Файл: Функции операционных систем персональных компьютеров.pdf

Девелопер отметил, что в теории Collapse OS должна запускаться даже на игровых приставках. В качестве примера он привел классическую консоль четвертого поколения Sega Genesis, выпущенную в 1988 г. и известную в России под названием Mega Drive. Управлять системой, запущенной на этой приставке, можно через комплектный джойстик или клавиатуру со специальным переходником. Согласно «дорожной карте» разработки, в планы Дупраса на ближайшее будущее входит запуск Collapse OS на программируемых графических калькуляторах TI-83+ (выпущен в 1999 г.) TI-84+ (2004 г.), разработанных компанией Texas Instruments. Следующим шагом станет запуск системы на настольном микрокомпьютере TRS-80 model 1 образца начала 80 годов XX века. Также в систему будет добавлена поддержка широкого спектра LCD-дисплеев и панелей на электронных чернилах (Е Ink) и различных дискет, включая 3,5-дюймовые^[11].

Эмуляция. Отдельно стоит выделить программы-эмуляторы, которые призваны имитировать одну операционную систему в рабочей среде другой. Например, если вам необходимо установить на компьютер приложение, работающее на системе Android. Установив эмулятор, вы сможете «обмануть» такую программу и работать с ней на ОС Windows или любой другой.

Итак, подведем итоги всего вышеизложенного.

Операционная система — это главный компонент компьютера и любого подобного ему устройства. Если требуется простота и удобство установки программ, настройки периферии, тогда лучшим выбором будут ОС линейки Windows. Для тех же, кому компьютер нужен только как рабочий инструмент, лучшим выбором будет MacOS.

2.Основные функции и состав операционной системы персональных компьютеров

2.1. Состав операционной системы и назначение компонентов персональных компьютеров

Важнейшим достоинством большинства ОС является модульность. Это свойство позволяет объединить в каждом модуле определенные логически связанные группы функций. Если возникает необходимость в замене или расширении такой группы функций, это можно сделать путем замены или модификации лишь одного модуля, а не всей системы.

---

Большинство ОС состоит из следующих основных модулей: базовая система ввода-вывода (BIOS – Basic Input Output System); загрузчик операционной системы; ядро ОС; драйверы устройств; командный процессор; внешние команды (файлы).

Базовая система ввода-вывода (BIOS) – это набор микропрограмм, реализующих основные низкоуровневые (элементарные) операции ввода-вывода. Они хранятся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) компьютера и записываются туда при изготовлении материнской платы. Данная система, по сути, «встроена» в компьютер и является одновременно его аппаратной частью и частью операционной системы.

Первая функция BIOS – автоматическое тестирование основных компонентов компьютера при его включении. При обнаружении ошибки на экран выводится соответствующее сообщение и / или выдается звуковой сигнал^[12].

Далее BIOS осуществляет вызов блока начальной загрузки операционной системы, находящейся на диске (эта операция выполняется сразу по окончании тестирования). Загрузив в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) этот блок, BIOS передает ему управление, а он в свою очередь загружает другие модули ОС.

Еще одна важная функция BIOS – обслуживание прерываний. При возникновении определенных событий (нажатие клавиши на клавиатуре, щелчок мыши, ошибка в программе и т.д.) вызывается одна из стандартных подпрограмм BIOS по обработке возникшей ситуации.

Загрузчик операционной системы – это короткая программа, находящаяся в первом секторе любого загрузочного диска (дискеты или диска с операционной системой). Функция этой программы заключается в считывании в память основных дисковых файлов ОС и передаче им дальнейшего управления ЭВМ.

Ядро ОС реализует основные высокоуровневые услуги, загружается в ОЗУ и остается в ней постоянно. В ядре ОС выделяют несколько подсистем, каждая из которых отвечает за выполнение той или иной задачи:

- файловая система (отвечает за размещение информации на устройствах хранения);

-система управления памятью (размещает программы в памяти);

-система управления программами (осуществляет запуск и выполнение программ);

- система связи с драйверами устройств (отвечает за взаимодействие с внешними устройствами);

- система обработки ошибок;

-служба времени (предоставляет всем программам информацию о системном времени)^[13].

Модуль расширения BIOS придает гибкость операционной системе, позволяя добавлять драйверы, обслуживающие дополнительные устройства.

---

Драйверы – это программы, управляющие работой внешних (периферийных) устройств на физическом уровне. Они дополняют систему ввода-вывода ОС и обеспечивают обслуживание новых устройств или нестандартное использование имеющихся. Они передают или принимают данные от аппаратуры и делают пользовательские программы независимыми от ее особенностей.

Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы; необходимость и порядок их загрузки указываются в специальных файлах конфигурации. Такая схема облегчает подключение к машине новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы ОС.

Командный процессор – это программа, функции которой заключаются в следующем:

-прием и синтаксический разбор команд, полученных с клавиатуры или из командного файла;

- исполнение внутренних команд операционной системы;

- загрузка и исполнение внешних команд (реализованных в виде самостоятельных программ) операционной системы и прикладных программ пользователя (файлы с расширением СОМ, ЕХЕ или ВАТ).

-исполнение командных файлов (это текстовые файлы с набором команд и расширением ВАТ). Когда в качестве команды задается имя такого файла, командный процессор начинает последовательно читать и интерпретировать содержащиеся в нем строки, каждая из которых может содержать одну команду, метку или комментарий. Если в очередной строке стоит команда, осуществляющая вызов какой-то программы, выполнение командного файла приостанавливается и начинается работа вызванной программы. После ее завершения происходит выполнение следующей команды командного файла^[14].

Под программным обеспечением информационных систем понимается совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники.

В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на 2 группы: базовое (системное) программное обеспечение и прикладное программное обеспечение.

Базовое (системное) ПО организует процесс обработки информации в компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Базовое ПО настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.

Прикладное программное обеспечение предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса информационной системы в целом.

---

Программное обеспечение — это совокупность всей информации, данных и программ, которые обрабатываются компьютерными системами.

Существует много классификаций программного обеспечения, она связана с различными признаками классификации, так по назначению оно подразделяется на системное и прикладное, по способу распространения и использования на коммерческое, открытое и свободное^[15].

Системное ПО – это совокупность программ для обеспечения работы компьютера. Системное ПО подразделяется на базовое и сервисное. Системные программы предназначены для управления работой вычислительной системы, выполняют различные вспомогательные функции (копирования, выдачи справок, тестирования, форматирования и т. д).

Ярким представителем базового ПО являются операционные системы. Операционная система – это комплекс программ, обеспечивающих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем.

С точки зрения человека операционная система служит посредником между человеком, электронными компонентами компьютера и прикладными программами. Она позволяет человеку запускать программы, передавать им и получать от них всевозможные данные, управлять работой программ, изменять параметры компьютера и подсоединённых к нему устройств, перераспределять ресурсы.

Операционная система решает задачи, которые можно условно разделить на две категории:

во-первых, управление всеми ресурсами компьютера;

во-вторых, обмен данными между устройствами компьютера, между компьютером и человеком.

Прикладное ПО – это комплекс программ для решения задач определённого класса конкретной предметной области. Прикладное ПО работает только при наличии системного ПО. Сюда относятся программные комплексы, обеспечивающие выполнение различных прикладных задач, т. е. выполнение фактических задач пользователей.

Среди таких комплексов можно выделить несколько часто используемых видов:

Офисные пакеты. Комплексы программ, решающих основные задачи делопроизводства: подготовку документов, выполнение подсчетов, презентации, ведение переписки и организацию работы и др.

Системы управления базами данных (СУБД), справочные системы и оболочки автоматизированных информационных систем. Эти программы позволяют организовать ввод, хранение и работу с большими объемами специализированных данных. СУБД часто являются общими компонентами, обеспечивающими работу большого количества специализированных комплексов^[16].

---

Программы обработки графической информации. Крупный класс программ, целью применения которых является формирование какого-либо изображения. Среди них можно упомянуть программы обработки фотоизображений, издательские комплексы, системы подготовки реалистичных трехмерных изображений и многие другие.

Среды разработки. Программные комплексы, включающие специализированные текстовые редакторы, трансляторы, средства отладки и контроля за исполнением программ, средства разработки дополнительных элементов программ, библиотеки компонентов и многие другие средства, используемые профессиональными разработчиками системного и прикладного программного обеспечения.

Связь между двумя устройствами, подключенными к интерфейсу, осуществляется по принципу «управляющий»—управляемый (активный—пассивный). В каждый момент времени только одно устройство является активным.

Связь между устройствами является замкнутой и асинхронной. В ответ на обращение, пассивное устройство выставляет специальный сигнал, означающий что пассивное устройство присутствует и готово осуществлять дальнейший обмен^[17].

Параллельные интерфейсы характеризуются тем, что в них для передачи бит в слове используются отдельные сигнальные линии, и биты передаются одновременно. Параллельные интерфейсы используют для подключения принтеров. Иногда параллельный интерфейс используют для связи между двумя компьютерами — получается сеть. Параллельный интерфейс — интерфейс, обеспечивающий одновременную передачу двоичных данных по нескольким линиям. Интерфейс передачи данных — интерфейс, обеспечивающий передачу двоичных данных. В зависимости от способа передачи данных различают последовательный и параллельный интерфейсы.

Этот вид интерфейса является очень быстрым и при небольшом разрешении датчиков и, соответсвенно, малым количетвом проводов может представлять дешевый способ передачи данных. При высоком разрешении, а так же большом расстоянии до оборудования, расходы на прокладку кабелей могут резко возрасти. При параллельной передаче данных требуется по отдельной линии на каждый бит. при параллельной передаче данных, все биты передаются в одно и то же время, они не добираются до приемного устройства одновременно.

При параллельной передаче данных линии между передатчиком и приемником используется и для передачи и для приема данных. При этом, когда данные идут в одном направлении, их нельзя передать в обратном направлении.

---