Операционные системы

► Операционная система (ОС) – это совокупность программных средств, осуществляющих:

- управление ресурсами персонального компьютера (ПК),

- запуск прикладных программ и

- их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, обеспечивающих диалог пользователя с компьютером.

ОС, играя роль посредника, служит двум целям:

- эффективно использовать ресурсы вычислительной системы;

- создавать условия для эффективной работы пользователя.

ОС классифицируются по:

количеству одновременно работающих пользователей

числу одновременно выполняемых процессов

количеству поддерживаемых процессоров

разрядности кода

типу интерфейса

типу доступа пользователя к ПК

типу использования ресурсов

 

 

– по количеству одновременно работающих пользователей:

– однопользовательские ОС

– многопользовательские ОС;

 

 

– по числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы:

– однозадачные

– многозадачные;

 

 

– по количеству поддерживаемых процессоров:

– однопроцессорные

– многопроцессорные;

 

 

– по разрядности кода ОС:

– 8–, 16–, 32– и 64–разрядные;

 

 

– по типу интерфейса:

– командные (текстовые)

– объектно-ориентированные (графические);

 

 

– по типу доступа пользователя к ПК:

– с пакетной обработкой,

– с разделением времени,

– реального времени;

 

 

– по типу использования ресурсов:

– локальные

– сетевые.

 

 

Операционная среда – набор функций и сервисов ОС и правила обращения к ним. Это также набор интерфейсов, необходимый программам и пользователям для обращения к ОС с целью получить определенные сервисы. Операционная система в общем случае может содержать несколько операционных сред. Операционная среда может включать несколько интерфейсов: пользовательские и программные. Она предоставляет системное программное окружение, в котором могут выполняться программы, созданные по правилам работы этой среды.

ОС, как интерфейс между пользователем и аппаратными средствами компьютера на прикладном уровне, предоставляет возможности исполнения программ, доступ к периферийным устройствам ввода-вывода и файловой системе.

На программном уровне пользователи ОС могут разрабатывать свои прикладные и системные приложения, пользуясь интерфейсами программирования (API). Существуют также интерфейсы MAPI, TAPI, CryptoAPI и др. Программный интерфейс ОС представляет собой документированные разработчиком, вызываемые на языках программирования высокого уровня подпрограммы. В современных ОС наборы вызываемых подпрограмм API сходного назначения объединяются в один двоичный файл, который приложение может использовать, динамически загружая в процессе своей работы – динамически подключаемую библиотеку (DLL).

 

ОС, играя роль посредника, служит двум целям:

- эффективно использовать ресурсы вычислительной системы;

- создавать условия для эффективной работы пользователя.

 

 

Основные функции ОС:

- распределение ресурсов;

- управление заданиями, задачами, данными, памятью, процессорами, устройствами ввода-вывода;

- организация режимов работы (пакетного, однопрограммного, мультипрограммного, реального);

- выполнение программ;

- разработка программ;

- отладка программ.

 

Компонентный состав ОС определяется набором функций, для выполнения которых она предназначена. Все программы, входящие в её состав, можно разбить на две группы: управляющие программы и системные обрабатывающие программы.

 

Операционные системы:

- Управляющие программы

- Системные программы

 

Управляющие программы - это управление:

- статическими ресурсами (заданиями),

- динамическими ресурсами (задачами),

- данными,

- восстановлением.

 

Системные программы:

- Ассемблеры,

- Трансляторы ЯВУ,

- Редакторы связей,

- Загрузчики,

 

Управляющая программа (микроядро ОС) – обязательный компонент, выполняющий следующие функции:

– планирование прохождения непрерывного потока заданий;

– управление распределением ресурсов;

– реализация принятых методов организации данных;

– управление операциями ввода-вывода;

– организация мультипрограммной работы;

– управление работоспособностью системы после сбоев.

При управлении статическими ресурсами (заданиями) микроядро ОС осуществляет предварительное планирование потока заданий для выполнения и статическое распределение ресурсов между одновременно выполняемыми заданиями в процессе подготовки к выполнению (инициализации). К таким ресурсам относятся разделы памяти (оперативной, дисковой, внешней) и устройства, допускающие только монопольное использование. Такие ресурсы закрепляются за заданием или его частью с момента его инициализации до момента завершения. Обычно такое управление носит название мониторинга, а программы, его осуществляющие – мониторы.