Механизм работы API-функций.

Теперь разберемся с тем, что же происходит в системе, когда вызывается какая-либо системная API-функция. Во время этого процесса система обязательно переходит из уровня пользовательских программ в уровень системы. Понятно, что для того чтобы обрабатывать через API порой достаточно изощренные запросы прикладных программ, в системе помимо самого ее ядра должна быть развитая система подпрограмм, которая бы все их обслуживала. Для выполнения запросов к файловой системе служит специальная файловая подсистема, для координации операций ввода-вывода служит менеджер ввода-вывода. Также есть специальный менеджер кэш-памяти, ускоряющий работу системы, благодаря сохранению наиболее часто используемой инфы в сверхбыстрой оперативной памяти. Помимо этого в состав ОС входят специальные системы управления потоками и процессами, система безопасности, система виртуальной памяти, которая виртуально расширяет доступную память в компьютере, делая работу прикладных программ более комфортной и быстрой. В состав ОС входит также модуль GDI (GraphicsDeviceInterface, интерфейс графических устройств) для отображения инфы на мониторе компа. Все эти системы находятся в тесном взаимодействии с подсистемами более низкого уровня — с RTL (сокращение от RunTimeLibrary, то есть библиотека функций, используемых по мере необходимости при работе прои), драйверами устройств (специальные прои, поддерживающие корректное функционирование и коммуникацию системы с определенными типами устройств, например, клавиатурой или накопителями на жестких дисках), а также с самим ядром системы. Ядро системы является наиболее важной и сложной частью ее устройства, которое фактически определяет все ее свойства. «Ниже» всех этих систем лежит HAL (сокращение от английского HardwareAbstractLayer) — уровень, который абстрагирует или отделяет операционную систему от конкретного аппаратного обеспечения, позволяя одной и той же системе быть с легкостью перенесенной на другое оборудование, даже если оно значительно отличается.

13. ОС MS DOS. Её утилиты.

Наиболее непритязательной к ресурсам компа является ОС MS-DOS.DOS является однозадачной операционной системой. После запуска управление передаётся прикладной программе, которая получает в своё распоряжение все ресурсы компа и может осуществлять ввод/вывод посредством как функций предоставляемых операционной системой, так и функций базовой системы ввода/вывода, а также работать с устройствами напрямую. Взаимодействие пользователя с компом в операционной системе построено по принципу диалога: набирается команда в командной строке и нажимается клавиша «Enter»; ОС пытается выполнить введенную команду. Такой способ общения не является наглядным, требует большой внимательности при наборе команд. DOS имеет консольную систему ввода/вывода. Это значит, что чтобы произвести какое-либо действие, необходимо набрать и запустить на исполнение ту или иную команду. Команды могут содержать параметры, что расширяет их функциональные возможности.

Пакетными или командными файлами (batch) называются файлы, содержимым которых являются команды MS-DOS (внешние и внутренние). Пакетные файлы используются в том случае, когда надо создать стандартную операционную среду с помощью набора (а не одной) команд MS-DOS. Одним из примеров является файл AUTOEXEC.BAT, осуществляющий начальную установку операционной среды. Существуют и другие ситуации, для которых применение пакетных файлов высокоэффективно. К ним относится, например, подготовка виртуального диска перед загрузкой интегрированного пакета (перезапись на него библиотек, ряда дополнительных модулей, оверлейных файлов и т.д.), а также создание исполняемых модулей из программ языков высокого уровня при отсутствии интегрированного пакета языка (или невозможности его использования).

Кроме команд MS-DOS и обращений к исполняемым программам, пакетные файлы могут содержать вызовы других пакетных файлов, специальные команды для управления выводом на экран, специальные команды для организации ветвлений, циклов и метки.

Важным свойством командных файлов является возможность использовать внутри них формальные параметры. При этом обращение к командному файлу приобретает вид: А> имя командного файла параметр1[параметр2...]

Параметры, значения которых будут заданы при обращении к командному файлу, внутри файла будут иметь обозначения %1, %2,..., %N (где N<10).Примеры основных команд DOS приведены в таблицах 1-4.

Windows

— семейство проприетарных операционных систем корпорации Майкрософт (Microsoft), базирующихся на основе графического интерфейса пользователя. Появление их явилось решающим шагом в широком продвижении и развитии перспективных способов взаимодействия систем человек-машина и машина-машина, создания дружественной среды для взаимодействия как пользователя с компьютерными приложениями, так и аппаратных средств внутри вычислительного комплекса. Основное отличие программ для DOS и для Windows состоит в том, что DOS-программа может работать с аппаратными средствами компа (монитором, клавиатурой, принтером и т. д.) непосредственно минуя DOS (и, как правило, поступает именно таким образом), в то время как Windows-программа должна обращаться к внешним устройствам только через посредство Windows. Поэтому после установки в Windows драйвера, обеспечивающего поддержку данного устройства (то есть настраивающего Windows на особенности данного устройства) все Windows-прои могут работать с этим устройством. Это ликвидирует весьма болезненную для DOS проблему обеспечения совместимости программ с конкретными устройствами. Прои (драйверы) для поддержки наиболее распространенных устройств входят в Windows, а для остальных устройств поставляются вместе с этими устройствами или контролёрами.

В настоящее время под управлением операционных систем семейства Windows работает около 90 % персональных компьютеров.

Базовые механизмы функционирования WindowsХР Итак, начнем с начала — архитектура функционирования ОС WindowsХР состоит из двух частей: пользовательского режима, а также режима ядра, который находится под ним. Пользовательским режимом называется такой режим работы ОС и процессора, в котором выполняются пользовательские прои. Как правило, это наименее привилегированный режим процессора, в котором программа очень сильно урезана в своих «правах». Это необходимо для того, чтобы она не смогла нарушить работу самой ОС. Режимом ядра или ОС называется такой режим, который позволяет выполняющей в нем программе производить любые действия, на которые только способен компьютер. И именно поэтому к программам, выполняющимся в таком режиме, предъявляются повышенные требования. Так, к примеру, сама программа ОС проходит очень длительное и тщательное тестирование, прежде чем программисты примут решение о том, что в ней все функционирует нормально, в соответствии с задуманным планом. В некоторых случаях такие прои тестируются несколько тысяч часов, прежде чем будет принято соответствующее решение об их нормальном функционировании.