1. Основные компоненты системы ос рв

ОС РВ состоит из весьма большого числа программ, составляющих единый комплекс. Основными из них являются:

• управляющая программа;

• загрузчик задач;

• драйверы внешних устройств;

• вспомогательные управляющие процессоры FOCACP и MTAACP;

• система управления файлами FCS;

• система управления данными СУД-2;

• программа связи с оператором MCR;

• процессор косвенных командных файлов ICP;

• системные библиотеки;

• транслятор с языка ассемблера, компоновщик и библиотекарь;

• утилиты для работы с дисками, лентами и файлами;

• средства генерации операционной системы.

Управляющая программа - это ядро операционной системы. Во время работы она постоянно присутствует в оперативной памяти. К основным функциям управляющей программы относятся распределение памяти и процессорного времени между задачами, обеспечение синхронизации задач, выполнение запросов на операции ввода-вывода, запуск и завершение задач и т. п. Запросы задач к управляющей программе называются директивами управляющей программы.

Загрузчик задач, как явствует из его названия, предназначен для загрузки задач с дисков в оперативную память. Он может быть частью управляющей программы или же быть отдельной задачей, постоянно находящейся в памяти. Последнее свойство бывает полезно из-за малого объема прямо адресуемой памяти (64 Кб), так как освободившееся в ядре пространство может быть использовано для других целей.

Функцией драйверов внешних устройств является выполнение запросов ввода-вывода, оформленных по общим для всех устройств правилам (с помощью директив управляющей программы QIO$ или QIOW$) на конкретных внешних устройствах. Драйверы, и только они, взаимодействуют непосредственно с аппаратурой внешних устройств. Например, при обращении к диску с помощью одной из директив задача указывает логический номер блока, т. е. номер относительно начала диска. Драйвер преобразует логический номер блока в номера цилиндра, дорожки и сектора на дорожке, после чего выдает контроллеру диска команду, выполняющую запрошенную функцию.

Драйверы внешних устройств могут быть частью управляющей программы (так называемые резидентные драйверы) либо загружаться в отдельную область памяти (загружаемые драйверы). Резидентные драйверы включаются в систему в процессе генерации, поэтому при возникновении потребности их изменения или удаления приходится выполнять повторную генерацию. Загружаемые драйверы могут заноситься в память и удаляться из нее в процессе работы системы, что облегчает модификацию имеющихся и добавление новых драйверов. Кроме того, загружаемые драйверы требуют намного меньшего объема адресного пространства управляющей программы, освобождая его для других нужд, хотя занимают в оперативной памяти места не меньше, чем резидентные драйверы.

Независимо от способа включения в систему драйверы внешних устройств выполняются как часть управляющей программы, а не как отдельные задачи.

Вспомогательные управляющие процессоры (ACP - auxiliary control processor) выполняют "высокоуровневые" функции ввода-вывода. Пользуясь современной терминологией, их можно назвать файловыми процессорами или загружаемыми файловыми системами, хотя их функции могут быть значительно шире.

FOCACP поддерживает файловую структуру ОС РВ на магнитных дисках. Он выполняет такие функции, как создание и удаление каталогов, создание, открытие, закрытие и удаление файлов, преобразование номеров блоков относительно начала файла (так называемых виртуальных номеров) в логические номера блоков относительно начала диска.

MTAACP поддерживает файловую структуру ОС РВ на магнитных лентах. Он открывает и закрывает ленточные файлы, обеспечивает правильное позиционирование ленты и т. п.

При необходимости можно написать дополнительные ACP, реализующие новые файловые системы или обеспечивающие какое-либо другое дополнительное обслуживание запросов ввода-вывода.

Система управления файлами FCS представляет собой библиотеку подпрограмм, предназначенных для манипуляций с файлами, их блоками и записями. FCS не является частью операционной системы, а включается в состав конкретных задач, использующих ее подпрограммы.

FCS для выполнения операций ввода-вывода использует директивы управляющих программ QIO$ и QIOW$, которые могут быть свободно использованы и без нее. FCS обычно более удобна в работе, чем прямое взаимодействие с системой, драйвером устройства и ACP через директивы. Например, FCS позволяет манипулировать отдельными записями фиксированной или переменной длины, а директивы - только блоками, размер которых всегда составляет 512 байт.

Система управления данными СУД-2 расширяет возможности файловой системы по обработке файлов данных. Обычно она используется в программах экономического назначения, в частности, на КОБОЛе.

СУД-2 состоит из набора библиотек и утилит. Как и FCS, система управления данными не является частью системы. Используется она довольно редко, потому, что СМ ЭВМ не очень часто служат для решения достаточно крупных экономических задач, где возможности FCS оказываются недостаточными.

Программа связи с оператором MCR является стандартным системным интерпретатором командных строк (CLI - command line interpreter). Функция любого CLI - обеспечение взаимодействия пользователя с системой. В MS DOS в целом аналогичную функцию выполняла программа COMMAND.COM.

Часть команд, реализуемых MCR, относится к внутренним, т. е. выполняется в рамках задачи MCR. Другие команды являются внешними и выполняются отдельными задачами. В этом MCR также аналогичен программе COMMAND.COM.

С ОС РВ поставляется еще один интерпретатор командных строк, включаемый в систему по желанию пользователя в процессе генерации или после нее - диалоговый командный язык DCL. Широкого распространения он, однако, не получил.

Пользователь может создать свой собственный CLI и пользоваться им наряду с MCR.

Процессор косвенных командных файлов ICP предназначен для выполнения командных файлов, по назначению аналогичных .BAT-файлам системы MS DOS. Возможности языка командных файлов в ОС РВ, однако, намного больше, чем у пакетных файлов MS DOS. В частности, обеспечиваются функции диалога с пользователем, обработки числовых, логических и строковых величин, условных и безусловных переходов, ввода-вывода с текстовыми файлами и т. п. Фактически на языке командных файлов можно написать любую программу, принципиально возможную для интерпретатора, хотя он недостаточно удобен.

Командные файлы при необходимости могут быть собраны в библиотеки.

Системные библиотеки содержат готовые объектные модули и макроопределения для реализации часто используемых функций. Основной является системная макробиблиотека, содержащая макроопределения всех директив управляющей программы.

Транслятор с ассемблера, компоновщик и библиотекарь обеспечивают трансляцию программ с ассемблера в объектный код, создание загрузочных модулей, называемых образами задач или просто задачами, а также работу с библиотеками объектных модулей, макробиблиотеками и универсальными библиотеками. Эти три программы всегда входят в операционную систему, так как без них невозможна генерация системы.

Утилиты служат для создания, редактирования, копирования, переименования, удаления, сравнения файлов, работы с магнитными дисками и лентами и т. п. Важнейшими и наиболее часто используемыми из них являются: PIP - основная программа работы с файлами на дисках, BRU - программа для копирования файлов с дисков на ленты и наоборот и для выполнения других функций, EDT - текстовый редактор.

Средства генерации системы включают в себя исходные тексты управляющей программы, драйверов внешних устройств и некоторых модулей программы связи с оператором на языке ассемблера, библиотеки объектных модулей и макробиблиотеки, из которых создаются другие компоненты системы, и процедуры генерации системы.

Процедуры генерации представляют собой несколько командных файлов, вызывающих друг друга или запускаемых пользователем по мере необходимости. В процессе генерации пользователю задается множество вопросов о программах и возможностях, необходимых в данном варианте операционной системы, а также о конфигурации вычислительной машины, на которой система должна работать. В целом, однако, процедура генерации весьма проста, тем более что на большинство вопросов можно давать стандартные ответы.

Абсолютно необходимыми компонентами любого варианта ОС РВ являются только управляющая программа и соответствующие драйверы ввода-вывода. Если генерируется не МОС РВ, а полная ОС РВ, в нее также всегда будут включены загрузчик (либо в ядро, либо в виде отдельной задачи) и программа связи с оператором MCR.