Понятие операционной системы персонального компьютера. Основные интерфейсы компьютерной системы.

Структура программного обеспечения персонального компьютера.

Компьютерная система состоит из:

- аппаратуры (hardware)

- системных программ (system programms) – для обеспечения удобства выполнения приклидных программ

-- ОС

-- Оболочки ОС (командный интерпретатор)

-- Системные программы (сюда входят средства разработки ПО)

- компилятор

- редактор

- интерпретатор команд

- компоновщик

- отладчик

- прикладных программ (application programms)

 

 

 

Понятие операционной системы персонального компьютера. Основные интерфейсы компьютерной системы.

Определение ОС:

ОС – это набор программных средств, выполняющих функции

- обеспечения интерфейса пользователя-программиста с оборудованием (Hardware) и

- повышения эффективности функционирования вычислительной системы путем рационального управления ее ресурсами.

Операционная система как виртуальная машина

— Интерфейс между пользователем и компьютером

— Скрывает особенности устройств внешней памяти

— Скрываются детали обработки прерываний, управления памятью и т.д.

— Создается иллюзия неограниченного размера оперативной памяти и числа процессоров

— С виртуальной машиной проще иметь дело

 

Операционная система как менеджер ресурсов

— Буферизация на диске данных, предназначенных для печати, и организации очереди на печать

— Управление ресурсами и их защита для многопользовательских компьютеров

— Упорядоченное и контролируемое распределение процессоров, памяти и других ресурсов между различными программами

 

Интерфейсы ПО:

- Сначала пользователь взаимодействовал напрямую с железом с помощью коммутационных шнуров (пользователи были учеными), потом начали появляться тумблеры, съемные панели. Это длилось долго, вплоть до 70-80 годов

Было неудобно, медленно, нерационально выполнялись повторяющиеся операции

 

- Потом появилась память (магнитные реле, системы задержки на трубках) и вслед за ней – библиотеки программ ввода-вывода

 

- Потом появилось FirmWare – ПО от разработчика железа, встроенное в это железо. Это программы базового ввода –вывода BIOS.

Оно выполняет простейшие действия:

- прием символа с клавы

- вывод на экран

- чтение с жесткого диска

Программы работали, обращаясь к БИОС, а БИОС работал одинаково на всех видах железа.

 

- Потом стали появляться первые Оси. Они были удобнее и предоставляли прикладной АПИ интерфейс, набор системных вызовов, которые были доступны прикладной программе.

На сегодня роль FirmWare – осталась только на этапе загрузки системы. ОС общается напрямую с железом. Пользователь не общается с железом, приложение уже не общается с FirmWare, ОС после загрузки тоже не общается с FirmWare.

 

И вообще, для универсальности ОС вместо общения с БИОС общается со специальным HAL (Hardware abstraction layer) – виртуальная оболочка общения с аппаратными средствами, а она уже общается с аппаратурой.

 

- Для унификации общения ОС с разными аппаратными средствами существуют специальные проги – драйвера. Драйвер реализует IO driver interface, предоставляя универсальный набор функций для данного устройства, с которыми может работать Ось или ПО.

 

- Для общения пользователя и ПО существует специальный слой – оболочка, который (и не один) есть у любой ОС.

Существуют два типа оболочек: CUI и GUI.

Оболочка для CUI – cmd.exe – только символьная информация

Для GUI – Windows Explorer.

3 ступени развития:

- виндовс 2 – почти ничего

- виндовс 3

- 95 и НТ

- 8 – MetroStyle

В 8.1 – не функциональные вызовы уже, а обращение к компонентам.