Функциональное назначение и структура ОС

Операционная система компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который обеспечивает управление аппаратурой компьютера и прикладными программами, а также действует как интерфейс между аппаратурой, прикладными программами и пользователем.

В соответствии с данным определением ОС реализует три важные функции:

· Предоставляет пользователю или программисту вместо реальной аппаратуры компьютера виртуальную машину, с которой удобней работать и которую легче программировать.

· Повышает эффективность использования аппаратуры компьютера путем рационального управления его ресурсами в соответствии с некоторыми критериями.

· Обеспечивает эффективное управление прикладными программами, при их выполнении.

Представление ОС как некоторой виртуальной машины дает возможность пользователю и прикладному программисту обойтись без досконального знания аппаратуры компьютера и системы команд процессора. ОС предоставляет пользователю и прикладному программисту высокоуровневые функции для работы с дисками, физической памятью, таймерами и другими периферийными устройствами.

В результате реальный компьютер, способный выполнять только набор элементарных действий, определяемый его системой команд, превращается в виртуальную машину, выполняющую широкий набор гораздо более мощных функций, с которой легче работать и программисту и пользователю.

К числу основных ресурсов современных вычислительных систем могут быть отнесены такие ресурсы, как процессоры, основная память, таймеры, файлы данных, диски, принтеры, другие периферийные устройства и сетевые устройства, а также программные ресурсы ОС.

Ресурсы распределяются между процессами. Процесс (задача) представляет собой базовое понятие большинства современных ОС и часто определяется как выполняемая программная единица. Программа – это статический объект, представляющий собой файл с кодами и данными. Процесс – это динамический объект, который возникает в операционной системе после запуска задачи на выполнение, то есть является единицей вычислительной работы.

Во многих современных ОС для обозначения минимальной единицы работы используют термин поток, при этом суть термина процесс изменяется. При этом процесс рассматривается как единица работы, которая потребляет все ресурсы, кроме времени процессора. Время процессора распределяется между другими единицами – потоками, которые и получили свое название как последовательность (поток) выполнения команд.