Операционные системы в обеспечении информационных технологий
Операционная система (ОС) является обязательной частью системного программного обеспечения компьютера. В функции операционной системы входит организация выполнения программ и взаимодействия пользователя и внешних устройств с компьютером, обеспечение эффективного функционирования ПК в различных режимах.
С технической точки зрения операционная система представляет комплекс программ, обеспечивающий управление ресурсами компьютера, процессами обработки информации, использующими эти ресурсы, и данными.
Управление ресурсами сводится к процедурам организации доступа к ресурсам, динамического распределения ресурсов между конкурирующими процессами. Следует иметь в виду, что ресурсом является любой объект АИТ, который может использоваться в информационных процессах и, соответственно, распределяться между ними. Различают аппаратные и программные ресурсы.
К аппаратным ресурсам относятся микропроцессор, дополнительные процессоры (например, математический сопроцессор, процессор прямого доступа к памяти и т.п.), основная память, внешняя память, принтер, видеомонитор и другие периферийные устройства ЭВМ. Распределяются между процессами, соответственно, процессорное время, сегменты и ячейки памяти и т.д.
К программным ресурсам относятся все доступные пользователю программные средства управления вычислительными процессами и данными.
Управление процессами обработки информации заключается в организации и реализации эффективных режимов функционирования компьютера:
■ однопользовательский и многопользовательский режимы (совместная работа с компьютером одновременно нескольких пользователей через отдельные терминалы);
■ Однопрограммный (однозадачный) и многопрограммный (многозадачный) режимы работы;
■ режим формирования виртуальных машин (каждому пользователю в рамках основной конфигурации компьютера выделяется как бы отдельная машина меньшей производительности, возможно, со своей операционной системой);
■ работа в однопроцессорных, многопроцессорных, многомашинных, в том числе и сетевых, вычислительных системах.
Многопрограммный режим работы в зависимости от режима доступа к ресурсам, в свою очередь, подразделяется на виды:
■ пакетная обработка (без непосредственного доступа пользователя, а с предварительным сбором и формированием всего блока (пакета) программ, подлежащих одновременному решению);
■ разделение времени (одновременный диалоговый (интерактивный) доступ нескольких пользователей с разделением между ними каждого заранее фиксированного интервала машинного времени, или в соответствии с иной дисциплиной обслуживания);
■ режим реального времени (с гарантированным временем обслуживания каждого обращения пользователя или внешнего терминала).
Управление данными имеет целью обеспечить идентификацию, организацию и хране-
ние данных, обрабатываемых в компьютере. Организация данных связана с созданием библиотек и баз данных, их актуализацией, обеспечением эффективного доступа к данным и их выборки.
Характерной особенностью ОС ПК является то, что они обеспечивают «дружественный» пользовательский интерфейс.
Дружественность операционной системы означает, что она обеспечивает необходимый сервис пользователю в процессе выполнения прикладных программ и обеспечивает комфортные условия программисту для разработки и отладки программ, а также для хранения, преобразования, отображения и копирования информации. Исходя из приведенных характеристик, операционные системы классифицируются:
■по числу одновременно работающих пользователей:
•/ однопользовательскими (MS DOS, Windows 3.1, ранние версии OS/2); Умногопользовательскими (UNIX, Windows NT);
■по числу одновременно выполняемых задач:
V однозадачные (MS DOS, MSX);
S многозадачными (UNIX, Windows 95, OS/2).
■по принципу рациональности использования процессорного времени:
V с невытесняющей многозадачностью (NetWare, Windows 3.1);
S с вытесняющей многозадачностью (Windows NT, UNIX, OS/2).
Таким образом, операционные системы позволяют автоматизировать стандартные процедуры управления аппаратными и программными средствами.