Раздел 2. Операционные системы

Тема занятия:

Понятие об операционной системе.

Цель занятия:

1. Ознакомиться с принципом работы операционной системы.

2. Знакомство с файловой системой.

3. Ознакомиться с программой NORTON COMMANDER.

Основные понятия

Основная программа, называемая операционной системой, управляет компьютером, переводя команды пользователя на язык, понятный аппаратным средствам.

Операционная система (ОС) – общее название программ и программных комплексов, расширяющих функциональные возможности аппаратуры вычислительных машин, повышающих эффективность использования вычислительных средств и облегчающих взаимодействие пользователя с машиной. ОС являются связывающим звеном между компьютером – «железом» (Hard Ware) и его прикладными программами (Soft Ware), образующими высший уровень программного обеспечения.

Рис. 2.1.

Виды ОС – MS-DOS, PC-DOS, DR-DOS, OC/2, UNIX, Windows3/1/3/11., Windows 95, 98, 2000, NT, XP и т.д.

Операционная система выполняет следующие функции:

• Управление работой каждого блока персонального компьютера и их взаимодействием;

• Управление выполнением программ;

• Организацию хранения информации во внешней памяти;

• Взаимодействие пользователя с компьютером, т.е. поддержку интерфейса пользователя.

Обычно операционная система хранится на жестком диске, а при его отсутствии выделяется специальный гибкий диск, который называется системным диском.

Системный диск -диск, где хранятся основные модули операционной системы и сервисные программы (команды), расширяющие ее возможности.

Прикладная программа - это программа предназначенная для решения конкретной задачи в определенной области науки и техники (весь пакет MS Offiсe, 1С:Бухгалтерия, Галактика и т.д.).

Утилиты– это вспомогательные программы, расширяющие возможности ОС (format.com,scandisk.comи т.д.).

Драйвер устройства- программа ОС для управления работой периферийными устройствами: дисководами, дисплеем, клавиатурой, принтером, манипулятором "мышь" и др.

До недавнего времени широко использовалась операционная система MS DOS фирмы Microsoft Corp, ставшая промышленным стандартом для ПК класса IBM PC, поэтому рассмотрение ОС начнем с описания этой системы.

Структура операционной системы MS DOS

Модуль - унифицированная самостоятельная функциональная часть системы, имеющая законченное оформление и средства сопряжения с другими функциональными узлами и модулями.

Операционная система MS DOS состоит из следующих модулей:

Загрузчик операционной системы - это очень короткая программа, осуществляющая считывание в память модулей операционной системы DOS: IO. SYS, MSDOS. SYS, которые потом постоянно находятся в оперативной памяти;

IO. SYS осуществляет все операции обмена информацией с внешними устройствами: клавиатурой, дисплеем, печатающим устройством, адаптером связи и динамиком;

MSDOS. SYS позволяет создавать файлы, а также контролирует области оперативной памяти (ОЗУ);

COMMAND. COM предназначен исключительно для пользователя. Он содержит все, так называемые, "внутренние" или "резидентные" команды, которые выполняются самой операционной системой. Для выполнения других – внешних или транзитных команд командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и если находит её, то загружает в оперативную память и передает ей управление.По окончанию работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд - приглашение DOS.

CONFIG.SYS - файл конфигурации предназначен для загрузки драйверов установки параметров MS DOS и оптимизации работы системы.

Файловая система

Применяемые в ПЭВМ накопители на дисках позволяет хранить большие объемы информации. Однако если записывать информацию на диски бессистемно, то находить быстро те или иные данные будет трудно не только пользователю, но и компьютеру. Поэтому применяется специальная файловая система хранения данных на дисках, предполагающая хранение информации в виде отдельных фрагментов.

Файловая система - часть операционной системы, управляющая размещением и доступом к файлам и каталогам на диске.

Файл служит учетной единицей информации в операционной системе. Любые действия с информацией в MS DOS осуществляется над файлами: запись на диск, вывод на экран, ввод с клавиатуры, печать, считывание информации CD-ROM и т.д.

Итак, файл – это поименованная область на носителе, в которой хранится совокупность логически связанных данных. Доступ к файлу осуществляется через его имя.

В файлах могут храниться разнообразные виды и формы представления информации: тексты, рисунки, чертежи, числа, программы, таблицы и т.п.

Файлы делятся на исполнимые и неисполнимые. Исполнимые файлы представляют собой программы, предназначенные для выполнения конкретных действий. К неисполнимым файлам относят все остальные, в том числе текстовые, графические и т.д.

К файлу можно обращаться с помощью полного имени. Полное имя файла более подробно характеризует файл и образуется из имени файла и типа (расширения), разделенных точкой, которая состоит из 3 символов. Например COMMAND.COM, PAPER.DOC, AUTOEXEC.BAT, ТАБЛИЦА.XLS

Файлы отличаются друг от друга именами. В ОС MSDOSимя файла может состоять от 1 до 8 символов (в операционных системахWindowsдлина имени файла может содержать до 255 символов).

Расширение имени файла является необязательным. Однако многие программы устанавливают расширение имени файла автоматически и по нему можно узнать, какая программа создала файл. В таблице 2.2. приведены часто встречаемые типы расширений.

Таблица 2.2.

Расширение	Тип файла
.COM, .EXE	исполнимые файлы, т. е. готовые к выполнению программы
.BAT	пакетные файлы
.TXT, .DOC	текстовые файлы
.BMP, .PIC, .PCX	файлы картинок
.ARJ, .ZIP, .RAR	файлы - архивы
.BAK	копия файла, делаемая перед его изменением

Часто возникает ситуация, когда надо работать не с одним файлом, а с группой файлов.

Шаблон имени файлов– специальная форма, в которой в полях имени и типа файла используется символы * или ?.

Символ * - служит для замены любой последовательности символов.

Например: Задав имя *.doc, вы обратитесь ко всем документам созданным на Wordе.

Задав имя КУРС *.*, вы обратитесь ко всем файлам, имя которых начинается на КУРС.

Символ ? служит для замены одного символа. В шаблоне может быть использовано несколько таких символов.

Например: Имя RT??. XLS позволит обратиться ко всем файлам типа XLS, имя которых состоит из четырех символов, причем первые два символа обязательно RT , третий и четвертый – любые.

Кроме того, файлы характеризуются наличием атрибутов, которые могут быть:

• Только для чтения.

• Скрытый.

• Системный.

• Архивный.

Каталог

Каталог (директория, папка) –ХРАНИЛИЩЕ файлов, объединенных по единому принципу, например, программ и данных одного пользователя, одного тематического направления и т.п. Каталог (папка) – это склад информации, но не сама информация. Сама информация – это файлы.

Таким образом, имена файлов регистрируются на дисках в каталогах. На каждом диске может быть несколько каталогов. Каталог может содержать файлы и каталоги.

В операционной системе MS DOS принята иерархическая структура (рис.2.3) организации каталогов. Дискявляется главным или корневым каталогом. Корневой каталог – директория, не содержащейся ни в каком другом каталоге, а расположенная на диске А:\ , С:\ и т.д.

Родительский каталог – каталог, имеющий подкаталоги.

Подкаталог - каталог, который входит в другой каталог.

Путь к файлу

Путь - цепочка соподчиненных каталогов, которую необходимо пройти по иерархической структуре к каталогу, где зарегистрирован искомый файл. При задании пути имена каталогов записываются в порядке следования и отделяются друг от друга символом \. (слэш).

Например: С:\Мои документы\Универ\Задание.doc

Norton Commander 5.0

Большая часть работы ОС заключается в том, чтобы скрыть от пользователя некоторые сложные и ненужные им детали. Для облегчения работы с операционной системой используются различные программы-оболочки.

Пакет программ Norton Commander относится к классу программ-оболочек.

Программа-оболочка — это программа, один из модулей которой, назы­ваемый резидентным, постоянно находится в оперативной памяти компью­тера и для выполнении каких-либо заданных пользователем функций загружает с диска в свободные области памяти необходимые исполнитель­ные модули.

Пакет программ Norton Commander позволяет получать в наглядном виде информацию о компьютере, оперативной памяти и ее загрузке, осуществлять поиск файлов и каталогов, редактировать текстовые файлы, работать с архивными файлами.

Запуск программы Norton Commander, осуществляет файл NC.EXE. Внешний вид Norton Commander версии 5.0. может выглядеть подобно рисунку 2.4.

Рисунок 2.4. Вид основного окна с панелями, содержащими оглавление каталогов

После запускаNorton Commander на экран выводится информационное окно с двумя пане-лями, ограниченными прямоугольными рамками из двойных линий.

Для вывода на панель информации того или иного диска необходимо ввести команду с помощью комбинаций клавиш:

<Alt > и <F1> — для выбора диска, отображаемого в левой панели,

<Alt > и <F2> — для выбора диска, отображаемого в правой панели.

Одна строка каталога всегда выделена цветовой полосой (селектором). Выделенный таким образом файл или каталог называется текущим (активным), а панель, в каталоге которой он размещен, - текущей (активной панелью). Другая панель будет пассивной.

Для того чтобы войти в какой – либо подкаталог текущего каталога, установите на него селектор и нажмите клавишу <Enter>.

Для активизации другой панели экрана используется клавиша табуляции <Tab>.

При работе с панелями в нижней строке экрана отображается строка с на­значением основных функциональных клавиш. Эта строка называется стро­кой помощи.

Назначение функциональных клавиш:

<F1> (Помощь) - вывод на экран справочной информации (помощи);

<F2> (Вызов) - вызов на экран меню пользователя;

<F3> (Чтение) - просмотр (без изменений) текстового файла;

<F4> (Правка) - редактирование текстового файла;

<F5> (Копирование) – копирование одного или нескольких файлов;

<F6> (Нов.Имя) - переименование или перемещение файла (каталога);

<F7> (Нов.Каталог) – создание каталога;

<F8> (Удаление) – уничтожение файлов и каталогов;

<F9> (Меню) - вызов управляющего меню;

<F10> (Выход) – выход из программы Norton Commander.

Команды управление панелями Norton Commander

<Ctrl> + <L>	Сводная информация об оперативной памяти, текущем каталоге
<Ctrl> + <Q>	Панель быстрого просмотра
<Ctrl> + <Z>	Панель просмотра паспорта каталога
<Ctrl> + <O>	Убрать панели, выйти в DOS
<Ctrl> +<P>	Включ./выкл. неактивную панель
<Ctrl> +<U>	Поменять панели местами
<Ctrl> + <F1>	Включ./выкл. левую панель
<Ctrl> + <F2>	Включ./выкл. правую панель
<Ctrl> + <B>	Вывод значений функциональных клавиш

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Роль и назначение операционной системы. Виды ОС.

2. Что такое файл и каковы его характеристики?

3. Что такое драйвер?

4. Что такое утилиты?

5. Какие программы называются прикладными программами?

6. Из каких основных модулей состоит ОC MS DOS?

7. Как образуется полное имя файла?

8. Что такое главный каталог, родительский каталог, подкаталог? Примеры.

9. Способы обращения к группе файлов.

10. Для чего вводится понятие пути?

11. Что такое программа - оболочка и в чем преимущества применения таких программ?

12. Назовите функциональные клавиши и их предназначение?

13. Что нужно сделать, чтобы вывести на правую панель оглавление диска А:?

14. Как поменять панели местами?

15. Что такое расширение файлов? Примеры.

16. Как понимаете иерархическую структуру каталога?

Программы архивации

Необходимость архивации файлов

При эксплуатации ПК по самым разным причинам возможна порча или потеря информации на магнитном диске. Это может произойти из-за физической порчи магнитного диска, случайного уничтожения файлов или неправильной корректировки, разрушением информации компьютерным вирусом, потребностью хранения эталонов файлов и т.д. Для того чтобы уменьшить потери в таких ситуациях, следует иметь архивные копии используемых файлов и систематически обновлять копии изменяемых файлов.

Архиваторы - это программы, позволяющие уменьшить размер файла для экономии места на диске. Работают они по-разному, но суть их деятельности примерно в следующем: в файлах бывают какие-то повторяющиеся фрагменты, и нет смысла держать их все на диске целиком. Задача архиватора найти эти повторяющиеся фрагменты и записать вместо них какую-то другую информацию, по которой можно было бы потом вспомнить, кто за кем стоял. Ясно, что эффективность архиватора будет разной для разных файлов. Скажем, тексты сжимаются раза в два, файлы для белых картинок без полутонов (например: формата РСХ или ВМР) в зависимости от насыщенности деталями - в два-четыре и даже в десять раз.

В операционной системе MS DOS широко используются архиваторы файлов: ARJ, RAR, PKZIP и PKUNZIP, в WINDOWS – WinZip, WinRar .