ОС в иерархической структуре программного и аппаратного обеспечения компьютера (внешняя среда ОС)

Иерархическая структура программно-аппаратных средств компьютера:

Существует большое разнообразие ОС, которые отличаются областями применения, аппаратными платформами, механизмами реализации. Назначение ОС можно разделить на 4 основные составляющие:

1. организация (обеспечение) удобного интерфейса между приложениями и пользователями с одной стороны и аппаратурой компьютера с другой

2. организация эффективного использования ресурсов компьютера

3. облегчение процессов эксплуатации аппаратных и программных средств ВС

4. возможность развития

Благодаря наличию ОС пользователь воспринимает реальный компьютер в качестве расширенной виртуальной машины, которая понимает его действия и которая понимает язык высокого уровня. При этом ОС предоставляет пользователю следующий ряд основных сервисов:

¾ Разработка программ (пользователю предоставляется различный инструментарий разработки приложений: редакторы, отладчики и т.д.).

¾ Исполнение программ (в общем случае для запуска программ необходимо выполнить ряд действий, в частности: загрузить в ОЗУ программу и данные, инициализировать устройства ввода-вывода, подготовить соответствующие ресурсы). В первых версиях все это делал пользователь, теперь ОС взяла на себя всю эту рутинную работу.

¾ Доступ к устройствам ввода-вывода (реально существует значительный комплекс различных периферийных устройств управления собственным набором команд и физическими особенностями исполнения). ОС отделяет пользователя от этой специфики и предоставляет ему единообразный интерфейс по всем этим периферийным устройствам. Пользователю нужно только ввести простые команды ввода-вывода, а все детали реального доступа обеспечивает ОС.

¾ Контролируемый доступ к файлам. (Поскольку в системе работает много пользователей, то система должна обеспечить защиту результатов их работы, реализованных в тех или иных файлах, часть этих вопросов решает ОС.)

¾ Системный доступ (также направлен на решение вопросов защиты за счет недопуска незарегистрированных пользователей).

¾ Обнаружение ошибок и их обработка. (ОС очень сложная система. Потенциально в ней обязательно должны быть ошибки, поэтому должен быть предусмотрен механизм, который реагирует на подобные ошибки в аппаратуре и в программе.)

¾ Учет использования ресурсов. (ОС имеет средства учета использования различных ресурсов и отображения размеров производительности. Этот учет важен для настройки ВС, а также для учета оплаты машинного времени.)