Билет 5. Операционная система компьютера.

В течение нескольких десятилетий создавались программы, необходимые для обеспечения функционирования компьютера и обработки данных различных типов. Совокупность таких программ составляет программное обеспечение (ПО) компьютера.

Базовой и необходимой составляющей ПО компьютера является операционная система (ОС).

На IBM-совместимые персональные компьютеры устанавливаются ОС Windows или Linux, а на персональные компьютеры фирмы Apple – ОС Mac OS.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Без ОС компьютер не может работать в принципе. Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Современные ОС имеют сложную структуру, каждый элемент которой выполняет определённые функции по управлению компьютером:

• процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В ОС имеются программные модули, управляющие файловой системой (базовый модуль).

• пользователь общается с компьютером через устройства ввода информации (клавиатура, мышь). После ввода команды операционной системы специальная программа, которая называется командный процессор, расшифровывает команды и исполняет их.

• к магистрали компьютера подключаются различные устройства (дисководы, монитор, клавиатура, принтер и т. д.). Каждое устройство выполняет определённую функцию (ввод информации, хранение информации, вывод информации), при этом техническая реализация устройств существенно различается (они обрабатывает информацию по-разному и с различной скоростью). В состав операционной системы входят драйверы устройств, специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых параметров устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер.

• процесс общения пользователя с компьютером должен быть удобным. В состав современных операционных систем входят программные модули, создающие графический интерфейс. В ОС с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.

• в состав ОС входят также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т.д.), работать в компьютерных сетях и т.д.

• для удобства пользователя в состав ОС обычно входит также справочная система. Она позволяет оперативно получить необходимую информацию как о функционировании ОС в целом, так и о работе её отдельных модулей.

ОС распространяются в форме дистрибутивов на лазерных дисках. В первую очередь, необходимо провести установку ОС, в процессе которой файлы ОС копируются с диска дистрибутива на жёсткий диск компьютера.

Программы (в том числе и ОС) могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти, поэтому файлы операционной системы необходимо загрузить с жёсткого диска в оперативную память. Все файлы операционной системы не могут одновременно находиться в оперативной памяти, так как объем современных операционных систем составляет десятки мегабайт. Для функционирования компьютера обязательно должны находиться в оперативной памяти базовый модуль, командный процессор и драйверы подключенных устройств. Модули операционной системы, обеспечивающие графический интерфейс, могут быть загружены по желанию пользователя.

Загрузка ОС начинается после:

1. Включения питания компьютера или

2. Нажатия кнопки Reset на системном блоке компьютера или

3. Одновременного нажатия клавиш Ctrl+Alt+Del на клавиатуре.

В процессе загрузки ОС сначала производится тестирование работоспособности процессора, памяти и других устройств компьютера. Программы тестирования компьютера и начальной загрузки ОС (BIOS) хранятся в ПЗУ – энергонезависимой электронной памяти. Информация о ходе тестирования высвечивается на экране дисплея в виде кратких диагностических сообщений. После проведения тестирования специальная программа, содержащаяся в BIOS, начинает поиск (в начале диска) небольшой программы-загрузчика ОС. Программа-загрузчик считывается в память, и ей передается управление. В свою очередь она ищет на диске базовый модуль операционной системы, загружает его в память и передает ему управление. В состав базового модуля операционной системы входит основной загрузчик, который ищет остальные модули операционной системы и загружает их в оперативную память.

После окончания загрузки ОС управление передаётся командному процессору. Пользователь получает возможность управлять компьютером с использованием графического интерфейса ОС.