Конспект лекций Для специальности -100100 з/о сокращенной формы обучения Киров 2002
| Вид материала | Конспект |
Содержание8.1. Обеспечение интерфейса пользователя Виды интерфейсов пользователя Обеспечение автоматического запуска 8.2. Организация файловой системы |
- Конспект лекций по курсу "Начертательная геометрия и инженерная графика" Кемерово 2002, 786.75kb.
- Конспект лекций для студентов специальности "Автоматизированное управление технологическими, 90.52kb.
- Конспект лекций (для студентов всех форм обучения) Кемерово 2002, 1424.32kb.
- Учебно-методический комплекс для студентов заочной формы обучения по специальности:, 222.56kb.
- Конспект лекций по дисциплине «сетевые технологии» (дополненная версия) для студентов, 2520.9kb.
- Конспект лекций для студентов заочной формы обучения по дисциплине " Организация производства", 16.36kb.
- Конспект лекций для студентов всех специальностей дневной и заочной формы обучения, 1439.07kb.
- Конспект лекций для студентов специальности 080110 «Экономика и бухгалтерский учет, 1420.65kb.
- Краткий конспект лекций и методические указания к курсовой работе для студентов специальности:, 2545.05kb.
- Конспект лекций по дисциплине "политэкономия" для студентов 050107 заочной формы обучения, 908.57kb.
8.1. Обеспечение интерфейса пользователя
Режимы работы с компьютером
Все ОС способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем. В пакетном режиме ОС автоматически исполняет заданную последовательность команд. Суть диалогового режима состоит в том, что ОС находится в ожидании команды пользователя и, получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний процессора и прерываний BIOS (которые, в свою очередь, также основаны на использовании прерываний процессора) Опираясь на эти аппаратные прерывания, ОС создает свой комплекс системных прерываний. Способность ОС прервать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств, воспринимается нами как диалоговый режим работы.
^ Виды интерфейсов пользователя
По реализации интерфейса пользователя различают неграфические и графические ОС. Неграфические ОС реализуют интерфейс командной строки. Основным устройством управления в данном случае является клавиатура. Управляющие команды вводят в поле командной строки, где их можно и редактировать. Исполнение команды начинается после ее утверждения, например нажатием клавиши ENTER. Для компьютеров платформы IBM PC интерфейс командной строки обеспечивается семейством ОС под общим названием MS-DOS (версии от MS-DOS 1.0 до MS-DOS 6.22).
Графические ОС реализуют более сложный тип интерфейса, в котором в качестве органа управления кроме клавиатуры может использоваться мышь или адекватное устройство позиционирования. Работа с графической ОС основана на взаимодействии активных и пассивных экранных элементов управления.
В качестве активного элемента управления выступает указатель мыши – графический объект, перемещение которого на экране синхронизировано с перемещением мыши.
В качестве пассивных элементов управления выступают графические элементы управления приложений (экранные кнопки, значки, переключатели, флажки, раскрывающиеся списки, строки меню и многие другие).
Характер взаимодействия между активными и пассивными элементами управления выбирает сам пользователь. В его распоряжении приемы наведения указателя мыши на элемент управления, щелчки кнопками мыши и другие средства.
^ Обеспечение автоматического запуска
Все ОС обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых ОС в специальной (системной) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска.
Недисковые ОС характерны для специализированных вычислительных систем, в частности для компьютеризированных устройств автоматического управления. Математическое обеспечение, содержащееся в микросхемах ПЗУ таких компьютеров, можно условно рассматривать как аналог ОС. Ее автоматический запуск осуществляется аппаратно. При подаче питания процессор обращается к фиксированному физическому адресу ПЗУ (его можно изменять аппаратно с использованием логических микросхем), с которого начинается запись программы инициализации ОС.
^
8.2. Организация файловой системы
Все современные дисковые ОС обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним. Принцип организации файловой системы – табличный. Поверхность жесткого диска рассматривается как трехмерная матрица, измерениями которой являются номера поверхности, цилиндра и сектора. Под цилиндром понимается совокупность всех дорожек, принадлежащих разным поверхностям и находящихся на равном удалении от оси вращения. Данные о том, в каком месте диска записан тот или иной файл, хранятся в системной области диска в специальных таблицах размещения файлов (FAT-таблицах). Поскольку нарушение FAT -таблицы приводит к невозможности воспользоваться данными, записанными на диске, к ней предъявляются особые требования надежности, и она существует в двух экземплярах, идентичность которых регулярно контролируется средствами ОС.
Наименьшей физической единицей хранения данных является сектор. Размер сектора равен 512 байт. Группы секторов условно объединяются в кластеры. Кластер является наименьшей единицей адресации к данным. Размер кластера, в отличие от размера сектора, не фиксирован и зависит от емкости диска.
Практически все дисковые ОС поддерживают 16-разрядные поля в таблицах размещения файлов. Такая файловая система называется FAT-16. Она позволяет разместить в FAT -таблицах не более 65 536 записей (216) о местоположении единиц хранения данных и, соответственно, для дисков объемом от 1 до 2 Гбайт длина кластера составляет 32 Кбайт (64 сектора). Это не вполне рациональный расход рабочего пространства, поскольку любой файл (даже очень маленький) полностью оккупирует весь кластер, которому соответствует только одна адресная запись в таблице размещения файлов. Даже если файл достаточно велик и располагается в нескольких кластерах, все равно в его конце образуется некий остаток, нерационально расходующий целый кластер.
Для современных жестких дисков потери, связанные с неэффективностью файловой системы, весьма значительны и могут составлять от 25% до 40% полной емкости диска, в зависимости от среднего размера хранящихся файлов. С дисками же размером более 2 Гбайт файловая система FAT-16 вообще работать не может.
ОС Windows 98, Windows ME, Windows 2000, Windows XP обеспечивают более совершенную организацию файловой системы – FAТ – 32 с 32-разрядными полями в таблице размещения файлов. Для дисков размером до 8 Гбайт эта система обеспечивает размер кластера 4 Кбайт (8 секторов).
ОС Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP поддерживают организацию файловой системы NTFS с 64-разрядными полями в таблице размещения файлов. NTFS способна работать с логическими дисками объемом 16777216 терабайт с кластером размером 512 байт. Таким образом, данная файловая система позволят организовать самое оптимальное хранение данных. NTFS отличается высокой надежностью хранения данных и возможностью защиты от несанкционированного доступа к любому каталогу на диске.