Операционная система (ОС) – программный комплекс, который осуществляет управление функционированием компьютера и обеспечивает взаимодействие устройств, входящих в его состав, с пользователями и прикладными программами.
Основные функции ОС:
1. Управление ресурсами компьютера.
2. Распределение их (ресурсов) между устройствами, программами и пользователями.
3. Обеспечение взаимодействия прикладных программ с оборудованием и взаимодействия пользователя с компьютером, его устройствами и программами.
ОС – некий промежуточный слой между пользователями, прикладными программами и оборудованием компьютера. Сама по себе, ОС не решает никаких прикладных задач, но обеспечивает пользователям возможность запускать прикладные программы, решающие его задачи, а прикладным программам – возможность удобного и стандартного взаимодействия с оборудованием и пользователем. С точки зрения пользователя, ОС – рабочая среда, с которой он взаимодействует.
Типы ОС с различными техническими характеристиками, предназначенные для различных областей использования:
I 1) Однозадачные
2) Многозадачные
В зависимости от возможности ОС поддерживать одновременное выполнение несколько запущенных задач.
1 – может исполнять одновременно только одну программу. Если необходимо выполнять несколько программ, то это можно сделать последовательно, запуская следующую после завершения предыдущей. Каждая программа может иметь полный доступ ко всем системным ресурсам (процессору, памяти, внешними устройствам).
2 – могут одновременно исполнять несколько программ. ОС обеспечивают постоянное переключение процессора между выполняющимися программами, что создает эффект одновременного выполнения. Несколько одновременно выполняющихся программ вынуждены тем или иным способом разделять между собой ресурсы. ОС должна содержать для такого разделения соответствующие средства.
Однозадачные ОС предоставляют больше возможностей для обеспечения максимальной эффективности программ. Сейчас больше используются многозадачные ОС, т.к. они обеспечивают большее удобство работы.
I I 1) Однопользовательские
2) Многопользовательские
В зависимости от того, предназначена она для управления работой компьютера, которым пользуется только один человек или несколько (одновременно или последовательно).
Системы различают по уровню безопасности защиты данных, эти средства дают возможность распределять права пользователям на ресурсы компьютера, защищать данные, принадлежащие одному пользователю вплоть до их несанкционированного использования, защищать саму ОС от некорректных действий пользователя и запущенных программ.
1 – имеют очень примитивные средства безопасности. Единственный пользователь является полновластным хозяином компьютера. Т.к. нет других пользователей, то нет механизмов защиты данных.
2 – средства защиты достаточно развитые. Для обеспечения параллельной работы нескольких пользователей ОС обязательно должна быть многозадачной, т.е. поддерживать работу технических средств, через которые с ними могут работать несколько человек. Раньше такие системы работали на вычислительных комплексах, содержащих один центральный компьютер и несколько специализированных терминалов. При этом терминал не является самостоятельным вычислительным устройством, каждый из них содержит только устройства ввода/ вывода и схемы соединения с центральным компьютером. Чаще всего работа с многопользовательскими ОС обеспечивается через обычный ПК, объединенный сетью с центральным компьютером. В этом случае пользователи одни задачи могут решать непосредственно на своем ПКА, который может использовать и однопользовательскую ОС, а другие задачи – на общем центральном компьютере. Иногда одна часть программы, решение задачи пользователя, работает на ПК, другая – на сервере (схема «Клиент-Сервер»).
III 1) ОСРВ (ОС реального времени)
2) Не ОСРВ
Компьютерная система (оборудование, прикладное программное обеспечение, ОС) называется ОСРВ, если для такой системы можно гарантировать некоторое на период известное максимально возможное время реакции системы на поступление данных. Система реального времени используется для решения задач, для которых существенным является фактор времени выполнения операций. К таким задачам относятся задачи управления устройствами и агрегатами. Для них необходимо гарантировать, что система сможет выполнить ту или иную последовательность операций за время, не большее некоторого заданного предела. Выход за предельное время приводит к «аварии». ОСРВ используют в реальном времени.
Особенности ОСРВ:
- гарантийное время исполнения любой операции, благодаря чему возможно исполнение программ в заданном временном темпе. ОСРВ не обязательно обеспечивают малое время выполнения тех или иных операций. Дело не в конкретном размере промежутка времени, а в том, что максимально возможный размер этого промежутка гарантирован.
- пропорциональное время выполнения задачи в зависимости от ее сложности.
VI 1) Специализированные
2) Универсальные
1 – разрабатываются для использования в конкретных узких областях применения. Исключительно эффективные в своей области, но совершенно неприменима в других. Пример ОС встроенных систем: кассовые аппараты, станки с ЧПУ.
2 – предназначены для универсальных вычислительных компьютеров, разрабатываются в расчете на максимально широкий круг наиболее типичных задач, которые может потребоваться решать. Неизбежной платой за универсальность является меньшая эффективность. Универсальные ОС как правило объемнее, требуют больших вычислительных ресурсов, медленнее работают, чем специальные.