Основные функции операционной среды

1. Обеспечение интерфейса между аппаратурой и прикладными программами

2. Предоставление средств для работы с большими структурами данных

3. Распределение времени процессора

4. Управление оперативной памятью

5. Обеспечение средствами виртуальной памяти

6. Управление вводом-выводом

7. Разделение программных ресурсов (реентерабельные программы – программы, в которых исполняемый код отделен от программы)

8. Синхронизация

Ключевая цель ОС – эффективное использование ресурсов при хорошем обслуживании задач.

Эксплуатационные требования к ОС:

1. Надежность – не ниже надежности аппаратуры.

2. Защищенность объектов операционной среды – защита пользователя от чужих ошибок и от злоумышленников.

3. Предсказуемость операционных характеристик вычислительной системы – скорость (время) выполнения задач.

4. Эффективность – ОС должна занимать минимум ресурсов (оперативная память, время ЦП).

5. Удобство работы пользователя в ОС.

ОС общего назначения как правило использует централизованное управление ресурсами

Все программы ОС и приложений подчиняются главной программе – супервизору (ядру).

Функции супервизора:

1. Контроль и управление выполнения задач пользователей.

2. Организация связи между программами.

3. Защита ОС и пользователей.

4. Обслуживающие программы супервизора – наиболее часто используемые функции, которые обладают низкой трудоемкостью.

Преимущества супервизора:

1. Простота организации – все основные функции в одном месте.

2. Простота реализации функций управления и защиты – все обращения с системным функциям и внешней среде проходят через супервизор.

Недостатки супервизора:

1. Супервизор может быть узким местом среды – при интенсивном обращении к супервизору за служебными функциями.

2. Трудность внесения изменений в функции супервизора – все функции супервизора тесно связаны.

Практически все современные аппаратные платформы имеют некоторый типичный набор средств аппаратной поддержки ОС, в который входят следующие компоненты:

• средства поддержки привилегированного режима;
• средства трансляции адресов;
• средства переключения процессов;
• система прерываний;
• системный таймер;
• средства защиты областей памяти.