Программное обеспечение компьютера

•программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

•процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Внутренние функции:

• Обработка прерываний
• Виртуальная память
• "Планировщик" задач
• Буферы ввода - вывода
• Обслуживание драйверов устройств

 

Каждая операционная система имеет свой командный  язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

-обращаться к каталогу;

-выполнять разметку внешних носителей;

-запускать программы;

-... другие действия. 

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную  память и их запуск, осуществляет командный  процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Термин "операционная система" не имеет строгого определения, поскольку в различных операционных системах в ее состав входят различные системные программы. Наиболее важными частями операционной системы являются:

- файловая система

- драйверы внешних устройств

- загрузчик

- системная библиотека. 

Рис. 9. Операционные системы

                                        

                                                Файловая система. 

Понятие файла и файловой системы.

Файловая  система – это система ввода, хранения и вывода информации.

Файл – это конкретная информация, сохраненная на носители.

Одним из объектом системной среды Windows является файл. В компьютере материальными носителями для длительного хранения информации являются магнитные диски и ленты, лазерные диски. Файл - это совокупность данных хранящихся на внешнем носителе. Файлу обязательно должно быть присвоено имя, по которому эти данные можно найти. Информация в файле хранится в закодированном виде. Это может быть текст, рисунок, программа, видеоизображения и т.д. Таким образом, файл можно считать компьютерным объектом.

    Классификация файловых систем.

    По  предназначению файловые системы  можно классифицировать на нижеследующие  категории. Для носителей с  произвольным доступом (например, жёсткий  диск): FAT32, HPFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в разы медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск.

1) Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты)

2) Для оптических носителей

3) Виртуальные файловые системы

4) Сетевые файловые системы

5) Для флэш-памяти 

                                          Параметры файла.

Любой объект обладает именем и характеризуется определенными  параметрами. Файл, как и любой другой объект, тоже надо как – то назвать. Полное имя файла состоит из имени и типа. В современных разновидностях операционной системы Windows нет строгих правил задания имени файла. Оно может быть длинным или коротким, со смыслом или без, состоять из английских или русских букв, которые могут быть строчными или прописными.

Тип файла отражает тип и назначение хранящихся данных. Подобно фамилии человека, по типу файла можно судить о том, какого вида данные в нем содержатся: текст, графика, звук или программа. Иногда вместо слова «тип» используют слово «расширение».

 

Таблица: Назначение некоторых типов файлов

 

      Тип                     Значение

   DOC                    Файл содержит текстовую информацию

  BMP                    Файл содержит графическую информацию

  AVI                    Файл содержит видеоизображение

  WAV        Файл содержит звуковую информацию

   BAK        Файл – дубль (резервная копия), устаревшая версия файла,          

                                сохраненного после внесения исправлений.

          EXE или COM        Исполняемый файл, позволяющий после запуска войти в определенную среду – например, в игру, в среду создания рисунков или текстов

    

 Все файлы  условно можно разделить на  две части - текстовые и двоичные.

Текстовые файлы - наиболее распространенный тип данных в компьютерном мире. Для хранения каждого символа чаще всего отводится один байт, а кодирование текстовых файлов выполняют с помощью специальных кодировочных таблиц.

Но чисто текстовые  файлы встречаются все реже. Люди хотят, чтобы документы содержали  рисунки и диаграммы и использовали различные шрифты. В результате появляются форматы, представляющие собой различные комбинации текстовых, графических и других форм данных.

Двоичные  файлы, в отличие от текстовых, не так просто просмотреть и в них, обычно, нет знакомых нам слов - лишь множество непонятных символов. Эти файлы не предназначены непосредственно для чтения человеком. Примерами двоичных файлов являются исполняемые программы и файлы с графическими изображениями. Каждый файл на диске имеет обозначение (полное имя).

Расширение имени файла — необязательная последовательность символов, добавляемых к имени файла и предназначенных для идентификации типа (формата) файла. Это один из распространённых способов, с помощью которого пользователь или программное обеспечение компьютера может определить тип данных, хранящихся в файле.

 

Рис. 5. Расширение файла в графическом интерфейсе ОС отображается пиктограммой.

 

Операционная  система или менеджер файлов могут  устанавливать соответствия между  расширениями файлов и приложениями.

Когда пользователь открывает файл с зарегистрированным расширением, автоматически запускается  соответствующая этому расширению программа. Некоторые расширения показывают, что файл сам является программой. Зачастую расширение файла отображается для пользователя пиктограммы.

                                                       

                                              Представление о папке.

Назначение.

В компьютере, на диске, где хранится множество файлов, тоже должен быть порядок. Для этого  создаются папки. Папка в системной  среде Windows отображается в виде значка на экране. В папках можно объединять файлы по любому признаку, например:

• по тематике (папка с играми, папка с обучающими программами и т.д.)
• по имени ее владельца (папка Скворцова, папка Мамонтова и т.д.)
• по времени создания (папка с файлами, созданными до 1 января 2011 года, папка с файлами созданная в период с 1 марта по 1 апреля 2011 года, и т.д.)

Папка кроме  файлов может содержать другие папки.

Папка – объект Windows, предназначенный для объединения файлов и других папок в группы.

 

Параметры папки.

Имя папки является одним из параметров папки. Имена  папкам даются по тем же правилам, что и файлам, однако тип (расширение) папки указывать не принято. Лучше давать папкам имена, имеющие какой-либо смысл, например:

• папку для игр можно назвать Games, а в этой папке могут быть и другие папки с играми: Lines, Sea, Tetris и др.;
• папку для учебных программ можно назвать Обучающие программы;
• папку с вашими работами можно назвать по имени владельца, например Иванов Кирилл.

Размер папки  определяется суммарным объемом  всех файлов и папок, находящихся  в ней.

Дата и время  создания папки автоматически регистрируется операционной системой в момент создания папки.

 

Действия  над папками.

Над папками, как  и над другими объектами Windows, можно выполнять стандартные действия. Набор этих действий во многом похож на тот, что применялся к файлам: создать, удалить, переименовать, скопировать, переместить, открыть, закрыть.

Создать. Рисунок «Осень в Летнем саду» не единственный из ваших рисунков, посвященных Петербургу. Для их хранения вы купите папку и подпишете ее, например «Мой город».

С аналогичной  целью создаются папки и в системной среде Windows. Папка обязательно должна иметь имя.

Переименовать. Имя папки «Мой город» вам показалось не совсем точным, ведь вы рисуете в основном пейзажи. Можете стереть старое название папки и заменить его новым: «Городские пейзажи». Тем самым вы переименуете папку с рисунками.

В Windows папку с файлами тоже можно переименовать, то есть присвоить ей новое имя.

Открыть. Для того чтобы просмотреть содержимое вашей папки, нужно либо достать оттуда рисунок, либо положить новый, тем самым вы открываете папку. На рисунке изображена открытая папка.

Папки в Windows также можно открыть для работы с файлами и другими папками, хранящимися в них. Открыв папку, вы увидите, что в ней находится. На экране открытая папка изображается специальным значком.

Закрыть. Закончив работу с папкой, вы ее закрываете. Открытую папку в Windows тоже можно закрыть. На рисунке изображена закрытая папка.

Переместить. Папку в Windows можно переместить так же, как и обычную. По окончании перемещения значок папки появляется на новом месте.

Копировать. Windows без труда создает копии своих папок. Нажимаешь правой кнопкой мышки на папку, выбираешь копировать, и все, копия твоей папки готова.

Удалить. Папку в Windows можно удалить.

 

                                                           Драйверы.

Драйвер—это  компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. В общем случае, для использования любого устройства (как внешнего, так и внутреннего) необходим драйвер. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как видеокарта или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства.

Операционная  система управляет некоторым  «виртуальным устройством», которое  понимает стандартный набор команд. Драйвер переводит эти команды  в команды, которые понимает непосредственно устройство. Эта идеология называется «абстрагирование от аппаратного обеспечения». Впервые в отечественной вычислительной технике подобный подход появился в серии ЕС ЭВМ, а такого рода управляющие программы назывались канальными программами.

Драйвер состоит  из нескольких функций, которые обрабатывают определенные события операционной системы. Обычно это 7 основных событий:

1. загрузка драйвера. Тут драйвер регистрируется в системе, производит первичную инициализацию и т. п.;

2. выгрузка. Драйвер освобождает захваченные ресурсы — память, файлы, устройства и т. п.;

3. открытие драйвера. Начало основной работы.

4. чтение;

5. запись: программа читает или записывает данные из/в устройство, обслуживаемое драйвером;

6. закрытие: операция, обратная открытию, освобождает занятые при открытии ресурсы и уничтожает дескриптор файла;

7. управление вводом-выводом. Зачастую драйвер поддерживает интерфейс ввода-вывода, специфичный для данного устройства. С помощью этого интерфейса программа может послать специальную команду, которую поддерживает данное устройство.