Операционная система как менеджер ресурсов

Концепция, рассматривающая операционную систему, прежде всего, как удобный интерфейс пользователя — это взгляд сверху вниз. Альтернативный взгляд, сни­зу вверх, дает представление об операционной системе как о механизме, присут­ствующем в устройстве компьютера для управления всеми частями этой слож­нейшей машины. Современные компьютеры состоят из процессоров, памяти, датчиков времени, дисков, мыши, сетевого интерфейса, принтеров и огромного количества других устройств. В соответствии со вторым подходом работа опера­ционной системы заключается в обеспечении организованного и контролируе­мого распределения процессоров, памяти и устройств ввода/вывода между раз­личными программами, состязающимися за право их использовать.

Представьте, что случилось бы, если бы на одном компьютере оказались ра­ботающими три программы, и все они одновременно попытались бы напечатать свои выходные данные на одном и том же принтере. Возможно, первые несколь­ко строк на листе появились бы от первой программы, следующие несколько — из второй программы, затем бы следовало несколько строк от третьей програм­мы и т. д. В результате получилась бы полная неразбериха. Операционная систе­ма наводит порядок в подобных ситуациях, буферизируя на диске все данные, предназначенные для печати. В процессе работы программы операционная сис­тема сохраняет ее выходные данные на диске во временном файле. Затем, по окончании работы этой программы, система отправляет данные на принтер, в то время как другая программа может продолжать формировать свои выходные данные, не обращая внимания на то, что они пока еще фактически не посылают­ся на печатающее устройство.

Когда компьютером (или сетью) пользуются несколько пользователей, необ­ходимость в управлении памятью, устройствами ввода/вывода, другими ресур­сами и их защите сильно возрастает, поскольку пользователи могут обращаться к ним в абсолютно непредсказуемом порядке. К тому же часто приходится рас­пределять между пользователями не только оборудование, но и информацию (файлы, базы данных и т. д.). С этой точки зрения основная задача операцион­ной системы заключается в отслеживании того, кто и какой ресурс использует, в обработке запросов на ресурсы, в подсчете коэффициента загрузки и разре­шении проблем конфликтующих запросов от различных программ и пользова­телей.