Программное обеспечение персонального компьютера
Функции операционных систем персональных компьютеров
Операционная система (ОС) — это комплекс программ, который загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т. д.), запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.
Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера — это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.
Например, накопитель на магнитных дисках "понимает" только такие элементарные операции, как включить/выключить двигатель дисковода, установить читающие головки на определенный цилиндр, выбрать определенную читающую головку, прочесть информацию с дорожки диска в компьютер и т.д. И даже для выполнения такого несложного действия, как копирование файла с одной дискеты на другую, необходимо выполнить тысячи операций по запуску команд дисководов, проверке их выполнения, поиску и обработке информации в таблицах размещения файлов на дисках и т. д. Задача еще усложняется следующим:
|
|
|
- имеется около десятка форматов дискет, и операционная система должна уметь работать со всеми этими форматами. Для пользователя работа с дискетами различного формата должна осуществляться абсолютно одинаково;
- файл на дискетах занимает определенные участки, причем пользователь не должен ничего знать о том, какие именно. Все функции по обслуживанию таблиц размещения файлов, поиску информации в них, выделению места для файлов на дискетах выполняются операционной системой, и пользователь может ничего не знать о них;
- во время работы программы копирования может возникать несколько десятков различных особых ситуаций, например сбой при чтении или записи информации, неготовность дисководов к чтению или записи, отсутствие места на дискете для копируемого файла и т. д. Для всех этих ситуаций необходимо предусмотреть соответствующие сообщения и корректирующие действия.
Операционная система скрывает от пользователя эти сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Она выполняет также различные вспомогательные действия, например копирование или печать файлов. Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.
|
|
|
Основная функция всех операционных систем – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:
· между пользователем и программно – аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);
· между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс);
· между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).
Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых операционных систем в специальной (системной) области диска запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS ). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска.
Кроме этого операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Файл – это именованная последовательность байтов произвольной длины. Поскольку из этого определения вытекает, что файл может иметь нулевую длину, то фактически создание файла состоит в присвоении ему имени и регистрации его в файловой системе – это одна из функций операционной системы. В имени файла разрешается использовать буквы, цифры, пробелы, точки и другие любые символы, кроме девяти специальных: ( \ / : * ? « < > | ) .
|
|
|
Другой функцией операционной системы является создание каталогов (папок).Каталоги (папки) – важные элементы иерархической структуры, необходимые для обеспечения удобного доступа к файлам, если их на носителе слишком много. Файлы объединяются в каталоги по любому общему признаку, заданному их создателем (по типу, по принадлежности, по назначению, по времени создания и т. п.). Каталоги низких уровней вкладываются в каталоги более высоких уровней и являются для них вложенными. Верхним уровнем вложенности иерархической структуры является корневой каталог диска.
Средствааппаратного обеспечения вычислительной техники отличаются гигантским многообразием. Существуют сотни различных моделей видеоадаптеров, звуковых карт, мониторов, принтеров, сканеров и прочего оборудования. Ни один разработчик программного обеспечения не в состоянии предусмотреть все варианты взаимодействия своей программы, например с печатающим устройством.
|
|
|
Гибкость аппаратных и программных конфигураций вычислительных систем поддерживается за счет того, что каждый разработчик оборудования прикладывает к нему специальные программные средства управления – драйверы.
В операционных системах MS - DOS драйверы устройств загружаются как резидентные программы, напрямую работающие с процессором и другими устройствами материнской платы. Здесь участие операционной системы сводится лишь к тому, чтобы предоставить пользователю возможность загрузки драйвера, далее он сам перехватывает прерывания, используемые для обращения к устройству, и управляет его взаимодействием с вызывающей программой.
Надежность работы дисков (особенно жесткого диска) определяет не только надежность работы компьютера в целом, но и безопасность хранения данных, ценность которых может намного превышать стоимость самого компьютера. Поэтому наличие средств для проверки дисков является обязательным требованием к любой операционной системе.
Средства проверки принято рассматривать в двух категориях: средства логической проверки, т. е. проверки целостности файловой структуры, и средства физической диагностики поверхности. Логические ошибки, как правило, устраняются средствами операционной системы, а физические дефекты поверхности только локализуются – операционная система принимает во внимание факт повреждения магнитного слоя в определенных секторах и исключает их из активной работы.
Логические ошибки файловой структуры имеют два характерных проявления: это потерянные кластеры или общие кластеры. Потерянные кластеры образуются в результате неправильного (или аварийного) завершения работы с компьютером. Так, например, ни в одной операционной системе нельзя выключать компьютер, если на нем запущены приложения, осуществляющие обмен информацией с дисками. Кроме того, в операционных системах Windows также нельзя выключать компьютер, если не исполнена специальная процедура завершения работы с операционной системой.
Ошибки, связанные с некорректным прерыванием работы с компьютером, легко определяются и устраняются средствами самой операционной системы, но при этом надо быть внимательным к запросам ОС, чтобы не потерять интересующую вас информацию.
Кроме основных (базовых) функций операционные системы могут предоставлять различные дополнительные функции:
· возможность поддерживать функционирование локальной компьютерной сети без специального программного обеспечения;
· обеспечение доступа к основным службам Интернета средствами, интегрированными в состав операционной системы;
· возможность создания системными средствами сервера Интернета, его обслуживание и управление, в том числе дистанционное посредством удаленного доступа;
· наличие средств защиты данных от несанкционированного доступа, просмотра и внесения изменений;
· возможность оформления рабочей среды операционной системы, в том числе и средствами, относящимися к категории мультимедиа;
· возможность обеспечения комфортной поочередной работы различных пользователей на одном персональном компьютере с сохранением персональных настроек рабочей среды каждого из них.
Кроме всего вышеперечисленного операционные системы могут включать минимальный набор прикладного программного обеспечения, которое можно использовать для исполнения простейших практических задач:
· чтение, редактирование и печать текстовых документов;
· создание и редактирование простейших рисунков;
· выполнение арифметических и математических расчетов;
· ведение дневников и служебных блокнотов;
· создание, передача и прием сообщений электронной почты;
· создание и редактирование факсимильных сообщений;
· воспроизведение и редактирование звукозаписи;
· воспроизведение видеозаписи;
· разработка и воспроизведение электронных документов, включающих текст, графику, звукозапись и видеозапись.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 161; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!