§5.2. Состав операционной системы

Каждая ОС состоит как минимум из трех обязательных частей.

1. Ядро, командный интерпретатор, «переводчик» с программного языка на «железный», язык машинных кодов.

2. Специализированные программы для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера. Они называются драйверами. Также сюда относятся так называемые «системные библиотеки», используемые как самой операционной системой, так и входящими в ее состав программами.

3. Удобная оболочка, с которой общается пользователь – интерфейс.

Также в состав ОС входят: сервисные программы и справочная система.

Ядро принимает запросы (системные вызовы) от других программ и запускает процессы, выполняющие эти запросы. Можно сказать, что системные программы устанавливают связь между отдельными составными частями компьютера, а также обеспечивают связь компьютера с подключенными к нему устройствами и окружающей средой (с принтером, модемом, дисплеем, клавиатурой, дисководами и т.д.).

Для облегчения взаимодействия пользователя с ОС существуют специальные оболочки. Они могут быть встроены в ОС, а могут представлять собой отдельную программу. Средство взаимодействия с ОС называется интерфейсом. Интерфейс осуществляется через интерпретатор команд с командной строкой или графически.

Интерпретатор команд (командный процессор, shell – «оболочка») нужен для того, чтобы компьютер мог воспринимать и обрабатывать команды пользователя. Эта программа воспринимает команды, поданные пользователем операционной системе. Для того чтобы записывать эти команды, существует «командная строка». Команды пишутся на специальном языке. Интерпретатор команд проверяет написанное на соответствие языковым правилам (синтаксису) и интерпретирует его, то есть переводит на язык, понятный ядру системы. Затем команды выполняются с помощью BIOS или сервисных программ. Некоторые интерпретаторы команд имеют развитые языки, подобные языкам программирования: пользователи могут писать сценарии (или «скрипты»), позволяющие автоматизировать некоторые задачи. Можно сказать, что сценарий представляет собой несколько командных строк подряд плюс дополнительные средства программирования, например, циклы. Сценарию присваивается имя, и затем его можно выполнять, как команду интерпретатора.

Графические программы-оболочки – это программы, предоставляющие пользователю графический интерфейс. На дисплее, кроме командной строки, в которой отдаются команды интерпретатору, появляется возможность вводить команды с помощью мыши. Для того чтобы пользоваться командной строкой, надо знать команды, а с мышью можно выбирать нужную команду на панели инструментов, использовать операцию drag-and-drop («перетаскивание» чего-либо на изображение другой программы и запуска ее) и т.п.

Сервисные программы (утилиты) – это полезные программы, инструменты, помогающие в работе с персональным компьютером. Они позволяют пользователю настраивать систему, работать с файлами (например, архивировать), обслуживать различные носители данных (например, форматировать, проверять, сравнивать диски и дискеты) и т.д.

Справочная система позволяет получить необходимую информацию о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных частей. Справочные системы современных ОС позволяют не только найти ответ на вопрос «что делать?», но и непосредственно из своей среды запустить приложение, делающее это.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

• программы управления вводом/выводом;

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

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

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.