Операционная система ПК, характеристика операционных систем

Операционная система – основная программа компьютера, обеспечивающая работу всех остальных программ, организации диалога с пользователем, управлением аппаратными средствами и работу с файлами.

Есть приложения вычислительной техники, для которых ОС излишни. Например,Напр., встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС.

Операционные системы, в свою очередь, нужны, если:

· Вычислительная система используется для различных задач, причём программы, исполняющие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев ОС отвечает на неё реализацией файловой системы;

· Различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Например, простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция — тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, ОС предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);

· необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как «разделение времени». При этом специальный компонент, называемый планировщиком, «нарезает» процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочередно различным исполняющимся программам (процессам);

· наконец, оператор должен иметь возможность, так или иначе, управлять процессами выполнения отдельных программ, например, при нажатии кнопки. Для этого служат операционные среды, одна из которых — оболочка и набор стандартных утилит — является частью ОС.

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой ОС. В составе ОС различают три группы компонентов:

· ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему;

· системные библиотеки и

· оболочка с утилитами.

Большинство программ, как системных (входящих в ОС), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ядерным ресурсам, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что ОС (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

Виды операционных систем

По типу интерфейса операционные системы делятся на графические и текстовые. В графических ОС управление компьютером происходит путем манипуляции курсором и иконками, прорисованными на экране. В текстовой ОС управление происходит за счет команд пользователя. Недостатком такой ОС является то, что пользователь обязан помнить все эти команды. Примером текстовой ОС является ОС Linux (хотя и имеет графический интерфейс, но в нем могут быть реализованы далеко не все функции).

Рисунок 1 - Текстовая ОС

По количеству одновременно запущенных процессов ОС делятся на однозадачные и многозадачные. Многозадачные ОС могут имитировать одновременное выполнение нескольких процессов. Это достигается путем разделения времени на работу для каждого процесса. Каждой задаче отводится какое-то определенное количество времени, после чего происходит прерывание этой задачи, сохранение результатов и переключение процессора на следующую задачу. Слушая музыку и играя в какую-нибудь игру, нам кажется, что эти процессы происходят одновременно. Однако, это не так. Операционная система MS DOS может выполнять только одну задачу.

По возможности работы в сети разделяются на сетевые и локальные. Почти все современные операционные системы являются сетевыми. К локальным можно отнести ОС загрузочного диска.

По количеству пользователей, работающих на одном компьютере делится на монопользовательские и многопользовательские. Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Чтобы начать работать, человек должен "войти" в систему, введя свое учетное имя (account name) и пароль (password). Регистрацию новых пользователей выполняет администратор системы. Пользователь не может изменить свое учетное имя, но может установить и/или изменить свой пароль. Пароли хранятся в отдельном файле в закодированном виде.