Складові операційної системи

Операційна система складається з ядра операційної системи та базового набору прикладного програмного забезпечення. Ядро (англ. Kernel) — базовий компонент операційної системи, що реалізує інтерфейс між прикладними процесами та обладнанням комп'ютера. Ядро завантажується в оперативну пам'ять комп'ютера і безпосередньо взаємодіє з апаратурою, забезпечуючи керування апаратними засобами (при цьому використовуються драйвери підключеного в систему обладнання), підтримку одночасної роботи багатьох користувачів (багатокористувацький режим), підтримку паралельного виконання багатьох процесів в системі (багатозадачність). Ядро системи — це набір функцій, структур даних та окремих програмних модулів, які завантажуються в пам'ять комп'ютера при завантаженні операційної системи та забезпечують три типи системних сервісів:

• управління введенням-виведенням інформації (підсистема вводу-виводу ядра ОС);

• управління оперативною пам'яттю (підсистема управління оперативною пам'яттю ядра ОС);

• управління процесами (підсистема управління процесами ядра ОС);

Кожна з цих підсистем представлена відповідними функціями ядра системи. Багатозадачні операційні системи також включають ще одну обов'язкову складову — механізм підтримки багатозадачності. Ця складова не надається в якості системного сервісу і тому не може бути віднесена до жодної з підсистем.

Драйвери пристроїв

До складу операційної системи входять драйвери пристроїв - спеціальні програми, які забезпечують керування роботою пристроїв і узгодження інформаційного обміну з іншими пристроями, а також дозволяють робити настроювання деяких параметрів пристроїв. Кожному пристрою відповідає свій драйвер.

Технологія «Plug and Play» (підключи й грай) дозволяє автоматизувати підключення до комп'ютера нових пристроїв і забезпечує їхнє конфігурування. У процесі установки Windows визначає тип і конкретну модель установленого пристрою й підключає необхідний для його функціонування драйвер. При включенні комп'ютера проводиться завантаження драйверів в оперативну пам'ять.

Користувач має можливість вручну встановити або переустановити драйвери.

Технологии положенные в основу современных операционных систем

Неухильне зростання вимог до операційних систем призводить не тільки до поліпшення їх архітектури, а й до виникнення нових способів їх організації. В експериментальних і комерційних операційних системах були випробувані найрізноманітніші підходи та структурні компоненти, більшість з яких можна об'єднати в наступні категорії: • архітектура мікроядра; • багатопоточність; • симетрична багатопроцесорність; • розподілені операційні системи; • об'єктно-орієнтована побудова. Відмінною особливістю більшості операційних систем на сьогоднішній день є велике монолітне ядро. Ядро операційної системи забезпечує більшість її можливостей, включаючи планування завдань, роботу з файловою системою, мережеві функції, роботу драйверів різних пристроїв, управління пам'яттю і т.д. Зазвичай монолітне ядро ​​реалізується як єдиний процес, всі елементи якого використовують один і той же адресний простір. В архітектурі мікроядра ядру відводиться лише декілька найважливіших функцій, до числа яких входять робота з адресними просторами, забезпечення взаємодії між процесами і основне планування. Багатопоточність - це технологія, при якій процес, що виконує додаток, розділяється на декілька одночасно виконуваних потоків. Операційна система повинна підтримувати симетричну багатопроцесорну обробку даних, розподіляючи процеси або потоки між усіма процесорами. При цьому підвищується надійність роботи, так як відмова одного з процесорів не приведе до зупинки комп'ютера, тому що всі процесори можуть виконувати одні й ті ж функції. Для того щоб належним чином реалізувати потенціал, укладений в багатопроцесорних обчислювальних системах, операційна система повинна надавати адекватний набір інструментів і можливостей. Одним з останніх нововведень в пристрої операційних систем стало використання об'єктно-орієнтованих технологій. Об'єктно-орієнтована структура допомагає навести порядок в процесі додавання до основного невеликому ядру додаткових модулів. На рівні операційної системи об'єктно-орієнтована структура дозволяє програмістам налаштовувати операційну систему, не порушуючи її цілісності. Крім того, цей підхід полегшує розробку розподілених інструментів і повноцінних розподілених операційних систем