УРОК 7

Складові операційної системи

Сучасні операційні системи містять принаймні такі основні компоненти: ядро, драйвери, файлова система, бібліотеки системних функцій, інтерфейс користувача.

Ядро ОС — це програма, але серед усіх інших програм, системних і при кладних, воно має найспецифічніше призначення: забезпечення взаємоді апаратних та програмних засобів.

Ядро — центральна частина операційної системи, що керує процесом виконання програм та їх доступом до ресурсів комп'ютера.

Жодна програма не може виконуватись «осторонь» ядра ОС, оскільки' ме воно «вказує» процесору, коли яку програму слід запустити. Біль того, ядро визначає, якій програмі та до якого апаратного ресурсу можна надати доступ. Тому програма ядра має функціонувати від моме запуску ОС до завершення роботи комп'ютера, постійно очікуючи системних і прикладних програм запитів на виконання або на досту ресурсів.  

Драйвери

Як прикладні програми працюють із пристроями, що входять до ду комп'ютера та підключені до нього? Коли користувач роздру малюнок, то як графічний редактор повідомляє принтеру, що саме і де друкувати на сторінці? Кожна модель принтера «розуміє» свою систему команд, і розробники графічного редактора не можуть знати кожну з них.

Тому існує єдиний набір команд, визначений операційною системою, а разом із принтером (та будь-яким іншим пристроєм) постачається драйвер — програма, що перетворює стандартні команди операційної системи на специфічні команди конкретної моделі пристрою.

Драйвер — програмний модуль, що використовується іншими програмами для керування роботою пристроїв.

Кожна модель будь-якого пристрою має власний набір драйверів для різних операційних систем. Відповідний драйвер має бути установлений, або інстальований, у системі до першого використання пристрою. Зазвичай набір драйверів постачається на оптичному диску разом із пристроєм або доступний для завантаження на спеціальних сайтах в Інтернеті.

Файлова система

На пристроях зовнішньої пам'яті — жорстких і оптичних дисках, флещ- накопичувачах тощо — зберігаються величезні обсяги даних. Звісно, дані на носіях розташовуються не хаотично, а в строгому порядку, згідно з певними правилами, сукупність яких називається файловою системою.

Каталог — це елемент файлової системи, який має власне ім'я та може містити файли й інші каталоги.

Зауважимо, що прикладним програмам нічого не відомо про фізичне розташування файлів. Коли програмі потрібно записати дані у файл або зчитати їх, вона звертається до драйвера файлової системи і «повідомляє» йому лише ім'я файлу та каталогу, де цей файл розташовано. З яких саме областей фізичного носія потрібно зчитати дані (або в які області записати), драйвер визначає самостійно, на підставі інформації про файлову структуру.

В ОС Windows останніх версій використовуються дві файлові системи: FAT32 та NTFS. Для користувача структура файлів і каталогів у цих сис¬темах виглядає однаково, але вона по-різному відображується на фізичну структуру дисків. Система NTFS надає більше можливостей, зокрема дозво¬ляє керувати правами доступу користувачів до файлів.

Для допитливих. З погляду операційної системи диск є набором кластерів розміром 512 байт і більше. Кластер — це найменше місце на диску, яке може бути виділене для зберігання файлу. Файлова система дає змогу визначити, які кластери зайняті файлами, які є вільними, а які пошкоджені. Один фізичний дисковий пристрій файлова система може подавати як кілька дисків, що їх називають логічними.

З-поміж логічних дисків можна виокремити «головний» — системний диск, на якому містяться файли операційної системи.  

Бібліотеки системних функцій

Одні дії, виконувані прикладною програмою, унікальні, тобто властиві лише цій програмі, а інші виконуються численними програмами цілком однаково. Прикладами типових дій є створення файлу, запис даних у нього, отримання інформації про обсяг вільного простору на диску. Зрозуміло, що під час розробки нової програми недоцільно щоразу програмувати типові дії — раціональніше створити бібліотеку типових функцій, якими могли б користуватися програмісти. Такі бібліотеки мають майже всі сучасні операційні системи. Функції, що реалізуються за допомогою цих бібліотек, називають системними.

Для допитливих. В ОС Windows бібліотеки системних функцій зберігаються у файлах, що позначаються абревіатурою DLL (скорочення від Dynamic Link Library — бібліотека, що підключається динамічно).

Інтерфейс користувача

Як уже зазначалося, операційна система надає користувачеві можливість керувати виконанням прикладних програм та вмістом запам'ятовуючих пристроїв. Щоб система «розуміла» користувача, потрібен посередник — інтерфейс, який подаватиме об'єкти та системні функції ОС у вигляді, легкому для сприйняття людиною. Інтерфейс мають і прикладні програми.  

Інтерфейс користувача — це програмні засоби, що забезпечують взаємо¬дію користувача із системними та прикладними програмами.

Інтерфейс користувача операційної системи може як входити до складу ОС, так і створюватися службовими програмами — операційними оболонками і файловими менеджерами. Для ОС Windows найвідомішими файловими менеджерами вважаються програми Far та Windows Commander.