузке) с диска в оперативную память основных модулей ОС.

3. Программы-драйверы

Драйвер устройства — программа, однозначно определяющая спецификацию устройства.

Драйвер устройства — программа операционной системы для управления работой внутренними и внешними устройствами: материнской платой, дисководами, видеокартой, монитором, клавиату­рой, принтером, манипулятором "мышь" и пр. Если быть точными, драйвер устройства должен учитывать специфику работы контроллера устройства, все тонкости его функционирования. Поэтому каждому устройству должен соответствовать свой драйвер, который должен быть доступен для операционной системы.

Функции драйвера устройства состоят в следующем:

- прием и обработка запроса (управляющего сигнала), который поступает к данному устройству;

- преобразование запроса о необходимости связи с этим устройством в серию команд управления им, с учетом всех деталей конструкции и особенностей его работы;

- обработка сигнала прерывания, который поступает от соответствующего этому драй­веру периферийного устройства.

Пример: После нажатия клавиши на клавиатуре соответствующий драйвер вы­полняет обработку сигнала, проверяет, нажималась ли управляющая клавиша, управ­ляет обработкой при смене регистров клавиатуры. Причем обращаем ваше внимание, что подобные операции являются стандартными для любой программы и никакого отношения к сути решаемой задачи не имеют. Драйверы выполняют только стандартные функции управления вводом-выводом.

Драйверами также считаются программы, обеспечивающие управление расширенной памятью, а также создание и обслуживание виртуальных устройств, например электронного диска — имитации диска в оперативной памяти.

Для того, чтобы драйвер был доступен ОС, необходимо либо его установить, либо, чтобы он входил в состав ОС.

Драйверы могут быть либо стандартными, либо устанавливаемыми.

Стандартные (внутренние) драйверы — это программы, которые на­ходятся внутри BIOS и служат для управления внешними и внутренними устройствами, входящими в стандартный комплект поставки персонального ком­пьютера: монитора, клавиатуры и т. д. Эти драйверы подключаются к системе автоматически после перехода компьюте­ра в нормальное рабочее состояние. Также стандартными являются драйверы, входящие в состав ОС.

Устанавливаемые (внешние,) драйверы — это про­граммы, хранящиеся на диске и предназначенные для управления устройствами, которые отличаются от стандартных либо по своим техническим параметрам, либо осо­быми режимами эксплуатации. Диск с драйвером (или драйверами) поставляется с устройством.

4. К ОС относится набор утилит – обычно небольших программ, обслуживающих различные устройства ПК и программные компоненты.

5. Модуль пользовательского интерфейса – файл или программа-оболочка, посредством которой происходит диалог пользователя с операционной системой.

Структурно операционная система представляет собой совокупность программ, управляющих ходом работы вычислительной машины, идентифицирующих прикладные программы и данные и осуществляющих связь между машиной и человеком.