Дворак Інна

Вступ

З чого складається будь-яка обчислювальна система? В першу чергу, це те, що в англомовних країнах прийнято називати словом hardware, або технічне забезпечення: процесор, пам'ять, монітор, дискові пристрої і т.д., звичайно об'єднані магістральним з'єднанням, яке називається шиною. У другу чергу це програмне забезпечення. Операційна система є фундаментальним компонентом системного програмного забезпечення.

Операційна система найбільшою мірою визначає вигляд всієї обчислювальної системи в цілому. Незважаючи на це, користувачі, що активно використовують обчислювальну техніку, найчастіше відчувають труднощі при спробі дати визначення операційній системі. Частково це зв'язано з тим, що ОС виконує двоїсті мало зв'язані функції: забезпечення користувачу-програмісту зручностей за допомогою надання для нього розширеної машини і підвищення ефективності використання комп'ютера шляхом раціонального керування його ресурсами

ОС як розширена машина

Використання більшості комп'ютерів на рівні машинної мови важко, особливо це стосується вводу-виводу. Наприклад для організації блоку даних із гнучкого диска програміст може використовувати 16 різних команд, кожна з яких вимагає 13 параметрів, таких як номер блоку на диску, номер сектора на дорожці і т.п. Коли виконання операції з диском завершується, контролер повертає 23 значення, що відбивають наявність і типи помилок, що , мабуть, треба аналізувати. Навіть якщо не входити в курс реальних проблем програмування вводу-виводу, ясно, що серед програмістів знайшлося б не багато бажаючих безпосередньо займатися програмуванням цих операцій. При роботі з диском програмісту-користувачу достатньо представляти його у вигляді деякого набору файлів, кожен з яких має імя. Робота з файлом полягає в його відкритті, виконанні чи читанні записів, а потім у закритті файлу. Питання, подібні до таких : як проходить запис, використовувати удосконалену частотну чи модуляцію,в якому стані знаходиться двигун механізму переміщення голівок, що зчитують,не повинні хвилювати користувача.

Програма, що ховає від програміста всі реалії апаратури і надає можливість простого, зручного перегляду зазначених файлів чи читання записів - це, звичайно, операційна система.

Точно також, як ОС обгороджує програмістів від апаратури дискового нагромаджувача і надає йому простий файловий інтерфейс, операційна система бере на себе всі малоприємні справи, звязані з обробкою переривань, керування таймерами і оперативною памяттю, інші проблеми низького рівня. У кожному випадку та абстрактна, уявлювана машина, з якою, завдяки операційній системі, тепер може мати справу користувач, набагато простіша і зручніша в звертанні, ніж реальна апаратура, що лежить в основі цієї абстрактної машини.

З цього погляду функцією ОС є надання користувачу деякої розширеної чи віртуальної машини, що дозволяє легше програмуватиі з якою легше працювати, ніж безпосередньо з апаратурою, що складає реальну машину.

ОС як система керування ресурсами

Операційна система призначена для управління всіма частинами складної архітектури комп'ютера. Представимо для прикладу, що трапиться, якщо декілька програм, що працюють на одному комп'ютері, намагатимуться одночасно здійснювати вивід на принтер. Ми одержали б неврегульовану суміш строчок і сторінок, виведених різними програмами. Операційна система запобігає хаосу такого роду за рахунок буферизації інформації, призначеної для друку, на диску і організації черги на друк. Отже, операційна система як менеджер ресурсів, здійснює впорядкований і контрольований розподіл процесорів, пам'яті і інших ресурсів між різними програмами, що їх використовують.

Операційна система як захисник користувачів і програм

Якщо обчислювальна система допускає спільну роботу декількох користувачів, то виникає проблема організації їх безпечної діяльності. Необхідно забезпечити збереження інформації на диску, щоб ніхто не міг видалити або пошкодити чужі файли. Не можна дозволити програмам одних користувачів довільно втручатися в роботу програм інших користувачів. Потрібно присікати спроби несанкціонованого використання обчислювальної системи. Всю цю діяльність здійснює операційна система як організатор безпечної роботи користувачів і їх програм.

Операційна система як постійно функціонуюче ядро

Нарешті, можна дати і таке означення: операційна система це програма, що постійно працює на комп'ютері і взаємодіє зі всіма прикладними програмами. Здавалося б, це абсолютно правильне визначення, але в багатьох сучасних операційних системах постійно працює на комп'ютері лише частина операційної системи, яку прийнято називати її ядром.

Висновок

Існує багато точок зору на те, що таке операційна система. Не існує її адекватного строгого означення. Простіше сказати, не що є операційна система, а для чого вона потрібна, і що вона робить.