Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Объектный модуль затем обрабатывается загрузчиком — редактором связей (1зпк, ТцгЬо11пй), преобразующим его в исполняемую машинную программу, с объединением воедино отдельно скомпилированных его частей и привлечеиием дополнительных системных библиотек, содержащих стандартные подпрограммы и процедуры. На этапах трансляции, интерпретации и редактирования связей выполняется, как правило, синтаксический контроль программы с выдачей сообщений об обнаруженных ошибках. 419 Операционные снстемы ПК Интерактивную отладку программы целесообразно осушествлять с помошью специальных программных средств отладки. Они позволяют выполнять трассировку программ (пошаговое ее исполнение с выдачей информации о результатах исполнения — содержимом регистров и ячеек памяти), производить проверку синтаксиса программы и промежуточных результатов в точках останова, осуществлять модификацию значений переменных в этих точках.
Наиболее распространенный отладчик, включаемый в системное программное обеспечение,— РеЬця (более развитый его вариант ТпгЬо РеЪнщег). Операционные системы Г1К Операционные системы — важнейшая часть программного обеспечения, определяюшая интерфейс пользователя при его работе на компьютере.
Интерфейс должен быть дружественным пользователю, и в этом аспекте можно говорить о трех уровнях общения пользователя с машиной: 0 командный интерфейс — пользователь должен прилично знать файловую систему и команды операционной системы и вводить их с клавиатуры в командную строку, имеющуюся на экране дисплея; такой интерфейс обеспечивается непосредственно МБ РОЯ; О интерфейс в виде текстовых меню — пользователь должен ориентироваться в многочисленных меню и уметь выбрать в этих меню нужные команды н файлы по их наименованиям (обычно на английском языке); интерфейс такого типа реализуется многими оболочками ОС, в частности, наиболее популярной оболочкой Мог!оп Соввапоег, а также Ъ'о!кое Соввапдег, ГАВ Мапаяег и т.
п:, П интерфейс в виде графических меню — пользователь должен ориентироваться в многочисленных меню и панелях инструментов и уметь выбрать в этих меню нужные команды и файлы по условным графическим значкам, обычно сопровождаемым их наименованиями; интерфейс этого типа реализуется графическими интерфейсными системами (Ж1поое з 3.1) и операционными системами с графическим интерфейсом (Ъ%пдоегз 9х/ЫТ/2000/ХР). Операционные системы командного типа К операционным системам командного типа относятся: МБ РОЯ, 1Ж РОЯ, 1)п!х, 1!пцх и многие другие. Наибольшее распространение среди них получила дисковая операционная система МЯ РОВ, как в локальном варианте, так и в составе других ОС.
Архитектура операционной системы МЗ 008 В состав МБ РОВ входят: с! базовая система ввода-вывода (В!ОЯ вЂ” Ваз1с !прог-Опсрцг Бузгев); !з загрузчик операционной системы (программа начальной загрузки); 420 Глава 19. Программное обеспечение компьютера О блок расширения В103 (файл нзМснЮ.оогп); О базовый блок ПОЗ (файл М8008.сопт), его часто называют блоком обработки прерываний; О командный процессор (программа Соптгпапб.согп), содержащий встроенные внутренние макрокоманды (сервисные и служебные подпрограммы, большей частью подпрограммы обслуживания файлов); О файл конфигурации системы (набор команд Спойся.ауз); О файл автозагрузки процедур (набор команд Ао1оехес.ЬаГ); О программы выполнения внутренних и внешних команд РОЗ.
Часть программ ОС хранится в постоянной памяти машины, а другая (большая)— на магнитном диске. Так, В103 размещается в ПЗУ на системной плате, а остальные компоненты ОС вЂ” на одном из дисков (жестком или гибком), причем загрузочная запись (Воог Кесогй) размещена в самом начале диска. Диск, содержащий компоненты ОС, называется системным. Базовая система ввода-вывода (ВЮВ) В103, строго говоря, является компонентом ПК, а не ОС, так как не изменяется (поскольку размещается в ПЗУ) при смене установленной в ПК ОС. В103 выполняет функции: О инициализации машины, то есть приведения в исходное состояние всех элементов машины при включении питания; О тестирования, то есть проверки комплектности и работоспособности аппаратных и программных ресурсов машины (процессора, памяти, драйверов и т.
д.); О инициализации операционной системы, то есть считывания с системного диска загрузчика ОС; О обработки программных и аппаратных прерываний нижнего уровня, выполняющих служебные процедуры и операции с внешними устройствами; О управления стандартными устройствами ввода-вывода ПК. Управление внешними устройствами ПК осуществляется при помощи специальных программ, называемых драйверами.
Драйверы Драйверы освобождают программы РОЯ и программы пользователя от детализированного программирования операций ввода-вывода (под детализированным программированием понимается написание подробных инструкций на уровне машинных команд). Благодаря этому программы пользователя могут быть написаны относительно независимо от свойств оборудования и не меняться при изменении аппаратуры и совершенствовании ОС.
Драйвер выполняет следующие функции: О принимает запросы на обращение к внешнему устройству; О преобразует запросы в команды управления ВУ с учетом всех особенностен работы и деталей конструкции этого устройства; О обрабатывает прерывания от обслуживаемого внешнего устройства. Операционные системы ПК 421 Драйвер является согласующим звеном между обращающимися к ВУ програм- мами и самим ВУ. Драйверы бывают стандартными и загружаемыми.
Стандартные драйверы управляют работой стандартных устройств: монитором, клавиатурой, дисководами и принтером. Они записываются в постоянное запо- минающее устройство ПК при его программировании вне машины и входят в со- став базовой системы ввода-вывода. Загружаемые драйверы используются в следующих случаях: 0 для управления дополнительными внешними устройствами ПК, например, графопостроителем, сканером, мышью и т. п:, й для управления стандартными внешними устройствами, чем-либо отличными от штатных, предусмотренных в базовом комплекте ПК; 0 для управления стандартными устройствами, используемыми в режиме, отличном от штатного.
Последний случай характерен, например, для устройств, в которых не был преду- смотрен ввод или вывод букв русского алфавита (нерусифицированных уст- ройств). Информация обо всех дополнительно установленных драйверах должна содержаться в Сопйп.зуз. Загрузчик операционной системы Загрузчик операционной системы — это программный модуль Воог Кесого или Бузгеш Воогзггар, называемый обычно просто загрузчиком, предназначен для считывания в оперативную память двух файлов 1)05: модуля расширения В10Б— ЕМ В105 и модуля обработки прерываний — ВМ ПОБ. Загрузчик размещается на каждом отформатированном диске на 0-й стороне О-й дорожки в 1-м секторе. Размер загрузчика — 512 байт, то есть это небольшая программа.
В начале загрузчика размещается служебная информация о В105 (имя фирмы-изготовителя и дата-версия системы) и о структуре записей на диске (формат диска, число секторов на диске и в кластере, число таблиц размещения файлов и т. д.), а затем — собственно сама программа-загрузчик, Блок расширения В!03 В105 находится в ПЗУ машины и поэтому является общей и неизменяемой частью всех возможных операционных систем для данной модели ПК. Изменение содержимого ПЗУ, даже если ПЗУ организовано на флеш-памяти — дело сложное и поэтому практически не выполняется.
Однако в случае необходимости функции В105 можно модифицировать путем их расширения при помоши дополнительного модуля. Эта необходимость может быть вызвана: О подключением к ПК новых внешних устройств; О моделированием диска в оперативной памяти (виртуальный или электронный диск); О использованием нестандартного командного процессора и т. д. Таким дополнительным модулем является блок ЕМ В105; этот блок является как бы надстройкой нэд В105, модифицируюшей и дополняющей ее возможности.
Этот программный модуль хранится на системном диске. Необходимые све- 422 Глава!9. Программное обеспечение компьютера дения об изменении или дополнении функций РОЯ сообщаются операционной системе программой 1ВМВ10.согп при помощи команд, хранящихся в файле конфигурации Сопйй.зуз. Каждый раз после запуска ПК РОВ просматривает корневой каталог системного диска и ищет в нем файл Сопйц.вув. Если этот файл найден, то РОЯ выполнит все содержащиеся в нем команды.
Если файла конфигурации нет, то параметрам команд, которые люгут входить в него, присваиваются значения по умолчанию. Измененные команды конфигурации устанавливаются только на время текущего сеанса работы ПК до очередного ее перезапуска. Чаше всего модуль расширения В?05 выполняет функции логической замены драйверов, хранящихся в В?03, и подключения новых драйверов. Модуль расширения В?03 отвечает еще за две функции: О загружает модуль обработки прерываний РОВ; О загружает командный процессор и передает ему управление. Итак, ЕМ В?ОЯ является расширением В?05, учитывающим изменения основной конфигурации ПК и хранящим дополнительные драйверы внешних устройств. Базовый блок 008 Это центральный блок РОЯ, реализующий основные функции операционной системы — управление ресурсами ПК и выполняемыми программами.
Модуль обработки прерываний находится на системном диске. ВМ РОВ содержит программы управления (и распределения) всеми ресурсами ПК на логическом уровне (более высоком по сравнению с уровнем управления В?03); в частности, в ВМ РОЯ находятся программы обработки прерываний верхнего уровня, при работе с внешними устройствами использующие как подпрограммы драйверы В?05. Поскольку основу базового блока РОВ составляют обработчики прерываний верхнего уровня, этот блок часто называют блоком или модулем обриботки прерьтваний. Важными компонентами ВМ РОВ являются программы управления файловой системой, блочного обмена данными с дисками, распределения основной памяти и программы обработки ошибок.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
