Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информатика
Посмотреть оригинал

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ПРИКЛАДНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Основные характеристики операционных систем

Операционная система это базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файловой системой, ввод и вывод данных с помощью периферийных устройств, а также выполнение прикладных программ. Важной частью современных операционных систем являются средства, обеспечивающие работу в локальных сетях и глобальной сети «Интернет». Современные операционные системы предоставляют пользователю графический интерфейс.

При включении компьютера операционная система загружается в оперативную память раньше остальных программ и затем обеспечивает их выполнение.

В настоящее время для настольных компьютеров и ноутбуков чаще всего используются операционные системы Microsoft Windows и Linux. На персональные компьютеры фирмы Apple устанавливается операционная система Mac OS. Для планшетных компьютеров и смартфонов чаще всего применяется операционная система Android.

Файловая система. Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой. Разные операционные системы используют различные файловые системы, т.е. различные способы организации, хранения и именования данных на носителях информации.

На каждом носителе информации (магнитных и оптических дисках, картах flash-памяти) может храниться большое количество файлов. Порядок хранения файлов на носителе определяется используемой файловой системой.

Одноуровневая файловая система. Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) может использоваться одноуровневая файловая система, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов и соответствующих номеров начальных секторов. Такой каталог можно сравнить с оглавлением детской книжки, которое содержит названия отдельных рассказов и номера страниц.

Многоуровневая файловая система. Если на носителе хранятся тысячи и десятки тысяч файлов, то для удобства поиска файлы хранятся в многоуровневой файловой системе, представляющей собой систему вложенных папок. В каждой папке могут храниться другие папки, а также файлы.

В операционной системе Windows используется многоуровневая иерархическая файловая система, когда папка или файл могут входить лишь в одну папку верхнего уровня.

В операционной системе Linux используется многоуровневая, но не иерархическая файловая система, когда папка или файл могут входить сразу в несколько папок.

Путь к файлу. Как найти файлы в многоуровневой файловой системе? Для этого необходимо указать путь к файлу. Путь к файлу начинается с логического имени диска в операционной системе Windows или с имени папки, в которую монтируется диск в операционной системе Linux. Затем записывается последовательность имен вложенных друг в друга папок, в последней из которых содержится нужный файл.

Рассмотрим конкретный пример иерархической файловой системы в операционной системе Windows. Пусть в корневой папке диска Н: имеются две вложенных папки 1-го уровня (Документы и Изображения), а в папке Изображения одна вложенная папка 2-го уровня (Фото). При этом в папке Документы имеется файл Сочинение.doc, а в папке Фото — файл Класс.bmp.

Пример иерархической файловой системы

Рис. 6.38. Пример иерархической файловой системы

Имена диска и папок записываются через разделитель «». Пути к файлам Сочинение.doc и Класс.bmp можно записать следующим образом:

Н:Документы Н:ИзображенияФото

Путь к файлу вместе с именем файла называют иногда полным именем файла, например:

Н:ДокументыСочинение.Ьос Н:ИзображенияФотоКласс.Ьтр

В операционных системах Linux и Mac 0S в полных именах файлов в качестве разделителя используется знак «/».

Выделение на одном жестком диске нескольких логических разделов дает следующие преимущества:

  • ? на одном жестком диске можно хранить информацию в разных файловых системах;
  • ? можно хранить файлы документов в одном логическом разделе диска, а файлы операционной системы в другом, что позволяет переустанавливать операционную систему, не затрагивая данные;
  • ? на одном жестком диске в различные логические разделы можно установить несколько разных операционных систем;
  • ? форматирование и дефрагментация каждого логического раздела не затрагивает другие разделы.

Минимальным адресуемым элементом носителя информации является кластер, который может включать в себя несколько секторов

(объем сектора составляет 512 байт). Размер кластера (от 512 байт до 64 Кбайт) зависит от типа используемой файловой системы. Кластеры нумеруются в линейной последовательности (на магнитных дисках от первого кластера нулевой дорожки до последнего кластера последней дорожки).

Файловая система организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Файловая система отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Командный процессор. В состав операционной системы входит специальная программа — командный процессор, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их.

Пользователь может дать команду запуска программы, выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), вывода документа на печать и т.д. Операционная система должна эту команду выполнить.

Драйверы устройств. К системной плате компьютера подключаются различные устройства (жесткие магнитные диски, оптические дисководы, монитор, клавиатура, мышь, принтер и др.). Каждое устройство выполняет определенную функцию (ввод информации, хранение информации, вывод информации), при этом техническая реализация устройств существенно различается.

В состав операционной системы входят драйверы устройств, специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых их параметров. Каждому устройству соответствует свой драйвер.

В процессе установки операционная система определяет тип и конкретную модель установленного устройства и подключает необходимые для их функционирования драйверы. При включении компьютера производится загрузка драйверов в оперативную память. Пользователь имеет возможность вручную установить или переустановить драйверы.

Графический интерфейс. Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью диалоговых окон и элементов управления: кнопок, текстовых полей, списков, переключателей, флажков, счетчиков, ползунков и др.

Служебные программы. В состав операционной системы входят также служебные программы, которые позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т.д.), работать в компьютерных сетях и т.д.

Справочная система. Для удобства пользователя в состав операционной системы обычно входит также справочная система. Справочная система позволяет оперативно получить необходимую информацию о функционировании как операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Установка и загрузка операционной системы. Операционные системы распространяются в форме дистрибутивов на оптических дисках или флеш-дисках. В первую очередь необходимо провести установку операционной системы, в процессе которой файлы операционной системы копируются с дистрибутива на жесткий диск компьютера.

После установки файлы операционной системы хранятся в долговременной памяти на жестком диске, который называется системным. Однако программы (в том числе операционная система) могут выполняться, только если они находятся в оперативной памяти компьютера. Поэтому необходима загрузка файлов операционной системы с системного диска в оперативную память.

Загрузка операционной системы начинается в одном из трех случаев:

  • ? после включения питания компьютера;
  • ? нажатия кнопки Reset на системном блоке компьютера;
  • ? одновременного нажатия комбинации клавиш Ctrl + Alt + Del на клавиатуре.

В процессе загрузки операционной системы сначала производится тестирование работоспособности процессора, памяти и других аппаратных средств компьютера, причем краткие диагностические сообщения о процессе тестирования выводятся на экран монитора.

После окончания загрузки операционной системы пользователь получает возможность управлять компьютером с использованием графического интерфейса операционной системы.

Установка на компьютер различных операционных систем. На компьютер может быть установлено одновременно несколько разных операционных систем. Для этого жесткий диск должен быть разбит на логические разделы, т.е. независимые области на диске, в каждом из которых может быть создана своя файловая система.

Установка и загрузка операционной системы

Рис. 6.39. Установка и загрузка операционной системы

Таким образом, на компьютер в разные логические разделы могут быть установлены операционные системы семейства Microsoft Windows, Linux и Mac OS. Для перехода от одной операционной системы к другой необходимо перезагрузить компьютер.

В настоящее время все большее распространение получают виртуальные машины, которые позволяют устанавливать операционную систему в логический раздел, принадлежащий другой файловой системе. Это позволяет переходить от одной операционной системы к другой, не перезагружая компьютер.

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Из каких частей состоит путь к файлу? Полное имя файла?
  • 2. В чем состоит различие между одноуровневой и иерархической файловой системой?
  • 3. Объясните различие между понятиями «каталог» и «папка».
  • 4. Могут ли несколько файлов иметь одинаковое имя?
  • 5. Каков состав и функции операционных систем?
  • 6. Как происходит загрузка операционной системы?

Задания для самостоятельного выполнения

  • 6.5. Задание с выборочным ответом. В процессе загрузки операционной системы происходит:
    • а) копирование файлов операционной системы с гибкого диска на жесткий диск;
    • б) копирование файлов операционной системы с CD-диска на жесткий диск;
    • в) последовательная загрузка файлов операционной системы в оперативную память;
    • г) копирование содержимого оперативной памяти на жесткий диск.
  • 6.6. Задание с кратким ответом. Дана иерархическая файловая система в операционной системе Windows. Записать полные имена файлов.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы