Операцио нная систе ма сокр ОС англ operating

Операцио нная систе ма, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных операционных систем общего назначения.

Основные функции: • Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др. ). • Загрузка программ в оперативную память и их выполнение. • Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода -вывода). • Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти). • Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др. ), организованным в той или иной файловой системе. • Обеспечение пользовательского интерфейса. • Сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции: • Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность). • Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами. • Разграничение доступа различных процессов к ресурсам. • Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам. • Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация. • Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений. • Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (аутентификация, авторизация).

Схема, иллюстрирующая место операционной системы в многоуровневой структуре компьютера В логической структуре типичной вычислительной системы операционная система занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными)микропрограммами — с одной стороны — и прикладными программами с другой.

Компоненты операционной системы: Загрузчик Ядро Командный процессор (интерпретатор) Драйверы устройств Интерфейс

Загрузчик операционной системы — системное программное обеспечение, обеспечивающее загрузку операционной системы непосредственно после включения компьютера. Загрузчик операционной системы: обеспечивает необходимые средства для диалога с пользователем компьютера (например, загрузчик позволяет выбрать операционную систему для загрузки); приводит аппаратуру компьютера в состояние, необходимое для старта ядра операционной системы (например, на не-x 86 архитектурах перед запуском ядра загрузчик должен правильно настроить виртуальную память); загружает ядро операционной системы в ОЗУ. Загрузка ядра операционной системы не обязательно происходит с жесткого диска. Загрузчик может получать ядро по сети. Ядро может храниться в ПЗУ или загружаться через последовательные интерфейсы (это может пригодиться на ранней стадии отладки создаваемой компьютерной системы); формирует параметры, передаваемые ядру операционной системы (например, ядру Linux передаются параметры, указывающие способ подключения корневой файловой системы); передаёт управление ядру операционной системы. На компьютерах архитектуры IBM PC запуск загрузчика осуществляется программным обеспечением BIOS, записанной в ПЗУ компьютера, после успешного окончания процедуры POST.

Распространённые загрузчики • NTLDR — загрузчик ядра Windows NT • Windows Boot Manager (bootmgr. exe, winload. exe) — загрузчик ядра Windows Vista • LILO (LInux LOader) — загрузчик, в основном применяемый для загрузки ядра Linu Имеется викиучебник по теме «Загрузчик операционной системы» • GRUB (Grand Unified Bootloader) — применяется для загрузки ядра Linux и Hurd (S • OS/2 Boot. Manager — загрузчик ядра OS/2 • Red. Boot — загрузчик для встраиваемых систем. Домашняя страница Red. Boot • SILO (SPARC Improved boot. LOader) — загрузчик Linux и Solaris для машин с архит • Loadlin — загружает Linux из под DOS или Windows. Домашняя страница Loadlin • Syslinux — загружает Linux из под DOS или Windows • Yaboot — загрузчик Linux на Power. PC • Boot. X — загрузчик Mac OS X • bootman — загрузчик Be. OS • Boot. Manager — загрузчик Haiku • Das U-Boot — универсальный загрузчик, применяется в основном во встраиваемы • Plop Boot Manager — универсальный загрузчик, запускается с помощью собственн • Sy. Mon — универсальный загрузчик, независим от типа операционной системы До • Acronis OS Selector — коммерческая графическая утилита прилагаемая к Acronis D • u. Mon — загрузчик для встраиваемых систем • barebox — загрузчик для встраиваемых систем

Ядро — центральная часть операционной системы (ОС), обеспечивающая приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память, внешнее аппаратное обеспечение, внешнее устройство ввода и вывода информации. Также обычно ядро предоставляет сервисы файловой системы и сетевых протоколов. Как основополагающий элемент ОС, ядро представляет собой наиболее низкий уровень абстракции для доступа приложений к ресурсам системы, необходимым для их работы. Как правило, ядро предоставляет такой доступ исполняемым процессам соответствующих приложений за счёт использования механизмов межпроцессного взаимодействия и обращения приложений к системным вызовам ОС. Описанная задача может различаться в зависимости от типа архитектуры ядра и способа её реализации (монолитное, модульное, микроядро, экзоядро, наноядро, гибридное).

Оболочка операционной системы (от англ. shell — оболочка) — интерпретатор команд операционной системы, обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы. В общем случае, различают оболочки с двумя типами интерфейса для взаимодействия с пользователем: текстовый пользовательский интерфейс (TUI) и графический пользовательский интерфейс (GUI). Графические оболочки для Windows Последние версии операционной системы Windows используют в качестве своей оболочки интегрированную среду Проводника Windows. Проводник Windows представляет собой визуальную среду управления включающую в себя Рабочий стол, Меню Пуск, Панель задач, а также функции управления файлами. Ранние версии Windows 3. xx в качестве графической оболочки включают менеджер программ.

Дра йвер (англ. driver, мн. ч. дра йверы[1]) — компьютерная программа, с помощью которой другие программы (обычно операционная система) получают доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать. Однако для некоторых устройств (таких, как видеокарта или принтер) могут потребоваться специальные драйверы, обычно предоставляемые производителем устройства. В общем случае драйвер не обязан взаимодействовать с аппаратными устройствами, он может их только имитировать (например, драйвер принтера, который записывает вывод из программ в файл), предоставлять программные сервисы, не связанные с управлением устройствами

Операционные системы нужны, если: • вычислительная система используется для различных задач, причём программы, решающие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев операционная система отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные системы, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы со вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции; • 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, операционные системы предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций); • между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от несанкционированного доступа, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей; • 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, делит процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочерёдно различным исполняющимся программам (процессам); • оператор должен иметь возможность так или иначе управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды — оболочка и наборы утилит — они могут являться частью операционной системы.

Современные универсальные операционные системы можно охарактеризовать, прежде всего, как: • использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным), • многопользовательские (с разделением полномочий), • многозадачные (с разделением времени).