Назначение операционных систем.

Под операционной системой (ОС) обычно понимают комплекс управляющих и обрабатывающих программ, который, с одной стороны, выступает как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой — предназначен для наиболее эффективного использования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений. Любой из компонентов прикладного программного обеспечения обязательно работает под управлением ОС. На рис. 1 изображена обобщенная структура программного обеспечения вычислительной системы. Видно, что ни один из компонентов программного обеспечения, за исключением самой ОС, не имеет непосредственного доступа к аппаратуре компьютера. Даже пользователи взаимодействуют со своими программами через интерфейс ОС. Любые их команды, прежде чем попасть в прикладную программу, сначала проходят через ОС.

Рис. 1. Структура программного обеспечения вычислительной системы.

Основными функциями, которые выполняет ОС, являются следующие

1. прием от пользователя (или от оператора системы) заданий или команд, сформулированных на соответствующем языке — в виде директив (команд) оператора или в виде указаний (своеобразных команд) с помощью соответствующего манипулятора (например, с помощью мыши), — и их обработка;

2. прием и исполнение программных запросов на запуск, приостановку, остановку других программ;

3. загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ,

4. инициация программы (передача ей управления, в результате чего процессор исполняет программу);

5. идентификациявсех программ и данных;

6. обеспечение работы систем управлений файлами (СУФ) и/или систем управления базами данных (СУБД), что позволяет резко увеличить эффективность всего программного обеспечения;

7. обеспечение режима мультипрограммирования, то есть выполнение двух или более программ на одном процессоре, создающее видимость их одновременного исполнения;

8. обеспечение функций по организации и управлению всеми операциями ввода/вывода;

9. удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени (характерно для соответствующих ОС);

10. распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти;

11. планирование и диспетчеризация задач в соответствии с заданными стратегией и дисциплинами обслуживания;

12. организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами;

13. защита одной программы от влияния другой; обеспечение сохранности данных;

14. предоставление услуг на случай частичного сбоя системы;

15. обеспечение работы систем программирования, с помощью которых пользователи готовят свои программы.