Поняття про операційні системи

Серед усіх системних програм, з якими необхідно мати справу користувачам комп’ютерів, особливе місце займають операційні системи (ОС).

Операційна система забезпечує управління всіма апаратними компонентами комп’ютера, запускає програми, забезпечує захист даних, виконує різноманітні сервісні функції по запитах користувача та програм. Будь-яка програма користується послугами операційної системи, а тому може працювати тільки під керуванням тієї операційної системи, яка забезпечує для неї ці функції.

Microsoft Disk Operating System (MS DOS) — створювалася протягом декількох років і призначалася для роботи з IBM-сумісними комп’ютерами.

Складовими MS DOS є:

базова система введення-виведення (BIOS), що знаходиться в постійній пам’яті й виконує найпростіші послуги з процесами введення.

завантажник ОС — невелика програма, яка виконує функції пошуку на диску (дискеті) та зчитування в оперативну пам’ять модулів операційної системи.

Дискові файли IO.SYS i. Файл IO.SYS — є доповненням до BIOS, а файл MSDOS.SYS — реалізує основні послуги для роботи у середовищі DOS.

Командний процесор DOS — обробляє так звані внутрішні команди, які можуть викликатися і виконуватися будь-коли, якщо ОС успішно завантажена. Це команди для роботи з файлами (COPY, DEL, DIR, REN, TYPE тощо), папками (каталогами) — MD, RD, CD.

Зовнішні команди MS DOS — це команди, які виконуються за допомогою завантажувальних файлів-програм, використовуються і для роботи з файлами (UNDELETE, PRINT тощо), дисками (FORMAT, DISKCOPY, SYS тощо), каталогами (DELTREE) і
т. ін.

Драйвери пристроїв — програми, які доповнюють систему введення-виведення даних і забезпечують роботу з нестандартними периферійними пристроями. Драйвери є важливим класом системних програм.

Це спеціально розроблені програми, які розширюють можливості операційної системи, наприклад, дозволяють їй працювати з тими або іншими зовнішніми пристроями, навчаючи її роботі з новим протоколом (правилами) обміну даних і т. ін. Більшість операційних систем містить багато драйверів у комплекті свого постачання, і програма установки операційної системи встановлює ті драйвери, які необхідні для підтримки пристроїв і функцій, вказаних користувачем. Драйвери для різних операційних систем дуже часто постачаються разом із новими пристроями або контролерами.

Таким чином, вибір операційної системи дуже важливий, тому що визначає, з якими програмами може працювати на власному комп’ютері користувач. Від вибору операційної системи також залежить працездатність роботи користувача.

Однією з найважливіших функцій ОС є організація файлової системи. Файл — це місце постійного зберігання інформації: програм, даних для їх роботи, текстів, малюнків тощо. Файли реалізуються як ділянки зовнішньої пам’яті на магнітних носіях (дисках) або CD-дисках. Кожен файл має унікальне ім’я та розширення, які розділені крапкою. У середовищі MS DOS використовується принцип 8+3 — максимум вісім символів для імені файла і три символи для розширення, при цьому не можна використовувати символ проміжку і спеціальні символи (#, <, >, =, – +, % і т. ін.). Для роботи з декількома файлами нараз використовують символи групових операцій («Wild Card») — «зірочка» (*) і знак запитання (?). Зірочка замінює будь-яку кількість допустимих символів, а знак запитання тільки один будь-який символ в імені або розширенні файла.

За розширенням можна визначити тип файла, що використовується. Деякі з розширень задаються системою, а деякі — користувачем.

Так, розширення:

TXT — означає текстовий файл;

COM — командний файл;

EXE — завантажувальний файл;

SYS — системний файл;

DOC — файл документа;

PAS — файл, що містить програму, написану мовою Pascal;

PIC — файл малюнка;

DLL — файл бібліотеки,

XLS — файл-таблицю Microsoft Excel;

MDB — файл бази даних Microsoft Access;

DBF — файл бази даних Visual FoxPro тощо.

Наприклад, файл PROBA.TXT — файл з іменем PROBA і розширенням TXT; файли PROBA.* — це усі файли з іменами PROBA і будь-якими розширеннями; файли PR?BA.TXT — це текстові файли з іменами, де перші два символи в імені файла PR, а два останні — BA, третій символ може бути будь-яким. Імена файлів реєструються у змісті файлів — каталозі, який, у свою чергу, може містити підпорядковані каталоги, що також можуть містити і файли, і підпорядковані каталоги. Так організується
ієрархічна файлова система. Шлях до файла — це ланцюжок,
що складається з імені диска й імен каталогів і підкаталогів, розділених символом \. Шлях до файла інакше називається мар-
шрутом. Маршрут і ім’я файла(ів) назівається специфікацією файла(ів).

Наприклад, С:\ABC\TEXTY\MESSAGE\PROBA.TXT — це шлях, який показує, що файл PROBA.TXT міститься в каталозі MESSAGE, який підпорядкований каталогу TEXTY, який, у свою чергу, підпорядкований каталогу ABC, що розташований на диску С:\. Імена дисків — це головні каталоги (Root Directories), які створюються системою, і їх не можна знищити або перейменувати, проте всі підпорядковані каталоги створюються користувачем, і їх можна переглядати, перейменовувати, переміщувати, видаляти так само, як і файли.

Усі підпорядковані каталоги різняться за рівнями: каталог 1-го рівня підпорядкований головному каталогу, каталог 2-го рівня — підпорядкований каталогу 1-го рівня і т. д. Кількість каталогів, що створює користувач для зручної організації доступу до файлів, практично необмежена — все залежить від обсягу диска, в якому ці каталоги створюються, слід просто пам’ятати, що при створенні каталогу (порожнього) витрачається приблизно 1 Кбайт пам’яті на диску.

У середовищі MS DOS робота не дуже зручна: користувач змушений працювати у командному режимі, тобто вводити
команди й отримувати відповіді системи, при цьому більшість команд він має знати напам’ять або постійно користуватися довідниками. Тому дуже популярними є програми-оболонки. Вони забезпечують зручний спосіб спілкування з комп’ютером і є резидентними, тобто постійно перебувають в оперативній пам’яті комп’ютера і мають зручний інтерфейс для користувача. Найбільшим успіхом користується програма-оболонка Norton Commander компанії Piter Norton. Усі команди по роботі з файлами, дисками та каталогами подано в зручній формі, і користувачеві треба тільки вибрати відповідну й указати параметри для роботи.

На сучасних комп’ютерах типу IBM PC найчастіше використовуються такі операційні системи:

UNIX та OS/2;

Windows 98 та Windows 2000 фірми Microsoft;

Windows NT Server та Windows NT Workstation фірми Microsoft;

NetWare версії 5.1 фірми Novell.

На відміну від MS DOS операційна система Microsoft Windows підтримує довгі імена файлів (принцип 255 + 255) і допускає у запису імені та розширенні файлів символи проміжків. Каталоги у середовищі Microsoft Windows називають папками. Крім того, русифіковані версії операційної системи Microsoft Windows дозволяють надавати імена файлам та папкам за допомогою кирилиці.