Файлдық жүйе

Файлдық жүйе MS DOS-тың өте маңызды ішкі жүйелерінің бірі болып табылады. Ол операциялық жүйені жүктеу барысында сияқты оның жұмыс істеу барысында да қолданылады. Операциялық жүйенің өзі файлдар түрінде (IO.SYS, MS DOS.SYS, COMMAND.COM, драйверлер, сыртқы командалар және т.б.) жүйелік дискіде жазылған. Барлық қолданбалы бағдарламалар және жалпы барлық бағдарламалар мен олар үшін мәліметтер дискілерде файлдар түрінде сақталады, сондықтан файл- дық жүйе MS DOS-тың маңызды ішкі жүйесі деп айтуға бо- лады.

Файлдық жүйеге жүгіну үшін қолданбалы бағдарлама осы үшін арнайы арналған MS DOS-тың үзілу функцияларын пайдалану керек. Бүл функциялар барлық файлдық операцияларды орындайды - файлдарды және каталогтарды жасау, жою, буферацияланған және буферацияланбаған жазба немесе оқу, файлдық жүйенің қалып-күйі туралы анықтамалық ақпаратты алу және басқалар. Файлдық операциялар MS DOS үзілулерінің шолуында қысқаша суреттелген болады, сонымен қатар файлдық жүйеге бірінші томның үшінші кітабы толық арналған.

Файлдық жүйе дискілермен драйверлер арқылы жұмыс істейді. Өз кезегінде, драйверлер BIOS сервисін пайдаланады.

BIOS деңгейінде секторларды оқу/жазу, пішімдеу, т.б. сияқты дискімен элементарлық операцияларды орындайды. Бұл төменгі деңгей қолданбалы бағдарламаға да жетеді, бірақ ол әдетте каталогтарды және файлдарды орналастыру кестелері (File Allocation Table - ҒАТ) бойынша барлық қажетті әрекеттерді орындайтын MS DOS үзілу функцияларын пайдаланады. Бекітілмеген рұқсаттан немесе көшіріп алудан қорғаныш бағдарламалары BIOS үзілулерін шақыра отырып, ең төменгі дең- гейдің құралдарына амалсыз жүгінеді немесе тіпті енгізу/шығару порттары арқылы дискжетек контроллерімен жұмыс істейді.

6.2.2.Windows 95 жүйесі

Windows 95 Windows 3.1х жүйесінің эволюциялық дамуының өнімі болып табылады және өткенмен толық қоштасуды білдірмейді. Ол өзінде Windows-тың 16-разрядтық сәулетімен салыстырғанда көп маңызды өзгертулер алып жүрсе де, онда оның негізін салушысының кейбір өте маңызды қасиеттері сақталған. Нәтижесінде, Windows-тың 16-разрядтық қолданбалы бағдарламаларымен, DOS-тан мұраланған бағдарламаларымен және нақты тәртіптегі құрылғыларының ескі драйверлерімен және де сол уақытта 32-разрядтық қолданбалы бағдарламалармен және виртуалды құрылғылардың 32-разрядты драйверлерімен жұмыс істей білетін будандық ОЖ-лер пайда болды.

Windows 95-те пайда болған ең маңызды жетілдірулердің арасында - онда ең алдында берілген 32-разрядтық көпағымды қолданбалы бағдарламалармен жұмыс істей білу қабілеттілігі, қорғалған адрестік кеңістіктер, ығыстыратын көпмақсаттылық, виртуалды құрылғылардың драйверлерінің едәуір кең және нәтижелі қолданылуы және 32-разрядтық типтердің жүйелік қорлардың мәліметтерінің құрылымдарын сақтауына арналған едәуір көп қолданылуы. Оның ең маңызды жетіспеушілігі қателерден тұратын жаман жұмыс істеуші бағдарламалардан салыстырмалы әлсіз қорғанушылығынан тұрады.

Windows 95-тің әрбір меншікті қолданбалы бағдарламасы ішінде өзі және плюс жүйелік код пен Windows 95- тің драйверлері орналасатын құрылымданбаған 4-Гбайт адрестік кеңістікті көреді. Әрбір 32-разрядтың қолданбалы бағдарлама ДК барлығын монополиялық түрде қолданатын сияқты орындалады. Қолданбалы бағдарламаның коды осы адрестік кеңістікке 2 және 4 Гбайт белгілерінің арасында жүктеледі. 32-разрядтық қолданбалы бағдарламалар бірін-бірін «көрмесе» де, олар айырбас буфері (Clipboard), DDE және OLE механизмдері арқылы мәліметтермен айырбас жасай алады. Барлық 32-разрядтық қолданбалы бағдарламалар жеке ағымдармен басқаруға негізделген ығыстыратын көпмақсаттылықтың үлгісіне сәйкес орындалады. Өз бойында виртуалды жадпен басқару жүйесінің (VMM) құрама бөлігін білдіретін ағымдардың жоспарлаушысы жүйелік уақытты әрбір ағымның орындалып жатқан басымдылығын бағалау және оның орындалуға даярлығының негізінде бір уақытта орындалып жатқан ағымдар топтарының арасында бөледі. Ығыстырушы жоспарлау Windows З.1х-пен қолданылатын кооперативтік әдіске қарағанда, көпмақсаттылықтың едәуір жатық және сенімді механизмін іске асыруға рұқсат етеді.

Windows 95-тің жүйелік коды 2 Гбайт шекарасынан жоғарырақ орналасады. 2 және 3 Гбайт белгілері арасындағы кеңістікте бірнеше бағдарламалармен пайдаланылатын 3 сақинасының DLL және кез келген DLL жүйелік кітапханалары орналасқан (Intel фирмасының 32-разрядтық процессорлары 0 сақинасынан бастап 3 сақинасына дейін есімделген аппараттық қорғаныштың төрт деңгейін пайдалануға ұсынады. 0 сақинасы едәуір пұрсатты Windows 95 жүйесінде 0 сақинасының компоненттері 3 және 4 Гбайт арасындағы кеңістікте суреттеледі. Жеңілдіктердің ең үлкен деңгейімен бірге кодтың бұл маңызды үлескілері виртуалды машиналармен басқару ішкі жүйелерінен (VMM), файлдық жүйеден және VxD драйверінен түрады.

2 және 4 Гбайт арасындағы жады облысы әр 32-разрядты қолданбалы бағдарламаның адресті кеңістігінде кездеседі, яғни ол сіздің ЖК барлық 32-разрядты қолданбалы бағдарламалармен қатар қолданыла береді. Мұндай байланыс қолданбалы бағдарламаның адресті кеңістігінде АРІ шақыруларына қызмет көрсетуге мүмкіндік бе- реді және жүмысшылар жиынының көлемін шектейді. Бірақ мүның әсерінен сенімділік төмендейді. Қатесі бар бағдарламаға жүйелі DLL тән адрестерге жазба жасап, соның арқасында барлық жүйенің күйреуіне еш нәрсе бөгет бола алмайды.

2 және 4 Гбайт арасындағы жады облысында, сонымен қатар сіз жүзеге асыратын 16-разрядты қолданбалы Windows бағдарламалары бар. Сәйкестікті орнату барысында бұл бағдарламалармен бірге қолданатын ортақ адресті кеңістікте орындалады. Бұл жағдайда олар З.1х Windows сияқты бір-бірін бүзуы мүмкін.

4 Мбайт жадысынан төменгі адрестер де әр қолданбалы бағдарламаның адресті кеңістігінде кездеседі және барлық процестермен өзара қолданылады. Осыған орай нағыз режимдегі бұл адрестерге жол ашық болуды талап ететін драйверлермен сәйкестендіру мүмкіндігі туады. Бұл тағы бір жады облысын кездейсоқ жазбадан сақтамайды. Бұл адресті кеңістіктің ең төмен 64 Кбайт 32-разрядты қолданбалы бағдарламалар тікелей байланыса алмайды, бұл дұрыс емес көрсеткіштерді байқауға мүмкіндік береді, бірақ 16-разрядты бағдарламалар өзінде кейбір қателерді сақтап, онда деректерді жаза алады.

Кейбір жүйелі DLL Windows 95, сонымен қатар USER және GDI әлі де 16-разрядты кодтардан тұрады. Мұның бір осал жағы USER мен GDI модульдердің 64-Кбайт локальді хабтары және оларға сай жүйелі шектеулердің солай қала беретіні болып табылады. Қуанышқа орай, Windows 95-те кейбір деректер қүрылымдары 32-разряд- ты хабтарға өткен, осыған байланысты Windows З.1Х ортасымен салыстырғанда жүйелі ресурстардың желінуі оңай емес. Басқа 16-разрядты жүйелі кодпен байланысты қиын жағдай - Windows тиімділігі. 16-разрядты жүйелі код пайдасыз болғандықтан, 16-разрядты DLL-ға әр уақыт мезетінде бір ғана ағын байланыса алады, ол басқа осы кітапханалармен байланысты қажет ететін процестерді тікелей тоқтатады.

6.2.3. Windows 98

Windows 98 архитектурасы мынадай элементтерден тұрады, олардың әрқайсысы белгілі бір бөлікке жауап береді.

Жүйелік виртуалды машина (System Virtual Machine - VM) Windows 98 32-разрядты Windows қосымшаларымен, қолданушысы бар интерфейсті қамтамасыз ететін бағдарламамен және 16-разрядты Windows қосымшаларымен қолданылады. Бұл компонент жоқ болғанда қосымшалардың қосылуы мүмкін емес еді. MS DOS қосымшалары MS DOS виртуалды машина шегінде орындалатындықтан, жүйелі виртуалды машинаны қолданбайды. Бұл Windows қосымшаларын және операциялық жүйенің өзін MS DOS бағдарламаларын орындауда мүмкін болатын қателерден сақтау үшін жасалған.

Windows АРІ (Application Programming Interface - Қосымшаларды бағдарлау интерфейсі) қосымшаларға файлды жүйе сияқты Windows ІШКІ компоненттерімен өзара әрекеттесуге мүмкіндік береді. Windows кез келген компонентінің функцияларына өту сәйкес АРІ ар- қылы жүзеге асатындықтан, Windows қосымшаларын АРІ қолданбай жазу мүмкін емес еді. Windows 98-ге екі бағдарламалы интерфейс қосылған: Win 16 АРІ және Win 32 АРІ. Win 16 АРІ Windows З.х қосымшаларымен сәйкестікті қамтамасыз ету үшін қолданылады және операциялық жүйенің әр түрлі компоненттеріне ену үшін 16-разрядты қосымшалармен шақырылатын функциялар жиынынан түрады. Windows З.х-та қолданыла- тын стандартты Win 16 АРІ-мен салыстырғанда Windows 98-дегі Win 16 АРІ драйверлерге өту әдістері мен басқа төмен деңгейлі компоненттері модификацияланған. Барлық 32-разрядты Windows қосымшалары Win 32 АРІ қолданады.

Төмен деңгейлі компоненттер (Baze System) - операциялық жүйенің жұмысына жауап беретін қызметтер жиыны. Windows 98 төмен деңгейлі компоненттерінің кейбір қасиеттері:

Файлдармен басқарудың ішкі жүйесі (Ғііе Management Subsystem). Бұл компонент қосымшаларға әр түрлі типті компьютерге қосылған ақпаратты сақтау құралдарына енуге қамтамасыз етеді (мысалы, қатты дискіге немесе компакт-дискілерге). Қосылудың қандай әдісі екені бәрібір: құрылғы компьютерге жергілікті немесе желі бойынша қосылуы мүмкін.

Желілі компоненттер. Windows 98 желілік мүмкіндіктері алдыңғыларымен салыстырғанда әлдеқайда жақсартылған. 'Windows 98 негізінде Microsoft біррангілі желілерді ғана емес, одан артық жасауға болады. Бұл операциялық жүйенің қүрамына әлдеқайда кең желілік операциялық жүйелерді қабылдайтын құрылғылар енгізілген. Әр типті желілерді қамтамасыз етуге жауапты компоненттер сақталған режимде орындалады, бүл желілік операцияларды орындаудың ең жоғары сенімділігіне жауап береді. Сонымен қатар, Windows 98-де желінің бірнеше типтерімен қатар жүмыс істеуге болады. Windows 98-дің желілік компоненттерінің модульді табиғаты бағдарламалық қамтамасыз етудің тәуелсіз өндірушілеріне қосалқы функционалды мүмкіндіктерді виртуалды драйверлер (VxD) түрінде жасауға мүмкіндік береді.

Операциялық жүйенің қызметтері. Бұл операциялық жүйенің бөлігі Plug and Play сияқты құралды қамтамасыз ету үшін арналған. Бұл ішкі жүйеде DirectX сияқты мүмкіндіктерді де табуға болады. Операциялық жүйенің қызметтері қосымшалардың және операциялық жүйенің әр түрлі сұрауларын орындауға жауап береді.

Виртуалды машина диспетчері. Бұл компоненттің көмегімен кез келген қосымша қосылады және өшіріледі (MS DOS қосымшаларын қосқанда), сонымен қатар қосымшаны орындау үшін қажетті жады бөлінеді. Көптеген қосымшалар виртуалды машина диспетчерін тікелей қолданбайды, оған Win 32 АРІ арқылы оның функцияларымен байланысады. Соған қоса виртуалды машиналар диспетчері сақталған режимде орындалатын MS DOS қосымшалары жады бөлу үшін қолданылатын MS DOS сақталған режимінің интерфейсін (DOS protected-mode interface - DPMI) жасайды.

Құрылғы драйверлері мен Win 32 (WDM) драйверлер моделі. Windows 98 бұл қабаты әр түрлі қүрылғылармен өзара әрекеттесу үшін қолданылады. Операциялық жүйенің командасы драйверлерінің көмегімен нақты құрылғылар командаларының форматына өзгереді. WINDOWS 98 құрылғылар драйверлерінің үш типін қабыл- дайды. Бірінші тип - нақты режимдегі құрылғылар драйвері. Мұндай драйверлермен жұмыс істеген кезде WINDOWS 98 жүйесіне процессордың нақты және сақтан- дырылған режимдері арасында қосылып отыруға тура келеді, бұл құрылғыға өту жылдамдығын азайтады және операциялық жүйе жұмысында күйреу мүмкіндіктерін ұлғайтады. WINDOWS 98 құрылғылары сақталған режим- де байланысуға болатын виртуалды драйверлерді де (VxD) қабылдайды. Сонымен қатар, WINDOWS 98 WINDOWS N7 қолданылатын және әр түрлі құрылғылармен жүмыс істегенде тез және сенімді істеуін қамтамасыз ететін Win32 Driver Model драйверлерінің жаңа үлгісін қабыл- дайды.

MS DOS виртуалды машинасы 1сур. бөлек компонент ретінде бекер көрсетілмеген. WINDOWS 98 MS DOS қосым- шаларымен WINDOWS қосымшаларына қарағанда біраз ерекше істейді. MS DOS әр қосымшасы бөлек виртуалды машинада орындалады. Әр виртуалды машинаның өзіндік адресті кеңістігі мен құрылғылары тәуелсіз өту мүмкіндігі болады.