Обычно ПЭВМ включает три основных устройства: системный блок, клавиатуру и дисплей (монитор).
Однако для расширения функциональных возможностей ПЭВМ можно подключить различные дополнительные периферийные устройства, в частности: печатающие устройства (принтеры), накопители на магнитной ленте (стриммеры), различные манипуляторы (мышь, джойстик, трекбол, световое перо), устройства оптического считывания изображений (сканеры), графопостроители (плоттеры) и др.
Эти устройства подсоединяются к системному блоку с помощью кабелей через специальные гнезда (разъемы), которые размещаются обычно на задней стенке системного блока.
В некоторых моделях ПЭВМ при наличии свободных гнезд дополнительные устройства вставляются непосредственно в системный блок, например, модем для обмена информацией с другими ПЭВМ через телефонную связь или стриммер для хранения больших массивов информации на МЛ.[1]
ПЭВМ, как правило, имеет модульную структуру. Все модули связаны с системной магистралью (шиной).
Системная магистраль. Она выполняется в виде совокупности шин, используемых для передачи данных, адресов и управляющих сигналов. Количество линий в адресно-информационной шине определяется разрядностью кодов адреса и данных, а количество линий в шине управления — числом управляющих сигналов, используемых в ПЭВМ.
Системный блок. Являясь главным в ПЭВМ, этот блок включает в свой состав: центральный микропроцессор, сопроцессор, модули оперативной и постоянной памяти, контроллеры, накопители на магнитных дисках и другие функциональные модули. Набор модулей определяется типом ПЭВМ. Пользователи по своему желанию могут изменять конфигурацию ПЭВМ, подключая дополнительные периферийные устройства.
В системный блок может быть встроено звуковое устройство, с помощью которого пользователю удобно следить за работой машины, вовремя обращать внимание на возникшие сбои в отдельных устройствах или на возникновение необычной ситуации при решении задачи на ПЭВМ.[2]
Со звуковым устройством часто связан таймер, позволяющий вести отсчет времени работы машины, фиксировать календарное время, указывать на окончание заданного промежутка времени при выполнении той или иной задачи.
Контроллеры (К). Эти устройства служат для управления внешними устройствами. Каждому ВУ соответствует — свой контроллер. Электронные модули-контроллеры реализуются на отдельных печатных платах, вставляемых внутрь системного блока. Такие платы часто называют адаптерами ВУ (от адаптировать — приспосабливать). После получения команды от микропроцессора контроллер функционирует автономно, освобождая микропроцессор от выполнения специфических функций, требуемых для того или другого конкретного ВУ.
Контроллер содержит регистры двух типов — регистр состояния (управления) и регистр данных. Эти регистры часто называют портами ввода-вывода. За каждым портом закреплен определенный номер — адрес порта. Через порты пользователь может управлять ВУ, используя команды ввода-вывода. Программа, выполняющая по обращению из основной выполняемой программы операции ввода-вывода для конкретного устройства или группы устройств ПЭВМ, входит в состав ядра операционной системы ПЭВМ.[3]
Для ускорения обмена информацией между микропроцессором и внешними устройствами в ПЭВМ используется прямой доступ к памяти (ПДП). Контроллер ПДП, получив сигнал запроса от внешнего устройства, принимает управление обменом на себя и обеспечивает обмен данными с ОП, минуя центральный микропроцессор. В это время микропроцессор продолжает без прерывания выполнять текущую программу. Прямой доступ к памяти, с одной стороны, освобождает микропроцессор от непосредственного обмена между памятью и внешними устройствами, а с другой стороны, позволяет значительно быстрее по сравнению с режимом прерываний удовлетворять запросы на обмен.
Микропроцессор. Ядром любой ПЭВМ является центральный микропроцессор, который выполняет функции обработки информации и управления работой всех блоков ПЭВМ.
11.Систе?мноепрогра?ммноеобеспе?чение — комплекс программ, которые обеспечиваютуправление компонентами компьютерной системы, такими как процессор, оперативная память, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование, выступая как «межслойный интерфейс», с одной стороны которого аппаратура, а с другой — приложения пользователя. В отличие от прикладного программного обеспечения, системное не решает конкретные практические задачи, а лишь обеспечивает работу других программ, предоставляя им сервисные функции, абстрагирующие детали аппаратной и микропрограммной реализации вычислительной системы, управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы.
Системное программирование — создание системного программного обеспечения, системный программист — программист, специализирующийся на системном программировании.
Отнесение того или иного программного обеспечения к системному условно, и зависит от соглашений, используемых в конкретном контексте. Как правило, к системному программному обеспечению относятся операционные системы[?], утилиты[?], системыпрограммирования[?], системыуправлениябазамиданных[?], широкийкласссвязующегопрограммногообеспечения.
Место системного программного обеспечения в многоуровневой схеме вычислительной системы
Виды системного программного обеспечения.
Есть два вида системного программного обеспечения. Это базовое и сервисное. Базовое программное обеспечение состоит из минимального набора программных средств, которые занимаются обеспечиванием работы компьютера. Базовое программное обеспечение уже поставляется вместе с компьютером. Для возможности базового программного обеспечения обязательно нужно сервисное обеспечение программы и также программный комплекс для организации более лучшего и более удобного места для работы пользователя.Операционные системы[править | править исходный текст]
Основная статья: Операционная система
Операционная система — комплекс системных программ, расширяющий возможности вычислительной системы, а также обеспечивающий управление её ресурсами, загрузку и выполнение прикладных программ, взаимодействие с пользователями. В большинстве вычислительных систем операционные системы являются основной, наиболее важной (а иногда единственной) частью системного программного обеспечения.
Функции операционных систем[править | править исходный текст]
Основные функции (простейшие операционные системы):
Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение.
Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальная память).
Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.
Сетевые операции, поддержка стека протоколов.
Понятие операционной системы[править | править исходный текст]
Существуют две группы определений операционных систем: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.
Есть приложения вычислительной техники, для которых операционные системы излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без операционной системы, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных операционных систем. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы (последнее особенно верно в отношении программируемого коммутационного оборудования: файрволов, маршрутизаторов).
Основные идеи операционных систем[править | править исходный текст]
Предшественником операционных систем следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).
В 1950-60-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональные возможности операционных систем: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.
Встроенные программы[править | править исходный текст]
Встроенные программы или firmware — это программы, «зашитые» в цифровые электронные устройства. В ряде случаев (например, BIOS IBM-PC совместимых компьютеров) являются по сути частью операционной системы, хранящейся в постоянной памяти. В достаточно простых устройствах вся операционная система может быть встроенной. Многие устройства современных компьютеров имеют собственные «прошивки», осуществляющие управление этими устройствами и упрощающие взаимодействие с ними.
Утилиты[править | править исходный текст]
Основная статья: Утилита
Утилиты (англ. utility или tool) — программы, предназначенные для решения узкого круга вспомогательных задач. Иногда утилиты относят к классу сервисного программного обеспечения.
Утилиты используются для мониторинга показателей датчиков и производительности оборудования (например, мониторинга температур процессора или видеоадаптера), управления параметрами оборудования (ограничение максимальной скорости вращения CD-привода; изменение скорости вращения вентиляторов), контроля показателей (проверка ссылочной целостности; правильности записи данных), расширения возможностей (форматирование или переразметка диска с сохранением данных, удаление без возможности восстановления).
Типы утилит[править | править исходный текст]
Дисковые утилиты
Дефрагментаторы
Проверка диска — поиск неправильно записанных либо повреждённых различным путём файлов и участков диска и их последующее удаление для эффективного использования дискового пространства.
Очистка диска — удаление временных файлов, ненужных файлов, чистка «корзины».
Разметка диска — деление диска на логические диски, которые могут иметь различные файловые системы и восприниматься операционной системой как несколько различных дисков.
Резервное копирование — создание резервных копий целых дисков и отдельных файлов, а также восстановление из этих копий.
Сжатие дисков — сжатие информации на дисках для увеличения вместимости жёстких дисков.
Утилиты работы с реестром
Утилиты мониторинга оборудования
Тесты оборудования
Системы программирования[править | править исходный текст]
К этой категории относятся системные программы, предназначенные для разработки программного обеспечения:
ассемблеры — компьютерные программы, осуществляющие преобразование программы в форме исходного текста на языке ассемблера в машинные команды в виде объектного кода;
трансляторы — программы или технические средства, выполняющее трансляцию программы;
компиляторы — Программы, переводящие текст программы на языке высокого уровня, в эквивалентную программу на машинном языке.
интерпретаторы — Программы (иногда аппаратные средства), анализирующие команды или операторы программы и тут же выполняющие их;
компоновщики (редакторы связей) — программы, которые производят компоновку — принимают на вход один или несколько объектных модулей и собирают по ним исполнимый модуль;
препроцессоры исходных текстов — это компьютерные программы, принимающие данные на входе, и выдающие данные, предназначенные для входа другой программы, например, такой, как компилятор;
отла?дчики (англ. debugger) — модули среды разработки или отдельные программы, предназначенные для поиска ошибок в программах;
текстовые редакторы — компьютерные программы, предназначенные для создания и изменения текстовых файлов, а также их просмотра на экране, вывода на печать, поиска фрагментов текста и т. п.;
специализированные редакторы исходных текстов — текстовые редакторы для создания и редактирования исходного кода программ. Специализированный редактор исходных текстов может быть отдельным приложением, или быть встроен в интегрированную среду разработки;
библиотеки подпрограмм — сборники подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения;
редакторы графического интерфейса.
Системы управления базами данных[править | править исходный текст]
Основная статья: СУБД
Систе?мауправле?нияба?замида?нных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.
Так как системы управления базами данных не являются обязательным компонентом вычислительной системы, зачастую их не относят к системному программному обеспечению. Часто СУБД осуществляют лишь служебную функцию при работе других видов программ (веб-серверы, серверы приложений), поэтому их не всегда можно отнести к прикладному программному обеспечению. Поэтому СУБД иногда относят к промежуточному программному обеспечению (Middleware)
Основные функции СУБД[править | править исходный текст]
управление данными во внешней памяти (на дисках);
управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
поддержка языков баз данных (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Классификация СУБД по способу доступа к базе данных[править | править исходный текст]
Файл-серверные, в которых файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере, а программная реализация СУБД располагается на каждом клиентском компьютере целиком. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Всплеск популярности файл-серверных систем управления базами данных относится к концу 1980-х — началу 1990-х годов.
Клиент-серверные СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера (см. Клиент-сервер).
Встраиваемые — программные библиотеки, которые позволяют унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине.
12.Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, функциямикоторого является контроль использования и распределения ресурсов вычислительной системы и организация взаимодействия пользователя с компьютером.
Первая версия Windows появилась в 1986 году. Начиная с этого времени и вплоть до наших дней, операционная система не прекращает свое развитие. На основе устаревших версий создаются новые, более доработанные версии. С учетом новых потребностей пользователей выпускаются более современные версии Windows. Меняется организация работы Windows, повышается ее надежность и основные возможности.
С появлением Windows XP система стала сложнее, но зато она гораздо реже дает сбои в работе. Все это обеспечивается новыми идеями в создании ОС Windows XP. Операционная система Windows — является самой распространенной системой. Сетевые возможности WindowsХР имеют множество преимуществ, среди которых можно отметить мощность и простоту использования. Среди достоинств системы выделяется надежность. Программное обеспечение ОС защищает компьютер от вирусов и несанкционированного использования информации другими лицами.
Таким образом, изучив операционную систему Windows можно сделать вывод, что операционная система Windows — наиболее популярная и распространенная операционная система во всем мире, и для большинства пользователей она наиболее подходящая ввиду своей простоты, неплохого интерфейса, приемлемой производительности и огромного количества прикладных программ для нее.
Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, функциями которого является контроль использования и распределения ресурсов вычислительной системы и организация взаимодействия пользователя с компьютером.
Система загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.
Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера — это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.
Операционные системы для ПК различаются по нескольким параметрам. В частности, ОС бывают:
однозадачные и многозадачные;
однопользовательские и многопользовательские;
сетевые и несетевые.
Кроме того, операционная система может иметь командный или графический многооконный интерфейс (или оба сразу).
Однозадачные операционные системы позволяют в каждый момент времени решать только одну задачу. Такие системы обычно позволяют запустить одну программу в основном режиме.
Многозадачные системы позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно.
Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.
В последние годы фактическим стандартом стал графический многооконный интерфейс, где требуемые действия и описания объектов не вводятся в виде текста, а выбираются из меню, списков файлов и т.д.
В настоящее время, с появлением мощных компьютеров, широкое распространение получили два типа ОС. К первому типу относятся достаточно похожие ОС семейства Windows компании Microsoft. Они многозадачные и имеют многооконный графический интерфейс. На рынке персональных компьютеров с Windows конкурируют ОС типа UNIX. Это многозадачная многопользовательская ОС с командным интерфейсом. В настоящее время разработаны расширения UNIX, обеспечивающие многооконный графический интерфейс. UNIX развивалась в течение многих лет разными компаниями, но до недавнего времени она не использовалась на персональных компьютерах, т.к. требует очень мощного процессора, весьма дорога и сложна, её установка и эксплуатация требуют высокой квалификации. В последние годы ситуация изменилась. Компьютеры стали достаточно мощными, появилась некоммерческая, бесплатная версия системы UNIX для персональных компьютеров — система Linux. По мере роста популярности этой системы в ней появились дополнительные компоненты, облегчающие её установку и эксплуатацию. Немалую роль в росте популярности Linux сыграла мировая компьютерная сеть Internet. Хотя освоение Linux гораздо сложнее освоения систем типа Windows, Linux — более гибкая и в то же время бесплатная система, что и привлекает к ней многих пользователей.
Файловая система
Файловая система (filesystem) – функциональная часть операционной системы,которая отвечает за обмен данными с внешними запоминающими устройствами.Операционными системами Windows используется, разработанная еще для DOSфайловая система FAT, в которой для каждого раздели и тома DOS имеетсязагрузочный сектор, а каждый раздел DOS содержит две копии таблицыразмещенияфайлов (fileallocationtable – FAT). FAT представляет собойматрицу, которая устанавливает соотношение между файлами и папками разделаи их физическим местоположением на жестком диске. Перед каждым разделомжесткого диска последовательно расположены две копии FAT. Подобнозагрузочным секторам, FAT располагается за пределами области диска, видимойдля файловой системы. При записи на диск файлы не обязательно занимаютпространство, эквивалентное их размеру. Обычно файлы разбиваются накластерыопредеенного размера, которые могут быть разбросаны по всемуразделу. В результате таблица FAT представляет собой не список файлов и ихместоположения, а список кластеров раздела и их содержимого, а в концекаждого описания содержится ссылка на следующий занимаемый файлом кластер.Элементы таблицы FAT представляют собой 12-, 16- и 32-битовыешестнадцатьричные числа, размер которых определяется программой FDISK, а
значение непосредственно создается программой FORMAT. Все гибкие диски, атакже жесткие диски размером до 16 Мбайт используют в FAT 12-битовыеэлементы. Жесткие и съемные диски, имеющие размер от 16 Мбайт и более,обычно используют 16-битовые элементы. В Windows98 для дисков объемом более512 Мбайт может использоваться файловая система FAT32 с 32-битовымэлементами таблицы FAT. Очевидно, чем меньше размер кластеров раздела, тембольше их будет содержаться в этом разделе и тем больше размер таблицыразмещения файлов FAT, а, значит, дольше а ней выполняется поискинформации, необходимой для доступа к файлу. Зачем же тогда необходимоуменьшать размер кластера? Дело в том, что размер файла может бытьпроизвольным, однако, при записи на диск, Windows разбивает файл нанесколько кластеров. В итоге последний кластер почти никогда не бываетзаполнен до конца. Оставшееся пустое пространство, называемое люфтом,существует до тех пор, пока файл находится на диске. Таким образом, размерпотерянного пространства зависит от размера кластера. Помимо поддержкибольших разделов и меньших кластеров FAT32 иначе использует саму таблицуразмещения файлов. В FAT использовались две идентичные таблицы, одна из
которых служила основной, вторая при выполнении обычных процедур постояннообновлялась, заполняясь при этом возможными ошибками первой копии. FAT32,при невозможном считывании данных из основной таблицы, обращается ко второйкопии, которая и становится основной. Основным недостатком FAT32 являетсянесовместимость с более ранними файловыми системами, а также системой NTFS,применяемой в WindowsNT.КогдаWindows NT впервые вышла в свет, в ней была предусмотрена поддержкатрех файловых систем. Это таблица размещения файлов (FAT), обеспечивавшаясовместимость с MS-DOS, файловая система повышенной производительности(HPFS), обеспечивавшая совместимость с LAN Manager, и новая файловаясистема, носившая название Файловой системы новых технологий (NTFS). NTFSобладала рядом преимуществ в сравнении с использовавшимися на тот моментдля большинства файловых серверов файловыми системами. Для обеспеченияцелостности данных в NTFS имеется журнал транзакций. Подобный подход неисключает вероятности утраты информации, однако, значительно увеличиваетвероятность того, что доступ к файловой системе будет возможен даже в томслучае, если будет нарушена целостность системы сервера. Это становитсявозможным при использовании журнала транзакций для отслеживаниянезавершенных попыток записи на диск при последующей загрузке WindowsNT.Журнал транзакций также используется для проверки диска на наличие ошибоквместо проверки каждого файла, в случае использования таблицы размещенияфайлов. Одним из основных преимуществ NTFS является безопасность. NTFSпредоставляет возможность вносить записи контроля доступа (AccessControlEntries, ACE) в список контроля доступа (AccessControlList, ACL). ACEсодержит идентификационное имя группы или пользователя и маркер доступа,который может быть использован для ограничения доступа к определенномукаталогу или файлу. Этот доступ может предполагать возможность чтения,записи, удаления, выполнения и даже владения файлами. С другой стороны, ACLпредставляет собой контейнер, содержащий одну или более записей ACE. Этопозволяет ограничить доступ отдельных пользователей или групп пользователейк определенным каталогам или файлам в сети. Кроме того NTFS поддерживаетработу с длинными именами, имеющими длину до 255 символов и содержащимизаглавные и строчные буквы в любой последовательности. Одной из главныххарактеристик NTFS является автоматическое создание эквивалентных имен,совместимых с MS-DOS. Также NTFS имеет функцию сжатия, впервые появившуюсяв NT версии 3.51. Она обеспечивает возможность сжатия любого файла,каталога или диска NTFS. В отличии от программ сжатия MS-DOS, создающихвиртуальный диск, имеющий вид скрытого файла и подвергающий сжатию вседанные на этом диске, Windows NT использует дополнительный уровень файловойподсистемы для сжатия и разуплотнения требуемых файлов без создания
виртуального диска. Это оказывается полезным при сжатии либо определеннойчасти диска (например, пользовательского каталога), либо файлов, имеющихопределенный тип (например, графических файлов). Единственным недостаткомсжатия NTFS является невысокий, в сравнении со схемами сжатия MS-DOS,уровень компрессии. Зато NTFS отличается более высокой надежностью ипроизводительностью.
14.
Классификация и структура ПО: системное, общего назначения, специальное
По функциональному признаку различают следующие виды ПО:
§ Системное;
§ Общее;
§ Специальное.
Под системным (базовым) понимается ПО, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакторы связей, отладчики и пр.).
Основные функции операционных систем (ОС) заключаются в управлении ресурсами (физическими и логическими) и процессами вычислительных систем. Физическими ресурсами являются: оперативная память, процессор, монитор, печатающее устройство, магнитные и оптические диски. К логическим ресурсам можно отнести программы, файлы, события и т.д. под процессом понимается некоторая последовательность действий, предписанная соответствующей программой и используемыми ею данными.
Сетевое ПО предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах: сетевыми накопителями на магнитных дисках, принтерами, сканерами, передаваемыми сообщениями и т.д. к сетевому ПО относят ОС, поддерживающие работу ПК в сетевых конфигурациях (сетевые ОС), а также отдельные сетевые программы (пакеты), используемые совместно с обычными, не сетевыми ОС.
Оболочки операционных систем предоставляют пользователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выполнение часто запрашиваемых функций, например, операций с файлами. В целом, программы-оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя.
Программное обеспечение общего назначения используется для решения определенной целевой задачи из проблемной области. Часто такие программы называют приложениями, а программное обеспечение — прикладным. Прикладное ПО может использоваться в промышленном производстве, инженерной практике, научных исследованиях, медицине, управление, делопроизводстве, издательской деятельности, образовании и т.д.
Системное обеспечение. Операционная система MS DOS, структура, назначение блоков. Операционная система MS DOS имеет развитые средства доступа ко всем аппаратным компонентам, обладает достаточно гибкой файловой системой, основанной на иерархической структуре каталогов, удобным командным языком.
Основными компонентами MS DOS являются:
§ Базовая система ввода-вывода (БСВВ) — BIOS (BasicInput/OutputSystem);
§ Системный загрузчик SB (SystemBootstrap) — размещается в блоке начальной загрузки (BootRecord);
§ Модуль расширения BIOS — располагается в скрытом файле io.sys;
§ Модуль обработки прерываний — скрытый файл msdos.sys;
§ Командный процессор — файл command.com;
§ Утилиты, реализующие выполнение внешних команд MS DOS — файлы с расширением COM, например format.com;
§ Драйверы устройств — размещаются в виде файлов на диске;
§ Информация о желательных параметрах настройки MS DOS — при необходимости задается в файле конфигурации config.sys;
§ Командный файл, при необходимости выполняемый для настройки параметров и конфигурирования MS DOS называется autoexec.bat.
БСВВ находится в ПЗУ ПК и устанавливает связь между обладающими некоторыми особенностями техническими средствами и стандартизированным ПО, а именно с ОС. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных функций ОС, связанных с вводом-выводом. BIOS в ПЗУ содержит также тест функционирования ПК, проверяющий работу памяти и устройств при включении питания. Кроме того, он содержит программу вызова загрузчика ОС. БСВВ в ПЗУ является общей и неизменяемой частью всех возможных ОС для данной модели ПЭВМ. Системный загрузчик предназначен для считывания в оперативную память модуля расширения БСВВ и модуля обработки прерываний. Модуль расширения БСВВ придает гибкость ОС, позволяет управлять с ее помощью набором аппаратных средств ПК, наиболее точно удовлетворяющим замыслу разработчиков ОС. Этот модуль сравнительно легко позволяет перекрыть функции БСВВ в ПЗУ и обеспечивает возможность подключения дополнительных драйверов (программ обслуживания внешних устройств).
Модуль обработки прерываний образует верхний уровень ОС, с которым взаимодействует большинство ПП. Компонентами данного модуля являются программы, обеспечивающие работу файловой системы, устройств ввода/вывода, обслуживания некоторых ситуаций, связанных с завершением программ, их принудительным прерыванием и обработкой ошибок.
Командный процессор представляет собой выполнимую программу. Командный процессор выполняет функции:
§ Прием и разбор команд, полученных с клавиатуры или из командного файла;
§ Выполнение встроенных команд MS DOS, находящихся внутри файла COMMAND.COM;
§ Загрузка и выполнение внешних команд MS DOS (утилит) и прикладных программ, хранящихся в виде файлов типа com и exe.
Утилиты, или внешние команды MS DOS, представляют собой программы, поставляемые вместе с ОС в виде файлов. Они выполняют различные обслуживающие действия, например, форматирование дискет, проверку дисков и т.д.
Драйверы устройств представляют собой программы, дополняющие систему ввода/вывода ОС и обеспечивающие обслуживание новых устройств или нестандартное использование имеющихся устройств. В частности, с помощью драйверов, например драйвера ansi.sys, обеспечивается требуемый способ формирования символов и вывода их на принтер. Драйверы загружаются в ОЗУ при загрузке ОС, а их имена указываются в файле конфигурации config.sys.
Загрузка и схема работы. Процесс запуска ПК и подготовки ОС к работе состоит из следующих действий:
1.При включении ПК управление передается БСВВ. Она выполняет тестирование памяти, проверку состояния аппаратуры и инициализирует устройства. Параметры конфигурации ПК извлекаются из так называемой энергонезависимой памяти. При необходимости перед началом инициализации устройств можно передать управление программе изменения параметров конфигурации.
2.Управление конфигурацией ПК (задание параметров винчестера, указание привода для системного диска, задание пароля и др.) выполняется с помощью программы Setup.
3.Вызов загрузчика и загрузка ОС с помощью системного загрузчика.
4.Установка драйверов, задание окружения, путей поиска файлов, числа буферов, числа одновременно открываемых файлов, кодовой таблицы и т.п. выполняются с помощью файлов автозапуска autoexec.bat и конфигурации config.sys.
Файловая система является одной из важнейших подсистем, поскольку вся информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Обращения к файловой системе прикладные программы через функции прерываний MS DOS. С их помощью выполняются все файловые операции: создание и удаление файлов и каталогов, запись и чтение данных, получение справочной информации и др. Файловая система работает с внешними накопителями с помощью драйверов, последние, в свою очередь, пользуются помощью БСВВ.
Система управления памятью используется для распределения основной памяти выполняемым программам. Управление памятью выполняется с помощью блоков управления памятью — МСВ (MemoryControlBlock). Память разбивается на блоки, каждому блоку предшествует МСВ, в котором записываются характеристики этого блока. Для вновь запускаемой программы выделяется нужное количество блоков. При освобождении памяти и при выполнении новых запросов на выделение памяти также используются МСВ с проверкой правильности их содержимого.
Система управления программами при запуске сначала обращается к системе управления памятью для подготовки нужного количества блоков. С помощью файловой системы файл с программой загружается в основную памятью. При необходимости программа настраивается на физический адрес размещения, затем ей передается управление. С помощью системы управления программами решаются также задачи запуска оверлейных программ (программ с перекрытиями) и задачи обеспечения работы резидентных программ (постоянно присутствующих в основной памяти).
Система связи с драйверами устройств. В MS DOS предполагается, что прикладные программы не должны непосредственно вызывать драйверы устройств. По-видимому, такой запрет введен для обеспечения совместимости различных версий ОС. Поэтому операции ввода/вывода в прикладных программах, как правило, выполняются через обращения к ОС, которая при необходимости обращается за помощью к драйверам.
