Другой комплекс функций операционной системы связан с вводом – выводом. Все стандартные действия, связанные с вводом или выводом информации, выполняют служебные процедуры операционной системы. Если некоторой пользовательской программе нужно выполнить чтение или запись информации, то она посылает запрос к диспетчеру операционной системы, передавая ей дополнительные параметры ввода или вывода. В свою очередь диспетчер вызывает соответствующую служебную подпрограмму, которая совершает нужное действие, после чего осуществляется последовательный возврат сначала к диспетчеру, а затем к основной программе.
В случае сбоев при выполнени собственно программы или процедуры ввода-вывода операционная система берет на себя решение о дальнейших действиях. Для этого она вызывает подпрограмму обработки именно той ошибки, которая произошла. В зависимости от характера ошибки работа пользовательской программы либо продолжается, либо аварийно заканчивается.
В современных компьютерах поддержка этой функции также частично учтена в конструкции компьютера. Процессор компьютера реагирует на прерывания, которые передаются при ошибках при выполнении команд программы или при операциях ввода-вывода. При получении прерывания процессор, пользуясь номером прерывания, вызывает нужную подпрограмму обработки прерывания. Номер прерывания передается вместе с сигналом прерывания.
Дальнейшее развитие техники инициировало появление новых групп функций операционной системы. Появление клавиатуры для ручного ввода информации в компьютер привело к включению в состав служебных программ операционной системы функций обработки сигналов от клавиатуры и их предварительной расшифровки. Появление мониторов для удобного представления промежуточных и окончательных результатов работы программ вызвало включение в операционную систему функций управления вывода на экран дисплея текстовой и графической информации. И наконец, появление внешних носителей – пакетов магнитных дисков – с очень большой емкостью привело к включению в ОС целого блока утилит поддержки размещения информации на пакете дисков (обычно его называют просто диском).
Дело в том, что для поиска информации на диске сначала использовался просто перечень тех блоков информации (файлов), которые на этом диске размещены. Этот перечень помещался в начале диска. Однако с ростом объема диска файлов на нем могло поместиться очень много и стало достаточно трудно отыскивать на диске нужный файл. Решением этой проблемы явились структурирование хранения файлов на диске и создание стандартов на организацию размещения файлов на магнитных носителях. Эти стандарты в различных вариантах предлагают иерархическую структуру размещения и способы описания структуры в форме таблиц. В операционную систему добавилась большая группа служебных подпрограмм, поддерживающих файловую систему на диске (создание, добавление, удаление, копирование файлов с одновременной модификацией таблиц описания файловой структуры, форматирование и проверка дисков).
Вначале эксплуатировались несколько вариантов операционной системы на вычислительных машинах различных фирм. В итоге выявилось первенство операционной системы фирмы IBM, названной MS DOS. Она выполняет все функции, описанные выше, и еще ряд других технических действий, таких как ведение часов и календаря. Был выпущен ряд версий MS DOS, включающих все новые и новые услуги, однако в целом концепция операционной системы, изложенная выше, осталась неизменной.
В современных компьютерах часть функций операционной системы реализована аппаратно, то есть выполняется микросхемами. Эта часть называется базовой системой ввода – вывода (англ. Base Input Output System – BIOS). За счет этого происходит увеличение скорости выполнения операций. Операционная система при необходимости выполнения таких функций обращается не к своим подпрограммам, а к соответствующим аппаратным средствам. Кроме того, отдельно выделяется программа начальной загрузки компьютера. Эта программа хранится в постоянной памяти компьютера, реализована также в виде микросхемы и не зависит от питания.
|
8th Май 2011
|
Теги:
|