1. Понятие операционной системы. ОС как виртуальная машина.

Операционная система- Это набор программ, которые обеспечивают возможность использования аппаратуры компьютера. При этом аппаратура предоставляет сырую вычислительную мощность, а задача операционной системы состоит в предоставлении аппаратуры для пользователя в удобном для него виде.

Главные цели разработчиков операционной системы:

1. Эффективное использование всех компьютерных ресурсов.

2. Повышение производительности труда программистов.

3. Простота, гибкость, эффективность и надежность организации вычислительного процесса.

4. Обеспечение независимости прикладных программ от аппаратного обеспечения (АО).

ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть пропускная способность или реактивность системы. Таким образом, ОС реализует:

- интерфейс пользователя (команды в MS DOS, UNIX; графический интерфейс в ОС Windows);

- разделение аппаратных ресурсов между пользователями (в многопользовательской и многозадачной ОС);

- работу в локальных и глобальных сетях;

- возможность работы с общими данными в режиме коллективного пользования;

- планирование доступа пользователей к общим ресурсам;

- эффективное выполнение операций ввода-вывода;

- восстановление данных и вычислительного процесса в случае ошибок.

Для реализации управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, чтои определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс.

Операционная система компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны, и аппаратурой с другой стороны. В соответствии с этим определением ОС выполняет две группы функций.

- предоставление пользователю или программисту вместо реальной аппаратуры компьютера расширенной виртуальной машины, с которой удобней работать и которую легче программировать;

- повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами в соответствии с некоторыми критерием.

ОС как виртуальная машина

Для того чтобы успешно решать свои задачи, пользователь может обойтись знания аппаратного устройства компьютера.

Если бы программист работал непосредственно с аппаратурой компьютера, без участия ОС, то для организации чтения блока данных с дика программисту пришлось бы использовать более десятка команд с указанием множества параметров: номера блока на диске, номера сектора на дорожке и. т. п. После завершения операции обмена с диском он должен был бы предусмотреть в своей программе анализ результата выполненной операции. Учитывая, что контроллер диска способен распознать более двадцати различных вариантов завершения операции, можно считать программирование обмена с диском на уровне аппаратуры не самой тривиальной задачей. Не менее обременительной выглядит и работа пользователя, если бы ему для чтения файла с терминала потребовалось задавать чистовые адреса дорожек и секторов.

Операционная система избавляет программистов не только от необходимости напрямую работать с аппаратурой дискового накопителя, предоставляя им простой файловый интерфейс, но и берет на себя все другие рутинные операции, связанные с управлением другими аппаратными устройствами компьютера: физической памятью, таймерами, принтерами и т.д.

В результате реальная машина, способная выполнять только небольшой набор элементарных действий, определяемых ее системой команд, превращается в виртуальную машину, выполняющую широкий набор гораздо более мощных функций.

Hosted by uCoz