10 Операционные системы и их назначение.

    С формальной точки зрения, чем меньше «посторонних» по отношению к конкретной программе действий выполняет компьютер, чем меньше дополнительных условий для ее ра­боты требуется — тем лучше. Но на практике значительная часть действий, которые необходимо выполнить программе (особенно действий по взаимодействию с аппаратурой), — типовые, являются общими для многих программ. Кроме того, если каждая программа полностью независима от ос­тальных и полностью управляет всеми ресурсами, то коор­динировать работу затруднительно, работоспособность компьютера зависит от каждой программы, а наблюдать за ситуацией может только человек.

    До тех пор, пока компьютеры не имели никаких лишних ресурсов, существование каких-то вспомогательных про­грамм было невозможно. С разработкой машин второго поко­ления возникла задача сокращения простоя машины между запуском расчетных задач, поскольку появились средства ускоренного ввода программ и данных (перфокарты и перфо­ленты с автоматическими считывателями). В этот период были созданы первые координирующие исполнение програм­мы — менявшие задачи по мере их завершения.

    Позднее из этих программ выросли современные опера­ционные системы: комплексы программ и данных, выпол­няющие задачи управления взаимодействием программ, ап­паратуры и пользователей между собой.

    Во-первых, задачей операционных систем (ОС) является управление ресурсами: процессорным временем, оператив­ной памятью, доступом к устройствам внешней памяти.

    Во-вторых, обеспечение взаимодействия программ (между собой и аппаратурой).

    В-третьих, в современных операционных системах появи­лась задача обеспечения взаимодействия с пользователем (человеко-машинный интерфейс) и с другими компьютера­ми — в сетях.

    Основной компонент операционной системы — ядро. Ядро — это комплекс программ, постоянно присутствующий в оперативной памяти и выполняющий задачи управления про­цессами и памятью. Помимо этого, операционная система со­держит библиотеки функций, выполняющих конкретные за­дачи. К этим библиотекам обращаются прикладные програм­мы для выполнения типовых задач. Например, как часть такой библиотеки реализуются программы управления данны­ми на внешних носителях — поддержки файловых систем.

    Как правило, операционная система поставляется с набо­ром прикладных программ, которые обеспечивают выполне­ние некоторых типовых задач. Такие вспомогательные про­граммы называются утилитами.

    Существует большое количество операционных систем и вариантов их исполнения. Классифицируют их по разным основаниям, наиболее популярно деление:

1) По способу управления выполняемыми процессами:

однозадачные. В один момент времени выполняется одна задача, только по окончанию исполнения управление передается следующей (или процессору команд ОС);

многозадачные. В оперативной памяти присутствует несколько программ, которые с точки зрения поль­зователя выполняются одновременно. На практике ОС переключается от одной программы к другой.

2) По разделению среды пользователей:

однопользовательские. Это ОС, не предусматривающие разделение ресурсов между пользователями (т. е. не различающими пользователей);

многопользовательские. Это ОС, имеющие в своем составе средства разграничения ресурсов между пользователями.

    В настоящий момент активно используются две линии операционных систем:

операционные системы линии UNIX;

операционные системы линии Windows.

    Все эти ОС являются многозадачными, многопользовате­льскими, обеспечивают взаимодействие с широким спектром аппаратуры, предусматривают расширение возможно­стей за счет разработки самых разных программ. В составе этих ОС в том или ином виде поставляются средства органи­зации графического интерфейса пользователя.

    Все они имеют свои достоинства и недостатки, выбор конкретной ОС обуславливается задачами и предпочтениями пользователя.