56

Операционные системы

Операционные системы

Понятие операционной системы.

Операционные системы (ОС) – совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и с другими программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с ЭВМ.

. К основным функциям операционной системы относятся:

1. управление ресурсами ЭВМ (процессором, оперативной памятью (ОП), внешними устройствами);

2. обеспечение запуска и выполнение системных и пользовательских программ;

3. организация обмена информацией между разными устройствами ЭВМ (процессор – ОП, процессор – сопроцессор и т.д.);

4. выполнение работ по хранению информации во внешней памяти и обслуживанию дисков;

5. обеспечение диалога пользователя (интерфейса¹) с ЭВМ .

Операционная система загружается при включении компьютера.

Действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч элементарных операций. Операционная система скрывает от пользователя эти сложные подробности. В этом - основная причина необходимости операционной системы.

Состав операционных систем.

Большинство ОС состоит из двух частей – ядра и оболочки².

Внутренняя часть таких ОС, называемая ядром, включает компоненты программного обеспечения, выполняющие основные функции в процессе приведения компьютера в рабочее состояние.

Одним из этих компонентов является менеджер³ файлов, который координирует использование памяти компьютера, т.е. хранит информацию о том, где располагаются файлы, каким пользователям они доступны, какая часть памяти может быть занята новыми файлами.

Для удобства пользователей многие менеджеры файлов позволяют группировать файлы в папки, или каталоги. Цепочка вложенных папок, содержащая файл, называется путем доступа к файлу.

Примечание

Слово каталог в переводе с греческого означает список, перечень предметов, составленный в порядке, облегчающем их нахождение. Слово папка было введено в перечень компьютерных терминов с широким распространением сначала оболочки, а затем операционной системы Windows фирмы Microsoft, которая посчитала его более уместным в графическом пользовательском интерфейсе (graphical user interface - GUI). На наш взгляд, термин каталог точнее, т.к. в канцелярской папке хранятся сами документы, а в каталоге – именно список файлов, а не сами файлы. Обычно слова “в списке” опускают и говорят просто “файл (файлы) хранится (хранятся) в каталоге (папке)”.

С точки зрения файловой системы (файловые системы описаны ниже) каталог (папка) – это специальный файл, содержащий сведения о других файлах (папках).

Процедура доступа к файлу называется открытием файла. Если файл-менеджер разрешает открыть файл, то он обеспечивает информацию для поиска местонахождения файла и манипулирования файлом. Эта информация хранится в области основной памяти, называемой файл-дескриптором (file-descriptor).

Другим компонентом ядра ОС является набор драйверов устройств. Драйверы устройств - это программы, предназначенные для управления периферийными устройствами. Каждый драйвер предназначен конкретному периферийному устройству (принтеру, монитору, дисководу). Он преобразует команды для этих устройств в специальную техническую форму, которую может воспринимать каждое из этих устройств. Еще одним компонентом ядра ОС является менеджер памяти – программа, которая координирует распределение оперативной памяти компьютера.

Часть ОС, отвечающая за интерфейс между ОС и пользователями, называется оболочкой. Ее назначение - осуществление взаимодействия между пользователем и машиной. Современные ОС реализуют эту задачу с помощью графического пользовательского интерфейса (graphical user interface - GUI), в котором каждый объект (файл, папка, диск) представлены пиктограммой (значком) на экране монитора. Такие системы позволяют пользователю просто указать мышью на объект и применить к нему соответствующую команду. Более старые ОС предоставляли возможность пользователю вводить текстовые команды, требовавшие строго соблюдения грамматических и синтаксических правил командного языка.

Основным компонентом GUI является менеджер окон (window manager), который сопоставляет любому открытому объекту фрагмент экрана, называемый окном (window). В свою очередь, если пользователь щелкает мышью на окне какого-либо приложения⁴, именно менеджер окон определяет, какому приложению принадлежит окно, и вызывает реакцию соответствующего приложения.

Несмотря на то, что оболочка играет важную роль в общении пользователя с компьютером, она лишь играет роль посредника между пользователем и ядром ОС. Некоторые ОС позволяют выбрать одну из нескольких возможных оболочек. Например, пользователи ОС UNIX могут выбрать одну из оболочек, включая Borne, C или Korn. При выборе одной из этих оболочек меняется вид общения пользователя с ОС.