lab8_ОС_windows

Лабораторная работа №8
Тема: Основные элементы операционных систем (команды, утилиты).
Цель работы: Получение практических навыков по выполнению
основных действий с объектами в операционной системе семейства Windows.
Освоение методов работы с программой Total Commander.
Краткие сведения из теории
Основной частью системного программного обеспечения (ПО) является
операционная система (ОС). ОС в наибольшей степени определяет облик всей
вычислительной системы (ВС) в целом. ОС выполняет две по существу мало
связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств
посредством предоставления для него виртуальной машины и повышение
эффективности использования компьютера путем рационального управления
его ресурсами.
ОС обеспечивает переход от «физического» уровня работы с аппаратурой
ВС к более высокому «логическому» уровню, удобному для пользователя.
Операционная система – это комплекс программ, предназначенных для
наиболее эффективного использования всех ресурсов ВС. ОС выполняет роль
своеобразного интерфейса между пользователем и ВС. Различные ОС на одних
и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные
возможности
для
организации
вычислительного
процесса
или
автоматизированной обработки данных. ОС связывает аппаратное обеспечение
и прикладные программы.
Наиболее важными частями операционной системы являются ядро ОС,
файловая система, драйверы внешних устройств, загрузчик, системная
библиотека.
Файловая система представляет собой способ организации хранения
файлов в дисковой памяти. Тип файловой системы и организация хранения
данных на носителях устройств внешней памяти (накопители на гибких и
жестких магнитных дисках) определяют удобство работы пользователя,
скорость доступа к файлам, организацию многозадачной работы, возможность
создания хороших баз данных.
Существуют различные файловые системы. Например, в ОС МS DOS,
Windows З.х и Windows 95/98 файловая система FAT (File Allocation Table–
таблица размещения файлов) имеет структуру управляющей информации на
носителе, включающую загрузчик (BOOT), таблицу размещения файлов (FAT)
и корневой каталог (RDA).
В Windows NT используется файловая система NTFS (NT File System–
файловая система NT), совместимая с файловыми системами FAT.
Файл может быть разделен на несколько частей, каждая из которых
хранится на различных участках диска или на различных дисках. Имя каждого
3
файла и основные сведения о нем хранятся в каталоге, который упрощает поиск
и доступ к информации. В ОС Windows каталоги называются папками.
Каталог – это специальное место на диске, организованное для хранения
имен файлов и сведений о них. Исходный каталог, в состав которого входят все
остальные каталоги, называется корневым каталогом.
Все подкаталоги и файлы входят в состав главного корневого каталога.
Вся эта разветвленная система образует иерархическую древовидную
файловую структуру.
К системному ПО относятся также программы специального назначения
(ПСН). К ним относятся драйверы устройств, антивирусные программы,
программы утилиты, программные оболочки для работы с дисками, папками и
файлами, программы архиваторы и др.
Драйверы - это программные утилиты, обслуживающие те или иные
периферийные устройства, например дисплей, принтер, клавиатура и т.д.
Обычно это небольшие программы в виде исполняемых файлов с расширением
.COM или .EXE. Они получают команды от операционной системы и
преобразуют их в команды конкретного устройства. Зачастую драйверы
разрабатываются производителями аппаратного обеспечения, и компания
Microsoft их напрямую не поддерживает.
Панель управления содержит обширную группу программных утилит для
управления ПК и его периферийным оборудованием, а также для настройки
Windows XP под требования конечного пользователя.
Ниже представлено окно панели управления:
4
Каждая пиктограмма панели управления управляет соответствующей
утилитой, меняющей установки системы. При этом появляется то или иное
диалоговое окно для установки тех или иных опций. Многие окна имеют
переключатели для групп опций.
Прерывания - это сигналы, заставляющие процессор (CPU) компьютера
приостановить выполнение текущей работы и перейти на выполнение
программы, называемой обработчиком прерываний. Переход этот
осуществляется за малое время с помощью специально разработанных
аппаратных средств. Обработчик прерываний определяет причину прерывания,
выполняет запланированные действия, после чего возвращает управление
приостановленному процессу. Обычно прерывания вызываются событиями,
внешними по отношению к CPU и требующими немедленных действий. К
таким событиям относятся:
 завершение операции ввода-вывода;
 обнаружение аппаратного сбоя;
 катастрофы (например, отказ питания).
Семейство микропроцессоров Intel поддерживает 256 уровней
приоритетных прерываний, вызываемых событиями трех типов:
 внутренние аппаратные прерывания;
 внешние аппаратные прерывания;
 программные прерывания;
Внутренние аппаратные прерывания, иногда называемые отказами,
генерируются определенными событиями, возникающими в процессе
выполнения программы (например, попыткой деления на нуль). Закрепление за
такими событиями определенных номеров прерываний зашито в процессоре и
не может быть изменено.
Внешние аппаратные прерывания инициируются контроллерами
периферийных устройств. Источники сигналов прерываний подключаются
либо к выводу немаскируемых прерываний процессора (NM1), либо к выводу
маскируемых прерываний (INTR). Линия NM1 обычно предназначается для
прерываний, вызываемых катастрофическими событиями (ошибка четности
памяти, авария питания и т.д.). Каналы запросов прерывания (IRQ) или
аппаратные прерывания используются различными устройствами для
сообщения системной плате (процессору) о том, что должен быть обработан
определенный запрос. Каналы прерываний представляют собой проводники на
системной плате и соответствующие контакты в разъемах. Аппаратные
прерывания имеют иерархию приоритетов: чем меньше номер прерывания, тем
выше приоритет. Прерывания с более высоким приоритетом имеют
преимущество перед прерываниями с более низкими приоритетами и могут
«прерывать прерывания». В результате в компьютере может возникнуть
несколько прерываний, вложенных друг в друга. При перегрузке компьютера
из-за одновременного возникновения большого количества прерываний
переполняется стек и ПК зависает. Каждому номеру аппаратного прерывания
соответствует свой проводник. Системная плата не может определить, в каком
5
слоте находится пославшая прерывание плата, поэтому возможно
возникновение неопределенной ситуации в том случае, если несколько плат
используют один канал. Чтобы этого не происходило, система настраивается
так, что каждое устройство (адаптер) использует свою линию (канал)
прерывания. Применение одной линии сразу несколькими разными
устройствами в большинстве случаев недопустимо. Внешние аппаратные
прерывания часто называют маскируемыми прерываниями, то есть их можно
отключить «замаскировать» на время, пока CPU выполняет другие важные
операции.
Программные прерывания - любая программа может инициировать
программное прерывание просто путем выполнения команды INT.
Каналы прямого доступа (DMA)
используются периферийными
устройствами, осуществляющими высокоскоростной обмен данными с
оперативной памятью без участия центрального процессора.
Через порты ввода-вывода к компьютеру можно подключать
разнообразные устройства для расширения его возможностей. В большинстве
компьютеров имеется хотя бы четыре USB порта, два последовательных COM
порта и один параллельный LPT порт. Каждый порт в компьютере использует
определенный адрес ввода-вывода. Этот адрес, хранящийся в основной памяти,
зарезервирован для взаимодействия между устройствами ввода-вывода и
операционной системой.
Файловый менеджер Total Commander – это, пожалуй, одна из самых
удачных программ, которая была написана для Windows. Практически не
изменяя свой внешний вид, она эволюционирует вместе с ОС Windows,
оставаясь для многих системной утилитой номер один. Во многом, это большая
заслуга тех программистов, которые смогли увидеть, насколько перспективным
может оказаться принцип двухпанельного интерфейса файлового менеджера.
Содержание работы
1. Нажмите на кнопку "Пуск" и откройте программу "Панель
управления". Составить краткое описание о назначении пяти пиктограмм (на
выбор) «Панели управления». В каждое описание вставить соответствующую
пиктограмму.
2. Кликните дважды на иконке "Система", выпишите основные
параметры системы.
Кликните дважды на иконке "Дата и время", проверьте дату и время.
Кликните дважды на иконке "Сетевые подключения", проверьте типы
сетевых подключений.
Кликните дважды на иконке "Центр обеспечения безопасности",
ознакомьтесь с важной информацией по обеспечению безопасности
компьютера.
Кликните дважды на иконке "Администрирование", ознакомьтесь с
важной информацией по администрированию системы.
6
3. С помощью установленной на компьютере антивирусной программы
проверить логический диск D: на наличие вирусов и при их обнаружении
вылечить или удалить их. Составить краткое описание о проделанных
действиях.
4. Открыть программу Total Commander. Ознакомиться с пунктами
верхнего меню. Составить краткое описание 4-х подпунктов в пунктах «Файл»,
«Вид», «Конфигурация», «Инструменты» верхнего меню.
5. Ознакомиться с панелью инструментов программы Total Commander.
6. Освоить на практических примерах назначение функциональных
клавиш F3 – F8. Составить краткое описание о проделанных действиях.
7. Ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчета
1.
2.
3.
4.
Постановка задачи.
Краткие сведения из теории.
Результаты выполненных работ.
Ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Что такое операционная система?
Что такое драйвер устройства?
Что такое файловая система?
Основные функции ОС?
Прерывания. Классификация прерываний.
Каковы возможности панели управления?
Как вызываются прерывания?
Что такое программные прерывания?
Какая программа отображает файловую систему?
Назначение программ Файл-менеджеров.
Назначение функциональных клавиш в Total Commander.
Как создать папку в программе Total Commander?
Как узнать информацию о системе в программе Total Commander?
Как настроить представление информации на панелях?
7