Что такое операционная система

Операционная система — это программа, которая 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.

Например, накопитель на магнитных дисках "понимает" только та­кие элементарные операции, как включить/ выключить двигатель дис­ковода, установить читающие головки на определенный цилиндр, вы­брать определенную читающую головку, прочесть информацию с до­рожки диска в компьютер и т. д. И даже для выполнения такого не­сложного действия, как копирование файла с одной дискеты на другую (файл — это поименованный набор информации на диске или другом машинном носителе), необходимо выполнить тысячи операций по запуску команд дисководов, проверке их выполнения, поиску и обработке информации в таблицах размещения файлов на дисках и т. д. Задача еще усложняется следующим:

• имеется около десятка форматов дискет, и операционная систе­ма должна уметь работать со всеми этими форматами. Для поль­зователя работа с дискетами различного формата должна осуще­ствляться абсолютно одинаково;

• файл на дискетах занимает определенные участки, причем поль­зователь не должен ничего знать о том, какие именно. Все функ­ции по обслуживанию таблиц размещении файлов, поиску информации в них. выделению места для файлов на дискетах выполняются операционной системой, и пользователь может ниче­го не знать о них;

• во время работы программы копирования может возникать несколько десятков различных особых ситуаций, например сбой при чтении или записи информации, неготовность дисководов к чтению или записи, отсутствие места на дискете для копируемо­го файла и т. д. Для всех этих ситуаций необходимо предусмот­реть соответствующие сообщения и корректирующие действия.

Операционная система скрывает от пользователя эти сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы, Она выполняет также различные вспомогательные действия, например копирование или печать файлов. Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по за­просу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Как правило, персональный компьютер IBM PC работает под управ­лением операционной системы MS DOS фирмы Microsoft Corp. или ее варианта PC DOS, распространяемого фирмой IBM, либо же под управлением совместимых MS DOS операционной системы DR DOS фирмы Digital Research (ныне подразделение фирмы Novell) или PC DOS фирмы IBM. Далее будут описываться эти три операционные системы, причем они будут обозначаться общим словом DOS.

Основные составные части DOS

Операционная система DOS состоит из следующих частей.

Базовая система ввода-вывода (BIOS), находящаяся и постоянной памяти (постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьюте­ра. Эта часть операционной системы является "встроенной" в компьютер. Ее назначение состоит в выполнении наиболее простых и универ­сальных услуг операционной системы, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая система ввода-вывода содержит также тест фун­кционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операци­онной системы.

Загрузчик операционной системы — это очень короткая про­грамма, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с операцион­ной системой DOS. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей операционной системы, которые и завершают процесс загрузки DOS-

На жестком диске (винчестере) загрузчик операционной системы состоит из двух частей. Это связано с тем, что жесткий диск может быть разбит на несколько разделов (логических дисков). Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает.

с какого из разделов жесткого диска следует продолжить загрузку. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого раздела, она считывает в память модули DOS н передает им управление.

Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться и по-другому, например IBMBIO.COM н IBMDOS.COM для PC DOS, DRBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS, — названия меняются в за­висимости от версии операционной системы). Они загружаются в па­мять загрузчиком операционной системы и остаются в памяти компью­тера постоянно. Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базо­вой системе ввода-вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основ­ные высокоуровневые услуги DOS.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается операционная сис­тема. Некоторые команды пользователя, например Type, Dir или Copy, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними. Для выполнения остальных (внешних) команд пользова­теля командный процессор ищет на дисках программу с соответствую­щим именем и если находит ее, то загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к вы­полнению команд (приглашение DOS).

Внешние kowhw DOS — это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы вы­полняют действия обслуживающего характера, например форматирова­ние дискет, проверку дисков и т.д.

Драйверы устройств — это специальные программы, которые до­полняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание но­вых или нестандартное использование имеющихся устройств. Напри­мер, с помощью драйверов возможна работа с «электронным диском». т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

Начальная загрузка DOS

Начальная загрузка DOS выполняется автоматически в следующих случаях:

• при включении электропитания компьютера;

• при нажатии на клавишу «Reset» на корпусе компьютера (такая клавиша есть не у всех моделей компьютеров);

• при одновременном нажатии клавиш [Ctrl], [A1t] и [Del] на кла­виатуре.