13. Операционная система, ее функции. Пользовательский интерфейс.

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Основные функции:

- Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).

- Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.

- Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).

- Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).

- Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.

- Обеспечение пользовательского интерфейса.

- Сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции:

- Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

- Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.

- Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.

- Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.

- Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

- Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.

- Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа

Компоненты операционной системы:

Загрузчик

Ядро

Командный процессор (интерпретатор)

Драйверы устройств

Интерфейс

Пользовательский интерфейс:

разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.

- вывода информации из устройства к пользователю — весь доступный диапазон воздействий на организм человека (зрительных, слуховых, тактильных, обонятельных и тд.) — экраны (дисплеи, проекторы) и лампочки, динамики, зуммеры и сирены, вибромоторы и тд.

- ввода информации/команд пользователем в устройство — множество всевозможных устройств, для контроля состояния человека — кнопки, переключатели, потенциометры, датчики положения и движения, сервоприводы, жесты лицом и руками, даже съём мозговой активности пользователя.

14, Файл. Форматы и типы файлов. Иерархическая структура данных на компьютере.

Информация на диске хранится в виде файлов. Файлом называется поименованная область памяти на физическом носителе. В соответствии с характером хранимой информации файлу обычно приписывают тип. Задание типа осуществляет либо сам пользователь, либо программа, порождающая файл.

Для однозначной идентификации файла используется уникальное имя файла и тип. Имя может содержать до 255 букв английского и национального алфавита, специальных знаков, тип состоит из нескольких букв и знаков. Полное имя файла образуется из двух частей: имени и типа, разделенных точкой.

Примеры имен файлов: command.com, winnt.exe, start.bat, readme.txt, Доклад_по_информатике.doc

Файл также имеет размер, указываемый в байтах. При создании файла регистрируется его дата и время создания. А также учитываются атрибуты, назначенные файлу. Атрибут «только чтение» — запрещает изменять содержимое файла, атрибут «архивный» — служит для определения некоторыми программами, следует ли архивировать этот файл, атрибут «системный» — указывает, что файл принадлежит операционной системе и необходим для ее нормальной работы. Такой файл ни в коем случае нельзя удалять, файл с атрибутом «скрытый» — нельзя ни увидеть, ни использовать, если неизвестно его имя. Некоторые операционные системы добавляют свои атрибуты, например, кому разрешено читать или редактировать файл, хранится ли файл на диске в сжатом либо зашифрованном виде и т. д.

При большом количестве файлов на диске возникает необходимость как-то структурировать и упорядочить дисковое пространство. Это позволяют сделать каталоги. Каталог — это группа файлов на одном носителе, объединенных по какому-либо критерию. Каталог имеет имя и может быть зарегистрирован в другом каталоге. Это означает, что он включен в последний как целое и тогда говорят, что он является подчиненным каталогом (подкаталогом). Так образуется древовидная, иерархическая файловая система. Имя каталога задается по тем же правилам, что и имя файла. На каждом дисковом носителе имеется корневой каталог, в котором зарегистрированы файлы и каталоги первого уровня.

При большом количестве файлов и каталогов уже недостаточно знать только имя файла для быстрого поиска его на диске. Для точной идентификации файла необходимо, кроме имени, указать его местоположение — цепочку подчиненных каталогов. Такая цепочка называется полным путем размещения файла на диске.

Пример: С:\Школа\Рефераты\Информатика.doc

Имя диска, имена каталогов и имя файла отделяются друг от друга косой чертой.

Иерархическая структура данных на компьютере.

Иерархическая модель данных — представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья).