Файл: Функции операционных систем персональных компьютеров (Назначение и виды операционных систем).pdf

- иметь средства защиты вычислительных ресурсов от несанкционированного доступа, что особенно важно для сетевых ОС;

- характеризоваться высокой производительностью, проявляющейся в быстродействии системы и малом времени реакции на события в системе;

- иметь средства поддержки служб сети Интернет и др.

2.2. Функции компонентов операционных систем

Современные ОС представляют собой хорошо структурированные модульные системы, способные к развитию, расширению и переносу на новые аппаратные платформы. Обычно в состав ОС входят исполняемые и объектные модули стандартных для данной ОС форматов, библиотеки разных типов, модули исходного текста программ (самой ОС), программные модули специального формата (например, загрузчик ОС, драйверы ввода-вывода), файлы конфигурации, файлы документации, модули справочной системы и др. Единой общепринятой архитектуры ОС не существует, но на практике выработаны универсальные подходы к структурированию ОС. Наиболее общим подходом является разделение всех её модулей на две группы:

- ядро, включающее в себя модули, выполняющие основные функции ОС;

- модули, выполняющие вспомогательные функции. ОС.

Без ядра (при нарушении его работоспособности) ОС не сможет выполнять ни одной из своих функций. Модули ядра управляют процессами, памятью, устройствами ввода-вывода и др. Они не доступны для пользовательских приложений. Другая часть функций ядра ориентирована на поддержку приложений, создавая для них так называемую прикладную программную среду. Приложения обращаются к ядру с соответствующими запросами (системными вызовами) для выполнения конкретных действий, например, по открытию и чтению файла, вывода данных на экран и др. Эти функции ядра и образуют интерфейс прикладного программирования API.^[16]

Функции ядра выполняются наиболее часто (поэтому они и собраны в ядре) и скорость их выполнения определяет производительность системы в целом. Для обеспечения высокой скорости работы ОС все функции ядра или большая их часть постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными.

Остальные модули ОС выполняют полезные, но менее обязательные функцию Их можно подразделить на следующие группы:

- утилиты - программы, решающие отдельные задачи управления и сопровождения компьютерной системы, такие, например, как программы сжатия дисков, архивирования данных и т.п.;

- системные обрабатывающие программы — редакторы, средства настройки оборудования и др.;

- программы предоставления пользователю дополнительных услуг - специальный вариант пользовательского интерфейса, калькулятор, игры и др.;

- библиотеки процедур различного назначения, упрощающие разработку приложений, например, библиотека математических функций, функции ввода-вывода и др.

Модули ОС, выполняемые в виде утилит и системных обрабатывающих программ, обычно загружаются в оперативную память только на время выполнения своих функций, поэтому их называют транзитными. Такой подход позволяет более эффективно использовать оперативную память. Как и обычные приложения, эти модули при выполнении своих функций обращаются к функциям ядра с помощью системных вызовов.^[17]

2.3. Функции сетевых операционных систем

В зависимости от того, какой виртуальный образ создаёт операционная система, отображая реальную аппаратуру сети, различают сетевые ОС и распределённые ОС.

Сетевая ОС предоставляет пользователю виртуальную вычислительную систему, которая не полностью скрывает характер распределения аппаратуры в сети, т.е. она формирует для пользователя виртуальную сеть. При работе пользователь должен знать, где хранятся интересующие его файлы, а при запуске приложения - на каком компьютере оно выполняется. Для запуска приложения на другом компьютере пользователь должен выполнить логическое подключение к нему, либо реализовать процедуру удалённого выполнения с идентификацией этого компьютера. Развитие сетевых ОС предполагает усиление степени прозрачности сетевых ресурсов с целью облегчения доступа к ним.

В широком смысле под сетевой операционной системой понимается вся совокупность программных средств (включая ОС отдельных компьютеров), управляющих процессами в сети и объединенных общей архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных процессов для обмена сообщениями и совместного использования сетевых ресурсов. В узком смысле сетевая ОС представляет собой операционную систему, установленную на отдельный компьютер и позволяющую ему работать в составе сети.

Различные виды сетевых операционных систем гарантированно обеспечивают выполнение ряда базовых функций (при наличии соответствующих прав доступа):

- копирование файлов между различными компьютерами;

- обработку данных (чтение, редактирование, поиск и т.п.), находящихся на других компьютерах;

- запуск программ, размещенных на различных компьютерах сети;

- использование распределенных по сети внешних устройств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Под операционной системой понимают программу (или набор программ), при помощи которой осуществляется управление основными действиями вычислительной системы, ее дополнительными устройствами, а также обеспечивающая работу прочего программного обеспечения и взаимодействие с пользователем

Из определения операционной системы следует, что она выступает в роли среды для организации работы пользователя, и вместе с этим является средой выполнения и взаимодействия разнообразного программного обеспечения.

В настоящее время современные операционные системы построены по модульному принципу. Они хорошо масштабируются и расширяются на новые платформы. На протяжении всего времени существования операционных систем человечество не изобрело какую-либо универсальную их архитектуру, однако разработаны унифицированные подходы к структурированию ОС.

К основным функциям операционных систем относятся:

- реализация взаимодействия с пользователем;

- осуществление ввода, вывода и управления данными;

- осуществление процессов планирования и организации обработки программного обеспечения;

- реализация функций по распределению ресурсов (потоков процессора, оперативной и прочих видов памяти, и т.д.);

- запуск программного обеспечения;

- реализация дополнительных операций обслуживания;

- организация процессов передачи данных между внутренними устройствами;

- осуществление программной поддержки работы периферийного оборудования;

- создание среды взаимодействия и обмена данными между работающим программным обеспечением.

Иными словами, операционная система является программным продолжением устройства управления персональным компьютером. При помощи операционной системы осуществляется сокрытие сложностей различным коммуникаций между аппаратурой. По сути операционная система является прослойкой между компьютером и пользователем.

В настоящее время существуют различные классификации операционных систем. По числу одновременно выполняемых задач и количества пользователей операционные системы разделяются на:

- однопользовательские однозадачные. Выполняются исключительно на одном компьютере и для одного пользователя. Дают возможность выполнять только одну задачу и по данной причине не используются в наши дни;

- однопользовательские многозадачные или настольные. С их помощью обеспечивается работа одного пользователя с множеством различных задач;

- многопользовательские многозадачные или серверные. Дают возможность одновременно запускать на одном компьютере множество различных задач для различных пользователей. Этот вид операционных систем является самым сложным и ресурсоемким.

На 2020 год самой популярной операционной системой для персональных компьютеров выступает семейство Windows от компании Microsoft. Число официально реализованных копий Windows измеряется несколькими сотнями миллионов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Артамонова, Н.В. Операционные системы для организации производства в промышленности: Учебное пособие / Н.В. Артамонова. - СПб.: ГУАП, 2018. - 224 c.
2. Астахова, И.Ф. Компьютерные науки. Деревья, операционные системы, сети / И.Ф. Астахова, И.К. Астанин и др. - М.: Физматлит, 2016. - 88 c.
3. Батаев, А.В. Операционные системы и среды: Учебник / А.В. Батаев, Н.Ю. Налютин, С.В. Синицын и др. - М.: Academia, 2018. - 271 c.
4. Дейтел, Х., М. Операционные системы. Основы и принципы. Т. 1 / Х. М. Дейтел, Д.Р. Чофнес. - М.: Бином, 2016. - 1024 c.
5. Дейтел, Х.М. Операционные системы. Распределенные системы, сети, безопасность / Х.М. Дейтел, П.Д. Дейтел, Д.Р. Чофнес; Пер. с англ. С.М. Молявко.. - М.: БИНОМ, 2015. - 704 c.
6. Дроздов, С.Н. Операционные системы: Учебное пособие / С.Н. Дроздов. - Рн/Д: Феникс, 2018. - 480 c.
7. Иртегов, Д. Введение в операционные системы / Д. Иртегов. - СПб.: BHV, 2016. - 1040 c.
8. Киселев, С.В. Операционные системы: Учебное пособие / С.В. Киселев. - М.: Academia, 2018. - 250 c.
9. Карасева, М.В. Операционные системы. Практикум для бакалавров / М.В. Карасева. - М.: КноРус, 2016. - 376 c.
10. Коньков, К.А. Устройство и функционирование ОС Windows. Практикум к курсу «Операционные системы»: Учебное пособие / К.А. Коньков. - М.: Бином, 2015. - 207 c.
11. Матросов, В.Л. Операционные системы, сети и интернет-технологии: Учебник / В.Л. Матросов. - М.: Academia, 2017. - 1040 c.
12. Назаров, С.В. Современные операционные системы: Учебное пособие / С.В. Назаров, А.И. Широков. - М.: Бином, 2015. - 367 c.
13. Партыка, Т.Л. Операционные системы, среды и оболочки: Учебное пособие / Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: Форум, НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 560 c.
14. Синицын, С.В. Операционные системы: Учебник для студентов учреждений высш. проф. образования / С.В. Синицын, А.В. Батаев, Н.Ю. Налютин. - М.: ИЦ Академия, 2017. - 304 c.
15. Спиридонов, Э.С. Операционные системы / Э.С. Спиридонов, М.С. Клыков, М.Д. Рукин. - М.: КД Либроком, 2015. - 350 c.
16. Столлингс, В. Операционные системы / В. Столлингс. - М.: Вильямс, 2014. - 848 c.
17. Таненбаум, Э. Современные операционные системы / Э. Таненбаум. - СПб.: Питер, 2016. - 1120 c.
18. Что такое операционная система? // URL: http://computermaker.info/Osnovnye_funkcii_operacionnoj_sistemy.html (дата обращения: 20.09.2020).
19. Типы операционных систем // URL: http://juice-health.ru/operating-systems/windows/100-tipy-operatsionnykh-sistem (дата обращения: 20.09.2020).
20. Системное программное обеспечение ПК // URL: https://www.lessons-tva.info/edu/e-inf1/e-inf1-3-3.html (дата обращения: 20.09.2020).