Операционные системы Рахманова И О Понятие операционной

Операционные системы Рахманова И. О.

Понятие операционной системы Комплекс системных и служебных программных средств Прикладные и служебные приложения Операционная система BIOS

Операционные системы Основная функция — посредническая n интерфейс между пользователем и программноаппаратными средствами (интерфейс пользователя); n интерфейс между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс); n интерфейс между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

Операционные системы Режимы работы с компьютером n пакетный (автоматически исполняет заданную последовательность команд) n диалоговый (ожидании и выполнение команды пользователя, работа по аппаратно-системным прерываниям)

Операционные системы Виды интерфейсов пользователя n Интерфейс командной строки (MS-DOS ) : Устройство управления клавиатура n Графический интерфейс (Windows) : Устройство управления - клавиатура , мышь или адекватное устройство позиционирования

Графический интерфейс n Активные элементы управления указатель мыши — графический объект, перемещение которого на экране синхронизировано с перемещением мыши

Графический интерфейс n Пассивные элементы управления графические элементы управления приложений (экранные кнопки, значки, переключатели, флажки, раскрывающиеся списки, строки меню и др. )

Операционные системы Обеспечение автоматического запуска ОС n Дисковые ОС ПЗУ: BIOS Оперативная Память (ОЗУ): Системная область (код ОС)

Операционные системы Обеспечение автоматического запуска ОС n Недисковые ОС (специализированные вычислительные системы ) ПЗУ: BIOS Код ОС

Организация файловой системы Табличный принцип организации n Поверхность жесткого диска трехмерная матрица: n n номер поверхности номер цилиндра номер сектора Данные о месте записи файла хранятся в системной области диска

Организация файловой системы n n Сектор - наименьшая физическая единица хранения данных (512 байт) Кластер - группа секторов наименьшая единица адресации при обращении к данным. Размер кластера не фиксирован

Организация файловой системы n ОС MS-DOS, OS/2, Windows 95 файловая система на основе таблиц размещения файлов, состоящих из 16 -разрядных полей (FAT 16) n n максимум 216 записей длина кластера - 32 Кбайт (64 сектора) для 1 -2 Гб дисков - нерационально

Организация файловой системы n Windows 98, Windows Me, Windows 2000, Windows XP - файловая система на основе таблиц размещения файлов, состоящих из 32 -разрядных полей (FAT 32) n n максимум 232 записей размер кластера 4 Кбайт (8 секторов) для 1 -2 Гб дисков - лучше

Организация файловой системы n Windows NТ и Windows XP – могут поддерживать файловую систему NTFS – иная организация хранения файлов: n n служебная информация хранится в Главной таблице файлов (MFT) размер кластера не зависит от размера диска

Обслуживание файловой системы n n Для ОС – табличная структура файловой системы Для пользователя – иерархическое представление файловой системы

Функции обслуживания файловой системы n n n n создание файлов и присвоение им имен; создание каталогов (папок) и присвоение им имен; переименование файлов и каталогов (папок); копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между каталогами (папками) одного диска; удаление файлов и каталогов (папок); навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу в каталоге (папке); управление атрибутами файлов

Управление приложениями С точки зрения управления приложениями различают: n n однозадачные ОС - MS-DOS многозадачные ОС - большинство современных графических ОС n n n возможность одновременной или поочередной работы нескольких приложений; возможность обмена данными между приложениями; возможность совместного использования программных, аппаратных, сетевых и прочих ресурсов несколькими приложениями

Установка приложений Формирование полноценного рабочего приложение из дистрибутивного комплекта (установочный пакет) с его привязкой к существующей аппаратно-программной среде

Установка приложений Современные графические ОС: n распределение ресурсов вычислительной системы между приложениями n доступ приложений к драйверам устройств вычислительной системы n общие ресурсы для разных приложений n регистрация установленных приложений и выделенных им ресурсов

Удаление приложений n n n MS-DOS – каждое приложение обеспечено собственными ресурсами. Удаление без участия ОС Графические ОС – общие ресурсы для приложений. Удаление под контролем ОС надежность работы ОС и приложений зависят от корректности установки и регистрации приложений в реестре ОС

Взаимодействие с аппаратным обеспечением Функция ОС - диспетчеризация обращений прикладных программ к драйверам устройств n MS-DOS: драйверы устройств загружаются как резидентные программы, напрямую работающие с процессором и другими устройствами материнской платы

Взаимодействие с аппаратным обеспечением n MS-DOS: n n Ручная загрузка драйверов Автоматическая загрузка драйверов (файлы autoexec. bat и config. sys )

Взаимодействие с аппаратным обеспечением n Графические ОС: n n самостоятельный выбор и загрузка драйверов из БД управление процессом аппаратнологического подключения внешних устройств (plug-and-play - принцип динамического распределения ресурсов)

Обслуживание компьютера Служебные приложения ОС: n Средства проверки дисков n Средства «сжатия» дисков n Средства управления виртуальной памятью n Средства кэширования дисков n Средства резервного копирования данных

Средства проверки дисков n n средства логической проверки (целостность файловой структуры) средства физической диагностики поверхности дисков

Средства проверки дисков n n в системе NTFS практически исключено возникновение внутренних несоответствий в логической структуре В системе FAТ - логические ошибки: n n потерянные кластеры общие кластеры

Средства проверки дисков Механизм образования потерянных кластеров n во время работы с файлом приложение не записывает полные сведения о файле в FAТ-таблицу n При аварийном завершении кластеры помечены как занятые, но по данным FATтаблицы им не соответствует ни один файл

Средства проверки дисков Общие кластеры: n По данным FAT-таблицы два или более файлов претендуют на данные, находящиеся в одном месте диска n Причина - нарушение порядка операций восстановления данных или неадекватность средств восстановления данных

Средства управления виртуальной памятью n n MS-DOS: ограничение предельного размера исполняемых программ до 640 Кбайт (без менеджеров оперативной памяти ) Современные ОС – полный доступ приложений к ОП + виртуальная память на диске

Средства управления виртуальной памятью n n Виртуальная память реализуется в виде файла подкачки Файл подкачки – образ фрагмента ОЗУ, сохраненный на диске

Средства кэширования дисков n Кэширование - сохранение части прочитанных с диска данных в специальную область ОЗУ (дисковый кэш )

Прочие функции операционных систем n n n возможность поддерживать функционирование локальной компьютерной сети без специального программного обеспечения; обеспечение доступа к основным службам Интернета возможность создания системными средствами сервера Интернета, его обслуживание и управление, в том числе дистанционное посредством удаленного соединения;

Прочие функции операционных систем n n n 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 и ограничением доступа к конфиденциальной информации;

Прочие функции операционных систем n n возможность автоматического исполнения операций по обслуживанию компьютера и операционной системы в соответствии с заданным расписанием или под управлением удаленного сервера; возможность работы с компьютером для лиц, имеющих физические недостатки, связанные с органами зрения, слуха