Домой / Электронные учебники / Операционные системы

Операционные системы

 

В работе любой программы можно выделить три этапа: ввод информации, обработка информации и вывод результатов. Ввод и вывод информации во всех программах происходит одинаково с использованием одних и тех же устройств. Поэтому имеет смысл один раз написать программы ввода-вывода для каждого устройства и многократно использовать, вместо того, чтобы писать их заново в каждой отдельной программе. Программы ввода-вывода являются неотъемлемой частью операционной системы. Это первая функция операционной системы – обеспечить другие программы единым и стандартным доступом к устройствам ввода-вывода информации.

Во время работы на компьютере вы можете запускать различные программы. Запуск других программ можно назвать второй функцией операционной системы. Чтобы запустить программу, необходимо дать команду операционной системе: “Выполнить данную программу”. В ответ вместо запуска программы вы можете получить: “Не могу выполнить программу из-за нехватки памяти”. Так строится диалог между вами и компьютером, который сразу после загрузки компьютера осуществляется с помощью операционной системы и который может быть продолжен прикладными программами при их запуске. Диалог между человеком и компьютером — это третья функция операционной системы.

Во многих операционных системах вы можете выполнять несколько программ одновременно. Причем программы могут взаимодействовать друг с другом. Как могут несколько программ выполняться на одном процессоре одновременно? Дело в том, что на выполнение каждой программы отводится маленький отрезок времени, так называемый квант, по истечении которого начинает выполняться следующая программа, затем следующая и так по кругу. Таким образом, создается иллюзия, что все запущенные программы работают параллельно. Одновременное выполнение нескольких программ очень удобно, например, можно копировать текст и рисунки из одной программы в другую. Так вот, управление выполнением одной или нескольких одновременно запущенных программ и обменом информацией между ними — четвертая функция операционной системы.

На одном диске может быть записано множество программ, текстов, рисунков. Порядок хранения файлов на диске определяется используемой файловой системой.

Файловая система – общая структура, определяющая в операционной системе наименование, сохранение и размещение файлов. Различными типами файловых систем являются системы NTFS, FAT и FAT32.

Существует несколько видов файловых структур:

 

  • Линейная структура. Элемент данных определяется порядковым номером элемента в списке. Пример: простой список чего-либо.
  • Табличная структура. Элемент структуры определяется пересечением строки и столбца таблицы. Пример: таблица.
  • Иерархическая структура. Элементы структуры определяются путем поиска, который ведется от вершины структуры к элементу. Такая структура имеет вид перевернутого дерева. Пример: город/номер школы/класс/номер в классном журнале.
Синонимом файловой системы является понятие система управления файлами – совокупность средств операционной системы, обеспечивающих доступ к информации на внешних носителях.

Чтобы обратиться к информации на диске (находящейся в файле), надо знать физический адрес первого сектора (№ поверхности + № дорожки + № сектора), общее кол-во кластеров, занимаемое данным файлом, адрес следующего кластера, если размер файла больше, чем размер одного кластера и т.д. Все это очень туманно, трудно и не нужно. Операционная система избавляет пользователя от такой работы и ведет ее сама. Для обеспечения доступа к файлам – файловая система ОС организует и поддерживает на логическом диске определенную файловую структуру.

Элементы файловой структуры:

 

  • стартовый сектор (сектор начальной загрузки, Boot-сектор);
  • таблица размещения файлов (например, FAT) – две копии;
  • корневой каталог (Root-Directory);
  • область данных (оставшееся свободным дисковое пространство).

    И так, ОС обладает следующими функциями:

     

    • обеспечение программ единым и стандартным доступом к устройствам ввода-вывода информации. Создание файловой системы является важнейшей частью ввода-вывода информации;
    • запуск различных программ — загрузка их в операционную систему;
    • организация диалога между человеком и компьютером — пользовательский интерфейс;
    • управление выполнением одной или нескольких одновременно запущенных программ и обмен информацией между ними (только для многозадачных ОС);
    • сетевые операции.

    Оставить комментарий