4. Операційні системи

Комп’ютер дозволяє розв’язати усі ті проблеми, які до винаходу комп’ютера не існували.

Як відомо, процес поширення інформаційних технологій практично у всі сфери людської діяльності продовжує розвиватись і поглиблюватись. Крім вже звичних й широко поширених ПК, загальне число яких досягло багатьох сотень мільйонів, стає все більше і більше убудованих засобів обчислювальної техніки. Тому можна констатувати, що кожного дня збільшується і кількість користувачів усього цього розмаїття обчислювальної техніки. Однак при цьому спостерігається розвиток начебто двох протилежних тенденцій. З одного боку, інформаційні технології все ускладнюються, і для їх застосування і тим більш подальшого розвитку, потрібно мати дуже глибокі знання. З іншого боку, спрощуються інтерфейси взаємодії користувачів з комп'ютерами. Комп'ютери і інформаційні системи стають все більш дружніми і зрозумілими навіть для людини, яка не є фахівцем в галузі інформатики і обчислювальної техніки. Це стало можливим перед усім тому, що користувачі і їх програми взаємодіють з обчислювальною технікою за допомогою спеціального (системного) програмного забезпечення – через операційну систему.

4.1. Загальні відомості про операційні системи

Робочі характеристики будь-якого комп’ютера визначаються характеристиками функціональних пристроїв, що входять до його складу, та його програмним забезпеченням.

Практичне значення програмного забезпечення при роботі з комп’ютером обумовлене особливостями обчислювального процесу, який складається з двох взаємопов’язаних частин:

– переробки вхідної інформації, яка визначається алгоритмами програм, що використовуються при розв’язуванні поставленої задачі;

– поточного забезпечення даної переробки, яке включає управління переробкою, доставку та збереження вхідних і проміжних даних, комутацію окремих програм тощо.

Сучасний комп'ютер складається з одного чи декількох процесорів, оперативної пам'яті, дисків, клавіатури, монітора, принтерів, мережного інтерфейсу й інших пристроїв, тобто є складною системою. Однак для користувача зазвичай буває достатньо мінімальних знань про пристрої і їх функціональні можливості, які дозволяють йому виконувати основні дії з обслуговування комп’ютера в процесі обчислень. Це зумовлене тим, що комп'ютери оснащуються спеціальним програмним забезпеченням, який називається операційною системою (ОС), яка відповідає за управління усіма перерахованими пристроями і забезпечує користувача простим, доступним інтерфейсом для роботи з апаратурою комп’ютера.

Користувачам достатньо вибрати об’єкт і вказати дію, яку потрібно зробити з цим об’єктом. Система управління сама підключить необхідні допоміжні програми введення–виведення і виконає необхідну команду за допомогою ОС, яка являє собою сукупність програм, призначених для управління всіма апаратурними та програмними ресурсами і координації проходження різноманітних завдань через комп’ютер.

Ресурсом є будь-який компонент комп’ютера, що надається ним: процесор, оперативна або зовнішня пам'ять, зовнішній пристрій, програма тощо.

ОС слугує ланцюгом, що з’єднує комп’ютер і людину-оператора, а також комп’ютер і прикладні (службові) програми, що дають можливість виконувати окремі стандартні завдання, пов’язані з розв’язанням мовних проблем, обробкою текстів, створенням баз даних, управлінням графічним зображенням тощо. Іншими словами, системне програмне забезпечення істотно полегшує роботу людини з комп’ютером.

Чим досконаліша операційна система, тим зручніше з нею працювати, тим більше закладено в ній програм-драйверів для роботи з зовнішнім устаткуванням, тим менше нерозв’язаних апаратних та програмних конфліктів залишається на долю користувача. Будь-яка ОС повинна:

– забезпечувати зв’язок між користувачем і комп’ютером створюючи спеціальне середовище спілкування людини з комп’ютером (інтерфейс користувача);

– забезпечувати завантаження програм користувача в оперативну пам'ять та їх виконання;

– підтримувати файлову систему на зовнішніх ЗП для збереження програм і даних користувача;

– виконувати планування і динамічний перерозподіл ресурсів обчислювальної системи;

– організовувати взаємодію паралельних програм і синхронізацію їх роботи;

– забезпечувати захист даних користувача від несанкціонованого доступу, як у процесі виконання програм, так і при збереженні даних у файлах;

– забезпечувати захист виконуваних програм і саму себе від шкідливих дій (випадкових або навмисних) з боку інших програм.

Отже можна стверджувати, що операційна система – це сукупність програмних засобів, які забезпечують управління ресурсами комп’ютера та прикладними програмами, а також їх інтерфейс.

Інтерфейс при цьому може бути апаратним, програмним і користувацьким.

Апаратний інтерфейс – це сукупність кабелів, що пов’язують два пристрої комп’ютера.

Програмний інтерфейс – це сукупність засобів, що забезпечують взаємодію пристроїв і програм в рамках обчислювальної системи.

Користувацький інтерфейс – це програмні і апаратні засоби взаємодії користувача з програмою або комп’ютером. У свою чергу, інтерфейс користувача може бути командним або об’єктно-орієнтованим.

Командний інтерфейс передбачає введення користувачем команд з клавіатури при виконанні дій з управління ресурсами комп’ютера.

Об’єктно-орієнтований – це управління ресурсами обчислювальної системи за допомогою здійснення операцій над об’єктами, що представляють файли, каталоги (папки), дисководи, програми, документи тощо.

Позиція ОС в загальній структурі комп'ютера показана на рис. 4.1.

Банківська система	1-С Бухгалтерія	Web-браузер
Компілятори	Текстові процесори, редактори	Інтерпретатори команд
Операційна система
Машинна мова
Мікроархітектура
Фізичні пристрої