Операційна система як розподілювач ресурсів
Розділ 1
Основні концепції операційних систем
1. Поняття операційної системи та її призначення
2. Історія розвитку операційних систем
3. Класифікація операційних систем
4. Основні функції операційної системи
У цьому розділі буде дано поняття операційної системи, описано призначення різних операційних систем, виділено їхні базові функції та служби. Розділ також містить короткий огляд історії розвитку операційних систем.
Поняття операційної системи, її призначення та функції
1.1.1. Поняття операційної системи
Причиною появи операційних систем була необхідність створення зручних у використанні комп’ютерних систем (під комп’ютерною системою будемо розуміти сукупність апаратного і програмного забезпечення комп’ютера). Комп’ютерні системи від самого початку розроблялися для розв’язання практичних задач користувачів. Оскільки робити це за допомогою лише апаратного забезпечення виявилося складно, були створені прикладні програми. Для таких програм знадобилися загальні операції керування апаратним забезпеченням, розподілу апаратних ресурсів тощо. Ці операції згрупували в рамках окремого рівня програмного забезпечення, який і стали називати операційною системою.
Далі можливості операційних систем вийшли далеко за межі базового набору операцій, необхідних прикладним програмам, але проміжне становище таких систем між прикладними програмами й апаратним забезпеченням залишилося незмінним.
|
|
|
Можна дати таке означення операційної системи.
Операційна система (ОС) – це програмне забезпечення, що реалізує зв’язок між прикладними програмами й апаратними засобами комп’ютера.
Призначення операційної системи
Операційні системи забезпечують, по-перше, зручність використання комп’юті системи, по-друге, ефективність і надійність її роботи.
Перша функція властива ОС як розширеній машині, друга – ОС як розподілювача апаратних ресурсів.
Операційна система як розширена машина
За допомогою операційної системи у прикладного програміста (а через його програми і в користувача) має створюватися враження, що він працює з розшиеною машиною [4, 29, 41, 44].
Апаратне забезпечення комп’ютера недостатньо пристосоване до безпосереднього використання у програмах. Наприклад, якщо розглянути роботу із пристроями введення-виведення на рівні команд відповідних контролерів, то можна побачити, що набір таких команд обмежений, а для багатьох пристроїв – примітивний (є навіть вислів: «апаратне забезпечення потворне»). Операційна система приховує такий інтерфейс апаратного забезпечення, замість нього програмі пропонують інтерфейс прикладного програмування (рис. 1.1), що використовує поняття вищого рівня (їх називають абстракціями).
|
|
|
Наприклад, при роботі з диском типовою абстракцією є файл. Працювати з файлами простіше, ніж безпосередньо з контролером диска (не потрібно враховувати переміщення головок дисковода, запускати й зупиняти мотор тощо), внаслідок цього програміст може зосередитися на суті свого прикладного завдання. За взаємодію з контролером диска відповідає операційна система.
Виділення абстракцій дає змогу досягти того, що код ОС і прикладних програм не потребуватиме зміни при переході на нове апаратне забезпечення приклад, якщо встановити на комп’ютері дисковий пристрій нового типу (за умови, що він підтримується ОС), всі його особливості будуть враховані на рівні ОС, а прикладні програми продовжуватимуть використовувати файли, як і раніше. Така характеристика системи називається апаратною незалежністю. Можна; сказати, що ОС надають апаратно-незалежне середовище для виконання прикладних програм.
Рис. 1.1.Взаємодія ОС із апаратним забезпеченням і застосуваннями
Операційна система як розподілювач ресурсів
Операційна система має ефективно розподіляти ресурси. Під ресурсами розуміють процесорний час, дисковий простір, пам’ять, засоби доступу до зовнішніх пристроїв. Операційна система виступає в ролі менеджера цих ресурсів і надає їх прикладним програмам на вимогу.
|
|
|
Розрізняють два основні види розподілу ресурсів. У разі просторового розподілу ресурс доступний декільком споживачам одночасно, при цьому кожен із них може користуватися частиною ресурсу (так розподіляється пам’ять). У разі часового розподілу система ставить споживачів у чергу і згідно з нею надає їм змогу користуватися всім ресурсом обмежений час (так розподіляється процесор в однопроцесорних системах).
При розподілі ресурсів ОС розв’язує можливі конфлікти, запобігає несанкціонованому доступу програм до тих ресурсів, на які вони не мають прав, забезпечує ефективну роботу комп’ютерної системи.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1407; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!