Склад операційної системи

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Операційна система і їх види. Загальна характеристика і прийоми роботи в середовищі ОС

Операційна система (ОС) - це невід'ємна частина ПО, що управляє технічними засобами комп'ютера (hardware). ОС - це програма, яка координує дії обчислювальної машини; під її управлінням здійснюється виконання програм.

Основні функції операційної системи:

1. Обмін даними між комп'ютером і різними периферійними пристроями (терміналами, принтерами, гнучкими дисками, жорсткими дисками і т.д.). Такий обмін даними називається «введення / виведення даних».

2. Забезпечення системи організації і зберігання файлів.

3. Завантаження програм в пам'ять і забезпечення їх виконання.

4. Організація діалогу з користувачем.

ОС - це комплекс взаємопов'язаних системних програм, призначення якого - організувати взаємодію користувача з комп'ютером і виконання всіх інших програм.

Склад операційної системи.

Структуру ОС складають такі модулі:

- базовий модуль (ядро ОС) - керує роботою програми і файлової системою, забезпечує доступ до неї і обмін файлами між периферійними пристроями;

- командний процесор - розшифровує і виконує команди користувача, що надходять насамперед через клавіатуру;

- драйвери периферійних пристроїв - програмно забезпечують узгодженість роботи цих пристроїв з процесором (кожне периферійний пристрій обробляє інформацію по-різному і в різному темпі);

- додаткові сервісні програми (утиліти) - роблять зручним і багатостороннім процес спілкування користувача з комп'ютером.

Завантаження ОС. Файли, що становлять ОС, зберігаються на диску, тому система називається дискової операційної (DOS). Відомо, що для їх виконання програми - і, отже, файли ОС - повинні знаходитися в оперативній пам'яті (ОЗУ). Однак, щоб зробити запис ОС в ОЗУ, необхідно виконати програму завантаження, якій відразу після включення комп'ютера в ОЗУ немає. Вихід з цієї ситуації полягає в послідовній, поетапної завантаженні ОС в оперативну пам'ять.

Перший етап завантаження ОС. У системному блоці комп'ютера знаходиться постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ, постійна пам'ять, ROM-Read Only Memory - пам'ять з доступом тільки для читання), в якому містяться програми тестування блоків комп'ютера і першого етапу завантаження ОС. Вони починають виконуватися з першим імпульсом струму при включенні комп'ютера. На цьому етапі процесор звертаються до диска і перевіряє наявність на певному місці (на початку диска) дуже невеликої програми - завантажувач. Якщо ця програма виявлена, то вона зчитується в ОЗУ і їй передається керування.

Другий етап завантаження ОС. Програма - завантажувач, в свою чергу, шукає на диску базовий модуль ОС, переписує його пам'ять і передає йому управління.

Третій етап завантаження ОС. До складу базового модуля входить основний завантажувач, який шукає інші модулі ОС і зчитує їх в ОЗУ. Після закінчення завантаження ОС управління передається командному процесору і на екрані з'являється запрошення системи до введення команди користувача.

Зауважимо, що в оперативній пам'яті під час роботи комп'ютера обов'язково повинні перебувати базовий модуль ОС і командний процесор. Отже, немає необхідності завантажувати в оперативну пам'ять всі файли ОС одночасно. Драйвери пристроїв і утиліти можуть довантажувати в ОЗУ в міру необхідності, що дозволяє зменшувати обов'язковий обсяг оперативної пам'яті, що відводиться під системне програмне забезпечення.

Перше завдання ОС - організація зв'язку, якою ви спілкуєтесь з комп'ютером в цілому і його окремими пристроями. Таке спілкування здійснюється за допомогою команд, які в тому чи іншому вигляді людина повідомляє операційній системі. У ранніх варіантах операційних систем такі команди просто вводилися з клавіатури в спеціальну рядок. В подальшому були створені програми - оболонки ОС, які дозволяють спілкуватися не тільки з ОС не тільки текстовим мовою команд, а за допомогою меню (в тому числі піктографічного) або маніпуляцій з графічними об'єктами.

Друге завдання ОС - організація взаємодії всіх блоків комп'ютера в процесі виконання програми, яку призначив користувач для вирішення завдання. Зокрема, ОС організує і стежить за розміщенням в оперативній пам'яті і на диску потрібних для роботи програми даних, забезпечує своєчасне підключення пристроїв комп'ютера на вимогу програми і т.п.

Третє завдання ОС - забезпечення так званих системних робіт, котрі необхідно виконати для користувача. Так само як перевірка, "лікування" і форматування диска, видалення і відновлення файлів, організація файлової системи і т.п. Зазвичай такі роботи здійснюються за допомогою спеціальних програм, що входять в ОС і званих утилітами.

Операційна система виконує роль сполучної ланки між апаратурою комп'ютера, з одного боку, і виконуваними програмами, а також користувачем, з іншого боку.

ОС зазвичай зберігається в зовнішній пам'яті комп'ютера - на диску. При включенні комп'ютера вона зчитується з дискової пам'яті і розміщується в ОЗУ.

Цей процес називають завантаженням ОС.

У функції ОС входить:

- здійснення діалогу з користувачем;

- введення-виведення і керування даними;

- планування та організація процесу обробки програм;

- розподіл ресурсів (оперативної пам'яті, процесора, зовнішніх пристроїв);

- запуск програм на виконання;

- всілякі допоміжні операції обслуговування;

- передача інформації між різними внутрішніми пристроями;

- програмна підтримка роботи периферійних пристроїв (дисплея, клавіатури, принтера та ін.).

ОС можна назвати програмним продовженням пристрої управління комп'ютера.

Залежно від кількості одночасно оброблюваних завдань і числа користувачів, яких можуть обслуговувати ОС, розрізняють чотири основні класи операційних систем:

1.однопользовательскіе однозадачні, які підтримують одну клавіатуру і можуть працювати тільки з однією (в даний момент) завданням;

2.однопользовательскіе однозадачні з фонової печаткою, які дозволяють крім основного завдання запускати одну додаткову задачу, орієнтовану, як правило, на висновок інформації на друк.

3.однопользовательскіе багатозадачні, які забезпечують одному користувачеві паралельну обробку декількох завдань.

4.многопользовательскіе багатозадачні, що дозволяють на одному комп'ютері запускати кілька завдань декільком користувачам.

ОС для персонального комп'ютера, орієнтованого на професійне застосування, повинна містити наступні основні компоненти:

- програми управління вводом / виводом;

- програми, що управляють файловою системою і планують завдання для комп'ютера;

У кожній ОС є свій командний мову, який дозволяє користувачеві виконувати ті чи інші дії:

- звертатися до каталогу;

- виконувати розмітку зовнішніх носіїв;

- та інші дії.

Аналіз і виконання команд користувача, включаючи завантаження готових програм з файлів в оперативну пам'ять і їх запуск, здійснює командний процесор ОС.

Важливим класом системних програм є драйвери пристроїв.

Для управління зовнішніми пристроями комп'ютера використовуються спеціальні системні програми - драйвери. Драйвери стандартних пристроїв утворюють в сукупності базову систему введення-виведення (BIOS), яка зазвичай заноситься в постійне ЗУ комп'ютера.

Нерідко до системних програмам відносять антивірусні засоби, програми архівування файлів і т.п.

Другий клас програм - це прикладні програми. Тут немає єдиної точки зору, які саме програми відносяться до цього класу. Зазвичай прикладної називають будь-яку програму, що дозволяє користувачеві без програмування вирішувати певний клас завдань.

Операційна система блискуче справляється зі своїми обов'язками. На практиці одне з основних переваг використання ОС полягає в простоті її розуміння, незважаючи на функціональну складність.

На даний момент близько 90% комп'ютерів використовують ОС Windows. Більш широкий клас ОС орієнтований для використання на серверах. До цього класу ОС відносяться сімейство UNIX, розробки фірми Microsoft (MS DOS і Windows), мережеві продукти Novell і корпорації IBM.

UNIX - розрахована на багато користувачів, багатозадачна ОС, включає досить потужні засоби захисту програм і файлів різних користувачів. ОС UNIX являетсямашінонезавісімой, що забезпечує високу мобільність ОС і легку переносимість прикладних програм на комп'ютери різної архітектури. Важливою особливістю ОС сімейства UNIX є її модульність і великий набір сервісних програм, які дозволяють створити сприятливу операційну обстановку для користувачів-програмістів (т. Е. Система особливо ефективна для фахівців - прикладних програмістів).

Незалежно від версії загальними для UNIX рисами є багато користувачів режим із засобами захисту даних від несанкціонованого доступу; реалізація багатозадачною обробки в режимі поділу часу; переносимість системи шляхом написання основної частини на мові Сі.

Недолік UNIX - велика ресурсомісткість, і для невеликих розрахованих на одного користувача систем на базі персональних комп'ютерів вона найчастіше є надмірною.

В цілому ОС сімейства UNIX орієнтовані, перш за все, на великі локальні (корпоративні) та глобальні мережі, які об'єднують роботу тисяч користувачів. Великого поширення UNIX та її версія LINUX отримали в мережі Інтернет, де найважливіше значення має машінонезавісімость ОС.

ОС MS DOS широко використовувалася для персональних комп'ютерів, побудованих на базі процесорів Intel 8088-80486.

Операційна система OS / 2 (Operating system / 2) є однопользовательской багатозадачною ОС, односторонньо (MS DOS → OS / 2) програмно сумісної з MS DOS і призначеної для роботи з МП 80386 і вище (ПК IBM PC і PS / 2). OS / 2 може одночасно виконувати до 16 програм (кожна з них в своєму сегменті пам'яті), але серед них лише одну, підготовлену для MS DOS.

Важливими особливостями OS / 2 є наявність многооконного інтерфейсу користувача; програмних інтерфейсів для роботи з системою баз даних; ефективних програмних інтерфейсів для роботи в локальних обчислювальних мережах. До недоліків OS / 2 відноситься в першу чергу порівняно невеликий обсяг програмних додатків, напрацьованих до теперішнього часу.