Дипломной работы состоит в том что в наше время существуют огромный выбор операционных систем различных



Pdf просмотр
страница2/7
Дата03.12.2016
Размер5.51 Kb.
Просмотров721
Скачиваний0
ТипДиплом
1   2   3   4   5   6   7
Интерфейс командной строки
-
разновидность
текстового интерфейса (TUI) между человеком и
компьютером, в котором инструкции компьютеру
даются в основном путём ввода с клавиатуры
текстовых строк (команд), в UNIX
-
системах возможно
применение мыши. Также известен под названием
консоль.
Интерфейс
командной
строки
противопоставляется
системам
управления
программой на основе меню, а также различным
реализациям графического интерфейса. Формат
вывода информации в интерфейсе командной строки
не регламентируется; обычно это также простой
текстовый вывод, но может быть и графическим,
звуковым и т. д. На устройстве
-
консоли, которое
печатало текст на бумаге, интерфейс командной
строки
был
единственным
возможным.
На
видеотерминалах
интерфейс
командной
строки
применяется по таким причинам:



Небольшой расход памяти по сравнению с
системой меню.



В
современном
программном
обеспечении
имеется большое число команд, многие из которых
нужны крайне редко. Поэтому даже в некоторых
программах с графическим интерфейсом применяется
командная строка: набор команды (при условии, что
пользователь знает эту команду) осуществляется
гораздо быстрее, чем, например, навигация по меню.



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм



Естественное
расширение
интерфейса
командной строки —

пакетный интерфейс. Его суть в
том, что в файл обычного текстового формата
записывается последовательность команд, после чего
этот файл можно выполнить в программе, что
возымеет такой же (не меньший) эффект, как если бы
эти команды были по очереди введены в командную
строку

IBM
IBSYS - IBSYS -
основная операционная система
для IBM 7090/7094 . Она начиналась как программа под
названием BESYS для IBM 709 , а позже развилась до
уровня операционной системы для IBM 7040/7044 и IBM
7090/7094 .
OS/2 -
операционная система фирмы IBM, в
определённый период времени разрабатывавшаяся с
участием Microsoft.

OS/2 v1.0


выпущена в декабре 1987 года. Одна из
первых
операционных
систем
с
поддержкой
многозадачного режима процессора 80286.

OS/2 v1.10SE


выпущена в октябре 1988 года.
SE
= Standard Edition.
OS/2 v1.10EE

1989
год
.
OS/2
v1.20


1989
год
.
Редакции
SE
и
EE.
Улучшенный
PresentationManager.
OS/2 v1.30

1991
год
.
Также редакции SE и EE.

OS/2 v2.00


весна 1992 года. Первая версия OS/2,
которой для работы необходим процессор 80386 с его
защищённым режимом.

eComStation
-
обновлённая
OEM
-
версия
операционной
системы
IBM
OS/2
Warp
4.5,
разработанная и продвигаемая на рынке американской
компанией Serenity Systems International и голландской
компанией Mensys B.V.



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

AIX
-
UNIX-
подобная операционная система
компании
IBM.
DYNIX


Unix-
подобная
ОС,
разработана
компанией
SequentComputerSystems
, которая позже
была поглощена
IBM
OS/400 - IBM i


операционная система компании
IBM. Была выпущена в 1988 году, получила известность
под названием OS/400. В 2004 году была переименована
в i5/OS, в настоящее время называется IBM i.
Представляет
собой
многопользовательскую
операционную
систему
с
вытесняющей
многозадачностью.

VM -
операционная система для мейнфреймов
фирмы IBM.

DOS/360 -
является прекращенной операционной
системы для IBM мэйнфреймы. Об этом сообщил IBM в
последний день 1964 года, и он был впервые поставлен
в июне 1966 года. В свое время, DOS была наиболее
широко используемой операционной системой в мире.

OS/360


первая ОС для архитектуры
System 360
MFT


позднее переименована в OS/VS1

MVT


позднее переименована в OS/VS2

MVS


разновидность
MVT
Transaction Processing Facility
ALCS -
является сервером приложений, который
обеспечивает промышленного уровня, интерактивное
управление транзакций для критически важных
приложений.ALCS
является
монитор
обработки
транзакций для IBM System / 360 , System / 370 , ESA /
390 и zSeries мэйнфреймы.

OS/390 -
была введена в конце 1995 года в усилии,
во главе с конца Рэнди Stelman, чтобы упростить
упаковку и упорядочение для ключа, озаглавленная
элементы, необходимые для завершения полностью
функциональную MVS операционные системы пакет.



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

z/OS


следующая версия после IBM OS/390

z/VM


разновидность VM

z/VSE


разновидность VSE

Basic
Operating
System


перваяОСдляархитектуры
System 360
PC DOS

OEM-
версия MS
-
DOS, впоследствии
дорабатывалась самостоятельно.

Microsoft
MSX-DOS
-
разработанная Microsoft для 8
-
разрядный домашний компьютер стандартного MSX , и
представляет собой нечто среднее между MS
-DOS
1.25 и CP / M
-80 2.
MS-DOS -
дисковая операционная система для
компьютеров на базе архитектуры x86. MS
-
DOS самая
известная ОС среди семейства DOS
-
совместимых
операционных систем и самая используемая среди IBM
PC-
совместимых компьютеров на протяжении 80
-
х и до
середины 90
-
х годов, пока её не вытеснили
операционные
системы
с
графическим
пользовательским интерфейсом, в основном из
семейства Microsoft Windows

Xenix


лицензированная версия
Unix
; продана
SCO
в 1990
-
х

MicrosoftWindows
-
семейство проприетарных
операционных
систем
корпорации
Microsoft,
ориентированных
на
применение
графического
интерфейса при управлении. Изначально Windows была
всего лишь графической надстройкой для MS
-
DOS. По
состоянию на август 2014 года под управлением
операционных систем семейства Windows по данным
ресурса
NetMarketShare
работает
более
91%
персональных компьютеров. Windows работает на
платформах x86, x86
-64, IA-
64 и ARM. Существовали
также версии для DEC Alpha, MIPS, PowerPC и SPARC.



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

Windows 1.0 -
Система официально анонсирована
Биллом Гейтсом 10 ноября 1983 года в Нью
-
Йорке,
однако была выпущена лишь спустя два года.

Windows
2.0 (для 80286)

Windows
3.0


первая
версия,
имевшая
коммерческий успех

Windows 3.1


выпущена
18
марта
1992
года

Windows for Workgroups 3.11
Windows 9x


версии Windows 4.x, новое семейство,
сохранявшее преемственность с Windows 3.x

Windows 95 (
версия
Windows 4.00.950)
Windows 98 (
версия
Windows 4.10.1998)
Windows Me (версия Windows 4.90.3000)

Windows NT


ОС, разрабатываемая в Microsoft с
1988 года командой во главе с Дэвидом Катлером под
рабочим названием OS/2 Version 3.

Windows NT 3.1


первая версия Windows NT,
выпущена 27 июля 1993

Windows NT 3.5 (варианты поставки: Workstation —

для рабочих станций и Server —

для серверов)

Windows NT 3.51


отлаженная версия Windows NT
3.5
Windows NT 4.0 (варианты поставки: Workstation —

для рабочих станций и Server —

для серверов)

Windows 2000 (версия Windows NT 5.0, варианты
поставки: Professional —

для рабочих станций, Server,
Advanced Server и Datacenter Server —

для серверов)

Windows
XP
(
версия

Windows
NT
5.1


внутреннеосновананаядре

Windows
2000);
вариантыпоставки
: Home, Professional, Tablet PC
Edition, Media Center Edition, Embedded
Windows Server 2003 (версия Windows NT 5.2) —

вариант Windows XP для работы на серверах

Windows Compute Cluster Server 2003


вариант
Windows XP для работы в кластерных системах



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

Windows 8 (версия Windows NT 6.2) —

имеются
версии на планшетные компьютеры и на персональные
компьютеры.

Windows Server 2012


серверная ОС от Microsoft.
Поддержка
драйверов
Windows
8.
Полная
совместимость с Windows Server 2008, Windows Server
2008 R2.
Windows 8.1 (версия Windows NT 6.3) —

ОС от
Microsoft, первичной причиной появления которой
являлась адаптация под Ультрабуки, т.к. требовалась
универсальная работа как в режиме планшета, так и в
режиме компьютера, недоработанная в Windows 8.
Отличается
обновлённым
ядром,
повышенным
быстродействием, стабильностью и безопасностью.
Исправлено большинство ошибок NТ 6.2.

Windows
10
(
версия
WindowsNT
10.0)


ОСот
Microsoft.
Особенностью является то, что эта
операционная система едина для компьютеров,
планшетов и смартфонов.

Windows Mobile, Pocket PC


версии Windows CE
для
мобильных
телефонов
и
планшетных
компьютеров.

Windows Embedded


версии Windows CE для
встраиваемых систем, включая роботов.

Смартфоны

Linux
Google Android;
Open webOS;
Maemo
в
Nokia 770 Internet Tablet, Nokia N800, N810
и

Nokia N900;
OpenMoko в устройствах Neo 1973 и Neo
FreeRunner;
MontaVista Mobilinux
в
Motorola A760, E680;
EZX Linux
в
Motorola A1200, A1600, E6;
MOTOMAGX
в
Motorola ZINE ZN5;


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

LiMo Platform;
Access Linux Platform
в
Edelweiss;
MeeGo;
Tizen;
Ubuntu Phone;
bada


(
ошибочносчитается
OSLinux)
OS,
разработаннаякомпанией
Samsung
Symbian OS
Apple iOS


ОСдля
Apple iPhone, iPod touch, iPad
BlackBerry OS
JavaFX Mobile
Windows Mobile
набазе
Windows CE
Windows Phone
Firefox OS
набазе
Android
и
Gecko


1.1.3 Основные функции операционных
систем

1. Обеспечение интерфейса пользователя. По
реализации интерфейса пользователя различают
неграфические и графические операционные системы.
Неграфические операционные системы реализуют
интерфейс командной строки, при котором основным
устройством
управления
является
клавиатура.
Управляющие команды вводят в поле командной
строки, где их можно редактировать. Исполнение
команды начинается после ее утверждения, например,
нажатием
клавиши
Enter.
Для
компьютеров
платформы IBM PC интерфейс командной строки
обеспечивается семейством операционных систем под
общим названием MS
-
DOS (версии от MS
-
DOS 1.0 до
MS-
DOS 6.2). Графические операционные системы
реализуют более сложный тип интерфейса, в котором
в качестве органа управления, кроме клавиатуры,


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

может
использоваться
мышь
или
адекватное
устройство позиционирования. Работа с графической
операционной системой основана на взаимодействии
активных и пассивных экранных элементов управления.
Активный элемент управления –

указатель мыши –

графический объект, перемещение которого на экране
синхронизировано с перемещением мыши. В качестве
пассивных
элементов
управления
выступают
графические
элементы
управления
приложений
(экранные кнопки, значки, переключатели, флажки,
раскрывающиеся списки, строки меню и многие другие).
Характер взаимодействия между активными и
пассивными элементами управления выбирает сам
пользователь. В его распоряжении приемы наведения
указателя мыши на элемент управления, щелчки
кнопками мыши и другие средства.

2. Обеспечение автоматического запуска. Все
операционные
системы
обеспечивают
свой
автоматический запуск. Для дисковых операционных
систем в специальной (системной) области диска
создается 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. Недисковые
операционные
системы
используются
в
специализированных
вычислительных
системах
(например, в компьютеризированных устройствах
автоматического
управления).
Математическое
обеспечение таких систем содержится в микросхемах
ПЗУ и его можно условно рассматривать как аналог
операционной
системы,
автоматический
запуск
которой осуществляется аппаратно. При подаче
питания процессор обращается к фиксированному
физическому адресу ПЗУ (его можно изменять


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

аппаратно с использованием логических микросхем), с
которого начинается запись программы инициализации
операционной системы.

3. Организация файловой системы.

Все современные дисковые операционные системы
обеспечивают
создание
файловой
системы,
предназначенной для хранения данных на дисках и
обеспечения доступа к ним. Принцип организации
файловой системы –

табличный. Поверхность
жесткого диска рассматривается как трехмерная
матрица, измерениями которой являются номера
поверхности, цилиндра и сектора. Под цилиндром
понимается
совокупность
всех
дорожек,
принадлежащих разным поверхностям и находящихся
на равном удалении от оси вращения. Данные о месте
нахождения файла на диске хранятся в системной
области диска в
FAT-
таблицах –

таблицах размещения
файлов.
Нарушение
FAT
-
таблицы
приводит
к
невозможности
воспользоваться
данными,
записанными
на
диске.
Поэтому
к
таблице
предъявляются особые требования надежности, и она
имеет дубликат. Идентичность таблиц регулярно
контролируется средствами операционной системы.

Наименьшей физической единицей хранения данных
является сектор, размер которого равен 512 байт.
Поскольку размер FAT
-
таблицы ограничен, то для
дисков, размер которых превышает 32 Мб, обеспечить
адресацию к каждому

отдельному сектору не
представляется возможным. В связи с этим группы
секторов условно объединяются в кластеры –

наименьшие единицы адресации к данным, размер
которых не фиксирован и зависит от емкости диска.

Операционные системы MS
-DOS, OS/2, Windows 95
и Windows NT реализуют 16
-
разрядные поля в таблицах
размещения
файлов.
Такая
файловая
система


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

называется FAT16. Она позволяет разместить в FAT
-
таблицах не более 65536 записей (216). Размер
кластера для дисков объемом от 1 до 2 Гб составляет
32 Кб (64 сектора), что не является рациональным
расходом рабочего пространства, поскольку файл
(даже очень маленький) полностью занимает весь
кластер и ему соответствует только одна адресная
запись в FAT
-
таблице. Если файл большой и
располагается в нескольких кластерах,

то в последнем
кластере все равно остается часть свободного
пространства, что приводит к его нерациональному
использованию.

Для
современных
жестких
дисков
потери,
связанные с неэффективностью файловой системы,
весьма значительны и могут составлять от 25 до 40
% полной емкости диска, в зависимости от среднего
размера хранящихся файлов. С дисками же размером
более 2 Гб файловая система FAT16 работать не
может. Более совершенную организацию файловой
системы обеспечивает операционная система с 32
-
разрядными полями в таблице размещения файлов –

FAT32 . Для дисков размером до 8 Гб эта система
обеспечивает размер кластера 4 Кб (8 секторов).

4. Обслуживание файловой системы.

Несмотря на то, что данные о местоположении
файлов хранятся в табличной форме, пользователю

они
предоставляются
в
виде
иерархической
структуры. Все необходимые преобразования берет на
себя операционная система. К функции обслуживания
файловой системы относятся следующие операции:



создание файлов и присвоение им имен;



создание каталогов (папок) и присвоение им имен;



переименование файлов и каталогов (папок);



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм



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, каталогу (папке);



управление атрибутами файлов.

4.1. Создание и именование файлов.

Файл
представляет
собой
именованную
последовательность байтов произвольной длины. Из
определения вытекает, что файл может иметь
нулевую длину, поэтому фактически создание файла
состоит в присвоении ему имени и регистрации его в
файловой системе. По способам именования файлов
различают короткое и длинное имя. До появления
операционной системы Windows 95 общепринятым
способом именования файлов на компьютерах IBM PC
было соглашение 8.3, согласно которому имя файла
состояло из двух частей: собственно имени и
расширения имени. На имя файла отводилось 8
символов, на его расширение –

3 символа. Имя от
расширения отделялось точкой. В имя и расширение
включались только алфавитно
-
цифровые символы
латинского алфавита и некоторые специальные
символы.

Основным недостатком коротких имен была их
низкая содержательность, поэтому с появлением
операционной системы Windows 95 было введено
понятие длинного имени, которое могло содержать до
256 любых символов, кроме девяти специальных:
\
/:*?"<> |. В имени разрешалось использовать пробелы и
несколько точек. Расширением имени считались
символы, идущие после последней точки. Наряду с
длинным именем операционные системы семейства
Windows создают и короткое имя файла, которое


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

необходимо для возможности работы с данным файлом
на рабочих местах с устаревшими операционными
системами.

4.2. Создание каталогов (папок).

Каталоги (папки) –

элементы иерархической
структуры, необходимые для обеспечения удобного
доступа к файлам, если файлов на носителе много.
Файлы объединяются в каталоги по любому общему
признаку, заданному их создателем (по типу,
принадлежности, назначению, 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. Все
современные
операционные
системы
позволяют
создавать каталоги. Правила присвоения имени
каталогу аналогичны правилам присвоения имени
файлу, только для каталогов не принято задавать
расширения имен.

В иерархических структурах данных адрес объекта
задается
маршрутом,
ведущим
от
вершины
структуры к объекту. При записи пути доступа к
файлу,
проходящего
через
систему
вложенных
каталогов, все промежуточные каталоги разделяются
между собой определенным символом. Во многих
операционных системах в качестве такого символа
используется «
\
» (обратная косая черта). В ранних
версиях
операционных
систем
при
описании
иерархической файловой структуры использовался
термин «каталог». С появлением Windows 95 был
введен новый термин «папка». В обслуживании
файловой структуры носителя данных эти термины
равнозначны. Основное отличие понятий «папка» и
«каталог» проявляется в организации хранения
объектов. Например, в операционных системах


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

семейства Windows существуют специальные папки,
представляющие
собой
удобные
логические
структуры, которым не соответствует ни один
каталог диска.

4.3. Копирование и перемещение файлов.

В неграфических операционных системах операции
копирования и перемещения файлов выполняются
вводом команды в поле командной строки. При этом
указывается имя команды, путь доступа к каталогу
-
источнику и путь доступа к каталогу
-
приемнику. В
графических операционных системах используются
приемы работы с устройством позиционирования,
позволяющие выполнять эти команды наглядными
методами.

4.4. Удаление файлов и каталогов (папок).

Существует три режима удаления данных:
удаление, уничтожение и стирание. Операционная
система обеспечивает только два первых режима.
Режим стирания данных обеспечивают специальные
программные средства. В операционных системах
семейства Windows удаление организовано с помощью
специальной папки Корзины, в которую перемещаются
удаляемые файлы. Эта операция происходит на уровне
файловой структуры операционной системы и
изменяет путь доступа к «удаленным» файлам. На
уровне файловой системы жесткого диска файлы
остаются в секторах, где были ранее записаны.
Уничтожение файлов происходит при очистке Корзины
или при их удалении в операционной системе MS
-DOS.
В этом случае файл полностью удаляется из файловой
структуры операционной системы, но на уровне
файловой системы диска с ним происходят лишь
незначительные изменения. В таблице размещения
файлов он помечается как удаленный, хотя физически
остается там же, где и был. Это сделано для


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

минимизации
времени
операции.
При
этом
открывается возможность записи новых файлов в
кластеры, помеченные как «свободные».

Операция
стирания
файлов,
выполняемая
специальными служебными программами, состоит в
заполнении кластеров, помеченных как «свободные»,
оставшиеся после уничтоженного файла. Поскольку
даже после перезаписи данных их еще можно
восстановить
специальными
аппаратными
средствами (путем анализа остаточного магнитного
гистерезиса),
для
надежного
стирания
файлов
требуется провести не менее пяти актов случайной
перезаписи в одни и те же сектора. Эта операция
весьма продолжительна и массовому потребителю не
нужна, поэтому ее не включают в стандартные
функции операционных систем.

4.5. Навигация по файловой структуре.

Цель навигации состоит в обеспечении доступа к
нужной папке и ее содержимому. В операционных
системах, имеющих интерфейс командной строки,
навигацию осуществляют путем ввода команд
перехода с диска на диск или из каталога в каталог. В
связи с неудобством такой навигации широкое
применение нашли специальные служебные программы


файловые оболочки неграфические и графические.
Например, для MS
-
DOS: неграфическая файловая
оболочка –

диспетчер файлов Norton Commander;
графическая файловая оболочка –

Windows 1.0 и 2.0,
которые развились до операционной среды (в версиях
Windows 3.x) и далее до самостоятельного класса
операционных
систем
семейства
Windows.
В
графических операционных системах навигация по
файловой структуре осуществляется устройствами
позиционирования. Например, в операционных системах
семейства Windows навигация осуществляется в левой


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

панели программы Проводник,

где показана структура
папок.

4.6. Управление атрибутами файлов.

Операционная система хранит для каждого файла
имя и расширение имени, дату его создания (изменения)
и
атрибуты


дополнительные
параметры,
определяющие
свойства
файлов.
Операционная
система позволяет контролировать и изменять
состояние атрибутов, которое учитывается при
проведении операций с файлами. Основных атрибутов
четыре: Только для чтения (Read only); Скрытый
(Hidden); Системный (System); Архивный (Archive).

Атрибут «Только для чтения» ограничивает
возможности
работы
с
файлом,
который
не
предназначен для внесения изменений. Атрибут
«Скрытый» сообщает операционной системе о том,
что данный файл не следует отображать на экране
при проведении файловых операций, что является
мерой защиты против случайного (умышленного или
неумышленного) повреждения файла. Атрибутом
«Системный»
помечаются
файлы,
обладающие
важными функциями в работе операционной системы и
их
нельзя
изменить
средствами
операционной
системы.
Большинство
файлов,
имеющих
установленный атрибут «Системный», имеют также
атрибут «Скрытый».

Атрибут «Архивный» в прошлом использовался для
работы
программ
резервного
копирования.
Предполагалось, что любая программа, изменяющая
файл, должна автоматически устанавливать этот
атрибут, а средство резервного копирования должно
его
сбрасывать.
Таким
образом,
очередному
резервному копированию подлежали только те файлы,
у
которых
этот
атрибут
был
установлен.
Современные программы резервного копирования


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

используют другие средства для установления факта
изменения файла, и данный атрибут во внимание не
принимается, а его изменение вручную средствами
операционной системы не имеет практического
значения.

5.
Управление
установкой,
исполнением
и
удалением приложений.

С
точки
зрения
управления
исполнением
приложений, различают однозадачные и многозадачные
операционные системы. Однозадачные операционные
системы (например, MS
-
DOS) передают все ресурсы
вычислительной
системы
одному
исполняемому
приложению и не допускают ни параллельного
выполнения
другого
приложения
(полная
многозадачность), ни его приостановки и запуска
другого приложения (вытесняющая многозадачность).
Параллельно
с
однозадачными
операционными
системами возможна работа только специальных
резидентных программ, которые не опираются на
операционную систему, а непосредственно работают
с процессором, используя его систему прерываний.

Большинство
современных
графических
операционных систем являяется многозадачными. Они
управляют распределением ресурсов вычислительной
системы
между
задачами
и
обеспечивают
возможность:



одновременной или поочередной работы
нескольких приложений;



обмена данными между приложениями;



совместного использования программных,
аппаратных,
сетевых
и
прочих
ресурсов
вычислительной системы несколькими приложениями.

Надежность вычислительной системы во многом
зависит от того, как операционная система
управляет
работой
приложений.
Операционная


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

система
должна
предоставлять
возможность
прерывания
работы
приложений
по
желанию
пользователя и снятия сбойной задачи без ущерба для
работы других приложений. При этом требование
надежности операционной системы может входить в
противоречие с требованием ее универсальности.
Например, наиболее универсальные операционные
системы семейства Windows 95 и Windows 98 могут
испытывать общесистемные сбои из
-
за работы с
приложениями, недостаточно четко соблюдающими их
спецификацию. Операционные системы семейства
Windows
NT
и
OS/2
обладают
повышенной
устойчивостью и не выходят из строя при сбое
приложений, но имеют меньшую универсальность, и
соответственно парк доступных приложений для них
ограничен. Вопрос надежности операционной системы
особо остро стоит для программистов. В процессе
отладки программ возможны многочисленные сбои из
-
за несовершенства их кода.

5.1. Установка приложений.

Для правильной работы приложения должны
пройти операцию установки. Необходимость в
установке
связана
с
тем,
что
разработчики
программного
обеспечения
не
могут
заранее
предвидеть особенности аппаратной и программной
конфигурации вычислительной системы, на которой
предстоит работать их программам. Таким образом,
дистрибутивный комплект (установочный пакет)
программного обеспечения, как правило, представляет
собой не законченный программный продукт, а
полуфабрикат, из которого в процессе установки на
компьютере
формируется
полноценное
рабочее
приложение. При этом осуществляется привязка
приложения к существующей аппаратно
-
программной
среде и его настройка на работу в этой среде.



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

Устаревшие операционные системы не имеют
средств для управления установкой приложений.
Единственное средство, которое они предоставляют


возможность запуска устанавливающей программы,
прилагаемой к дистрибутивному комплекту. Такая
установка отличается крайней простотой, но и
невысокой надежностью, поскольку правильность
привязки приложения к окружающей программно
-
аппаратной среде зависит от того, насколько
разработчик устанавливающей программы сумел
заранее
предусмотреть
возможные
варианты
конфигурации вычислительной системы конкретного
пользователя.

Современные графические операционные системы
берут на себя управление установкой приложений. Они
управляют распределением ресурсов вычислительной
системы между приложениями, обеспечивают доступ
устанавливаемых приложений к драйверам устройств
вычислительной системы, формируют общие ресурсы,
которые
могут
использоваться
разными
приложениями,
выполняют
регистрацию
установленных приложений и выделенных им ресурсов.

5.2. Удаление приложений.

Процесс
удаления
приложений
имеет
свои
особенности. В операционной системе, где каждое
приложение обеспечено собственными ресурсами
(например, в MS
-
DOS), его удаление не требует
специального вмешательства операционной системы.
Достаточно
удалить
каталог,
в
котором
размещается приложение.

В операционных системах, реализующих принцип
совместного использования ресурсов, процесс удаления
приложений имеет особенности. Нельзя допустить,
чтобы при удалении одного приложения были удалены
ресурсы, на которые опираются другие приложения. В


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

связи с этим удаление приложений происходит под
строгим контролем операционной системы. Полнота
удаления
и
надежность
последующего
функционирования
операционной
системы
и
оставшихся приложений во многом зависят от
корректности установки и регистрации приложений в
реестре операционной системы.

6. Обеспечение взаимодействия с аппаратным
обеспечением.

Средства
аппаратного
обеспечения
вычислительной
техники
отличаются
большим
многообразием,
поэтому
ни
один
разработчик
программного обеспечения не может предусмотреть
все варианты взаимодействия своей программы с
аппаратными средствами. Гибкость аппаратных и
программных конфигураций вычислительных систем
поддерживается за счет создания разработчиком
оборудования специальных программных средств
управления
оборудованием


драйверов,
предназначенных для основных операционных систем.
Драйверы имеют точки входа для взаимодействия с
прикладными
программами,
а
диспетчеризация
обращений
прикладных
программ
к
драйверам
устройств является одной из функций операционной
системы.

В операционной системе MS
-
DOS драйверы
устройств загружались как резидентные программы,
напрямую работающие с процессором и другими
устройствами
материнской
платы.
Участие
операционной системы сводилось к предоставлению
пользователю возможности загрузки драйвера, после
чего драйвер перехватывал прерывания, используемые
для обращения к устройству, и управлял его
взаимодействием с вызывающей программой. Загрузка
драйверов
устройств
осуществлялась
двумя


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

способами. Ручная загрузка производилась после
первоначальной
загрузки
компьютера,
когда
пользователь сам выдавал команды на загрузку
драйверов. Автоматическая загрузка реализовалась с
помощью команд на загрузку и настройку драйверов,
включенных
в
состав
файлов,
автоматически
читаемых при загрузке компьютера. Например, в MS
-
DOS такие файлы назывались файлами конфигурации:
autoexec.bat и config.sys. В эти файлы включали
команды загрузки драйвера мыши, дисковода CD
-ROM,
звуковой карты, расширенной памяти и пр.

Современные операционные системы берут на
себя все функции по установке драйверов устройств и
передаче им управления от приложений. Во многих
случаях операционная система не нуждается в
драйверах, полученных от разработчика устройства,
так как использует драйверы из собственной базы
данных. Каждое подключенное устройство может
использовать до трех аппаратных ресурсов устройств
материнской
платы:
адресов
внешних
портов
процессора, прерываний процессора и каналов прямого
доступа к памяти. Если устройство подключается к
материнской плате через шину PCI, имеется
техническая возможность организовать между ним и
материнской платой обратную связь. Это позволяет
операционной системе анализировать требования
устройств о выделении им ресурсов и гибко
реагировать на них, исключая захват одних и тех же
ресурсов разными устройствами.

Такой
принцип
динамического
распределения
ресурсов операционной системой получил название
plug-and-
play, а устройства, удовлетворяющие этому
принципу, называются самоустанавливающимися. Если
же устройство подключается к устаревшей шине ISA и
не является самоустанавливающимся, то в этом


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

случае операционная система не может динамически
выделять

ему ресурсы, но при распределении ресурсов
для
самоустанавливающихся
устройств
она
учитывает ресурсы, захваченные им.

7. Обслуживание компьютера.

Предоставление операционной системой основных
средств
обслуживания
компьютера
обычно
реализуется за счет включения в ее базовый состав
служебных приложений.

7.1. Средства проверки дисков.

Надежность
работы
дисков
определяет
надежность работы компьютера и безопасность
хранения
данных.
Средства
проверки
дисков
реализуются в двух категориях: средства логической
проверки


проверки
целостности
файловой
структуры;
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 работы.

Логические ошибки файловой структуры имеют
два характерных проявления: потерянные кластеры
или
общие
кластеры.
Потерянные
кластеры
образуются
в
результате
неправильного
(или
аварийного) завершения работы с компьютером. Во
всех операционных системах нельзя выключать
компьютер, если на нем запущены приложения,
осуществляющие обмен информацией с дисками. В
операционных системах семейства Windows нельзя
выключать компьютер, если не исполнена специальная
процедура
завершения
работы
с
операционной
системой.
Механизм
образования
потерянных
кластеров следующий:



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм



во время работы с файлом приложение
манипулирует с кластерами, занимая или освобождая
их, и регистрирует сведения об этом в FAT
-
таблице,
но не записывает полные сведения о файле в каталог;



если при завершении работы с приложением
происходит сохранение результатов деятельности,
оно вносит окончательные изменения в FAT
-
таблицы и
регистрирует данные, записанные в кластерах, как
файл в каталоге;



если при завершении работы с приложением
файл уничтожается, информация не фиксируется в
каталоге, а использованные кластеры освобождаются;



если компьютер выключается до завершения
работы
с
приложением,
кластеры
остаются

помеченными как «занятые», но ссылки на них в
каталоге не создаются, так что согласно данным FAT
-
таблицы этим кластерам не соответствует ни один
файл.

Ошибка, связанная с потерянными кластерами,
легко парируется средствами операционной системы.
При этом можно либо полностью освободить данные
кластеры, либо превратить их в полноценные файлы,
которые можно просмотреть в поисках ценной
информации, утраченной во время сбоя.

Ошибка,
связанная
с
общими
кластерами
характеризуется тем, что согласно данным FAT
-
таблиц, два или более файлов претендуют на то, что
их данные находятся в одном и том же месте диска.
При нормальной работе такой ситуации быть не
может. Причиной появления общих кластеров может
стать самопроизвольное изменение данных в FAT
-
таб
-
лицах или некорректное восстановление ранее
удаленных данных с помощью внесистемных средств.
Некорректность может быть обусловлена нарушением
порядка
операций
восстановления
данных
или


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

неадекватностью средств восстановления данных
(например, использованием средств MS
-DOS
для
восстановления
файлов,
записанных средствами
Windows).
Ошибка,
связанная
с
общими
кластерами,
парируется повторной записью обоих конфликтующих
файлов. Один из них обязательно испорчен и подлежит
последующему удалению, но велика вероятность того,
что
испорчены
оба
файла.
Дополнительно
к
вышеуказанным логическим ошибкам операционные
системы семейства Windows определяют логические
ошибки, связанные с некорректной записью даты
создания файла и с представлением «короткого» имени
файла для заданного «длинного» имени.

7.2. Средства «сжатия» дисков.

Некоторые
операционные
системы
предоставляют служебные средства для программного
сжатия дисков путем записи данных на диск в
уплотненном виде посредством специального драйвера
(резидентного для MS
-
DOS или работающего

в
фоновом режиме для Windows).

7.3. Средства управления виртуальной памятью.

Ранние операционные системы ограничивали
возможность использования приложений по объему
необходимой для их работы оперативной памяти.
Например, без специальных драйверов (менеджеров
оперативной памяти) операционная система MS
-DOS
ограничивала
предельный
размер
исполняемых
программ до 640 Кб. Современные операционные
системы не только обеспечивают непосредственный
доступ
ко
всему
полю
оперативной
памяти,
установленной в компьютере, но и позволяют ее
расширить за счет создания виртуальной памяти на
жестком диске.



ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

Виртуальная память реализуется в виде файла
подкачки. Если оперативной памяти недостаточно для
работы
приложения,
то
часть
ее
временно
освобождается с сохранением образа на жестком
диске. В процессе работы приложений происходит
многократный обмен между основной установленной
оперативной памятью и файлом подкачки. Поскольку
операции в оперативной памяти происходят намного
быстрее, чем операции взаимодействия с диском,
увеличение размера оперативной памяти компьютера
всегда благоприятно сказывается на ускорении
операций и повышении производительности всей
вычислительной системы. Операционная система не
только выполняет обмен данными между ОЗУ и диском,
но и позволяет в определенной степени управлять
размером файла подкачки вручную.

7.4.
Средства
кэширования
дисков.
Взаимодействие процессора с дисками происходит
медленнее операций обмена с оперативной памятью,
поэтому
операционная
система
сохраняет
прочитанные данные с диска в оперативной памяти.
Если процессору или программному коду потребуется
обратиться к ранее считанным данным, то он может
найти их в области ОЗУ, называемой дисковым кэшем.
В ранних операционных системах функции кэширования
диска возлагались на внешнее программное средство,
подключаемое
через
файлы
конфигурации.
В
современных операционных системах эту функцию
включают в ядро системы, и она работает
автоматически, без участия пользователя, хотя
определенная возможность настройки размера кэша за
ним сохраняется.

7.5. Средства резервного копирования данных.

Ценность данных, размещенных на компьютере,
принято измерять совокупностью затрат, которые


ДП. 230113. 00. 000. ПЗ.


Лист

Дата

Подп.


Лист

Изм

может понести владелец в случае их утраты. Важным
средством защиты данных является регулярное
резервное копирование на внешний носитель. В связи с
особой важностью этой задачи операционные системы
обычно содержат базовые средства для выполнения
резервного копирования.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал