Раздел 1 ОСНОВЫПОСТОРЕНИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
Тема 1.2.
«Компоненты операционной системы»
Содержание:
1. Состав операционной системы
2. Взаимодействие компонентов операционной системы
3. Типы операционных систем
Состав операционной системы
Работа компьютера возможна только при взаимодействии аппаратной и программной части. Все программное обеспечение можно условно разделить на три слоя – базовая система ввода-вывода, операционная система и прикладные программы.
Прикладные программы предназначены для выполнения определенных задач, задаваемые пользователем. Спектр задач очень широк – обработка графики, видео, текста и т.д. Практически все прикладные программы не взаимодействуют с «железом», все операции проводятся при помощи операционной системы.
Операционная система – комплекс программ для управления аппаратной частью компьютера. Также обеспечивается платформа для работы прикладных программ и ввод-вывод данных. В некоторых случаях ОС напрямую работает с аппаратной частью системы, но чаще всего взаимодействие происходит через BIOS.
Ну и самый «глубокий» слой программного комплекса – BIOS (базовая система ввода-вывода). Обычно БИОС принято относить к аппаратной части компьютера. В отличие от вышеперечисленных программных слоев BIOS постоянно хранится в отдельной микросхеме, расположенной на материнской плате. Причем запись производится на заводе-изготовителе при производстве платы.
Благодаря тому, что операционная система не работает с аппаратной частью напрямую, не возникает необходимость обеспечивать полную совместимость ОС и многочисленные устройства (это было бы достаточно сложно т.к. производителей много).
Основные функции операционной системы.
- загрузка приложений в оперативную память и обеспечение их корректного выполнения.
- обеспечение стандартизированного подключения периферийных устройств.
- управление оперативной памятью.
- управление компакт-дисками и винчестерами. Взаимодействие происходит при помощи файловой системы накопителя.
- работа пользовательского интерфейса – вывод результатов работы программ и принятие сигналов от устройств управления (например, клавиатуры и мыши).
Самый скрытый компонент операционной системы – ядро. Именно эта часть системы обеспечивает корректное взаимодействие всех аппаратных и программных компонентов. Старт операционной системы происходит с запуска ядра, а затем уже происходит инициализация всех остальных модулей.
Очень важная часть ОС – драйверы устройств. Они, говоря простым языком, являются как бы посредниками между устройствами и операционной системой.
Системные службы – программы обеспечивающие выполнение многих функций системы. Запуск и выполнение служб происходит в фоновом режиме, незаметно для пользователей.
Интерфейс графических устройств и менеджер окон осуществляют вывод информации на монитор. Именно благодаря этим элементам осуществляется комфортная работа пользователей.
На практике пользователь работает только с «внешней» частью ОС, которая так и именуется – пользовательский режим. Сюда относят подсистему защиты (вход и переключение пользователей) и подсистему WIN32, через которую осуществляется взаимодействие с исполнительной системой.
Важная характеристика операционных систем семейства Windows – они являются многопользовательскими. Каждый пользователь имеет свою учетную запись с персональными настройками.
После входа в систему происходит загрузка оболочки операционной системы – приложение, отвечающее за вывод пользовательского интерфейса. В Windows за эту функцию отвечает программа Explorer.exe.
В Windows включены ряд прикладных приложений, которые не являются компонентами ОС. К ним можно отнести простые текстовые и графические редакторы (блокнот и paint). Также в систему включено много служебных утилит для настройки и диагностики. Наиболее значительные из них закреплены в меню «Пуск».
Состав операционной системы
Современные операционные системы имеют сложную структуру, каждый элемент которой выполняет определенные функции по управлению компьютером.
1. Управление файловой системой. Процесс работы компьютера сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.
2. Командный процессор. Специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их.
3. Драйверы устройств. Специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых параметров устройств. Технология «Plug ad Play» (подключай и играй) позволяет автоматизировать подключение к компьютеру новых устройств и обеспечивает их конфигурирование.
4. Графический интерфейс. Используется для упрощения работы пользователя.
5. Сервисные программы или утилиты. Программы, позволяющие обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и т.д.), выполнять операции с файлами (архивировать и т.д.), работать в компьютерных сетях и т.д.
6. Справочная система. Позволяет оперативно получить информацию как о функционировании операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.