Системи числення
У цифрових обчислювальних машинах інформація задається у вигляді цифрових або буквених символів. При цьому використовується не будь-який набір символів, а певна система. У електронних обчислювальних машинах застосовуються позиційні системи числення. Як правило, усі числа в середині комп'ютера відображаються за допомогою нулів і одиниць, а не звичайних десяти цифр. Значення величини можна представляти як брехня або істинність якого-небудь твердження (0 - брехня, 1 - істина), відповідно найменша одиниця інформації називається - біт. Про те за допомогою одного біта неможливо представити цифри десяткової системи числення або букви алфавіту, тому для представлення символів використовується декілька біт. Величина, що містить 8 біт, називається байтом.Одного байта вже досить для представлення основних чисел і букв. У байт можна записати 256 різних комбінацій нулів і одиниць - це дозволяє закодувати 256 різних символів. Більшими одиницями виміру є: 1 Кбайт = 1024 Байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт, 1 Тбайт = 1024 Гбайт. Коди символів задаються тут за допомогою кодировочной таблиці - кодування (для кожного коду вказується відповідний символ). Комп'ютери зазвичай працюють у двійковій системі числення, оскільки при цьому їхня будова виходить значно простішою. Введення чисел у комп'ютер і виведення їх для читання може здійснюватися в звичній для людей десятковій системі - усі необхідні перетворення можуть виконувати програми, що працюють на комп' ютері. Ця система числення називається позіційною, тому що значення кожної цифри, яка входить у число, залежить від її положення в записі числа. Позиційні системи числення бувають різними залежно від основи: десяткові з основою десять, вісімкові з основою вісім, двійкові з основою два й так далі. Розглянемо десяткову систему числення. Для її зображення використовують цифри: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Число десять є складеним. Кожне десяткове число можна розкласти на ступенях основи десяткової системи числення. Наприклад, число 5213, 6 можна уявити записати як поліном, кожен член якого є добутком коефіцієнта на основу системи певною мірою: 5213, 6 = 5•103 + 2•102 + 1•101 + 3•100 + 6•10-1, де 5, 2, 1, 3, 6 є коефіцієнтами. У двійковій системі числення коефіцієнтами виступають цифри 0 і 1. Основою системи є число 2. Число 2 зображається у вигляді 10, оскільки 10 = 1•21 + 0•20 У загальному вигляді число у двійковій системі буде записано таким чином: А2 = rn∙ 2n + rn-1∙ 2n-1 +∙ ∙ ∙ + r1∙ 21 + r0∙ 20, де ri - коефіцієнт, який набуває значення одиниці або нуля. Дуже часто при описі оброблюваних комп'ютером даних умісту оперативної пам'яті та в інших випадках використовується шістнадцяткова система числення. Вона зручна тим, що дуже просто співвідноситься із двійковою системою, у якій працює комп'ютер, при цьому шістнадцяткова цифра відповідає чотирьом двійковим розрядам. Для шістнадцяткових цифр використовуються такі позначення: А – десять, В – одинадцять, C – дванадцять, D – тринадцять, Е – чотирнадцять, і F – п'ятнадцять. Для позначення того, що число записане в шістнадцятковій системі числення, в кінці додають символ “ h ” або “ H ” (h – перша буква слова hexadecimal, тобто шістнадцятковий). Наприклад, B9h = 11•16 + 9 = 185.
1.4. Основні принципи роботи комп'ютера
У основу побудови переважної більшості ЕОМ покладені наступні загальні принципи, сформульовані в 1945 році американським ученим угорського походження Джоном фон Нейманом: 1. Принцип двійкового кодування - згідно з цим принципом уся інформація, що поступає в ЕОМ, кодується за допомогою двійкових сигналів. 2. Принцип програмного управління - з нього виходить, що програма складається з набору команд, які виконуються процесором автоматично один за одним в певній послідовності. 3. Принцип однорідності пам'яті - програми і дані зберігаються в одній і тій же пам'яті. Тому ЕОМ не розрізняє, що зберігається в цьому елементі пам'яті - число, текст, або команда. Над командами можна виконувати такі ж дії, як і над даними. 4. Принцип адресності - структурно основна пам'ять складається з пронумерованих осередків. Схема побудови ЕОМ, згідно з принципами фон Неймана представлена на рис. 1.7, а її елементи виконують такі функції: ● арифметично-логічний пристрій відповідає за арифметичні й логічні операції; ● пристрій керування організовує процес виконання програм; ● оперативна пам'ять (запом'ятовальний пристрій) зберігає програми і дані; ● зовнішні пристрої вводять або виводять інформацію.
Сучасна ЕОМ – це складна система, в яку входять такі електронні, електромеханічні та механічні пристрої: ● запам'ятовувальний (або просто пам'ять); ● процесор, що включає пристрій керування і арифметично-логічний; ● пристрій уведення даних; ● пристрій виведення даних. Ці пристрої з'єднані магістралями зв'язку, по яких передається інформація. Схему основних пристроїв ЕОМ і найважливіших зв' язків між ними подано на рис. 1.8.
Запам'ятовувальний пристрій (ЗУ) служить для прийому інформації з інших пристроїв, її запам'ятовування, а також видачі необхідної інформації в інші пристрої машини. Пам'ять будь-якої ЕОМ зазвичай складається з двох частин – оперативної та зовнішньої. В оперативну пам'ять можна швидко записати інформацію і швидко її звідти вилучити. До оперативної пам'яті зазвичай пред'являють дві основні вимоги: швидкодія та великий обсяг. Певною мірою ці вимоги вступають у протиріччя, і тому важко створювати пам'ять машини, яка за обома цими параметрами задовольняла б користувачів ЕОМ. І хоча в сучасних ЕОМ обсяг оперативної пам'яті досить великий, проте її не завжди вистачає для розв'язку великих задач. Тому в усіх обчислювальних машинах, починаючи з машин першого покоління, використовують зовнішню пам'ять. У зовнішню пам'ять зазвичай записують ту частину інформації, яка рідше використовується в ході розв'язування задач. Якщо звернутися до аналогій, то оперативну пам'ять можна порівняти із запом'ятовувальною функцією мозку, а зовнішню пам'ять – із записником, довідником, книгою, тобто відокремленими від людини об'єктами, відомості з яких можна передати іншій особі. Уся оперативна пам'ять складається з чарунок. Чарунка використовується для зберігання одного машинного слова, яким може бути число, команда або деяке допоміжне слово. Обсяг пам'яті визначається кількістю чарунок. Усі чарунки рівноправні і однаково доступні для інших пристроїв ЕОМ. Коли в яку-небудь чарунку записується слово, то воно передбуває там до тих пір, поки в цю чарунку не буде внесене нове слово. Тоді старе автоматично зникає, і ніяких накладок нового слова на старе не відбувається, просто старе стирається і пишеться нове. Принцип дії зовнішніх запом'ятовувальних пристроїв полягає в тому, що магнітний носій інформації механічно переміщається під головками магнітного запису або прочитування. Тому, перш ніж дістатися до потрібної інформації, доводиться чекати її появи під головками. В очікуванні такого переміщення проходить досить багато часу, через що зовнішні пристрої відносять до типу засобів з так званим послідовним доступом, тобто вони не передбачають прямого звернення до будь-якої необхідної інформації, бо з цією метою треба послідовно виконати певні дії. У цьому полягає ще одна відмінність зовнішніх запом'ятовувальних пристроїв від оперативних. Переробка інформації відбувається в арифметично-логічному пристрої ЕОМ. Там виконуються арифметичні і логічні операції. Окрім цих операцій, арифметично-логічний пристрій формує деякі керуючі сигнали, що дозволяють машині залежно від результатів обчислень вибирати шлях для подальших дій. У кожній операції бере участь спеціальний запам'ятовувальний пристрій, який називається регістром суматора. Інформацію для виконання операцій, тобто операнди, арифметично-логічний пристрій отримує з оперативної пам'яті ЕОМ. Результат операції може залишитися в арифметико-логічному пристрої, або пересилатися на зберігання. Один з найважливіших в ЕОМ – пристрій керування. З самої назви зразуміле його призначення – керування процесом роботи ЕОМ. Він працює за заданою програмою, вибираючи інформацію із запом'ятовувального та арифметично-логічного пристроїв. Пристрій введення служить для внесення в пам'ять ЕОМ необхідної інформації – програми і початкових даних. Введення інформації та керування процесом виконання програм здійснюється з перфокарт і терміналів. Роль терміналів виконують засоби, до складу яких входить телевізійний екран і клавіатура. На екрані можна перевірити правильність введення інформації, простежити за процесом розв'язування задачі, в потрібний момент внести необхідні корективи, подивитися на результати виконання програми. Пристрої виведення відображають результати виконання програми на перфокарті, перфострічці, дисплеї, принтері. 1.5. Різновиди програм для комп'ютерів
Комп'ютер – це універсальний прилад для переробки інформації. Але сам по собі комп'ютер – це просто ящик з набором електронних схем. Він не володіє знаннями в жодній сфері свого застосування. Усі ці знання зосереджуються у виконуваній на комп'ютері програмі. Для того, щоб комп'ютер міг виконати певні дії, необхідно скласти програму, тобто точну і докладну послідовність інструкцій, яким чином треба обробляти інформацію. Такі інструкції мають бути написані зразумілою для комп'ютера мовою. Програми, які використовуються в комп'ютерах можна поділити на три види: ● прикладні, що безпосередньо забезпечують виконання необхідних користувачам робіт: обробку інформації, редагування тексту, виконання креслень та інших зображень; ● системні, які виконують різні допоміжні функції, наприклад перевірку працездатності пристроїв комп'ютера, створення копій використовуваної інформації і т. д. Особливу роль серед системних програм відіграє операційна система – програма, що керує комп'ютером і запускає всі інші програми; ● інструментальні системи (системи програмування), що забезпечують створення нових програм для комп'ютера.
1.6. Характеристика основних пристроїв комп'ютера
Кожний персональний комп'ютер складається з трьох основних частин: ● системного блока; ● клавіатури, що дозволяє вводити в комп'ютер символи; ● монітора, який показує текстову і графічну інформацію. Охарактеризуємо кожну з цих частин. Системний блок, містить такі основні вузли: ● електронні схеми, керівники роботою комп'ютера (мікропроцесор, оперативна пам'ять, контролери пристроїв і т. д.); ● блок живлення, що перетворює змінний струм електромережі в постійний струм низької напруги; ● накопичувачі даних на жорсткому магнітному диску; ● інші пристрої. Більшість (90%) сучасних комп’ютерів являються IBM-сумісні персональні засоби, це значить, що їхня робота узгоджується комп'ютером IBM PC, який створений у 1981 р. найбільшою у світі комп'ютерною фірмою IBM. Системний блок складається з таких елементів: ● КЕШ – пам’ять служить для прискорення доступу до інформації, що містить оперативна пам'яті (ОП). Цей елемент перебуває " між" мікропроцесором і ОП. Він містить копії тих даних, які найбільш часто використовуються в ОП. При зверненні мікропроцесора до пам’яті спочатку пошук потрібних даних ведеться в кеш-пам’яті, оскільки для цього потрібно набагато менше часу; ● BIOS - пристрій з наявністю постійної пам'яті, у якові занесене первинні незмінні дані. Програми, що виконуються, можуть їх тільки читати. Такий вид пам' яті має назви - ROM (read only memory) або ПЗП (постійний запам'ятовуючий пристрій). У BIOS включене програми для перевірки обладнання комп'ютера та програма завантаження операційної системи (ОС) а також програми з обслуговування пристроїв комп'ютеру; ● Відеопам’ять – це засіб для зберігання зображення, які виводяться на екран монітора. Ця пам’ять зазвичай входить до складу відеоконтролера – електронної схеми, яка керує виведенням зображення на екран монітора. Кожна електронна плата в системному блоці являє собою плоский шмат пластику, на якому напаяні діоди, транзистори, резистори, конденсатори і різні рознімні з'єднання. У середині електронної плати прокладено провідники для з'єднання компонентів плати між собою. Найбільшою електронною платою в комп’ютері є системна або материнська плата. На ній звичайно розташовані мікропроцесор, оперативна пам'ять, кеш-пам’ять, шина і BIOS. Крім того на цій платі розміщено електронні схеми (контролери), які керують деякими пристроями комп’ютера. Так контролер клавіатури завжди розміщується на материнській платі. До того ж можуть бути і контролери жорстких дисків, дисководів. Але більшість контролерів розташовані на окремих електронних платах. Ці плати вставляються в спеціальні рознімні з'єднання (слоти) на материнській платі. За допомогою доповнення і заміни плат контролерів користувач може модифікувати комп’ютер. Наприклад, можна доповнити комп’ютер факс-модемом, звуковою картою, платою прийому телепередач і т. д. ● Шини. Вставляючи контролер у рознімні з'єднання материнскої плати, його підключають до шини-магістралі передачі даних від ОП до інших контролерів. Сучасні комп’ютери звичайно обладнені двома шинами, а саме: • шина ISA призначена для контролерів низькошвидкісних пристроїв (тобто для обміну даними між клавіатурою, мишею, дисководами для дискет, модемом, звуковою картою і т. д.); • шина PCI – для обміну даними з високошвидкісними пристроями (жорсткими дисками, відеоконтролером). Роботу шин забеспечують такі пристрої: • блок живлення, який перетворює змінний струм мережі у постійний струм низької напруги; • накопичувачі (або дисководи) для гнучких магнітних дисків; • накопичувач на гнучкому магнітному диску; • інші пристрої.
1.7. Пристрої, що підключаються до комп’ютера, їх класифікація та застосування ● Вказівні пристрої. Дозволяють показувати або позначати ті чи інші елементи на екрані комп’ютера. ● Маніпулятор- миша. Пристрій з двома або трьома кнопками. При переміщені миші по площині на екрані монітора відповідним чином переміщується вказівка миші. Для виконання тієї чи іншої дії потрібно натиснути відповідну кнопку. ● Дисковод для дискет. Пристрій для запису і зчитування інформації, що існує на компютере або дискеті. Дискети мають ємність 1.44 Мб. ● Монітор і відеокамера. Монітор (дисплей) комп’ютера використовується для виведення на екран текстової і графічної інформації. Різні монітори мають неоднакову кількість точок на зображенні від 640´ 480 до 1600´ 1280. Електронні схеми, які забезпечують формування відеосигналу і тим самим визначають зображення, називається відеконтролером. Відеоконтролер має вигляді спеціальної плати, яка вставляється у рознімне з'єднання системної шини, але інколи він не входить до складу материнської плати. Відеоконтролер може працювати у текстовому або графічному режимі. У текстовому режимімонітор умовно розбивається на знакомісця з 25 рядків по 80 символів кожен. У кожне знакомісце може вводитись один із 256 символів. Для роботи в графічному режимі зображення виводиться у вигляді прямокутної сітки точок, колір кожної з яких задається окремо. ● Жорсткий диск ( вінчестер ). Пристрої призначені для постійного зберігання інформації, потрібної при роботі з комп’ютером: програм ОС, пакетів програм, що постійно використовуються, редакторів документів і т. д. ● Дисковод для компакт- дисків. Це пристрий для прийому і считування інформації, CD - ROM та DVD - ROM). Компакт-диски містять десятки Гб інформації. ● USB -флеш-накопичувач - пристрій, що запам' ятовує та використовує як носія флеш-пам’ять; ● Принтери (друкуючий пристрій). Призначений для виведення інформації на папір (тверда копія). Види принтерів: • Матричні Принцип дії: друкуюча головка принтера містить вертикальний ряд тонких металевих стержнів (голок). Головка рухається вздовж рядка, який друкується, а стержні в потрібний час ударяють по аркушу через плівку, утворюючи зображення символів. • Струменеві У принтерах цього виду зображення формується мікрокаплями спеціального чорнила, яке викидається на аркуш через сопла в друкуючій голівці. Як і в матричних принтерах, друкуюча голівка струменевого принтера рухається по горизонталі, а наприкінці руху кожної горизонтальної смужки зображення папір просувається по вертикалі. На відміну від матричних принтерів, робота струмневих супровджується меншим шумои, а якість друку набогато вище. • Лазерні Забезпечують найкращу (близьку до поліграфічної) якість чорно-білого та кольорового друку. В лазерних принтерах використовується принцип ксерографії: зображення переноситься на папір зі спеціального барабана, до якого електрично притягаються часточки фарби (тонера). Відмінність від звичайного копіювального апарата полягає в тому, що друкуючий барабан цього принтера електризується за допомогою лазера, виконуючи команди комп’ютера. ● Модеми і факс-модеми. Ці пристрої дають можливість працювати в глобальних електронних мережах (Internet), використовуються також для роботи с електронною поштою, дозволяють за допомогою комп'ютера надсилати і приймати факси і т. д. ● Засоби мультимедіа. “ Мультимедіа ” означає здатність комп'ютера опроцьовувати інформацію різних видів, а не тільки цифровою. Насамперед це стасується звукової та відеоінформації. Іншими словами, мультимедійні засоби можуть відтворювати: • музику, мову, різноманітну звукову інформацію; • фільми та іншу відеоінформацію. Щоб працювати з мультимедіа програмами комп’ютер повинен бути забезпечений дисководом для компакт-дисків, звуковою картою та акустичною системою (колонки, навушники, мікрофон). ● Клавіатура. – це пристрій, що являє собою сукупність разміщених у певному порядку клавішів на панелі. Клавіатура дає змогу виконувати на комп'ютері різноманітні операціії. Розглянемо особливості цього пристрою. Клавіші керування курсором розташовуються у правій частині клавіатури, вони, як правило, продубльовані. Клавіші із стрілками переміщають курсор на одну позицію у відповідному напрямку. Клавіші Home і End переміщають курсор в початок і кінець рядка відповідно. Клавіші PgUp і PgDn перегортають текст на екрані на сторінку вгору і вниз відповідно. Клавіша Del (Delete) використовується для видалення символа, що стоїть під курсором. Клавіша Ins (Insert ) призначена для перемикання між двома режимами введення символів: вставленням і заміною. Клавіша Enter – одна з найголовніших у комп'ютері. Вона призначена для закінчення введення рядка. Натисненням цієї клавіші закінчується введення кожної команди операційної системи DOS. Клавіша Esc (Escape), як правило, використовується для відміни якої-небудь дії, виходу з режиму програмування і т. д. Клавіша Tab (табуляція) використовується для переходу до наступної позиції табуляції. Іноді вона використовується як перемикач між вікнами на екрані і т. д. Клавіша Backspace (стрілка вліво над клавішею Enter) видаляє символ, що стоїть зліва від курсора. Клавіша Shift призначена для введення великих букв алфавіту й інших символів, розміщених на верхньому регістрі клавіатури. Щоб ввести такий символ або велику букву, потрібно натиснути цю клавішуі, не відпускаючи її, натискувати потрібну клавішу. Клавіша Caps Lock фіксує введення великих букв алфавіту. Це зручно, коли виникає потреба в їхній великій кількості. Повторне натиснення цієї клавішівідміняє режим введення великих букв. Клавіші Alt і Ctrl призначені для зміни значення інших клавіш. Клавіша Num Lock (блокування цифр) вмикає і вимикає режим, при якому натисненням на клавіші керування курсором вводяться цифри 1 – 9, 0, і крапка. Цей режим зручний для введення чисел. Клавіша Pause припиняє роботу програми.
1.8. Особливості експлуатації комп‘ютера ● Вмикання комп‘ютера. Якщо комп‘ютер підключений до мережі через пристрій безперебійного живлення (UPS), то спочатку треба ввімкнути цей пристрій. Якщо комп'ютер підключений через стабілізатор напруги, то вмикаємо стабілізатор. Потім вмикаємо монітор, зовнішні пристрої, які нам потрібні (принтер, модем і т. д.), потім вмикаємо сам комп'ютер, натискуючи кнопку або клавішу на його корпусі (Power). Потім на екрані комп‘ютера з‘являються повідомлення про хід роботи програм, які виконують перевірку його обладнання і початкове завантаження операційної системи комп‘ютера. При цьому підчас початкового завантаження вміст ОП очищується, після чого автоматично стартують згадані програми, які входять у постійну пам'ять BIOS. Якщо ці програми знаходять помилку, то виводять її код помилки на екран монітора. Причому некритична помилка дає можливість користувачеві продовжити роботу після натисненні клавіші F1. Якщо ж помилку визнано критичною, то процес завантаження зупиняється. У разі, коли помилку виявлено ще до перевірки відеосистеми комп‘ютера, то про її повідомляється не написом на екрані, а комбінацією звукових сигналів. Перелік звукових сигналів можна дізнатись із технічної документації, що супроводжує материнську плату комп‘ютера. ● Вимикання комп‘ютера. Для повного вимикання комп'ютера потрібно: • закінчити роботу з усіма програмами; • якщо ОС передбачає процедуру виходу, то виконати цю процедуру; • вимкнути принтер та інші зовнішні пристрої, приєднані до комп‘ютера; • вимкнути монітор. ● Перевантаження комп‘ютера. Ця операція виконується в разі “зависання”, тобто якщо комп‘ютер не реагує ні на жодні команди користувача. Перевантаження виконується за допомогою комбінації клавіш Ctrl – Alt – Del, або натискуванням кнопки reset на корпусі комп‘ютера. Контрольні питання
1. Яке значення має слово комп'ютер? 2. Як за принципом дії арифмометр відрізняється від комп'ютера? 3. У якому сторіччі було створено перший комп'ютер? 4. Як змінювалась елементна база комп'ютерів за всю історію їхнього розвитку? 5. Чим відрізняються комп'ютери різних поколінь? 6. Що таке кодова система і як вона використовується в комп'ютерах? 7.Які системи числення використовуються в комп'ютерах? 8. Як виглядає функціональна схема комп'ютера, побудованого за принципом Джона фон Неймана? 9. З яких основних пристроїв складається комп'ютер? 10. У чому полягає відмінність оперативної пам'яті від зовнішньої? 11. Які пристрої в комп'ютері призначено для введення інформації? 12. Які пристрої в комп'ютері призначено для виведення інформації? 13. Яку функцію виконує процесор? 14. Що таке материнська плата і її функції? 15. Охарактеризуйте системний блок комп'ютера, яке його призначення? 16. Що являє собою BIOS -память, з якою метою її використовують? 17. Що являє собою Кеш -пам'ять, особливості та призначення? 18. Охарактеризуйте призначення маніпулятора миші, які його різновиди? 19. Які накопичувачі інформації використовують у комп'ютері? 20. Які види принтерів використовують у роботі з комп'ютером, їхні переваги й недоліки? 21.Яке призначення на клавіатурі комп'ютера клавіш Home, End, PgUp, PgDn, Del, Ins, Enter, Esc, Tab, Backspase, Shift, Caps Lock, Num Lock, Alt, Ctrl, Pause? 2. ОПЕРАЦІЙНІ СИСТЕМИ КОМП'ЮТЕРА 2.1. Призначення операційної системи
Операційна система (ОС) - це сукупність програмних засобів, що здійснюють керування ресурсами комп'ютера, запуск прикладних програм, їхню взаємодію із зовнішніми прибудовами й іншими програмами, забезпечують діалог користувача з комп'ютером, а також керування файлами. З одного боку, ОС має у своїй основі базове програмне забезпечення комп'ютера, що входити у його систему BIOS (базова система уведення-виведення інформації), з іншого боку, вона сама є опорою для програмного забезпечення вищих рівнів - прикладних і більшості службових програм. Основні функції ОС полягають у забезпеченні функціонування кількох видів інтерфейсу: ● користувальницького (зв'язок між користувачем та апаратними засобами комп'ютера); ● апаратно-програмного (між програмним і апаратним забезпеченням); ● програмного (між різними видами програмного забезпечення).
2.1.1. Забезпечення користувальницького інтерфейсу Операційні системи здатні забезпечувати як пакетний, так і діалоговий режим роботи користувача. У пакетному режимі система автоматично виконує задану послідовність команд. Здатність ОС перервати поточну роботу й реагувати на дії, виконані користувачем за допомогою керуючих пристроїв сприймається як діалоговий режим роботи. Сучасні дискові системи підтримують файлову систему, яка створює умови для зберігання даних на дисках, а також забезпечує доступ до цих даних.
2.1.2. Реалізація апаратно-програмного інтерфейсу
Гнучкість апаратних і програмних конфігурацій обчислювальних систем підтримується за рахунок того, що кожен розробник устаткування прикладає до нього спеціальні програмні засоби керування – драйвери. Надання основних засобів для обслуговування комп'ютера – одна з функцій ОС. Зазвичай вона реалізується за допомогою включення в базовий склад ОС першочергових службових додатків, серед яких можна назвати засоби перевірки “стискування” дисків; керування віртуальною пам'яттю; кешування дисків; резервне копіювання даних. Сучасні ОС можуть включати мінімальні набори прикладного програмного забезпечення, які можна використовувати для виконання таких простих практичних завдань, як робота з текстовими документами, простими зображеннями та ін. Із розвитком апаратних засобів обчислювальних систем і засобів зв'язку функції ОС безперервно розширюються, а способи виконання таких функцій удосконалюються. Система Windows активно спирається на технологію Plug and Play і працює в основному з пристроями, які відповідають її принципам. Plug and Play - це стандарт комп'ютерної індустрії для автоматизації процесу додавання нових можливостей до вашого комп'ютера. Технологія Plug and Play виникла у зв'язку з історичними проблемами, пов'язаними з установками звукових карт на комп'ютери, що працювали під керуванням DOS або Windows 3.1. Усі компоненти Plug and Play призначені для досягнення єдиної мети - забезпечити спільну автоматичну роботу комп'ютера, периферійних пристроїв і їх драйверів, а також операційної системи при мінімальному втручанні з боку користувача. Працюючи з системою, яка повністю відповідна вимогам Plug and Play, користувачі можуть не турбуватися про те, чи виникне при установці нового пристрою апаратний конфлікт з іншим пристроєм.
2.1.3. Забезпечення програмного інтерфейсу Робота із прикладними програмами являє собою найбільш важливу частину функціонування ОС. В аспекті керування виконанням додатків розрізняють однозадачні й багатозадачні системи. Однозадачні ОС (наприклад, MS DOS) передають усі ресурси обчислювальної системи одному виконуваному додатку і не допускають паралельного виконання іншого додатка. Проте більшість сучасних графічних ОС – багатозадачні. Вони забезпечують можливість одночасної або почергової роботи кількох додатків; можливість обміну даними між додатками, можливість сумісного використання програмних, апаратних, мережевих та інших ресурсів обчислювальної системи кількома додатками.
2.2. Операційна система MS-DOS
Операційна система MS-DOS була створена в 1981 р. фірмою Microsoft на замовлення фірми IBM, яка тоді розробляла комп’ютери IBM PC. Поява нових і більш потужних ОС не ліквідувала потребу в програмах MS-DOS і DOS. Це пояснюється неможливістю або економічною недоцільністю експлуатації більш потужних ОС. Тим більше, що при виході з ладу системи Windows (різних модифікацій) для діагностики й ліквідації збоїв використовують саме DOS. Система MS-DOS складається із наступних частин: Дискові файли IO.SYS і MSDOS.SYS (основні системні файли) містять програми MS-DOS, які постійно перебувають в оперативній пам’яті комп’ютера. Ці файли повинні бути в кореневому каталозі диску, з якого відбувається завантаження системи. Командний процесор DOS обробляє команди користувача. Стандартний командний процесор має назву COMMAND.COM. Деякі команди користувача, такі як Type, Dir, Copy командний процесор виконує самостійно (вони називаються внутрішніми), для виконання інших (зовнішніх) процесор шукає на дисках програму, що відповідає цій команді, завантажує її в пам’ять і керування передає саме їй. Після закінчення роботи програми процесор вилучає її з пам’яті і видає запрошення. Зовнішні команди DOS – це програми, які постачаються в комплекті з ОС у вигляді окремих файлів (форматування дискет, перевірка дисків). Ці програми записуються в окремий каталог. Завантажник DOS – цю програму розміщенов першому секторі кожної дискети і в першому секторі логічного диску, з якого завантажується DOS. Призначення цієї програми – завантаження даних у пам’ять системного файлу IO.SYS.
2.2.1. Початкове завантаження операційної системи MS-DOS
Програма-завантажник операційної системи перевіряє наявність у кореневому каталозі завантажувального диска або дискети файлів IO.SYS і MSDOS.SYS. Якщо ці файли не знайдено, виводиться повідомлення: non-system disk or disk error. Replase and strike any key when ready. Якщо ці файли наявні, то відбувається завантаження у пам’ять початку файлу IO.SYS і передає йому керування. У пам'яті розміщено програма, яка зчитує кінець файлу IO.SYS і файл MSDOS.SYS. Потім з кореневого каталогу зчитується файл конфігурації CONFIG.SYS і виконуються всі дії, що в ньому записані. Якщо ж файл CONFIG.SYS відсутній, то всі параметри встановлюються за умовчуванням. Потім з кореневого файлу інформація вводиться в командний процесор і йому передається керування. Командний процесор здійснює командний файл AUTOEXEC.BAT. Зміст повідомлень при завантаженні ОС, що виводяться на екран монітора, залежить від версії DOS і змісту команд у файлах CONFIG.SYS та AUTOEXEC.BAT. Файл CONFIG.SYS містить спеціальні команди, які задають параметри DOS, а також перелік драйверів (програми, що розширюють можливості ОС), які необхідно завантажити в ОЗК. Найбільш часто використовуються такі команди файла CONFIG.SYS: device= ім’я файлу драйвера; dos=high – перемістити частину коду MS DOS у перші 64 Кілобайта розширеної пам’яті; buffers=число буферів (для операцій введення-виведення); files=число файлів – максимальне число одночасно відкритих файлів. Наприклад: device=c: \msdos\himem.sys –завантаження драйвера buffers=40 files=50 Файл AUTOEXEC.BAT, як правило, містить команди: ● запуску резидентних програм; ● встановлення змінних оточення DOS (команда SET); ● Path – для задання списків каталогів, у яких відбувається пошук; ● Prompt – для встановлення формату запрошення DOS. Наприклад: @ echo off Path c: \exe; c: \exe\msdos; d: \word prompt $p$g rem запрошення містить назву поточного каталогу і символ “ > ”; set temp=c: \windows\temp (для тимчасових файлів); rem запуск драйвера клавіатури; keyb ru,, c: \exe\msdos\keybrd2.sys call c: \antivirus\virtest.bat Nc
|
