ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ С ОС

Одной из трех важнейших функций ОС является ее интерфейс с пользователем. Именно благодаря ему оказывается возможным запускать программы, управлять их выполнением и обеспечивать сопровождение файлов. В эти же средства взаимодействия с операционной системой входят множества других средств и функций.

К настоящему времени сложились две принципиально отличные системы интерфейса (в переводе – взаимодействия с пользователем). Первая система называется командным интерфейсом или интерфейсом командной строки . Она позволяет пользователю управлять запуском и выполнением программ, задавая из текстовой консоли управляющие тексты, т.е. команды. Такая система сложилась в начале 70-х годов XX века и наиболее полное развитие получила в рамках операционной системы Unix. Заметим, что управление с помощью специальных текстов очень близко по особенностям к обычному программированию на языках высокого уровня, и поэтому командным интерфейсом легко овладевают именно программисты, для непрофессиональных пользователей этот подход может оказаться столь же тяжелым, как и обучение программированию.

Второй из упомянутых систем интерфейса является графическая. Она сложилась в разработках PARC (Palo Alto Research Center фирмы Xerox) в конце 70-х годов XX века, но получила широкое применение вначале в операционных системах фирмы Apple (MacOS) середины 80-х годов, а затем в операционных оболочках, а позже в операционных системах фирмы Microsoft. Широким массам непрофессиональных пользователей она хорошо известна по графическим оболочкам MS Windows 3.1, Windows 9x, Windows NT и более поздним их модификациям.

Управление компьютером с помощью графического интерфейса так относится к интерфейсу командной строки, как просмотр комиксов (рассказов в картинках) относится к чтению художественных произведений. Несомненно, что оба первых варианта проще для невнимательного или малограмотного человека, а также для человека, не привыкшего утруждать себя. В то же время число пользователей и комиксов, и графического интерфейса на порядок, если не на порядки, превышает пользователей строгих текстов.

Управление с помощью графического интерфейса психологически многократно проще и требует существенно меньше волевых усилий, внимания и запомненной информации. Практически в графическом интерфейсе необходимая информация почти всегда присутствует непосредственно на экране, где предлагается сделать один из возможных выборов. Но при этом сложная настройка требует множества диалоговых окон, и во многих случаях общая картина настройки оказывается мало обозримой. Практически этот подход способен решать только небольшое число типовых задач настройки, но не обладает ни глубиной, ни универсальностью. В идейном плане графический интерфейс очень близок к так полюбившемуся американцам языку программирования Кобол (Cobol), который предназначен для решения экономических задач и позволяет записывать алгоритмы не с помощью специализированных и достаточно абстрактных операторов, а с помощью почти обычных фраз английского языка. В частности, арифметические операции в Коболе записываются не математическими символами, а английскими словами add, subtract, multiply. Непрофессионала такой стиль очень утешает, но профес­сионала раздражает отсутствие компактности и четкости в инфор­мацион­ных управляющих конструкциях.

Несмотря на широкое применение графического интерфейса в ОС типа Windows, внутреннее общение между компонентами самой операционной системы неизбежно имеет характер управляющих текстов, в частности, машинных команд и текстовых вызовов системных функций. Принципиальная сложность задания внутри программы аналога воздействия на графический интерфейс вынужденно оставляет интерфейс командной строки на некотором заднем плане, не видном непрофессиональным пользователям. Поэтому практически все внимание в данной главе будет сосредоточено на интерфейсе командной строки, а возможности графического интерфейса рассматривать не будем, отсылая для его изучения к множеству руководств по поверхностному управлению конкретными операционными системами.

Интерфейс операционной системы

Операционная система персонального компьютера должна иметь дружественный интерфейс (удобный как средство общения), быть устойчивой к ошибкам пользователя и удобной для его работы за компьютером.

Интерфейс командной строки применялся до 1990-х гг. в операционной системе персональных компьютеров MS-DOS (англ. Microsoft Disk Operation System – дисковая операционная система). Взаимодействие с системой осуществлялось подачей команд с клавиатуры в виде алфавитно-цифровой последовательности в строку на экране. Операционная система преобразовывала такие команды в операции, выполняемые компьютером. Команды и имена файлов надо было помнить и точно вписывать. Персональный компьютер, хотя и стоял на столе, еще не мог использоваться непрограммистами.

В конце 1970-х гг. исследования компании Xerox показали, что удобной формой ввода и представления информации является наглядный и понятный язык картинок. Объекты (файлы, устройства, команды, программы) целесообразно представлять в виде легко угадываемых графических образов, манипуляции с которыми должны быть похожи на совершаемые людьми с аналогичными материальными объектами, опираться на естественность усвоения графической информации человеком. Впервые графический интерфейс применила компания Apple в операционной системе Macintosh. Затем компания Microsoft использовала его в операционных системах Windows.

Графический интерфейс пользователя (Graphical User Interface, GUI) – графическая среда, организующая взаимодействие пользователя с вычислительной системой через визуальные элементы управления па экране: окна, списки, кнопки, гиперссылки, значки и др.

Команды в такой среде подаются не вводом слов с клавиатуры, а с помощью элементов графического интерфейса:

• прямоугольные перемещаемые области на экране (окна) стали своеобразным "устройством" ввода или вывода информации в открытую программу и сообщения;
• меню и панели кнопок дают выбор подачи команд;
• значки (рисунки-миниатюры) представляют файлы, папки, устройства;
• указатель на экране (курсор) – символ (стрелка, вертикальная палочка и др.) перемещается по экрану, чтобы выделять объекты и давать команды;

В настоящее время все операционные системы персональных компьютеров обеспечивают взаимодействие с пользователем с помощью графического интерфейса. Графический интерфейс применяется и в большинстве прикладных программ, что помогает даже начинающему пользователю освоить работу в среде операционной системы с файлами, запускать программы и т.д.

Дальнейшее изложение ориентировано на операционную систему Windows.

Файлы и файловая система

Файл – поименованная совокупность записей данных, хранящихся во внешней памяти компьютера (например, на диске) и рассматриваемых как единое целое. Операционная система и прикладные программы обработки рассматривают файл как единый информационный объект, вызываемый в оперативную память компьютера для обработки или исполнения. Файлы можно разделить на исполняемые (программы) и неисполняемые (файлы данных и документов). Исполняемые файлы могут загружаться операционной системой на выполнение, а неисполняемые файлы могут только изменять свое содержимое под воздействием программы.

Файл программы (или ее части) при открытии помещается в оперативную память, и начинается выполнение описанных в нем команд, в том числе вызывание других программ, открытие или создание файлов документов. Имена файлов программ, установленных при инсталляции, не следует изменять, так как с ними могут взаимодействовать другие программы.

Файл данных создает или открывает программа, выполняющая с ним какие-нибудь действия: чтение, редактирование, представление на экране, распечатывание на принтере, озвучивание; превращение в данные для другой программы.

Имя файла – это название файла, которое вместе расширением и путем доступа к файлу однозначно его идентифицирует. Пользователь, создавая в прикладных программах файл, сам задает ему имя.

В современных операционных системах разрешены длинные имена файлов – до 256 символов. Но в имени файла запрещены знаки < >: | “ ? * / , которые используются в записи команд. Компьютер при работе с файлами и папками не различает в имени прописные и строчные буквы.

Русские буквы неправильно читаются некоторыми зарубежными программами, поэтому их не рекомендуется применять в названиях файлов документов, пересылаемых на веб-сайты Интернета и по электронной почте.

Имя файла, как правило, имеет расширение, или тип. Расширение имени файла – последовательность символов для идентификации типа файла . Расширение отделяется точкой от имени файла и обычно состоит из трех-четырех символов (английских букв). Так, в имени файла академия.txt расширением является txt, после расширения точка не ставится. Допустима запись имени и расширения прописными и строчными буквами. Широко применяемыми расширениями имен файлов являются следующие:

doc (англ, document) – документы с форматированием текста, в частности созданные программой Word;

txt – файлы простого текста, в которых шрифт и абзацы имеют одинаковый вид, не форматируются, нет рисунков; в частности, это файлы, созданные стандартной программой Блокнот;

ехе – файл программы (англ, executable – исполняемый). Операционная система при попытке удаления файла с расширением ехе предупреждает, что файл является программой и без него не все будет работать; mp3, wav – звуковые файлы; avi – аудио- и видеофайлы; htm, html – файлы веб-страниц Интернета; gif, jpg, bmp, tiff – графические файлы с рисунками; dll – "динамическая библиотека", файл с частью программы, загружаемый в память, когда появляется необходимость в этой части;

tmp – временный (англ, temporal) файл, создаваемый операционной системой или программой на период обработки документа или работы программы, по окончании работы удаляется, но иногда остается из-за неправильного завершения или сбоя программы.

По расширению имени операционная система устанавливает ассоциацию файла с прикладной программой, работающей на компьютере с таким типом файлов, запускает необходимую программу и загружает предложенный файл.

Операционная система хранит ассоциации расширений файлов в списке, который пополняется после установки новой программы, работающей с файлами конкретного типа. Например, но расширению doc может обозначаться ассоциация – открывать файл с помощью программы Word или, если программа Word не установлена, с помощью программы WordPad.

В принципе можно написать в имени файла любое расширение, переименовать вообще без расширения: данные не повредятся, однако неправильное расширение помешает операционной системе и программе, работавшей с файлом, узнать и открыть его.

Есть файлы, имеющие одинаковое имя, но отличающиеся расширением: например, winrar.exe – программа архивации (сжатия) файлов, winrar.hlp – файл справки к программе, winrar.cnt – файл содержания справки.

Шаблон имен файлов задает условие на имя и расширение файла и применяется в командах для описания группы файлов с похожими именами, удовлетворяющими задаваемому условию.

Когда имя файла неизвестно точно или необходимо подобрать группу файлов с похожими, но не полностью совпадающими именами, применяют шаблон имени с подстановочными знаками. Знак "звездочка" – "*" – в шаблонах имен заменяет любое оставшееся до конца имени количество символов или их отсутствие. Знак вопроса – "?" – обозначает один символ.

Примеры шаблонов имен файлов:

• *.* – обозначает все файлы;
• *.txt – шаблон для файлов, имеющих одинаковое расширение имени txt;
• Протокол*.doc – шаблон, которому соответствуют файлы с одинаковым началом имени "протокол" и расширением doc. Например: протокол.doc, протокол2.бос, Протокол допроca.doc, Протокол заседания.doc и Протокол разногласий.doc;
• дело??.doc – шаблон для файлов, имя которых имеет одинаковое начало "дело", потом два любых символа и расширение doc. Например: дело3l.doc, дело_8.dос, но не подходят файлы дело.doc, дело 306.doc и дело_235.dос.

Каталог (папка) – поименованный список группы файлов (с их именами и свойствами) и вложенных папок, доступный пользователю посредством команд операционной системы. В операционной системе MS DOS использовался термин "каталог", в операционной системе Windows чаще используется термин "папка". В дальнейшем изложении используются оба термина.

В операционных системах Windows для имени папки справедливы те же правила, что и для файлов (не более 256 букв или цифр). Панка не имеет расширения имени, все же иногда в ее имени используют точку для наглядности.

Каталог занимает строго определенное место в иерархической организации файловой системы, причем помимо списка файлов может дополнительно содержать указание на каталог более низкого уровня (подкаталоги).

Дерево файлов (дерево каталогов) – структура каталогов, подкаталогов и файлов на диске, указывающая расположение файлов в каталогах и подкаталогах, подкаталогов в каталогах. Логическая подчиненность графически изображается деревом с одной вершиной, называемой корневым каталогом, или папкой диска, и ветвлением (рис. 4.3, а). В каждую точку ветвления входит только одна ветвь от "родительской" папки (каталога), а выходить могут несколько в нижестоящие папки ("дочерние", подчиненные каталоги). Из папки можно выходить на уровень вверх – в вышестоящую папку. У общей группы файлов и папок есть только один вышестоящий (родительский) каталог, в котором они записаны. При переходе к подчиненным папкам вниз ветви только расходятся и никогда не пересекаются.

ОС с графическим интерфейсом, такая как Windows, показывает папку в дереве каталогов значком в виде канцелярской папки (рис. 4.3,6), а открывает как окно со значками и именами вложенных файлов и других папок.

Путь к файлу – указание диска и последовательности папок (каталогов) до доступа к файлу. Путь начинается от имени диска (верхний уровень), открывающего корневую пап-

Рис. 4.3.

а – дерево каталогов (без файлов); б – Проводник Windows (папки с вложенными подпапками распахиваются значком)

ку диска и обозначаемого одной английской буквой с двоеточием (например, диск D:, а корневая папка D:), и идет вниз по дереву каталогов с перечислением имен вложенных папок через косую черту – (обратный слеш). Жесткие диски имеют имена С:, D: (если их два), имя компакт-диска задается следующей латинской буквой – Е:. Буквы А и В выделены флоппи-дисководам (А: и В:).

Полное имя файла (в Windows) – запись имени файла и расширения с предшествующим путем к файлу в виде последовательности имен каталогов, разделенных косой чертой. Например, имя D:ПисьмаМоскваМэрияЗаявление.dос означает, что от папки диска D:, пройдя папки Письма, Москва, Мэрия (см. рис. 4.3, б) можно увидеть и открыть файл Заявление.doc. Файл должен иметь уникальное название в своей папке, хотя бы одним символом отличающееся от имен других файлов папки.

Иерархичность широко используется в структурировании информации, хранении в базах данных, справочных системах, сайтах. Иерархично организованы не только каталоги, по и меню команд в окнах программ.

Файловая система – часть операционной системы, обеспечивающая запись и чтение файлов на дисковых носителях. Она определяет логическую структуру при сохранении данных в файлах на диске, именование (идентификацию) и сопутствующие данные файла (управление доступом к файлам). В операционных системах Microsoft применяются файловые системы FAT и NTFS (New Technology File System).

Файловая система FAT получила название от метода, применяемого для организации файлов, – таблица размещения файлов (File Allocation Table, FAT). Таблица размещения файлов создается при форматировании диска и находится на нем в строго определенном месте. По строению ЕАТ аналогична оглавлению книги, операционная система использует ее для поиска файлов и определения их местоположения на магнитном диске.

Улучшенная файловая система NTFS обеспечивает высокий уровень быстродействия и безопасности данных, а также недоступные версиям файловой системы FAT возможности: ограничение на доступ к файлам и каталогам (описание непосредственно в таблице прав пользователя по работе с данным объектом), шифрование, сжатие. В случае сбоя целостность файловой системы восстанавливается с помощью контрольных данных.

Свойства файла. Каждый файл состоит из содержимого, а описывается свойствами (атрибутами, особенностями, признаками), выделяющими файл из множества других файлов.

Атрибуты файла – записанные свойства файла: имя файла и тип содержимого; дата и время создания; размер файла; имя владельца файла; права и метод доступа к файлу. Метод доступа описывают атрибуты: только чтение, архивный, скрытый, системный. Эти четыре атрибута имеют буквенные обозначения.

А – архивный файл (archive). Признак того, что файл подлежит внесению в резервный архив, т.е. создан или изменялся и программа резервирования должна поместить его на носитель (ленту стримера или сетевой диск).

R – только чтение (read only). Файл не подлежит редактированию. Некоторые текстовые редакторы снимают атрибут R и правят файл без предупреждения.

Н – скрытый файл (hidden) – не включаемый в стандартные операции файловой системы. Временные и служебные файлы операционной системы не показываются в окне папки, чтобы их случайно не удалить. Как защита от обнаружения скрываемых документов атрибут бесполезен.

S – системный файл (system) – принадлежит операционной системе, удалять и изменять этот атрибут не рекомендуется, а в современных операционных системах – это не просто.

При попытках изменения и удаления файлов с атрибутами R, Н, S система предупреждает пользователя о важном свойстве файла. Отобразить, установить и снять атрибуты файла можно в программе управления файлами, например файловом менеджере Total Commander.

Свойства файла в папке операционной системы Windows выводит соответствующая команда (см. пример отображения свойств файла на рис. 4.4).

Чтобы сохранять и открывать файл, операционная система должна записать его данные на диск и зарегистрировать в папке имя, свойства и размещение файла. Принято говорить, что "файл находится в папке", па самом деле она хранит список файлов, их свойств и показывает значки файлов в окне. Сами данные из файлов данной папки физически могут храниться в разных местах диска, в панке записаны только имена, свойства и адреса.

Работа с файлами и папками заключается в их создании, просмотре и редактировании содержимого, переименовании, копировании, перемещении, удалении, а также измене-

Рис. 4.4.

нии атрибутов файла. Операции выполняются командами операционной системы с помощью мыши и выбора в меню.

Создание папки и файла возможно в любой папке, начиная с папки диска. Создание файла производится в определенной программе. При сохранении файла его данные записываются по возможности в соседние кластеры (области диска из нескольких примыкающих секторов). В таблице размещения файлов диска эти кластеры помечаются как занятые. В папке записываются свойства файла (имя, размер, дата, время, атрибут и др.) и адрес первого кластера файла. После каждого нового редактирования файла его данные перезаписываются на новом месте диска, а в той же папке меняется запись адреса.

При копировании папки ее имя заносится в соответствующее место таблицы диска, при копировании файла прежние записи остаются на месте, а на свободном месте диска или другом диске появляются копии данных и, как при создании файла, записи в указанной папке.

Перемещение папки производит изменение соответствующих записей о папке диска.

Перемещение файла в папку того же диска оставляет данные на том же месте, а в папке поступления файла появляется новая регистрационная запись имени и свойств файла. Перемещение файла на другой диск приводит к записи данных заново, а на прежнем диске в таблице размещения файлов кластеры файла помечаются как свободные.

Переименование файла и каталога (папки) изменяет запись имени.

Удаление файла. В таблице размещения файлов на диске ("оглавлении") кластеры, которые занимал удаляемый файл, помечаются как свободные. Сами данные файлов не затираются, пока не произойдет запись нового файла на освободившееся место.

Просмотр содержимого файла. Открыть файл для просмотра можно, как правило, с помощью той программы, в которой он создан. Но программы-просмотрщики показывают содержимое файла, хотя и не позволяют редактировать, изменять. Некоторые файлы можно открывать и другими программами. Например, текстовые файлы, созданные в простых редакторах WordPad, Блокнот, можно открывать в редакторе Word. Веб-документы Интернета открываются в программах- обозревателях, которые их не создавали.

Кроме операций с файлами средствами внутренних команд операционной системы, к файлам применяют операции архивирования, дефрагментации и конвертации посредством специальных внешних программ.

Архивация файла – сжатие записей данных, хранящихся в файле, в архивный файл меньшего размера. Выполняется программами-архиваторами. Операционные системы работают с архивными файлами так же, как с обычными файлами.

Фрагментация файла – распределение записей файла па диске в несмежных, несоседних кластерах, если на диске недостаточно сплошного свободного места. Фрагментация увеличивает время доступа к данным, поскольку при чтении и записи приходится перешагивать через кластеры жесткого диска, занятые другими файлами. Для устранения фрагментации проводят дефрагментацию в непрерывные последовательности кластеров с помощью служебных программ.

Конвертация файлов – преобразование, видоизменение данных программами, чтобы представить их в ином виде при незначительном изменении самой информации для условий последующей обработки. Программы могут открывать файлы с информацией различного формата: текстовой, табличной, графической или другой и сохранять в файлах различного типа.

• Термин "расширение" η информатике используется в смысле увеличения, дополнения возможности, и не только имени файла, но и устройств, объектов, сервисов поиска и др.

40. Основные принципы построения операционных систем

Архитектура системы - ее структура и основные принципы построения.

Основные принципы построения ОС:

1. Принцип модульности

ОС строится из множества программных модулей. Под модулем в общем случае понимают функционально законченный элемент системы, выполненный в соответствии с принятыми межмодульными интерфейсами. Модуль может быть легко заменен другим при наличии заданных интерфейсов.

Особо важное значение имеют привилегированные, повторно входимые и реентерабельные модули.

Во всех операционных системах можно выделить:

1) часть наиболее важных управляющих модулей, которые должны постоянно находиться в оперативной памяти вместе с некоторыми системными структурами данных, необходимыми для функционирования операционной системы, они образуют ядро операционной системы. В его состав, как правило, входят модули по управлению системой прерываний, средства по переводу программ из состояния счета в состояние ожидания, готовности и обратно, средства по распределению основных ресурсов, таких как оперативная память и процессор;

2)много других системных программных модулей, которые называют транзитными (диск-резидентными). Загружаются в оперативную память только при необходимости и в случае отсутствия свободного пространства могут быть замещены другими транзитными модулями.

2. Принцип особого режима работы Ядро операционной системы и низкоуровневые драйверы, управляющие работой каналов и устройств ввода-вывода, должны работать в специальном режиме работы процессора (привилегированном).

Это необходимо по причинам:

1) позволяет существенно повысить надежность выполнения вычислений.

2) ряд функций должен выполняться централизованно, под управлением операционной системы (прежде всего, функции, связанные с управлением процессами ввода-вывода данных).

3. Принцип виртуализации

Сейчас используется практически в любой операционной системе.

Виртуализация ресурсов позволяет:

Организовать разделение тех ресурсов между вычислительными процессами, которые не должны разделяться;

Абстрагироваться от конкретных ресурсов, обобщить их свойства и работать с некоторой абстракцией.

Проявления концепции виртуальности:

1) понятие виртуальной машины. Любая операционная система скрывает от пользователя и его приложений реальные аппаратные и иные ресурсы, заменяя их некоторой абстракцией. В результате пользователи видят и используют виртуальную машину в составе:

Единообразная по логике работы память достаточного для выполнения приложений объема.

Произвольное количество процессоров, способных работать параллельно и взаимодействовать во время работы.

Произвольное количество внешних устройств, способных работать с памятью виртуальной машины параллельно или последовательно, асинхронно или синхронно по отношению к работе того или иного виртуального процессора, которые инициируют работу этих устройств.

2) возможность организации выполнения в операционной системе приложений, разработанных для другой операционной системы, имеющей совсем другой интерфейс прикладного программирования. Т.е. организация нескольких операционных сред;

3) независимость программ от внешних устройств – связь программ с конкретными устройствами производится не в процессе создания программы, а в период планирования ее исполнения. Этот принцип позволяет одинаково осуществлять операции управления внешними устройствами независимо от их конкретных физических характеристик.

4. Принцип мобильности

Мобильность, или переносимость, означает возможность и легкость переноса операционной системы на другую аппаратную платформу. Мобильная операционная система обычно разрабатывается с помощью специального языка высокого уровня, предназначенного для создания системного программного обеспечения. Одним из таких языков является язык С, а также C++ .

Сложности:

1) архитектуры разных процессоров могут сильно различаться.

2) для ОС важной является не только архитектура центрального процессора, но и архитектура компьютера в целом.

Для обеспечения мобильности был создан стандарт на интерфейс прикладного программирования, названный POSIX (Portable Operating System Interface for Computer Environments - интерфейс прикладного программирования для переносимых операционных систем). ? Платой за универсальность, прежде всего, является потеря производительности, поэтому ряд разработчиков идут на отказ от принципа мобильности, поскольку не всегда следование этому принципу экономически оправдано.

5. Принцип совместимости

Одним из аспектов совместимости – способность операционной системы выполнять программы, написанные для других систем или для более ранних версий данной операционной системы, а также для другой аппаратной платформы.

Необходимо разделять вопросы двоичной совместимости и совместимости на уровне исходных текстов приложений.

Двоичная совместимость достигается в том случае, когда можно взять исполняемую программу и запустить ее на выполнение на другой операционной системе.

Совместимость на уровне исходных текстов требует наличия соответствующего транслятора в составе системного программного обеспечения, а также совместимости на уровне библиотек и системных вызовов.

Гораздо сложнее достичь двоичной совместимости между процессорами, основанными на разных архитектурах. Для того чтобы один компьютер выполнял программы другого, он должен работать с машинными командами, которые ему изначально непонятны. Выходом является использование так называемых прикладных сред, или эмуляторов.

Поскольку основную часть программы, как правило, составляют вызовы библиотечных функций, прикладная среда имитирует библиотечные функции целиком, используя заранее написанную библиотеку функций аналогичного назначения, а остальные команды эмулирует каждую по отдельности.

6. Принцип генерируемоемости

Исходное представление центральной системной управляющей части операционной системы должно обеспечивать возможность настройки, исходя из конкретной конфигурации конкретного вычислительного комплекса и круга решаемых задач.

Под генерацией операционной системы понимается ее сборка (компоновка) из отдельных программных модулей. В результате генерации получают скомпонованные двоичные коды операционной системы и построенные системные таблицы, отражающие конкретную конфигурацию компьютера.

Процесс генерации осуществляется с помощью специальной программы-генератора и соответствующего входного языка для этой программы. В результате генерации получается полная версия операционной системы.

7. Принцип открытости

Открытая операционная система доступна для анализа как пользователям, так и системным специалистам, обслуживающим вычислительную систему. Необходимо, чтобы можно было легко внести дополнения и изменения, если это потребуется, не нарушая целостности системы.

Этот принцип иногда трактуют как расширяемость системы.

К открытым операционным системам прежде всего следует отнести UNIX-системы.

8. Принцип обеспечения безопасности вычислений

Правила безопасности определяют свойства:

Защита ресурсов одного пользователя от других,

Установление квот по ресурсам для предотвращения захвата одним пользователем всех системных ресурсов. ? Для обеспечения защиты информации от несанкционированного доступа чаще всего используется механизм учетных записей. Он предполагает проведение аутентификации и aвторизации пользователя.

Во многих современных операционных системах гарантируется степень безопасности данных, соответствующая уровню С2 в системе стандартов США.

Основы стандартов в области безопасности были заложены «Критериями оценки надежных компьютерных систем» (Оранжевая Книга).

Иерархия уровней безопасности, приведенная в Оранжевой Книге, помечает низший уровень безопасности как D, а высший – как А:

В класс D попадают системы, оценка которых выявила их несоответствие требованиям всех других классов.

Основные свойства С-систем: наличие подсистемы учета событий, связанных с безопасностью, и избирательный контроль доступа.

Системы уровня В основаны на помеченных данных и распределении пользователей по категориям, то есть реализуют мандатный контроль доступа.

Уровень А требует в дополнение ко всем требованиям уровня В выполнения доказательства соответствия системы требованиям безопасности.

42. Микроядерные и макроядерные операционные системы

В микроядерных операционных системах можно выделить центральный компактный модуль, относящийся к супервизорной части системы. Этот модуль имеет очень небольшие размеры и выполняет относительно небольшое количество управляющих функций, но позволяет передать управление на другие управляющие модули, которые и выполнят затребованную функцию.

Микроядро – это минимальная главная часть операционной системы, служащая основой модульных и переносимых расширений.

Микроядро само является модулем системного программного обеспечения, работающим в наиболее приоритетном состоянии компьютера и поддерживающим связи с остальной частью операционной системы, которая рассматривается как набор серверных приложений (служб).

Основная идея технологии микроядра – создать необходимую среду верхнего уровня иерархии, из которой можно легко получить доступ ко всем функциональным возможностям уровня аппаратного обеспечения. При этом микроядро является стартовой точкой для создания всех остальных модулей системы.

В микроядре содержится и исполняется минимальное количество кода, необходимое для реализации основных системных вызовов.

Для большинства микроядерных операционных систем основой архитектуры выступает технология микроядра Mach.

Микроядро обеспечивает только пять типов сервисов:

Управление виртуальной памятью;

Поддержка заданий и потоков;

Взаимодействие между процессами;

Управление поддержкой ввода-вывода и прерываниями;

Сервисы хоста и процессора.

Наиболее ярким представителем микроядерных операционных систем является ОС реального времени QNX. ? В макроядерных, или монолитных, операционных системах ядро, состоящее из множества управляющих модулей и структур данных, не разделено на центральную часть и периферийные модули. Ядро получается монолитным, неделимым. В этом смысле макроядерные операционные системы являются прямой противоположностью микроядерным.

Проблемы монолитных операционных систем:

Опасность возникновения конфликта между различными частями ядра;

Сложность подключения к ядру новых драйверов.

Очень плодотворным оказался подход, основанный на модели клиент-сервер.

Микроядерные операционные системы в полной мере используют модель клиент-сервер.

Микроядерные операционные системы сегодня разрабатываются чаще монолитных. Однако использование технологии клиент-сервер - это еще не гарантия того, что операционная система станет микроядерной.

43. Требования к операционным системам реального времени

Требования к системе реального времени (СРВ):

Ограничение времени отклика;

Одновременность обработки.

Различают системы «мягкого» и «жесткого» реального времени.

Система считается жесткой, если «нарушение временных ограничений недопустимо», и мягкой, если «нарушение времени ограничений нежелательно».

43.Основные требования к ОСРВ:

1. Мультипрограммность и мультизадачность

ОС должна быть мультипрограммной и мультизадачной, активно использовать прерывания для диспетчеризации, быть предсказуемой. Т.е. ОС должна быть многопоточной на принципе абсолютного приоритета (прерываемой).

2. Приоритеты задач

Должно существовать понятие приоритета потока (задачи). Сложно определить, какой задаче ресурс требуется больше всего. Операционных систем, построенных по этому принципу, практически нет, т.к. он сложен для реализации. Поэтому разработчиками ОС вводится понятие уровня приоритета для задачи, и временные ограничения сводятся к приоритетам.

3. Наследование приоритетов

Комбинация приоритетов потоков и разделение ресурсов между ними приводит проблеме инверсии приоритетов.

Время, необходимое для завершения потока высшего приоритета, зависит от нижних уровней приоритетов - это и есть инверсия приоритетов.

Чтобы устранить такие инверсии, ОСРВ должна допускать наследование, приоритета, то есть повышение уровня приоритета потока до уровня потока, который его вызывает.

4. Сихронизация процессов и задач

ОС должна обеспечивать мощные, надежны удобные механизмы синхронизации задач. Необходимы механизмы, гарантированно предоставляющие возможность оперативно обменяться сообщениями и синхросигналами между параллельно выполняющимися задачами и процессами.

5. Предсказуемость

Поведение операционной системы должно быть известно и достаточно точно прогнозируемо. Создатель ОСРВ должен приводить характеристики:

Время от момента прерывания до момента запуска задачи;

Максимальное время выполнения каждого системного вызова;

Максимальное время маскирования прерываний драйверами и супервизорными модулями операционной системы. 44. Интерфейсы операционных систем

Под интерфейсами операционных систем понимают специальные интерфейсы системного и прикладного программирования (API), предназначенные для выполнения следующих задач.

Управление процессами:

Запуск, приостанов и снятие задачи с выполнения;

Задание или изменение приоритета задачи;

Взаимодействие задач между собой;

Вызов удаленных процедур (RPC).

Управление памятью:

Запрос на выделение блока памяти;

Освобождение памяти;

Изменение параметров блока памяти;

Отображение файлов на память (имеется не во всех системах).

Управление вводом-выводом:

Запрос на управление виртуальными устройствами;

Файловые операции.

Интерфейс пользователя с операционной системой реализуется с помощью специальных программных модулей – интерпретаторов команд, которые принимают его команды на соответствующем языке (возможно, с использованием графического интерфейса) и транслируют их в обычные вызовы в соответствии с основным интерфейсом системы.

Получив от пользователя команду, такой модуль после лексического и синтаксического анализа или сам выполняет действие, или (чаще), обращается к другим модулям ОС, используя механизм API.

В последние годы большую популярность получили графические интерфейсы (GUI), в которых задействованы соответствующие манипуляторы типа мышь или трекбол. Указание курсором на объект и щелчок или двойной щелчок на соответствующей кнопке мыши приводит к каким-либо действиям. Такая интерфейсная подсистема транслирует «команды» пользователя в обращения к операционной системе.

Управление GUI является частным случаем задачи управления вводом-выводом и не относится к функциям ядра операционной системы.

Интерфейс прикладного программирования API разделяют на следующие направления:

API как интерфейс высокого уровня, принадлежащий к библиотекам RTL;

API прикладных и системных программ, входящих в поставку операционной системы;

Прочие интерфейсы API.

Интерфейс прикладного программирования, предназначен для использования прикладными программами системных ресурсов компьютера и реализуемых операционной системой разнообразных системных функций. API описывает совокупность функций и процедур, принадлежащих ядру или надстройкам операционной системы.

API - это набор функций, предоставляемых системой программирования разработчику прикладной программы и ориентированных на организацию взаимодействия результирующей прикладной программы с целевой вычислительной системой.

Функции API позволяют разработчику строить результирующую прикладную программу так, чтобы использовать средства целевой вычислительной системы для выполнения типовых операций. При этом разработчик программы избавлен от необходимости создавать исходный код для выполнения этих операций.

Варианты реализации API:

Реализация на уровне модулей операционной системы;

Реализация на уровне системы программирования;

Реализация на уровне внешней библиотеки процедур и функций.

Интерфейс POSIX ? POSIX- это стандарт, описывающий системные интерфейсы для открытых операционных систем, в том числе оболочки, утилиты и инструментарии.

Кроме того, согласно POSIX, стандартизированными являются задачи обеспечения безопасности, задачи реального времени, процессы администрирования, сетевые функции и обработка транзакций. Стандарт базируется на UNIX-системах, но допускает реализацию и в других операционных системах.

Этот стандарт подробно описывает систему виртуальной памяти, многозадачность и технологию переноса операционных систем.

POSIX представляет собой множество стандартов POSIX.1 – POSIX.12.

Интерфейсом операционной системы называется комплекс средств, предназначенных для передачи операционной системе управляющих команд. Интерфейс включает две подсистемы: интерактивный интерфейс пользователя и программный интерфейс для выполнения запросов к операционной системе, переданных работающими программами. В интерактивном режиме команды набираются в текстовом виде или визуальными средствами (например, мышью). Программный интерфейс реализуется библиотекой стандартных утилит ОС. Вызов соответствующей утилиты программисты вставляют в свои программы.

Система MS Windows имеет удобный, естественный, простой и прозрачный графический пользовательский интерфейс, ориентированный на пользователя-непрофессионала. Пользователю достаточно с помощью мыши выбрать нужный элемент на экране и щелчком мыши на нем осуществить нужное действие. Наиболее важная отличительная особенность Windows, из-за которой она и получила свое название, – это взаимнооднозначная связь программ, работающих в текущий момент в операционной системе, и специальных графических объектов на экране монитора, называемых окнами. Для перехода к нужной программе достаточно щелкнуть на соответствующем окне.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Введение. Информационные технологии в современной экономике

Глава принципы алгоритмизации вычислений.. алгоритм.. принципы фон неймана двоичная система счисления..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Алгоритм
Алгоритмом называется свод правил и действий, которые в совокупности позволяют решить поставленную задачу. Алгоритм характеризуется разной степенью формализации. Строго формальный алгоритм задает о

Принципы Фон-Неймана
Первый компьютер MARK-1 был построен в США в 1943г. Однако оказалось, что не всякий алгоритм можно реализовать на этом компьютере. Группа ученых, приглашенная для помощи, после тщательного анализа

Двоичная система счисления
Мы привыкли для записи чисел использовать десятичную систему счисления. На самом деле эта система счисления не единственная. В общем случае позиционной системой счисления называется способ представ

История компьютерной индустрии
Первый компьютер Mark I был построен в 1943г. в Гарвардском Университете. Машина была длиною 15 метров, весила 5 тонн и состояла из 750 тысяч частей. В 1945г. была создана машина ENIAC весом 30 тон

История Интернета
Еще одна революция в информационных технологиях связана с возможностью соединения компьютеров в сети. Первый модем был разработан фирмой АТ в 1960г. А в 1969г. впервые были связаны два компьютера в

Представление данных в памяти компьютера
Прежде, чем рассматривать конкретные особенности устройства компьютера, мы хотим предупредить, что в основном все сказанное будет относиться к персональным компьютерам, серверам, рабочим станциям –

Центральный процессор
Центральный процессор - основное устройство компьютера, которое управляет всеми другими устройствами компьютера. Функционально процессор состоит из двух компонент: операционной части и интерфейсной

Оперативная память
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для хранения той информации, которая может потребоваться процессору для выполнения программы. Иногда ее называют памятью прямого доступа (анг

Системная шина
Системная шина представляет собой совокупность линий передачи сигналов, объединённых по их назначению. Основной функцией системной шины является обмен информацией между процессором и остальными эле

Монитор и управление изображением
Монитор (дисплей) компьютера предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. С программной точки зрения экран монитора представляет собой прямоугольную таблицу из светящихся то

Устройства ввода информации
Устройства ввода информации в компьютер очень разнообразны. К ним относятся клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, сканер, диджитайзер, устройство распознавания речи и т.д. Кроме того, существуют спе

Внешние запоминающие устройства
Данные, хранящиеся в оперативной памяти компьютера, не сохраняются при выключении электропитания. Уже в самых первых компьютерах возникла необходимость постоянного хранения данных. Для этого исполь

Устройства вывода информации
Устройства вывода информации предназначены для представления результатов работы компьютера в «человеческом» виде. Кроме видеомонитора, о котором шла речь выше, это принтер, предназначенный для бума

Некоторые другие устройства
Наряду с устройствами, которые выполняют понятные и видимые функции, существует ряд вспомогательных микросхем, которые играют незаметную, но существенную роль в работе компьютера. Перечислим наибол

Функции операционной системы
Операционной системой (ОС) называется комплекс программных средств, обеспечивающих функционирование отдельных устройств компьютера и их взаимодействие, а также взаимодействие устройств компьютера и

В постоянной памяти компьютера (ПЗУ) содержится программа начальной загрузки компьютера. Эта программа независима от операционной системы. Она автоматически запускается при включении питания компью

Программы и подпрограммы
Ни одна программа сейчас не состоит из цельного куска, как это было в самых первых компьютерах. На самом деле, все современные программы составляют сложную структуру, элементами которой являются бо

Управление выполнением программ и управление памятью
Функции управления выполнением программ и управления памятью в операционной системе тесно переплетены. Современные операционные системы ориентированы на мультизадачный режим выполнения программ. В

Управление файловой системой
Для организации доступа программ к данным, размещенным на внешних носителях, ОС организует данные в структуру, называемую файловой системой. Файловая система представляет собой иерархическую структ

Управление вводом-выводом
Утилиты ввода-вывода содержат стандартные программы, предназначенные для чтения и записи информации для различных внешних устройств. К ним относятся и программы BIOS, хранящиеся в ПЗУ, и драйверы р

Мультизадачный и многопользовательский режим
Мультизадачный режим работы операционной системы предполагает параллельное выполнение на одном компьютере нескольких задач (на самом деле псевдопараллельное, так как процессор в компьютере обычно о

Операционная система Windows
Система MS Windows является наиболее распространенной ОС для персональных компьютеров. Она позволяет переходить от программы к программе путем выбора окна на экране монитора, запускать подпрограммы

Языки программирования
Работой компьютера в любой момент времени руководит программа. Программировать работу компьютера - значит создать эту программу. Для этого надо точно описать то, что программа должна делать. Выходо

Среда программирования
Изложим схему профессионального программирования на языке высокого уровня. Оно состоит из нескольких этапов. Сначала нужно хорошо сформулировать задачу и придумать алгоритм решения задачи. Затем ну

Назначение и преимущества сетей
На основе локальных (реже расширенных) компьютерных сетей строятся информационные системы, предназначенные для управления предприятием. Преимущество использования сетей заключается в следующем.

Топология локальной сети
Топологией локальной сети называется способ соединения ее узлов. Базовыми топологиями считаются топология в форме звезды, кольцевая топология и шинная топология. В реальной структуре сети эти конфи

Модель OSI взаимодействия открытых систем
Проблема стандартизации, характерная для современного развития общества в целом, в сфере распространения информации особенно важна. Представьте себе, что вы заходите на какой-то сайт и хотите налад

Методы доступа в ЛВС
Методом доступа в локальной сети называется алгоритм, согласно которому узлы сети получают разрешение на передачу данных, а также регламентируют поведение при различных конфликтных ситуациях, возни

Управление локальной сетью
Основное назначение сетевой части операционной системы – обеспечение служебных функций обеспечения передачи данных канального и сетевого уровня в локальных сетях. Сетевые операционные системы объед

Основные принципы Интернет
Интернет – всемирная компьютерная сеть, составленная из разнообразных локальных и глобальных (типа NSFNET) компьютерных сетей, объединенных стандартными соглашениями о способах обмена информацией и

Типы сервисов Интернет
Принято делить сервисы Интернета на сервисы интерактивные, прямые и отложенного чтения. В сервисах отложенного чтения запрос и получение информации разделены по времени. Сюда относится, например, э

Адресация в Интернет
Во всемирной сети Интернет каждый компьютер (на самом деле, каждый сетевой адаптер компьютера) получает уникальный идентификатор, однозначно его определяющий. Этот идентификатор, называемый IP-адре

Поиск информации в Интернете
Пожалуй, самой полезной чертой Интернета является наличие в нем поисковых серверов. Это выделенные узлы, которые автоматически просматривают все доступные ресурсы Интернета и индексируют их содержа

Интранет - информационное обслуживание на основе Интернет
В последнее время все чаще стали говорить об Интранете. При этом обычно понимают использование информационных технологий Интернета для создания информационных систем внутри организации. Ядром такой

Проблемы Интернета
У Интернета есть, конечно же, свои трудности. Одна из них – анонимность пользователей. Это приводит к возникновению проблем с доступом к информации, например, для детей. Другой ряд проблем

Теория баз данных
Базой данных называют конкретный экземпляр организованной системы данных в совокупности со специфическими методами ее хранения и обработки. В современном представлении задачей базы данных является

Модели данных
В основе конкретной базы данных лежит определенная модель данных. Разные модели данных задают ограничения разного вида на объекты и связи предметной области. Существующие модели данных можно отнест

Реляционная модель данных
Реляционная модель данных представляет собой логическую модель данных, описывающую: ¨ структуры данных в виде наборов таблиц; ¨ теоретико-множественные операции над таблиц

Составляющие реляционной модели
Модель реляционных баз данных использует следующие основные понятия: ¨ тип данных; ¨ показатель; ¨ таблица; ¨ поле; ¨ запись;

Манипулирование данными
Для изменения содержимого таблиц разрешены следующие операции: ¨ создать новую таблицу; ¨ добавить в существующую таблицу новую запись или несколько записей; ¨

Оптимизация схемы данных
Одну и ту же предметную область в рамках решения одной и той же задачи можно отобразить с помощью нескольких баз данных с разными схемами данных. Они будут обладать разной эффективностью. Улучшение

Языковые средства СУБД
Функциональные возможности поддерживаемой средствами СУБД модели данных становятся доступными пользователю благодаря ее языковым средствам. Языковые средства СУБД используются для выполнения двух о

Технология клиент-сервер
Наиболее распространенным вариантом архитектуры СУБД еще с начала 90-х годов стала архитектура «клиент-сервер». При этом предусматривается выделение одного из функциональных компон

Администрирование базы данных
Администрирование системой базы данных предусматривает выполнение функций, направленных на обеспечение надежного и эффективного функционирования системы, адекватности содержания базы данных информа

Перспективы развития технологий баз данных
Укажем наиболее успешно развивающиеся новые направления технологий баз данных. Широко практикуется создание систем баз данных с телекоммуникационным доступом в среде Web. Число таких систе

Функции ОС, интерфейс пользователя.

Операционная система , ОС (англ. operating system) - базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

Операционная система – это комплект программ, правил и специальных данных, которые совместно управляют ресурсами ЭВМ и процессами, использующими эти ресурсы в своей работе.

Операционная система (ОС)

1. это набор программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющий доступ к его ресурсам

*.sys - системные файлы

*.bak - страховочный файл

Независимо от версий, работу DOS обеспечивают следующие 3 компонента:

1. базовая система ввода-вывода (BIOS) (или RIOS). Записанная в ПЗУ программа поставляется производителями ЭВМ и выполняет функцию обеспечения нормального функционирования: проверка комплектности, тестирование различных устройств ПК, инициали­зация загрузки DOS и ряд других функций. Эта программа не явля­ется файлом и фактически не входит в состав QOS;

2. ядро DOS содержит в виде скрытых файлов: блок первоначальной загрузки (bootstrap), располагаемый в первом секторе системного диска (считываемый с помощью BIOS) и обеспечивающий загрузку в память машины операционной системы - IO. SYS (или IBM), так называемую базовую систему ввода-вывода с программным обслуживанием периферийных устройств (расширение и исправление BIOS), а также файл MS DOS. SYS (IBM), содержащий программы управления файлами, памя­тью, запуском программ и т. д. Этот файл иногда называется модулем управления прерываниями, поскольку обращение к программным средствам (функциям DOS) из программы пользователя осуществляется с помощью программных прерываний;

3. файл, или командный процессор (интерпретатор), в функции которого входит прием, проверка команд, вводимых пользователем с клавиатуры, и их выполнение. Существует 3 категории команд DOS - резидентные или внутренние, постоянно находящиеся в ОП, полурезидентные, которые могут (по мере необходимости) «затираться» прикладными программами, и внешние, вызываемые по мере необходимости из внешней памяти.

Команды MS DOS бывают двух типов:

Внутренние команды, их выполняет командый процессор (например, dir, copy). Внешние команды - программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Они размещаются на диске и выполняют действия обслуживающего характера (например, форматирование диска, очистка экрана, проверка диска).

Команды состоят из имени команды и, возможно, параметров, разделенных пробелами. Скобками будут отмечены необязательные элементы команд.

Работа с файлами

Создание текстовых файлов copy con имя_файла . После ввода этой команды нужно будет поочередно вводить строки файла. В конце каждой строки надо щелкать клавишей Enter. А после ввода последней - одновременно нажать Ctrl и Z, а затем Enter.

Удаление файлов del (путь) имя_файла. Путь прописывается только тогда, когда удаляемый файл находится в другом каталоге.

Переименование файлов ren (путь)имя_файла1 имя_файла2. Имя_файла1 - имя файла, который вы хотите переименовать, имя_файла2 - новое имя файла, которое будет ему присвоено после выполнения команды.

Копирование файлов copy имя_файла (путь)имя_файла1.

Copy games. txt games копировать файл games. txt в подкаталог GAMES текущего диска.

Работа с каталогами

Команда смены текущего диска A: - переход на диск А.

Просмотр каталога dir (путь) (имя_файла) (/p) (/w).

Если не введены путь и имя файла, то на экран выведется информация о содержимом каталога (имена файлов, их размер и дата последнего изменения).

Параметр /p задает вывод информации в поэкранном режиме, с задержкой до тех пор, пока пользователь не щелкнет по какой-либо клавише. Это удобно для больших каталогов, /w - задает вывод информации только об именах файлов в каталоге по пять имен в строке.

Изменение текущего каталога cd путь.

Создание каталога md путь.

Удаление каталога rd путь.

Примеры:
dir - вывести оглавление текущего каталога;
dir*.exe - вывести сведения о всех файлах с расширением. exe из текущего каталога;
dir a: - вывести оглавление корневого каталога диска а:.
cd games - переход в каталог GAMES текущего диска;
cd.. - переход в предыдущий каталог;
cd - переход в корневой каталог текущего диска.
rd games - удаление подкаталога GAMES в текущем каталоге;
ВНИМАНИЕ! УДАЛИТЬ МОЖНО ТОЛЬКО ПУСТОЙ КАТАЛОГ!

Командная строка

Это строка, которую вы увидите на экране после загрузки MS DOS. Она называется еще приглашением DOS и имеет вид, например, такой

C:\> ,

здесь C: - имя диска; > - символ приглашения, после которого мерцает курсор, указывая место, куда надо ввести команду.

Другие команды.
Date - вывод информации о дате с возможностью настройки.
Time - вывод информации о времени с возможностью настройки.
Verify on - включить режим проверки записи на диск.
Verify of - выключить режим проверки записи на диск.
Verify - вывести информацию о том, включен ли режим проверки записи на диск.
Path - определяет порядок поиска наиболее часто запускаемых программ.
Ver - показывает версию операционной системы.
Cls - производит очистку экрана.
Label - выводит информацию о метке диска с возможностью её изменения.

Структура и общие принципы построения программы в Turbo Pascal. Алфавит. Константы. Переменные.

Общая структура программ на языке Паскаль

Программы на Паскале имеют такой общий вид:

Program Имя программы

Раздел описаний

Раздел операторов

Слова PROGRAM, BEGIN и END выделяют 2 части программы: раздел описаний и раздел операторов. Такая структура обязательна. Любой объект, используемый в программе, должен быть учтен в разделе описаний.

Программа, написанная по правилам стандартного языка Паскаль, должна иметь в своем полном варианте следующую структуру:

Program имя программы;

Uses Список используемых модулей

Label Список меток из основного блока программы

Const Определение констант программы

Type Описание типов

Var Описание переменных

Procedure Текст процедуры

Function Текст функции

Основной блок программы

(раздел операторов)

Синтаксис и семантика

Описание каждого элемента языка задается его синтаксисом и семантикой. Синтаксические определения устанавливают правила построения элементов языка. Семантика определяет смысл и правила использования тех элементов языка, для которых были даны синтаксические определения.

Алфавит языка

Алфавит - это совокупность допустимых в языке символов. Алфавит Турбо Паскаль включает следующий набор основных символов:

строчные и прописные латинские буквы: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z; a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z; пробел подчеркивание: _ арабские цифры: 8 9 знаки операций: + - * / = <> < > <= >= := @ ограничители: . , " () { } (* *) .. : ; спецификаторы: ^ # $ служебные (зарезервированные) слова:

· ABSOLUTE EXPORTS LIBRARY SET

· ASSEMBLER EXTERNAL MOD SHL

· AND FAR NAME SHR

· ARRAY FILE NIL STRING

· ASM FOR NEAR THEN

· ASSEMBLER FORWARD NOT TO

· BEGIN FUNCTION OBJECT TYPE

· CASE GOTO OF UNIT

· CONST IF OR UNTIL

· CONSTRUCTOR IMPLEMENTATION PACKED USES

· DESTRUCTOR IN PRIVATE VAR

· DIV INDEX PROCEDURE VIRTUAL

· DO INHERITED PROGRAM WHILE

· DOWNTO INLINE PUBLIC WITH

· ELSE INTERFACE RECORD XOR

· END INTERRUPT REPEAT

· EXPORT LABEL RESIDENT

Элементарные конструкции

Элементарные конструкции языка Паскаль включают в себя имена, числа и строки.

Имена (идентификаторы) называют элементы языка - константы, метки, типы, переменные, процедуры, функции, модули, объекты.

Идентификатор в Турбо Паскале может включать в себя:

3. символ подчеркивания.

Строчные и прописные буквы не. Цифра не может стоять на первом месте в идентификаторе, а символ подчеркивания может находиться в любой позиции (например, name1 и name2item являются допустимыми идентификаторами, а 5name - нет; _name, name_, name_item - тоже допустимые названия). Длина идентификатора может быть любой, но значимыми являются только первые 63 символа. В качестве имен не допускается использовать служебные слова.

Для отделения друг от друга идентификаторов, чисел, зарезервированных слов используются разделители. В качестве них можно использовать:

1. пробел и табуляцию;

2. перевод строки;

3. комментарий.

В любом месте программы, где можно поместить один разделитель, их можно поместить любое количество и в любом сочетании, что позволяет наглядно представить структуру программы.