Основные функции ОС, дать описание

ОС ПК – это целый комплекс взаимосвязанных программых средств, который действует как интерфейс между приложениями и пользователем с одной стороны и аппаратурой ПК с другой.

Всвязи с этим ОС выполняет 2 основные функции:

1). Представление пользователю удобного виртуального интерфейса, вместо непосредственной работы с аппаратными средствами ПК на прямую;

2). Повышение эффективности использования ПК за счёт рационального управления его ресурсами.

ОС избавляет пользователя (программиста) не только от необходимости на прямую работать с апаратурой ПК, предоставляя при этом простой файловый интерфейс, но и берёт на себя другие рутинные функции (работа с физической памятью, принтерами и т.д.), в результате чего реальная машина, способная выполнить небольшой набор команд, превращается в виртуальную, способную выполнить более широкий диапозон функций без прямого доступа пользователя к аппаратным средствам ПК. Виртуальная машина управляется так же набором команд, но более высокого уровня.

Кроме этого, ОС старается наиболее рационально распределить ресурсы ПК (процессорное время, ОЗУ, ПЗУ, наборы данных, диски, накопители, принтеры, сетевые устройства и т.д.). Все эти ресурсы распределяются между процессами на определённых условиях, присущих той или иной ОС. Процесс представляет собой базовое понятие современных ОС и часто определяется, как программа в стадии выполнения. В свою очередь программа – это статический объект, представляющий собой файл с кодом и данными.

Определение планирования. Основные задачи.

Переход от выполнения одного потока к другому осуществляется в результате планирования и диспетчеризации. Работа по определению того, в какой момент необходимо прервать выполнение текущего активного потока и какому потоку предоставить возможность выполняться, называется планированием. Планиро­вание потоков осуществляется на основе информации, хранящейся в описателях процессов и потоков. При планировании могут приниматься во внимание при­оритет потоков, время их ожидания в очереди, накопленное время выполнения, интенсивность обращений к вводу-выводу и другие факторы. ОС планирует вы­полнение потоков независимо от того, принадлежат ли они одному или разным процессам.

Планирование потоков, по существу, включает в себя решение двух задач:

· определение момента времени для смены текущего активного потока;

· выбор для выполнения потока из очереди готовых потоков.

Существует множество различных алгоритмов планирования потоков, по-своему решающих каждую из приведенных выше задач. Например, в одном случае выбирается такой алгоритм планирования, при котором гарантируется, что ни один поток/процесс не будет занимать процессор дольше определенного времени, в другом случае целью является мак­симально быстрое выполнение «коротких» задач, а в третьем случае - преиму­щественное право занять процессор получают потоки интерактивных приложе­ний. Именно особенности реализации планирования потоков в наибольшей степени определяют специфику операционной системы, в частности, является ли она сис­темой пакетной обработки, системой разделения времени или системой реального времени.

В большинстве операционных систем универсального назначения планирование осуществляется динамически (on-line), то есть решения принимаются во время работы системы на основе анализа текущей ситуации. ОС работает в условиях неопределенности - потоки и процессы появляются в случайные моменты вре­мени и также непредсказуемо завершаются. Для того чтобы оперативно найти в условиях такой неопределенности оптимальный порядок задач, операционная система должна затрачивать значительные усилия.

Другой тип планирования - статический - может быть использован в специализированных системах, в которых весь набор одновременно выполняемых за­дач определен заранее, например в системах реального времени. Планировщик называется статическим (или предварительным планировщиком), если он при­нимает решения о планировании не во время работы системы, а заранее (off-line).

Результатом работы статического планировщика является таблица, называемая расписанием, в которой указывается, какому потоку /процессу, когда и на какое время должен быть предоставлен процессор. После того как расписание готово, оно может использоваться операционной системой для переключения потоков и процессов.