10.11. Понятие операционной системы.

Операционная система – это набор обычных программ или микропрограмм, которые обеспечивают возможность использования аппаратуры МПС.

Задача операционных систем заключается в том, чтобы сделать аппаратуру МПС доступной и по возможности удобной для пользователей.

Операционные системы обеспечивают также рациональное и координированное управление аппаратурой для достижения высокой производительности.

Операционная система взаимодействует с операторами, прикладными программистами, системными программистами, администраторами, программами, аппаратными средствами, пользователями.

Пользователи – это абоненты МПС, которые применяют её для выполнения полезной работы.

Операторы – это специально подготовленные люди, которые следят за работой операционной системы, по её запросам вмешиваются в работу МПС для устранения каких-либо препятствий и т.д.

Системные программисты осуществляют настройку операционной системы применительно к требованиям конкретной МПС и при необходимости доработку для обслуживания новых типов устройств.

Администраторы – это люди, которые устанавливают принципы и порядок работы на МПС и взаимодействуют с операционной системой, чтобы обеспечить соблюдение принятого порядка.

Программы обращаются к операционным системам при помощи специальных команд, известных под различными названиями: вызов супервизора (программа, осуществляющая планирование вычислительного процесса, распределение ресурсов системы и обработку прерываний), вызов монитора и т.д.

Операционной системе, как правило, присваивается статус самого полномочного пользователя.

Она имеет возможность доступа ко всем видам аппаратных ресурсов, всем программам пользователя, данным и т.д.

Операционная система реализует множество различных функций, в том числе:

• определяет так называемый "интерфейс пользователя";

• обеспечивает разделение аппаратурных ресурсов между пользователями;

• даёт возможность работать с общими данными в режиме коллективного пользователя;

• планирует доступ пользователей к общим ресурсам;

• обеспечивает эффективное выполнение операций ввода-вывода;

• осуществляет восстановление информации и вычислительного процесса в случае ошибок.

Операционная система, по сути, является администратором ресурсов.

Она управляет процессорами или микропроцессорами, памятью, устройствами ввода-вывода, данными.

Важной компонентой операционной системы является файловая система.

10.12. Функции файловой системы.

Файлом называется поименованная совокупность данных, обычно размещаемая во внешней памяти.

Элементами файла являются поля и записи.

Полем называется группа взаимосвязанных символов.

Числовое поле содержит только цифры, алфавитное поле – только буквы и пробелы, алфавитно-цифровое поле – только цифры, буквы и пробелы, символьное поле – какие-либо специальные символы.

Например, 365 – это числовое поле, Алфавитный символ – алфавитное поле, 15 устройств – алфавитно-цифровое поле, $367 – символьное поле.

Группа взаимосвязанных полей носит название записи.

По отношению к каждому из нас запись может содержать отдельные поля, где, например, будут указаны идентификационный номер, фамилия, номер телефона, адрес местожительства и т.д.

Ключ записи – это управляющее поле, которое однозначно идентифицирует данную запись.

Например, при расчёте заработанной платы в качестве ключа записи может использоваться табельный номер служащего.

Группа взаимосвязанных записей является файлом.

Например, файл вашей группы может содержать по одной записи для каждого студента.

Для манипуляций с файлом как с единым целым предусматриваются такие команды, как

• открыть (open) – подготавливает файл к обращению;

• закрыть (close) – запрещает дальнейшее обращение к файлу, пока он не будет вновь открыт;

• создать (create) – обеспечивает формирование нового файла;

• уничтожить (destroy) – разрушает файл;

• копировать (copy) – создаёт ещё один экземпляр существующего файла с новым именем;

• переименовать (rename) – изменяет имя файла;

• вывести (list) – обеспечивает распечатку листинга или воспроизведение файла на экране монитора.

Операции с элементами файла (обычно с записями) можно производить с помощью таких команд, как

• прочитать (read) – обеспечивает ввод элемента данных из файла в процесс обработки;

• записать (write) – обеспечивает вывод элемента данных из процесса обработки в файл;

• обновить (update) – обеспечивает модификацию существующего элемента данных;

• вставить (insert) – обеспечивает добавление нового элемента данных;

• исключить (delete) – обеспечивает исключение элемента данных из файла.

Управление файлами осуществляет файловая система.

Файловая система – это часть системы управления памятью, ответственная преимущественно за управление файлами, хранящимися во внешней памяти.

Файловая система должна реализовывать следующие основные функции:

1. предоставлять пользователям возможность создавать, модифицировать и уничтожать файлы;

2. предоставлять возможность пользователям разделять файлы друг от друга под тщательным контролем с тем, чтобы они могли эффективно взаимодействовать при выполнении общей работы;

3. механизм для разделения файлов должен предусматривать различные варианты контролируемого доступа, например доступ для чтения, доступ для записи, доступ для выполнения или различные сочетания этих видов доступа;

4. предоставлять пользователям возможность задавать удобные для прикладной программы структуры файлов;

5. предоставлять пользователям возможность управлять передачами информации между файлами;

6. предотвращать любую случайную потерю или злоумышленное разрушение информации;

7. иметь "дружественный" интерфейс с пользователем, чтобы пользователь не задумывался о конкретных физических устройствах, на которых хранятся его данные, о форматах данных или о физических средствах обмена данными с этими устройствами.