Рівень операційної системи

2) інтерпретує команду, що надійшла;

3) формує відповідний системний виклик або запускає визначену програму;

4) при необхідності видає на екран повідомлення про процес виконання;

5) після закінчення виконання команди переходить у режим очікування нової команди.

У сучасних операційних системах найбільш поширеними є:

- інтерфейс командного рядка дозволяє користувачеві набирати команди на клавіатурі після системного запрошення, що розташоване у рядку введення. Монітор працює в текстовому режимі.

- графічний інтерфейс користувача забезпечує уведення команд операційної системи за допомогою виконання дій з візуальним представленням об'єктів ОС. Файли, каталоги, команди, програми користувача представляються у вигляді значків (піктограм), меню, кнопок, вікон. Для задання команд використовується маніпулятор «мишка», «трекбол».

Найпершим способом забезпечення керування обчислювальною системою був інтерфейс командного рядка. При цій технології, як єдиний спосіб введення інформації від людини до комп'ютера використовується клавіатура, а комп'ютер виводить інформацію за допомогою алфавітно-цифрового дисплея (монітора). Таку комбінацію (монітор + клавіатура) стали називати терміналом або консоллю. Команди набираються в командному рядкові, що являє собою символ запрошення і миготливий прямокутник - курсор (рис. 3.4)

Рис. 3.4. Інтерфейс командного рядка.

При натисканні клавіші на місці курсору з'являються символи, а сам курсор зміщується вправо, неправильно набраний символ можна вилучити. Введення команди закінчується натисканням клавіші Enter (або Return.) Після цього починається процес виконання програми, що супроводжується виведенням на екран (в міру необхідності) результатів виконання. Після закінчення виконання програми знову на екрані монітора з'являється системне запрошення.

У багатозадачних операційних системах оболонки користувача дозволяють запустити програму на виконання у фоновому режимі, не змушуючи чекати завершення попередньої програми.

Ідея використання графічного інтерфейсу користувача зародилася в середині 70-х років, коли в дослідницькому центрі Xerox Palo Alto Research Center (PARC) була розроблена концепція візуального інтерфейсу. Передумовою появи графічного інтерфейсу з'явилося зменшення часу реакції комп'ютера на введену команду, зумовлене зростанням потужності центрального процесора, та додаткового обладнання. Перша система з графічним інтерфейсом 8010 Star Information System групи PARC з'явилася за чотири місяці до виходу у світ першого персонального комп'ютера фірми IBM у 1981 році. На перших етапах візуальний інтерфейс використовувався тільки для прикладного програмного забезпечення: текстовий редактор, електронні таблиці. Зростання попиту на обчислювальну техніку змусило розробників ОС використовувати засоби візуального керування в операційних системах: спочатку на комп'ютерах Atari і Apple Macintosh, а потім і на IBM-сумісних комп'ютерах.

Паралельно з розробкою графічних інтерфейсів для ОС проходив процес уніфікації використання клавіатури і мишки прикладними програмами. Злиття цих двох тенденцій привело до створення користувацького інтерфейсу, за допомогою якого, при мінімальних затратах часу і засобів на перенавчання, можна працювати з будь-якими програмними продуктами.

Основною концепцією сучасних графічних інтерфейсів є подання компонентів операційної системи (файл, каталог, програма) у вигляді візуальних графічних об'єктів, що мають певні властивості, команди операційній системи відображаються як зміна властивостей об'єктів (табл. 1.)

Таблиця 3.1. Типові операції з об'єктами графічного інтерфейсу

Концепція об'єктного підходу не нова. Дослідження в галузі психології довели, що мислення людини в процесі діяльності оперує поняттями на рівні об'єктів та зміни їх властивостей. Враховуючи особливості сприймання та діяльності, потреби максимально наблизити роботу користувача з ЕОМ до природної, зумовили виникнення об'єктно-орієнтованих мов програмування (Small Talk, C++, Object Pascal та інші). Використання об`єктно-орієнтованного підходу до розробки прикладного програмного забезпечення призвело до відповідних нововведень і в операційні системи. В графічному інтерфейсі користувача, програмному інтерфейсі операційної системи почали застосовувати об'єктно-орієнтовані парадигми.

Першу реалізацію об'єктно-орієнтованих концепцій щодо інтерфейсу користувача втілено в операційній системі фірми IBM OS/2, та в персональних комп'ютерах Next. Усі апаратні і програмні примітиви представлені як об'єкти з певними властивостями та засобами їх зміни: пам'ять, дисплей, принтер, папка, звукова карта, дисковод. Наступним розширенням ідеології об'єктно-орієнтованого інтерфейсу (ООІ) стала концепція робочого столу (desktop), як аналогія робочого столу, на якому розміщуються:

1) документи - файли, папки з документами;

2) програми - інструменти для роботи з цими документами.

Протягом тривалого часу desktop-ідеологія була складовою частиною різних користувацьких інтерфейсів, починаючи з Macintosh і закінчуючи Workplace Shell операційної системи OS/2. У сучасних операційних системах Windows, MacOS, Linux «робочий стіл» користувача набув подальшого розвитку та вдосконалення.

Висновки

1. Операційну систему можна вважати інтерпретатором певних особливостей архітектури, яких немає на рівні архітектури команд. Головними серед них є віртуальна пам'ять, віртуальні команди вводу-виводу і середовище підтримки паралелізму.

2. Віртуальна пам'ять потрібна для того, щоб дозволити програмам виконувати більше адресного простору, ніж є у машини насправді, або надати зручний механізм захисту і поділу пам'яті. Віртуальну пам'ять можна реалізувати шляхом «чистого» розбиття на сторінки, «чистої» сегментації або того й іншого разом. При сторінковій організації пам'яті адресний простір розбивається на рівні за розміром віртуальні сторінки. Одні з них відображаються на фізичні сторінкові кадри, інші - ні. Звернення до відображеної сторінки перетвориться диспетчером пам'яті в правильну фізичну адресу. Звернення до невідображених сторінок викликає помилку відсутності сторінки. Pentium 4 і UltraSPARC III мають складні диспетчери пам'яті, що підтримують віртуальну пам'ять і сторінкову організацію.

3. Найважливішою абстракцією вводу-виводу на цьому рівні є файл. Файл складається з послідовності байтів, або логічних записів, які можна читати і записувати, не знаючи при цьому про те, як працюють диски та інші пристрої вводу-виводу. Доступ до файлів може здійснюватися послідовно, непослідовно по номеру запису й непослідовно по ключу. Для групування файлів використовуються каталоги. Файли можуть зберігатися в послідовних секторах, а можуть бути розкидані по всьому диску. В останньому випадку потрібні спеціальні структури даних для знаходження всіх блоків файлу. Щоб відстежувати вільний простір на диску, можна використовувати список порожнеч (невикористовуваних областей) або бітову карту (бітове відображення).

4. Паралелізм часто підтримується і реалізується в однопроцесорних системах шляхом поділу часу - так моделюється робота декількох процесорів. Неконтрольована взаємодія різних процесів може привести до стану гонок. Щоб уникнути їх, вводяться спеціальні засоби синхронізації. Найпростішими з них є семафори.

5. UNIX і Windows ХР є складними операційними системами. Обидві системи підтримують сторінкову організацію пам'яті і відображення файлів на пам'яті. Крім того, вони підтримують ієрархічні файлові системи, де файли складаються з послідовності байтів. Нарешті, обидві системи підтримують пропроцеси і програмні потоки і надають механізми їх синхронізації.

Використана література

1. Таненбаум Є. Архітектура компютера 5-те видання.: Санкт-Петербург «Питер», 2007. - 475-557 с.

2. Брукшир Дж. Введение в компьтерные науки. Общий обзор, 6-е издание.: Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. - 688 с.

3. Верлань А.Ф., Апатова Н.В. Інформатика. Підручник для учнів 10-11 класів середньої школи.-К.:Квазар-Мікро, 1998.-200 с.

4. Габрусєв В.Ю. Заручники Microsoft, чи не краще звернутися до Linux. // газета Інформатика. 2000. Вересень. С. 7-8.

5. Габрусєв В.Ю. Операційна система Linux // Комп'ютер в школі та сім'ї. - 2000. - №4. - С. 22-27; - 2001. - №1. - С. 22-25.

6. Жалдак М.І., Морзе Н.В. Інформатика 7. - К.: ДіаСофт. 2000. - 208 с.

7. Закон України про авторське право і суміжні права. К.: Парламентське видавництво, 1998. - 31 с.

8. Концепція програми інформатизації загальноосвітніх навчальних закладів, ком'ютеризації сільських шкіл // Комп'ютер в школі та сім'ї. -2000. - №3. - С. 3-10.

9. Олифер Н.А., Олифер В.Г. Сетевые операционные системы. - СПб.: Питер, 2001. - 544 с.

10. Петерсен Р. Linux: руководство по операционной системе. BHV, 2 изд, 1997. - 688 с.

11. Руденко В.Д. Макарчук О.М. Патланжоглу М.О. Практичний курс Інформатики / За ред. Мадзігона В.М. - К.: Фенікс, 1997. - 304 с.

12. UNIX: Руководство системного администратора: Пер. с англ. - К.: (c) BHV, 1996 - 832 c. ISBN 5-7733-0025-7 (оригинал: UNIX System Administration Handbook, second edition, Evi Nemeth, Garth Snyder, Scott Seebass, Trent R. Hein, (c) Prentice Hall PTR, 1995, ISBN 0-13-151051-7).

Размещено на Allbest.ru