Система ввода/вывода и системные файлы Первоначальная загрузка Дисковые структуры Общий объем дискового пространства Сохранение данных

Операционные системы и связанные с ними проблемы

Системная BIOS

Системную BIOS можно рассматривать как "прослойку", обеспечивающую совместимость между аппаратными средствами и операционной системой. Почему, например, одна и та же DOS может быть установлена как в первых IBM PC, так и в новейших системах на базе Pentium — двух совершенно разных с аппаратной точки зрения компьютерах? Если бы операционные системы разрабатывались для "общения" непосредственно с аппаратурой, то они оказались бы строго специализированными, ориентированными на компьютеры определенных типов. Вместо этого фирмой IBM были разработаны и записаны в ПЗУ BIOS наборы стандартных служебных программ и функций, которые каждая система должна уметь выполнять. Системы определенного типа при сборке комплектуются ПЗУ со своими специализированными BIOS, в которых записаны подробные инструкции по выполнению (с помощью конкретных аппаратных средств) тех или иных стандартных функций.

При таком подходе появляется возможность создавать операционные системы, ориентированные на стандартный интерфейс BIOS, который, в свою очередь, должен быть предусмотрен в компьютерах различных типов. Сразу заметим, что любые прикладные программы, написанные с расчетом на интерфейс операционной системы, в этом случае также смогут работать на разных машинах. Этот подход проиллюстрирован  на рис. 20.1. В двух компьютерах, отличающихся друг от друга по своей аппаратной реализации, установлены специфические для каждого из них версии BIOS, но их внешние интерфейсы (обращенные к DOS) одинаковы, что позволяет DOS взаимодействовать с аппаратными средствами (через BIOS) стандартным образом.

Рис. 20.1. Уровни программного обеспечения в IBM-совместимых компьютерах

Две различные платформы (аппаратные средства и системные BIOS), показанные на рис. 20.1, могут работать не только с одними и теми же версиями DOS, но и прикладными программами, поскольку интерфейсы, предоставляемые BIOS и DOS, у них одинаковые. Коды, записанные в ПЗУ разных типов компьютеров, естественно, разные, поэтому ПЗУ BIOS, разработанные для одной системы, нельзя устанавливать в другие. Модернизированные версии BIOS должны разрабатываться только теми фирмами и специалистами, которые в совершенстве разбираются в особенностях функционирования и конструкции конкретной системной платы, для которой предназначено ПЗУ.

Часть DOS, показанная на рис. 20.1, называется системной или ядром DOS. Это ядро представляет из себя два системных файлах (скрытых), которые можно найти на любом загрузочном диске. Они называются либо IBMBIO.COM и IBMDOS.COM (в версиях IBM DOS и Compaq DOS) или IO.SYS и MSDOS.SYS (в MS-DOS в OEM-версиях, лицензированных компанией Microsoft). В Windows 95 вместо последних двух файлов используется один — WINBOOT.SYS, содержимое которого практически совпадает с содержимым системных файлов обычной DOS. Все указанные файлы должны быть внесены первыми в список корневого каталога загрузочного диска.

На рис. 20.1 структура уровней программного обеспечения показана лишь упрощенно, и часто приходится сталкиваться с небольшими, но очень важными отличиями. В идеальном случае прикладные программы должны быть изолированы от аппаратных средств (посредством системной BIOS и DOS), однако многие программисты пишут фрагменты своих программ с расчетом на непосредственное обращение к ним, в обход DOS и BIOS. Такие программы могут работать в компьютерах только тех типов, для которых они предназначены, и непригодны для других, даже если в них и имеются стандартные интерфейсы DOS и системной BIOS.

Стандарты на мониторы Выделяют две основные группы стандартов и рекомендаций по безопасности и эргономике. К первой группе относятся стандарты UL, CSA, DHHS, CE, скандинавские SEMRO, DEMKO, NEMKO и FIMKO, а также FCC Class B. Из второй группы наиболее известны MPR-II, TCO "92 и TCO"95, ISO 9241-3, EPA Energy Star, TUV Ergonomie. FCC Class B. Этот стандарт разработан канадской Федеральной комиссией по коммуникациям для обеспечения приемлемой защиты окружающей среды от влияния радиопомех в замкнутом пространстве. Оборудование, соответствующее требованиям FCC Class B, не должно мешать работе теле- и радиоаппаратуры. MPR-II налагает ограничения на излучения от компьютерных мониторов и промышленной техники, используемой в офисе. TCO"92 требует уменьшения электрического и магнитного полей до технически возможного уровня с целью защиты пользователя. Для того чтобы получить сертификат ТСО "92, монитор должен отвечать стандартам низкого излучения (Low Radiation), т. е. иметь низкий уровень электромагнитного поля, обеспечивать автоматическое снижение энергопотребления при долгом неиспользовании, отвечать европейским стандартам пожарной и электрической безопасности. Требования TCO "92 являются гораздо более жесткими, чем требования MPR-II.

Основные понятия и концепции организации ввода/вывода. Привилегированность операций ввода/вывода. Управление вводом/выводом супервизором. Задачи ОС по управлению внешними устройствами. Параллельная работа нескольких внешних устройств. Согласование скоростей обмена и кэширование данных. Разделение устройств и данных между процессами. Обеспечение удобного логического интерфейса между устройствами и остальной частью системы

Персональный компьютер