Информатика и программное обеспечение ПЭВМ (стр. 37 из 48)

6. Интерфейс мультимедиа.

Операционная система Windows NT является многозадачной, предназначенной для архитектуры клиент–сервер и использования различных протоколов транспортного уровня сетевой операционной системы, имеет 32-разрядную архитектуру и обеспечивает функции локальной сети:

– возможность каждой абонентской системы в сети быть сервером или клиентом;

– совместную работу группы пользователей;

– адресацию оперативной и внешней памяти большого раз-мера;

– многозадачность и многопоточность обработки данных;

– поддержку мультипроцессорной обработки и др.

Операционные оболочки – это специальные программы, предназначенные для облегчения общения пользователя с командами операционной системы.

Операционные оболочки имеют текстовый и графический варианты интерфейса конечного пользователя.

Наиболее популярны следующие виды текстовых оболочек операционной системы MS-DOS: NortonCommander 5.0, NortonNavigator, WindowsCommander, FAR.

Эти программы существенно упрощают задание управляющей информации для выполнения команд операционной системы, уменьшают напряженность и сложность работы конечного пользователя.

Во всем мире имеют огромную популярность такие графические оболочки MS-DOS, как Windows 9x, которые позволяют изменить среду взаимодействия пользователя с компьютером, расширяют набор основных (диспетчер файлов, графический редактор, текстовый редактор, картотека и т. п.) и сервисных функций, обеспечивающих пользователю интегрированную информационную технологию, вплоть до создания локальных одноранговых сетей.

3.2.2 Состав и структура операционной системы MS-DOS

В состав MS-DOS входят следующие компоненты (рис. 3.6):

1) системныйзагрузчик SB (System Bootstrap, Boot record);

2) несистемныйзагрузчик NSB (Master Boot Record, Non System Bootstrap);

3) модульрасширения EM BIOS (Extension Module);

4) базовыймодуль BM (Basic Module) MS-DOS;

5) интерпретатор команд CI (Command Interpreter), или командный процессор;

6) внешние (устанавливаемые) драйверы устройств;

7) утилиты DOS;

8) оболочка MS-DOS Shell ;

9) инструментальные средства.

Рис. 3.6. Основные модули DOS

Часто полагают, что в состав DOS входит также базовая система ввода-вывода (BIOS – Basic Input/Output System), которая находится в постоянном или полупостоянном запоминающем устройстве каждого IBM-совместимого компьютера. Несмотря на то что она не входит в поставку DOS, с этим можно согласиться, однако необходимо помнить, что BIOS является неотъемлемой частью ПК и может рассматриваться как компонент любой операционной системы, запускаемой на данном ПК.

Внесистемный загрузчик NSB (Non System Bootstrap, Master Boot Record), размещенный на жестком диске командой FDISK.exe, также может считаться компонентом как DOS, так и любой другой операционной системы, способной функционировать на данном компьютере.

Все компоненты DOS, исключая BIOS, размещаются на одном или нескольких магнитных дисках в специальных областях и файлах. Один из дисков обеспечивает занесение DOS в память и запуск ее в работу. Этот процесс называется загрузкой DOS, а диск, с которого возможна загрузка системы, называется системным. На структуру системного диска накладываются определенные ограничения, связанные с порядком размещения на нем важнейших файлов DOS.

Здесь и в дальнейшем, если не приводятся необходимые уточнения, под диском понимается как жесткий, так и гибкий диск.

Описание функций и постоянного местонахождения перечисленных компонентов DOS содержится в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Компонента	Местонахождение	Функции
		при загрузке		в процессе работы
BIOS	ПЗУ	1) загрузка драйверов стандартных устройств;2)тестирование оборудования;3) инициализация векторов прерывания нижнего уровня;4)считывание NSB		Управление стандартными ПУ
NSB	Стартовый сектор физического жесткого диска: 1-й сектор, 0-я головка, 0-я дорожка	Считывание в память SB и запуск
SB	Стартовый (0) сектор каждого логического диска	Считывание в память и запуск EMBIOS и BM-DOS
EM BIOS	Файл IO.sys	1) определение состояния оборудования и установка в исходное состояние включенных ПУ;2) подключение драйвера сжатия дисков DBLSPACE.bin;3) конфигурирование MS-DOS по указаниям в файле Config.sys. Подключение внешних драйверов и установка параметров системы; 4) запуск BM-DOS	1) организация интерфейса с BIOS;2) расширение возможностей BIOS
Внешние драйверы устройств	Отдельные файлы	1) управление нестандартными ПУ;2) управление стандартными ПУ
BM-DOS	Файл MS-DOS.sys	1) инициализация векторов прерывания верхнего уровня;2) инициализация своих внутренних таблиц;3) считывание в память и запуск CI	Управление ресурсами ЭВМ и выполняемыми программами
CI	Файл Command.com	1) Инициализация трех векторов прерывания, которые он обрабатывает;2) Выполнение файла Autoexec.bat.	1) прием команд MS-DOS с клавиатуры;2) выполнение внутренних команд;3) загрузка программ в память для выполнения;4) обработка прерываний по завершению задач
Утилиты	Отдельные файлы	1) выполнение внешних команд;2) реализация сервисных услуг в интерактивном режиме

В процессе функционирования системы BIOS реализует наиболее простые и универсальные функции DOS по управлению стандартными (основными) периферийными устройствами (ПУ), в частности, по организации ввода-вывода.

Выделение BIOS в отдельный компонент позволяет ''скрыть'' архитектурные особенности конкретной модели ПК и обеспечить независимость программного обеспечения от ПУ.

BIOS содержит:

1) драйверы стандартных ПУ;

2) тестовые программы для контроля работоспособности оборудования;

3) программу начальной загрузки.

Драйверы стандартных устройств – это программа, обслуживающая некоторые ПУ.

Драйвер выполняет следующие функции:

– принимает запросы на обращение к ПУ;

– преобразует запросы в команды управления устройством с учетом всех деталей конструкции и особенностей работы устройства в реальном масштабе времени;

– обрабатывает прерывания обслуживаемого ПУ. Следовательно, драйвер является промежуточным звеном (посредником) между обращающимися к ПУ программами и самим ПУ.

Наряду с реальными, драйвер может обслуживать и виртуальные устройства, т. е. имитировать физические ПУ с использованием других компонентов ПК (оперативной и внешней памяти). Драйверами считаются также программы, обеспечивающие управление дополнительной памятью компьютера.

Программа начальной загрузки (BIOS) – первичный загрузчик –является системнонезависимой и способна запускать в работу любую операционную систему на данном ПК.

Доступ к средствам BIOS осуществляется главным образом через аппарат прерываний. Она совместно с модулем расширения (EM BIOS) обрабатывает семейство прерываний, называемых прерываниями нижнего уровня (услуги BIOS считаются низкоуровневыми).

Таким образом, BIOS – это самый нижний, наиболее близкий к оборудованию, компонент DOS.

NSB – вторичный загрузчик, обеспечивает загрузку с жесткого диска одной из отмеченных специальным образом операционных систем (обычно это DOS).

SB – системный загрузчик ориентирован строго на DOS и способен обеспечивать загрузку только данной системы. Он имеется на каждом диске, подготовленном для работы в среде DOS, даже если диск не является системным.

Все три загрузчика считываются в память и выполняются строго последовательно. Если загрузка DOS производится с гибкого магнитного, а не жесткого диска, то первичный загрузчик считывает непосредственно SB и передает ему управление.

EM BIOS в процессе функционирования DOS является надстройкой над BIOS, модифицируя и/или дополняя ее возможности.

При загрузке DOS данным модулем обеспечивается возможность как логической замены драйверов, хранящихся в BIOS, так и подключения новых драйверов. Необходимость в этом возникает при изменении конфигурации ПУ (BIOS гораздо консервативнее самой DOS) и потребности в использовании имеющихся ПУ нестандартным образом.

Драйверы могут находиться как внутри EM BIOS, так и вне его, т.е. храниться в отдельных файлах. В первом случае они называются внутренними (основными), а во втором – внешними (устанавливаемыми). Наряду с внутренними драйверами EM BIOS содержит ряд управляющих блоков и таблиц.

Внутренние драйверы подключаются к системе при загрузке DOS автоматически, а внешние – по указаниям в файле конфигурации системы CONFIG.SYS. Исключение составляет один из внешних драйверов, а именно драйвер DBLSPACE.BIN, управляющий сжатыми логическими дисками, который подключается к системе автоматически (при условии, что он обнаружен на своем законном месте), причем до обработки файла CONFIG.SYS. Если сжатые логические диски отсутствуют, то подключение драйвера DBLSPACE.BIN не производится, в результате чего освобождается дополнительное пространство для выполнения программ. Когда драйвер на своем месте не обнаружен, то DOS обходится и без него, не отображая никаких, даже предупреждающих, сообщений. Раннее автоматическое подключение этого драйвера позволяет хранить практически все файлы DOS на сжатом диске, получающем имя С.

Некоторые драйверы нежелательно помещать в BIOS или в его расширение по той причине, что они используются не на каждой модели ПК и не каждым пользователем. В этом случае драйверы оформляются как внешние и подключаются только при необходи-мости, что повышает эффективность DOS. Возможность подключения внешних драйверов существенно облегчает адаптацию системы к новым ПУ, не требуя модификации основных ее компонентов.

Если файл CONFIG.SYS отсутствует, то никакие внешние драйверы, за исключением упомянутого драйвера, к системе не подключаются, а параметры DOS устанавливаются по умолчанию.

Драйверы из BIOS, EM BIOS и подключенные внешние драйверы можно рассматривать как единое целое, которое называется подсистемой ввода-вывода. Она содержит драйверы, одни из которых являются обязательными, другие – факультативными.