Понятие операционной системы

Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы.

Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации) и удобства работы с ней.

Назначение ОС - организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса[1] между пользователем и вычислительной системой, т.е. операционная система, грубо говоря, предоставляет пользователю виртуальную вычислительную систему. Это означает, что операционная система в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях вычислительной системы, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные операционные системы на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.

В программном обеспечении вычислительной системы операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет планирование и контроль всего вычислительного процесса. Любая из компонент программного обеспечения обязательно работает под управлением операционной системы.

В соответствии с условиями применения различают три режима операционной системы: пакетной обработки, разделения времени и реального времени. В режиме пакетной обработки операционной системы последовательно выполняет собранные в пакет задания. В этом режиме пользователь не имеет контакта с ЭВМ (электронно-вычислительная машина), получая лишь результаты вычислений. В режиме разделения времени ОС одновременно выполняет несколько задач, допуская обращение каждого пользователя к ЭВМ. В режиме реального времени ОС обеспечивает управление объектами в соответствии с принимаемыми входными сигналами. Время отклика ЭВМ с ОС реального времени на возмущающее воздействие должно быть минимальным.

Итак, операционная система - это некоторый набор программных средств, реализующих обработку и обработку информации пользователя для передачи ее в машинную логику для выполнения поставленных задач. Как правило, пользователь представляет себе операционную систему лишь как визуальную оболочку. Но он ошибается… правда, лишь наполовину.

Структура операционной системы являет собой многослойный торт, нижний слой которого (как корж) составляет ядро. Это основание, обязующееся держать все под контролем, обрабатывать ошибки и команды. Если не вдаваться в подробности структуры аппаратной составляющей ПК, то лежит этот «корж» прямо на «подносе», т.е. на машинной логике. Верхний слой ОС (как кремовые розочки на любимом многими сладком блюде) - это то, что видит пользователь: изображения, screensaver, курсор и т.д.

В состав этого программного торта входит:

· сам корж (ядро), состоящий, как повелось из муки, масла, молока и т.д. (то есть из вспомогательных модулей, которые вместе и выполняют все функции ядра);

· загрузчик - пропитка для коржа, благодаря которой на нем держится крем;

· драйверы устройств - это масло, благодаря которому наш торт не прилипает к одному подносу, а может быть переложен и на другой, красивее или удобнее;

· командный процессор - это слой орехов между коржом и кремом, благодаря которому торт вкуснее и интереснее (а операционная система быстрее и функциональнее);

· интерфейс - те самые кремовые розочки.

В общей вычислительной системе компьютера расположена «ось» между встроенным программным обеспечением компьютера (это BIOS[2] и все то, что заставляет работать самые простые команды: сложение, вычитание и сдвиг регистра) и программными приложениями пользователя (вот тут уже область пользователя: приложения, файлы и др.).

Операционная система заведует вводом и выводом данных и раздает эти задачи тем или иным устройствам, загружает программы в оперативную память и выполняет их, управляет оперативной памятью, раздавая ее разным запущенным приложениям в зависимости от того, как будет рациональнее использовать ее. Операционная система так же управляет доступом ко всем источникам данных (съемным и оптическим дискам, flash-носителям и т.д.), защищает данные и саму себя (от взломщиков, вредоносных программ и пользовательских ошибок). Все та же ОС отвечает и за многозадачность компьютера, обеспечивает возможность работы на компьютере множества пользователей. Многие пользователи думают, что без операционной системы был бы виден только черный экран и белые буквы с цифрами, это ошибка - не было бы видно и этого, потому как для отображения букв уже нужна операционная система.