Операційні системи

1. Вступ. Поняття ОС

Причиною появи ОС була необхідність створення зручних у використанні комп'ютерних систем. Комп'ютерна система - це сукупність апаратного і програмного забезпечення комп'ютера. Комп'ютерні системи від самого початку розроблялись для розв'язання практичних задач користувачів. Оскільки робити це за допомогою лише апаратного забезпечення виявилося складно, були створені прикладні програми. Для таких програм знадобилися загальні операції керування апаратним забезпеченням, розподілу апаратних ресурсів. Ці операції згрупували в рамках окремого рівня програмного забезпечення, який і стали називати операційною системою.

Далі можливості операційних систем вийшло далеко за межі базового набору операцій, необхідних прикладним програмам, але проміжне становище таких систем між прикладними програмами й апаратним забезпеченням залишилося незмінним.

Операційна система - це програмне забезпечення, що реалізує зв'язок між прикладними програмами й апаратними засобами комп'ютера.

ОС завантажується автоматично при вмиканні комп'ютеру. Вона надає певний спосіб спілкування (інтерфейс) користувачеві з обчислювальною системою і можливість взаємодії програм. Інтерфейс при цьому може бути програмним і користувацьким.

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

Інтерфейс користувача - програмні та апаратні засоби взаємодії користувача з програмою або ЕОМ. Інтерфейс користувача може бути командним або об'єктно-орієнтованим.

Командний інтерфейс заснований на формуванні користувачем команд (введенні їх з клавіатури) для виконання дій по управлінню ресурсами комп'ютера.

Об'єктно-орієнтований інтерфейс - це управління ресурсами обчислювальної системи шляхом операцій над її об'єктами: створити, активізувати, перемістити, скопіювати, видалити і т.д.

Більшість існуючих операційних систем розвивається і модифікуються. При цьому модифікації набувають статусу версій. Зазвичай, чим вище номер версії, тим більш просунута (розвинена) ОС.

Історія розвитку ОС

Перші ОС з'явилися в 50-ті роки і були системами пакетної обробки. Такі системи забезпечували послідовне виконання програм у пакетному режимі (без можливості взаємодії з користувачем). У певний момент часу в пам'яті могла перебувати тільки одна програма, усі програми виконувалися на процесорі від початку до кінця. За такої ситуації ОС розглядали як набір стандартних служб, необхідних прикладним програмам і користувачам.

Наступним етапом стала підтримка багатозадачності. У багатозадачних системах у пам'ять комп'ютера стали завантажувати кілька програм, які виконувалися на процесорі навперемінно. При цьому розвивалися два напрями: багатозадачна пакетна обробка і розподіл часу. У багатозадачній пакетній обробці завантажені програми, як і раніше . виконувалися в пакетному режимі. У режимі розподілу часу із системою могли працювати одночасно кілька користувачів, кожному з яких надавався діалоговий термінал (пристрій, що складається із клавіатури і дисплея).

Підтримка багатозадачності потребувала реалізації в ОС засобів координації задач. Можна виділити три складові частини такої координації.

1. Захист критичних даних задачі від випадкового або навмисного доступу інших задач.
2. Забезпечення обміну даними між задачами.
3. Надання задачам справедливої частки ресурсів (пам'яті, процесора, дискового простору)

Ще одним етапом стала поява ОС персональних комп'ютерів. Спочатку ці системи, як і ОС першого етапу, були однозадачними й надавали базовий набір стандартних служб (на цьому етапі важливим було впровадження графічного інтерфейсу користувача). Подальший розвиток апаратного забезпечення дав змогу використати в таких системах засоби, розроблені для більших систем, насамперед багатозадачність і координацію задач.