какие задачи не выполняет ос при обмене с периферийным устройством
Какие из утверждений о маршруте, на ваш взгляд, не всегда верны?
Какие компьютеры появились раньше?
· мэйнфреймы
10. Почему пользователи LAN изначально получили более удобную операционную среду, чем пользователи глобальных сетей?
· в LAN использовались более качественные линии связи
· у пользователей LAN была более высокая потребность в удобстве работы
· к тому времени индустрия программирования вышла на более высокий уровень
Когда была стандартизована технология FDDI?
· в 1985 г.
Какие из перечисленных технологий были стандартизированы к 1985 году?
· Ethernet 10 Мбит/c
· Gigabit Ethernet 1000 Мбит/c
· Token Ring
Какое из этих событий произошло позже других?
· изобретение Web
· появление стандартных технологий LAN
· начало передачи голоса в цифровой форме по телефонным сетям
Какое из перечисленных событий послужило стимулом к активизации работ по созданию LAN?
· появление мини-компьютеров
· достижения в области прикладного программирования
Когда была стандартизована технология Token Ring?
· в 1985 г.
Какие из перечисленных технологий были стандартизированы к 1985 году?
· Ethernet 10 Мбит/c
· Gigabit Ethernet 1000 Мбит/c
· Token Ring
Какое из перечисленных событий послужило толчком к разработке стандартных технологий LAN?
· создание стека TCP/IP
· появление персональных компьютеров
· опыт разработки глобальных сетей
18. Какие компоненты включает понятие «интерфейс устройства»?
· электрический разъем
· набор проводов
· правила обмена сигналами
· ничего из перечисленного
Какие из перечисленных модулей участвуют в реализации связи компьютера с ПУ?
· контроллер ПУ
· драйвер контроллера ПУ
· драйвер устройства управления ПУ
· устройство управления ПУ
Какие задачи выполняет ОС при обмене с периферийным устройством?
· решает, может ли быть выполнена требуемая операция обмена
· принимает запрос на обмен от приложения
· передает запрос драйверу ПУ
· принимает информацию из сети от устройства управления ПУ
Какие из перечисленных действий, как правило, выполняются аппаратно, контроллером ПУ?
· подсчет контрольной суммы байта
· анализ состояния ПУ
· передача в ОС байта данных из регистра контроллера
· установка признака завершения приема/передачи байта
Какие из перечисленных задач, как правило, берут на себя контроллеры ПУ компьютера и устройства управления ПУ?
· согласование уровней электрических сигналов
· синхронизация приемника и передатчика
· проверка правильности передачи байта (подсчет контрольной суммы)
· контроль наличия байтов-дубликатов
· контроль потерянных байтов
· опрос состояния устройства
· проверка доступности приложения
Что такое редиректор ОС (может быть несколько правильных ответов)?
· клиентский модуль
· модуль, который распознает запросы к удаленным ресурсам
· модуль, отвечающий за администрирование пользователей
Какие пункты относятся к работе серверной компоненты сетевой ОС?
· получает запрос из сети
· получает запрос локально
· передает запрос для выполнения в сеть
· ответ посылает в сеть
· выполняет полученный запрос локально
· преобразует формат запроса перед отправкой в сеть
· преобразует формат ответа после получения его из сети
· все время находится в активном состоянии в ожидании запросов
· активизируется по запросу.
Какие из перечисленных компонентов непременно должны быть в составе ОС, чтобы компьютер мог выполнять запросы из сети?
· серверный модуль
· коммуникационные средства
Какие задачи выполняет ОС при обмене с периферийным устройством?
· решает, может ли быть выполнена требуемая операция обмена
· принимает запрос на обмен от приложения
· передает запрос драйверу ПУ
· принимает информацию из сети от устройства управления ПУ
-27. Всякое ли приложение, выполняемое в сети, можно назвать сетевым?
-28. Что общего и в чем отличие между взаимодействием компьютеров в сети и взаимодействием компьютера с периферийным устройством?
-29. Как распределяются функции между сетевым адаптером и его драйвером?
30. Какая информация передается по каналу, связывающему внешние интерфейсы компьютера и ПУ:
· данные, поступающие от контроллера на ПУ;
· команды управления, которые контроллер передает на устройство управления ПУ;
· данные, возвращаемые устройством управления ПУ в компьютер;
· команды, которые устройство управления ПУ передает в компьютер?
31. Какие (какое) из перечисленных действий, как правило, выполняются драйвером периферийного устройства:
· преобразование байта из внешнего регистра (порта) контроллера в последовательность битов;
· передача каждого бита в линию связи;
· загрузка данных из оперативной памяти во внутренний буфер контроллера;
· обрамление байта стартовым и стоповым битами – синхронизация;
· формирование бита четности?
32. К какому типу топологии можно отнести структуру, образованную тремя связанными друг с другом узлами (в виде треугольника)?
33.Частным случаем какой конфигурации является общая шина?
· «звезда»
К какому типу топологии можно отнести структуру, образованную тремя последовательно соединенными друг с другом узлами (последний не связан с первым)?
· ячеистая
· «звезда»
Какие из утверждений по вашему мнению верные?
· для связи 6 узлов в полносвязную сеть необходимо 30 физических однонаправленных линий
· для связи 6 узлов в полносвязную сеть необходимо 18 дуплексных физических каналов
· для связи 6 узлов в полносвязную сеть необходимо 15 физических однонаправленных линий
· для связи 6 узлов в полносвязную сеть необходимо 15 дуплексных физических каналов
К какому типу адреса можно отнести адрес — 128.245.23.170?
· иерархический
· числовой
К какому типу адреса можно отнести адрес 20-34-а2-00-с2-27?
· плоский
38. К какому типу адреса можно отнести следущие адреса:
· www.Intu.Ru; символьный, иерархический
· 20 – 34 – а2 – 00 – с2 – 27; плоский
· 128.345.23.170 числовой, иерархический
Что из перечисленного может служить признаком потока?
· адрес получателя
· адрес отправителя
· идентифицирующая информация о приложении, порождающем данный трафик
· идентификатор интерфейса, с которого пришли данные
— 40. Какие из этих утверждений могут быть в некоторых случаях верными?
· маршруты фиксируются в коммутаторах путем жесткого соединения пар интерфейсов
· маршруты определяются администратором и заносятся вручную в специальную таблицу
· таблица маршрутов строится автоматически сетевым
· для каждого коммутатора строится своя таблица маршрутов, которая на нем и хранится
· таблица маршрутов хранится централизованно на одном из сетевых устройств
Какие из утверждений о маршруте, на ваш взгляд, не всегда верны?
· маршрут, который проходят данные по пути от отправителя к получателю – это последовательность промежуточных узлов (интерфейсов)
· при определении маршрута всегда выбирается один из нескольких возможных путей
· каждый маршрут назначается для определенного потока данных
· из нескольких возможных маршрутов всегда выбирается оптимальный
Как ос управляет работой периферийных устройств компьютера
Модуль 7. Управление устройствами
Тема 13. Управление периферийными устройствами. Эволюция систем ввода-вывода, каналы ввода вывода. Регистры и команды ввода вывода.
Одной из главных функций ОС является управление всеми устройствами ввода-вывода компьютера. ОС должна передавать устройствам команды, перехватывать прерывания и обрабатывать ошибки; она также должна обеспечивать интерфейс между устройствами и остальной частью системы. В целях развития интерфейс должен быть одинаковым для всех типов устройств (независимость от устройств).
Подсистема Управление периферийными устройствами (УПУ) предназначена для выполнения следующих функций:
В общем случае ПУ называют средство ввода/вывода, способное осуществлять передачу информации между ЦП или ОП компьютера и внешними носителями информации. Многообразие внешних носителей и способов кодирования информации обусловили существование большого числа периферийных различных устройств, каждое из которых характеризуется:
Внешнее устройство состоит из механической и электронной компонент, и узким местом является механическая часть.
Постоянная забота об эффективном использовании ЦП, снижении его простоев во время выполнения операций ввода/вывода привели к росту автономии устройств ввода/вывода и появлению специализированных процессоров ввода/вывода, называемых каналами (chanel).
Канал ввода/вывода (КВВ) — это специализированный процессор, осуществляющий обмен данными между ОП и ПУ и работающий независимо от ЦП. В системах ввода/вывода с каналами ЦП лишь запускает операцию ввода/вывода и по окончании ввода/вывода через прерывания от канала уведомляется об окончании операции ввода/вывода.
КВВ решают проблему различного быстродействия ЭВМ и устройств ввода/вывода. Канал может управлять одним устройством с высокой пропускной способностью (типа дисковода) или быть распределенным между несколькими устройствами с меньшей пропускной способностью (это, например, модемы). Обычно к каналу подключается совокупность быстродействующих или медленно действующих устройств, которыми канал управляет поочередно или одновременно.
По способам параллельного выполнения запросов ЦП на ввод/вывод каналы ввода/вывода подразделяются на три типа:
1.Байт-мультиплексные каналы, допускающие одновременный побайтовый обмен с несколькими медленными устройствами.
2. Селекторные каналы, допускающие поочередный, быстрый обмен с ПУ блоками ввода/вывода, каждый из которых имеет свой адрес.
3. Блок-мультиплексные каналы, допускающие одновременный блочный обмен данными с несколькими устройствами.
Как мы уже замечали, КВВ решает только проблему различия быстродействия ПУ и ЦП. Для решения же проблемы стандартного интерфейса ПУ с внутрисистемной шиной (магистралью) ЭВМ предназначено устройство управления (УУ) ПУ, называемое контроллером или адаптером устройства.
Контроллер ПУ — устройство управления, обеспечивающее стандартный интерфейс и подключение ПУ к системным магистралям ЭВМ. Если интерфейс между контроллером и устройством стандартизован, то независимые производители могут выпускать совместимые как контроллеры, так и устройства.
Контроллеры бывают как групповые, так и одиночные. Групповые контроллеры обеспечивают подключение группы однотипных устройств. Такие контроллеры обеспечивают в каждый момент времени передачу информации с одним устройством с одновременным выполнением других операций, не связанных с передачей данных, других устройств (например, перемотку магнитной ленты, перемещение головки НМД).
Разделение функций между контроллером и периферийным устройством зависит от типа ПУ: логические функции (соединение и синхронизация операций, передача сигналов об окончании операции или исключительных ситуациях) выполняются контроллером, а физические (передача данных) — периферийным устройством.
Операционная система обычно взаимодействует не с устройством, а с контроллером. Контроллер, как правило, выполняет простые функции, например, преобразует поток бит в блоки, состоящие из байт, и осуществляют контроль и исправление ошибок. Каждый контроллер имеет несколько регистров, которые используются для взаимодействия с центральным процессором. В некоторых компьютерах такие регистры являются частью физического адресного пространства, а специальные операции ввода-вывода отсутствуют. В других компьютерах адреса регистров ввода-вывода, называемых часто портами, образуют собственное адресное пространство за счет введения специальных операций ввода-вывода:
ОС выполняет ввод-вывод, записывая команды в регистры контроллера. Например, контроллер гибкого диска IBM PC принимает 15 команд, таких, как READ, WRITE, SEEK, FORMAT и т.д. Когда команда принята, процессор оставляет контроллер и занимается другой работой. При завершении команды контроллер организует прерывание для того, чтобы передать управление процессору операционной системы, которая должна проверить результаты операции. Процессор получает результаты и статус устройства, читая информацию из регистров контроллера.
В настоящее время распространены три основные схемы организации ввода/вывода, соответствующие конфигурациям микро-, мини- и больших ЭВМ (рис. 1,2,3 соответственно).
Рис.1. Схема организации ввода/вывода для персональных ЭВМ
В этой конфигурации шина разделяется между различными устройствами и выполняется побайтная передача информации между ЦП и памятью. Память подключается непосредственно на специализируемую магистраль.
УПДП — устройство прямого доступа памяти (DMA-direct memory access) обеспечивает пересылку блоков данных независимо от ЦП и упрощает канал ввода/вывода.
На больших ЭВМ контроллер может быть связан с несколькими каналами ввода/вывода, а периферийное устройство — с несколькими контроллерами.
Контроллер может иметь несколько адресов и путей доступа.
Адресация периферийных устройств на больших ЭВМ осуществляется составным адресом, включающим: номер канала, номер котроллера, номер устройства на контроллере:
№ канала №контр. № устройства.
В мини- и микро- ЭВМ для адресации устройств используются зарезервированные ячейки памяти.
Доступ к периферийным устройствам здесь осуществляется как обычный доступ к ячейкам ОП, что значительно упрощает программирование ввода/вывода./font>
Рисунок 2. Схема организации ввода/ вывода для мини ЭВМ
Рис.10.3. Схема организации ввода/вывода для многомашинного комплекса
Основная идея организации программного обеспечения ввода-вывода состоит в разбиении его на несколько уровней, причем нижние уровни обеспечивают экранирование особенностей аппаратуры от верхних, а те в свою очередь обеспечивают удобный интерфейс для пользователей.
Ключевым принципом является независимость от устройств. Вид программы не должен зависеть от того, читает ли она данные с гибкого диска или с жесткого диска. Очень близкой к идее независимости от устройств является идея единообразного именования, то есть для именования устройств должны быть приняты единые правила.
Другим важным вопросом для программного обеспечения ввода-вывода является обработка ошибок. Вообще говоря, ошибки следует обрабатывать как можно ближе к аппаратуре. Если контроллер обнаруживает ошибку чтения, то он должен попытаться ее скорректировать. Если же это ему не удается, то исправлением ошибок должен заняться драйвер устройства. Многие ошибки могут исчезать при повторных попытках выполнения операций ввода-вывода, например, ошибки, вызванные наличием пылинок на головках чтения или на диске. И только если нижний уровень не может справиться с ошибкой, он сообщает об ошибке верхнему уровню.
Еще один ключевой вопрос — это использование блокирующих (синхронных) и неблокирующих (асинхронных) передач. Большинство операций физического ввода-вывода выполняется асинхронно — процессор начинает передачу и переходит на другую работу, пока не наступает прерывание. Пользовательские программы намного легче писать, если операции ввода-вывода блокирующие — после команды READ программа автоматически приостанавливается до тех пор, пока данные не попадут в буфер программы. ОС выполняет операции ввода/вывода асинхронно, но представляет их для пользовательских программ в синхронной форме.
Последняя проблема состоит в том, что одни устройства являются разделяемыми, а другие — выделенными. Диски — это разделяемые устройства, так как одновременный доступ нескольких пользователей к диску не представляет собой проблему. Принтеры — это выделенные устройства, потому что нельзя смешивать строчки, печатаемые различными пользователями. Наличие выделенных устройств создает для операционной системы некоторые проблемы. Для решения поставленных проблем целесообразно разделить программное обеспечение ввода-вывода на четыре слоя:
Это компонент представляет собой супервизор ввода/вывода, через который процессы пользователя получают доступ к операциям ввода/вывода.
Точная граница между драйверами и независимыми от устройств программами определяется системой, так как некоторые функции, которые могли бы быть реализованы независимым способом, в действительности выполнены в виде драйверов для повышения эффективности или по другим причинам.
Типичными функциями для независимого от устройств слоя являются:
Остановимся на некоторых функциях данного перечня. Верхним слоям программного обеспечения неудобно работать с блоками разной величины, поэтому данный слой обеспечивает единый размер блока, например, за счет объединения нескольких различных блоков в единый логический блок. В связи с этим верхние уровни имеют дело с абстрактными устройствами, которые используют единый размер логического блока независимо от размера физического сектора.
При создании файла или заполнении его новыми данными необходимо выделить ему новые блоки. Для этого ОС должна вести список или битовую карту свободных блоков диска. На основании информации о наличии свободного места на диске может быть разработан алгоритм поиска свободного блока, независимый от устройства и реализуемый программным слоем, находящимся выше слоя драйверов.
Прерывания должны быть скрыты как можно глубже в недрах операционной системы, чтобы как можно меньшая часть ОС имела с ними дело. Наилучший способ состоит в разрешении процессу, инициировавшему операцию ввода-вывода, блокировать себя до завершения операции и наступления прерывания. Процесс может блокировать себя, используя, например, вызов DOWN для семафора, или вызов WAIT для переменной условия, или вызов RECEIVE для ожидания сообщения. При наступлении прерывания процедура обработки прерывания выполняет разблокирование процесса, инициировавшего операцию ввода-вывода, используя вызовы UP, SIGNAL или посылая процессу сообщение. В любом случае эффект от прерывания будет состоять в том, что ранее заблокированный процесс теперь продолжит свое выполнение.
Драйвером устройства называется программа управления функционированием периферийными устройствами, которая выполняет следующие функции:
Весь зависимый от устройства код помещается в драйвер устройства. Каждый драйвер управляет устройствами одного типа или, может быть, одного класса. В операционной системе только драйвер устройства знает о конкретных особенностях какого-либо устройства. Например, только драйвер диска имеет дело с дорожками, секторами, цилиндрами, временем установления головки и другими факторами, обеспечивающими правильную работу диска.
Драйвер устройства принимает запрос от супервизора или программного слоя и решает, как его выполнить. Типичным запросом является чтение n блоков данных. Если драйвер был свободен во время поступления запроса, то он начинает выполнять запрос немедленно. Если же он был занят обслуживанием другого запроса, то вновь поступивший запрос присоединяется к очереди уже имеющихся запросов, и он будет выполнен, когда наступит его очередь. С точки зрения пользователя, драйверы являются невидимыми, так как пользователи получают доступ к вводу/выводу через супервизор с применением функций и команд ввода/вывода используемых систем программирования.
Первый шаг в реализации запроса ввода-вывода, например, для диска, состоит в преобразовании его из абстрактной формы в конкретную. Для дискового драйвера это означает преобразование номеров блоков в номера цилиндров, головок, секторов, проверку, работает ли мотор, находится ли головка над нужным цилиндром. Короче говоря, он должен решить, какие операции контроллера нужно выполнить и в какой последовательности.
После передачи команды контроллеру драйвер должен решить, блокировать ли себя до окончания заданной операции или нет. Если операция занимает значительное время, как при печати некоторого блока данных, то драйвер блокируется до тех пор, пока операция не завершится, и обработчик прерывания не разблокирует его. Если команда ввода-вывода выполняется быстро (например, прокрутка экрана), то драйвер ожидает ее завершения без блокирования. Драйверы могут работать с периферийными устройствами тремя основными способами:
По опросу готовности драйвер выполняет следующие действия:
По опросу готовности реализуется синхронный ввод/вывод, при котором отсутствует параллелизм между обработкой и передачей информации. ЦП находится в активном ожидании завершения операции ввода/вывода. Такой способ работы драйверов используется в однопрограммных однопользовательских ОС.
Достоинство — простота. Недостаток — синхронный ввод/вывод, отсутствие параллелизма между вводом/выводом и обработкой.
При работе по прерываниям действия выполняются в следующей последовательности:
Достоинство — асинхронный ввод/вывод, то есть параллельная работа ЦП и ПУ. Используется в мультипрограммных системах.
При работе по прямому доступу к памяти (ПДП) (Direct Memory Access—DMA)действия выполняются в следующем порядке:
Хотя большая часть программного обеспечения ввода-вывода находится внутри ОС, некоторая его часть содержится в библиотеках, связанных с пользовательскими программами. Системные вызовы, включающие вызовы ввода-вывода, обычно делаются библиотечными процедурами. Если программа, написанная на языке С, содержит вызов count = write (fd, buffer, nbytes), то библиотечная процедура write будет связана с программой. Набор подобных процедур является частью системы ввода-вывода. В частности, форматирование ввода или вывода выполняется библиотечными процедурами. Примером может служить функция printf языка С, которая принимает строку формата и, возможно, некоторые переменные в качестве входной информации, затем строит строку символов ASCII и делает вызов write для вывода этой строки. Стандартная библиотека ввода-вывода содержит большое число процедур, которые выполняют ввод/вывод и работают как часть пользовательской программы.
Другой категорией программного обеспечения ввода/вывода является подсистема спулинга (spooling). Спулинг — это способ работы с выделенными устройствами в мультипрограммной системе. Рассмотрим типичное устройство, требующее спулинга — строчный принтер. Хотя технически легко позволить каждому пользовательскому процессу открыть специальный файл, связанный с принтером, такой способ опасен из-за того, что пользовательский процесс может монополизировать принтер на произвольное время. Вместо этого создается специальный процесс — монитор, который получает исключительные права на использование этого устройства. Также создается специальный каталог, называемый каталогом спулинга. Для того чтобы напечатать файл, пользовательский процесс помещает выводимую информацию в этот файл и помещает его в каталог спулинга. Процесс-монитор по очереди распечатывает все файлы, содержащиеся в каталоге спулинга.
Лабораторная работа №1. Общие принципы построения сетей.
Простейшая сеть из двух компьютеров.
Исторически главной целью объединения компьютеров в сеть было разделение ресурсов:
пользователи компьютеров, подключенных к сети, или приложения, выполняемые на этих компьютерах, получают возможность автоматического доступа к разнообразным ресурсам остальных компьютеров сети, к числу которых относятся:
• периферийные устройства, такие как диски, принтеры, плоттеры, сканеры и др.;
• данные, хранящиеся в оперативной памяти или на внешних запоминающих устройствах;
• вычислительная мощность (за счет удаленного запуска «своих» программ на «чужих» компьютерах).
Чтобы обеспечить пользователей разных компьютеров возможностью совместного использования ресурсов сети, компьютеры необходимо оснастить некими дополнительными сетевыми средствами.
Рассмотрим простейшую сеть, состоящую из двух компьютеров, к одному из которых подключен принтер (рис. 2.1).
• Интерфейс компьютер—компьютер позволяет двум компьютерам обмениваться информацией. С каждой стороны он реализуется парой:
— аппаратным модулем, называемым сетевым адаптером,или сетевой интерфейсной картой(Network Interface Card, NIC);
— драйвером сетевой интерфейсной карты— специальной программой, управляющей работой сетевой интерфейсной карты.
• Интерфейс компьютер—периферийное устройство (в данном случае интерфейс компьютер—принтер) позволяет компьютеру управлять работой периферийного устройства (ПУ). Этот интерфейс реализуется:
—со стороны компьютера — интерфейсной картойи драйвером ПУ(принтера), подобным сетевой интерфейсной карте и ее драйверу;
—со стороны ПУ — контроллером ПУ(принтера), обычно представляющий собой аппаратное (встречаются и программно-управляемые контроллеры), принимающее от компьютера как данные, например байты информации, которую нужно распечатать на бумаге, так и команды, которые он отрабатывает, управляя электромеханическими частями периферийного устройства, например выталкивая лист бумаги из принтера или перемещая магнитную головку диска.
Связь компьютера с периферийным устройством
Для того чтобы решить задачу организации доступа приложения, выполняемого на компьютере А, к ПУ через сеть, давайте, прежде всего, посмотрим, как управляет этим устройством приложение, выполняемое на компьютере В, к которому данное ПУ подключено непосредственно (см. рис. 2.2).
1. Пусть приложению В в какой-то момент потребовалось вывести на печать некоторые данные. Для этого приложение обращается с запросом на выполнение операции ввода-вывода к операционной системе (как правило, драйвер не может быть запущен на выполнение непосредственно приложением). В запросе указываются адрес данных, которые необходимо напечатать (адрес буфера ОП), и информация о том, на каком
периферийном устройстве эту операцию требуется выполнить.
2. Получив запрос, операционная система запускает программу — драйвер принтера.
С этого момента все дальнейшие действия по выполнению операции ввода-вывода со стороны компьютера реализуются только драйвером принтера и работающим под его управлением аппаратным модулем — интерфейсной картой принтера без участия приложения и операционной системы.
3. Драйвер принтера оперирует командами, понятными контроллеру принтера, такими, например, как «Печать символа», «Перевод строки», «Возврат каретки». Драйвер в определенной последовательности загружает коды этих команд, а также данные, взятые из буфера ОП, в буфер интерфейсной карты принтера, которая побайтно передает
их по сети контроллеру принтера.
4. Интерфейсная карта выполняет низкоуровневую работу, не вдаваясь в детали, касающиеся логики управления устройством, смысла данных и команд, передаваемых ей драйвером, считая их однородным потоком байтов. После получения от драйвера очередного байта интерфейсная карта просто последовательно передает биты в линию связи, представляя каждый бит электрическим сигналом. Чтобы контроллеру принтера стало понятно, что начинается передача байта, перед передачей первого бита информационная карта формирует стартовый сигналспецифической формы, а после передачи последнего информационного бита — стоповый сигнал.Эти сигналы синхронизируют передачу байта. Контроллер, опознав стартовый бит, начинает принимать информационные биты, формируя из них байт в своем приемном буфере. Помимо информационных битов карта может передавать бит контроля четности для повышения достоверности обмена. При корректно выполненной передаче в буфере принтера устанавливается соответствующий признак.
5. Получив очередной байт, контроллер интерпретирует его и запускает заданную операцию принтера. Закончив работу по печати всех символов документа, драйвер принтера сообщает операционной системе о выполнении запроса, а та, в свою очередь, сигнализирует об этом событии приложению.
Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 647 | Нарушение авторских прав
Назначение. Операционная система (ОС) — неотъемлемая часть программного обеспечения компьютера, управляющая всеми его аппаратными компонентами. Другими словами, ОС — совокупность программ, обеспечивающая целостное функционирование всех компонентов компьютера и предоставляющая пользователю доступ к ресурсам компьютера. Функции ОС Рис. 2.
Рис. 2. Функции ОС
Современные операционные системы выполняют три основные функции. Во-первых, они упрощают использование аппаратных средств компьютера, и делает работу с ним эффективной и удобной. Во-вторых, важным свойством операционных систем является унификация программного обеспечения. Раньше программы были машинно-зависимыми. То есть программа, написанная для одного компьютера, не могла работать на другом, пусть даже таком же компьютере, без корректировки.
С появлением операционных систем, программистам больше не надо переписывать приложения для каждого нового компьютера, так как все машинно-зависимые части программы были перенесены в код операционных систем. В-третьих, операционная система должна быть организована так, чтобы она допускала эффективную разработку, тестирование и внедре¬ние новых приложений и системных функций, причем это не должно ме¬шать нормальному функционированию вычислительной системы.
Состав ОС. Структуру ОС составляют следующие модули:
Загрузка ОС. Файлы, составляющие ОС, хранятся на диске, поэтому система называется дисковой операционной (ДОС). Известно, что для их выполнения программы — и, следовательно, файлы ОС — должны находиться в оперативной памяти (ОЗУ). Однако, чтобы произвести запись ОС в ОЗУ, необходимо выполнить программу загрузки, которой сразу после включения компьютера в ОЗУ нет. Выход из этой ситуации состоит в последовательной, поэтапной загрузке ОС в оперативную память.
Первый этап загрузки ОС. В системном блоке компьютера находится постоянное запоминающее устройство (ПЗУ, постоянная память, ROM — Read Only Memory — память с доступом только для чтения), в котором содержатся программы тестирования блоков компьютера и первого этапа загрузки ОС. Они начинают выполняться с первым импульсом тока при включении компьютера (это возможно, поскольку информация в ROM хранится в виде электронных схем, что допускает ее сохранение и после выключения компьютера, то есть она обладает свойством энергонезависимости). На этом этапе процессор обращается к диску и проверяет наличие на определенном месте (в начале диска) очень небольшой программы-загрузчика (BOOT). Если эта программа обнаружена, то она считывается в ОЗУ и ей передается управление.
Второй этап загрузки ОС. Программа-загрузчик (BOOT), в свою очередь, ищет на диске базовый модуль ОС, переписывает его память и передает ему управление.
Третий этап загрузки ОС. В состав базового модуля входит основной загрузчик, который ищет остальные модули ОС и считывает их в ОЗУ. После окончания загрузки ОС управление передается командному процессору и на экране появляетсяприглашение системы к вводу команд пользователя.
Заметим, что в оперативной памяти во время работы компьютера обязательно должны находиться базовый модуль ОС и командный процессор. Следовательно, нет необходимости загружать в оперативную память все файлы ОС одновременно. Драйверы устройств и утилиты могут подгружаться в ОЗУ по мере необходимости, что позволяет уменьшать обязательный объем оперативной памяти, отводимый под системное программное обеспечение.