Краткое введение в операционные системы. Учебное пособие - Петр Стащук

Скачать книгу

ачестве пользователя выступают люди, в чьих интересах осуществляется обработка данных ВС (выполнение сложных расчетов, управление производственными процессами и т. д.). Основным техническим средством (ТС) – компьютеры (ЭВМ), способные эффективно обрабатывать любые виды информации (числовую, текстовую, табличную, графическую, видео, звуковую), предварительно преобразованной в цифровую форму. Программные средства (ПС) представляют собой наборы цифровых кодов (инструкций), управляющих техническими средствами в зависимости от алгоритмов решения конкретных информационных задач пользователя.

      На следующем уровне представлена структура двух компонентов верхнего уровня – технических и программных средств.

      Любой компьютер состоит из четырех основных компонентов:

      • Центральный процессор (ЦП) управляет другими компонентами и выполняет функции обработки информации.

      • Оперативная память (ОП) временно хранит обрабатываемую информацию, программные коды и результаты обработки.

      • Устройства ввода/вывода (внешние устройства, УВВ) перемещают информацию от/к пользователю.

      • Системная магистраль определяет механизм взаимодействия указанных выше компонентов (ЦП, ОП, УВВ).

      Конкретные компьютеры могут объединять один или более компонентов каждого типа.

      Перейдем к третьему уровню иерархии ВС.

      В частности, в структуре ЦП можно выделить:

      • Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет операции по содержательной обработке информации пользователя.

      • Устройство управления (УУ) контролирует как ЦП, так и другие компоненты компьютера

      • Регистры (Р) хранят оперативную информацию во время выполнения процессором текущей операции.

      • Внутренние связи определяют механизм взаимодействия указанных выше компонентов (АЛУ, УУ, Р).

      Убедившись в сложности технических средств современной ВС, рассмотрим программный ее компонент.

      Программные средства компьютеров делятся на две категории:

      • Системное программное обеспечение (СПО) – программы и пакеты программ (BIOS, операционные системы (ОС), диалоговые оболочки ОС, драйверы внешних устройств, утилиты, трансляторы языков программирования, системы компьютерных коммуникаций…), предназначенные для непосредственного управления процессами взаимодействия физических устройств компьютера.

      • Прикладное программное обеспечение (ППО) – пакеты программ, обеспечивающие обработку данных при решении задач пользователя. К ним относятся диалоговые инструментальные (операционные) оболочки языков программирования и средств межкомпьютерной связи, узко специальные программы (информационные модели, обучающие, тестовые, бухгалтерские, банковские…), созданные для конкретных групп пользователей, и универсальные программы для широкого круга пользователей (текстовые и табличные процессоры, графические редакторы, информационно-справочные системы, СУБД и интегрированные пакеты ПП).

      ППО базируется (использует при работе) на СПО.

      В категории СПО главную роль играют операционные системы. Именно эти программные комплексы в наибольшей степени определяет облик всей ВС в целом. Они являются промежуточным звеном между пользователем (с его ППО) и компьютером и решают две, на первый взгляд, мало связанные задачи:

      – обеспечение пользовательского интерфейса – предоставление ему виртуального компьютера,

      – повышение эффективности использования компьютера за счет рационального управления его физическими компонентами.

      Назначение, функции и определение операционной системы

      Пользователь обычно рассматривает ВС в терминах прикладной задачи (т. е. ППО). Если для ее решения использовать язык программирования низкого уровня (приближенный к машинным кодам), то ему придется решать дополнительные задачи по управлению аппаратными средствами (компонентами) компьютера.

      ОС ограждает пользователя от непосредственной работы с аппаратурой компьютера и предоставляет ему простой интерфейс, самостоятельно решая низкоуровневые проблемы по управлению аппаратным обеспечением (АО). С этой точки зрения назначением ОС является предоставление пользователю некоторого «расширенного» или виртуального компьютера (среда DOS, UNIX, Windows…), с которым легче работать, чем непосредственно с физическими устройствами, составляющими реальный компьютер.

      Типовые процедуры и служебные функции ОС в этом контексте следующие:

      • Обеспечение выполнения прикладных программ.

      • Доступ к средствам разработки прикладных программ.

      • Управление вводом/выводом информации (файловая система и внешние устройства).

      • Защита информации от несанкционированного доступа.

      • Предотвращение,

Скачать книгу