Операционные системы. Структура, состав, назначение. Файловая структура ОС. Операции с файлами

Операционные системы. Состав операционных систем.

Операционная система (ОС) – комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера.
ОС обеспечивает целостное функционирование всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к аппаратным возможностям компьютера. Операционная система является базовой и необходимой составляющей ПО компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Все ОС обеспечивают свой автоматический запуск.
После включения компьютера производится самотестирование компьютера и затем загрузка
операционной системы с системного диска в оперативную память. Загрузка должна выполняться в
соответствии с программой загрузки. Однако для того чтобы компьютер выполнял какую-нибудь
программу, эта программа должна уже находиться в оперативной памяти, а в момент включения
компьютера в его оперативной памяти нет ничего, поскольку оперативная память не может ничего
хранить без подзарядки ячеек. Разрешение этого противоречия состоит в последовательной, поэтапной
загрузке операционной системы.
Самотестирование компьютера. В состав компьютера входит постоянное запоминающее
устройство (ПЗУ), содержащее программы тестирования компьютера и первого этапа загрузки
операционной системы, – это BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода).
После включения питания компьютера процессор начинает выполнение программы
самотестирования компьютера POST (Power-ON Self Test). Производится тестирование
работоспособности процессора, памяти и других аппаратных средств компьютера.
Загрузка операционной системы. После проведения самотестирования  специальная программа,
содержащаяся в BIOS, начинает поиск загрузчика операционной системы. Происходит поочередное
обращение к имеющимся в компьютере дискам (гибким, жестким, CD-ROM) и поиск на определенном
месте (в первом, так называемом загрузочном, секторе диска) наличия специальной программы Master
Boot (загрузчика операционной системы).
Если установлен системный диск и программа-загрузчик оказывается на месте, то она загружается
в оперативную память и ей передается управление работой компьютера. Программа ищет файлы
операционной системы на системном диске и загружает их в оперативную память в качестве
программных модулей.
Если системные диски в компьютере отсутствуют, на экране монитора появляется сообщение «Non
system disk», и компьютер «зависает», то есть загрузка операционной системы прекращается и
компьютер остается неработоспособным.
После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору.
ОС предназначены для обеспечения нескольких видов интерфейса:

  • интерфейса между пользователем и программно-аппратными средствами компьютера
  • (интерфейс пользователя);
  • интерфейса между программным и аппратным обеспечением (аппаратно-программный
  • интерфейс);
  • интерфейса между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

Структуру ОС составляют следующие модули:

  • базовый модуль (ядро ОС) — управляет работой программ и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами;

т.е. переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятый компьютеру

  • командный процессор — расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру;

т.е. запрашивает у пользователя команды и выполняет их. Пользователь может дать, например, команду выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), команду вывода документа на печать и т.д.

  • драйверы периферийных устройств — программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и в различном темпе);

т.е. специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Любому устройству соответствует свой драйвер.

  • дополнительные сервисные программы(утилиты) — делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером

т.е. такие программы позволяют обслуживать диски, выполнять операции с файлами, работать в компьютерных сетях и т.д.