5.3.2. Системное программное обеспечение. Операционные системы

Операционная система - совокупность программ, предназначенных для управления ресурсами ЭВМ, исполнения программ пользователя и организации диалога между пользователем и ЭВМ.

Операционная система выполняет управление ресурсами ЭВМ и выделяет нужные ресурсы для решения задачи пользователя. Кроме того, она обеспечивает пользователю удобный способ общения (интерфейс) с прикладными программами и устройствами компьютера. Операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера это так называемые операции низкого уровня. Команда пользователя или действие, выполняемое прикладной программой, разбивается на несколько сотен или тысяч таких элементарных операций (по сути дела, команда пользователя является программой, состоящей из операций низкого уровня). Назначение операционной системы состоит в том, чтобы скрыть от пользователя эти сложные и ненужные ему подробности и предоставить ему удобный интерфейс для работы. С точки зрения пользователя ОС выступает посредником между ним и ЭВМ, воспринимает команды, вводимые пользователем, и выполняет действия, указанные в команде.

ОС обеспечивает выполнение двух главных задач: поддержку работы всех программ и обеспечение их взаимодействия с аппаратурой; предоставление пользователям возможности общего управления машиной. В рамках первой задачи ОС обеспечивает взаимодействие программ с внешними устройствами и друг с другом, распределение оперативной памяти, выявление различных событий, возникающих в процессе работы, и соответствующее реагирование на них (например, при ошибочных ситуациях) и др. Вторая задача - общее управление машиной осуществляется использованием команд ОС, с помощью которых человек может выполнять, например, такие операции, как копирование программ, просмотр файлов и каталогов на экране дисплея, запуск программ, установку режимов работы дисплея, принтера и другие действия.

В различных моделях ЭВМ используются ОС с разной архитектурой и возможностями, для их работы необходимы различные аппаратные ресурсы, они предоставляют пользователям разную степень сервиса для разработки программ и их использования.

Скорость работы программ и выполнения операций с файлами зависит от количества информации, обрабатываемой ОС в единицу времени. Чем больше этот объем, тем быстрее выполняются операции. Выделяют 16-разрядные , 32-разрядные и 64 разрядные ОС.

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач (процессов) и числа пользователей (рабочих станций) можно выделить следующие виды операционных систем:

• однопользовательские однозадачные;

• однопользовательские многозадачные;

• многопользовательские многозадачные.

В однозадачной ОС в единицу времени может выполняться (быть активной) только одна прикладная программа. В то же время, некоторые однозадачные ОС позволяют выполнять одну программу в фоновом режиме или поддерживать работу резидентных программ (TSR). Резидентные программы после запуска остаются в оперативной памяти и обычно управляют обработкой ввода-вывода, следя за конкретными событиями, не мешая активной задаче.

В многозадачной ОС может выполняться одновременно две или более задачи, и они, с этой точки зрения, являются более предпочтительными, но при этом и более сложными, поскольку появляется необходимость управления заданиями.

Однопользовательская операционная система позволяет работать только одному пользователю, в то время как многопользовательская ОС позволяет запускать на одном ПК несколько задач нескольким пользователям.

Для организации работы ЛВС используется свой класс операционных систем - сетевые ОС, которые обеспечивают выделение ресурсов сервера для рабочих станций сети. Примерами таких ОС являются Novell Netware и Windows NT.

На персональных ЭВМ типа IBM PC наибольшее распространение получили операционные системы: MS DOS (PC DOS) - 16-разрядная, однозадачная ОС; Windows-95, 98, ХР - 32- разрядные, многозадачные ОС с графическим интерфейсом; UNIX, Windows NT, 2000 - 32-разрядные, многозадачные, многопользовательские ОС.