Операционная система особый комплекс программ обеспечивающих управление работой компьютера и его взаимодействие с пользователем

С точки зрения человека операционная система служит посредником между человеком, электронными компонентами компьютера и прикладными программами. Она позволяет человеку запускать программы, передавать им и получать от них всевозможные данные, управлять работой программ, изменять параметры компьютера и подсоединённых к нему устройств, перераспределять ресурсы. Работа на ПК фактически является работой с его операционной системой. При установке на ПК только операционной системы (ОС) ничего содержательного на компьютере сделать не удастся. Для ввода и оформления текстов, рисования графиков, расчёта зарплаты или прослушивания лазерного диска нужны специальные прикладные программы. Но и без ОС ни одну прикладную программу запустить невозможно. (Правда, в комплект ОС, как правило, входят несколько прикладных программ: простейший текстовый редактор, калькулятор и т.д.)

Операционная система решает задачи, которые можно условно разделить на две категории:

· во-первых, управление всеми ресурсами компьютера;

· во-вторых, обмен данными между устройствами компьютера, между компьютером и человеком.

Задачи, решаемые ОС, нельзя переложить ни на одну прикладную программу. Вот два примера.

В современных операционных системах может одновременно выполняться несколько программ, каждая из которых требует для своей работы памяти определённых размеров. В этом случае память компьютера нужно поделить между разными программами, а если памяти в процессе работы начинает не хватать, нужно принимать специальные меры — распределить память между разными программами. Этой задачей занимается ОС.

Другой пример. В принтере кончилась бумага. Нужно уведомить об этом человека, а также все программы, которые в данный момент печатают на этом принтере. Это тоже выполняет ОС.

Кроме того, именно ОС обеспечивает возможность индивидуальной настройки компьютера: ОС определяет, из каких компонентов собран ПК, на котором она установлена, и настраивает сама себя для работы именно с этими компонентами.

Ещё не так давно работы по настройке приходилось выполнять пользователю вручную, а сегодня производители компонентов компьютерной техники разработали протокол plug-and-play (включил — заработало). Этот протокол позволяет операционной системе в момент подключения нового компонента, будь то мышь или звуковая плата, получить информацию о новом устройстве, достаточную для настройки ОС на работу с ним.

Операционные системы для ПК различаются по нескольким параметрам. В частности, ОС бывают:

· однозадачные и многозадачные;

· однопользовательские и многопользовательские;

· сетевые и не сетевые.

Кроме того, операционная система может иметь командный или графический многооконный интерфейс (или оба сразу).

Однозадачные операционные системы названы так потому, что позволяют человеку заниматься в каждый момент на компьютере только одним делом, позволяют решать только одну задачу. Точнее говоря, такие системы обычно позволяют запустить одну программу в основном режиме.

Многозадачные системы позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно, не мешая друг другу. Например, одна программа будет играть с человеком в шахматы, другая — проверять сохранность файлов на диске, а третья — обмениваться информацией с другими компьютерами.

Однопользовательские операционные системы позволяют работать на компьютере в данный момент времени только одному человеку. Разумеется, на ПК могут работать поочерёдно несколько человек, причём каждый из них будет иметь доступ ко всей информации на ПК.

В многопользовательской системе работу можно организовать так, что каждый пользователь будет иметь доступ к информации общего доступа и, введя пароль, к личной информации. Некоторые многопользовательские системы, например UNIX, позволяют нескольким пользователям одновременно работать на одном компьютере. На рабочем месте каждого пользователя в этом случае должен быть установлен так называемый терминал. В роли терминала может выступать либо специализированное устройство (видеомонитор с клавиатурой), либо запущенная на ПК специальная программа. Терминал может находиться на большом расстоянии от компьютера и может быть связан с основным компьютером через мировую сеть Internet.

Несколько лет назад всё общение человека с ОС проходило в командном режиме: в ответ на приглашение системы человек набирал команду, и система выполняла её. Такой командный режим требовал знания правил написания многих команд.

В последние годы фактическим стандартом стал графический многооконный интерфейс, где требуемые действия и описания объектов не вводятся в виде текста, а выбираются из меню, списков файлов и т.д.

Ещё не так давно самой популярной была достаточно простая однозадачная, однопользовательская ОС MS-DOS компании Microsoft с командным интерфейсом. Эта система была способна работать с самыми скромными ресурсами. В настоящее время, с появлением достаточно мощных компьютеров, широкое распространение получили два типа ОС.

К первому типу относятся достаточно похожие ОС семейства Windows компании Microsoft. Они многозадачные и имеют многооконный графический интерфейс.

На рынке персональных компьютеров с Windows конкурируют ОС типа UNIX (читается - «Юникс»). Это многозадачная многопользовательская ОС с командным интерфейсом. Разработаны расширения UNIX, обеспечивающие .многооконный графический интерфейс. UNIX развивалась в течение многих лет разными компаниями, она мощна и надёжна. Но до недавнего времени она не использовалась на персональных компьютерах, т.к. UNIX требует очень мощного ПК -и «съедает» большую часть его ресурсов. Во-вторых, системы типа UNIX весьма дороги. В-третьих, UNIX — система довольно сложная, а её установка и эксплуатация требуют высокой квалификации. В последние годы ситуация изменилась. ПК стали достаточно мощными, появилась некоммерческая, бесплатная версия системы UNIX для ПК —система Linux (читается - «Линукс»). По мере роста популярности этой системы в ней появились дополнительные компоненты, облегчающие её установку и эксплуатацию. Немалую роль в росте популярности Linux сыграла мировая компьютерная сеть Internet. Хотя освоение Linux гораздо сложнее освоения систем типа Windows, Linux — более гибкая и в то же время бесплатная система, что и привлекает к ней многих владельцев ПК.

Существуют и другие ОС. Известная компания Apple производит компьютеры Macintosh с современной ОС MacOS. Эти компьютеры используются преимущественно издателями и художниками. Фирма IBM производит ОС OS/2. Операционная система OS/2 такого же класса надёжности и защиты, как и Windows NT.

ОС состоит из многих подсистем, каждая из которых решает определённую задачу. Одна из важнейших — организация хранения информации и доступа к ней. Эту задачу решает файловая; система. Она поддерживает определённую структуру на всевозможных накопителях информации в компьютере (винчестере, дискетах и пр.). Накопители имеют разный объём, используют разные методы записи и хранения. Файловая система вводит небольшое количество стандартных логических понятий, которые позволяют человеку работать с информацией, не вдаваясь в детали работы устройств, хранящих информацию.

Как уже было сказано выше ОС – это не одна программа, а взаимосвязанный комплекс программ содержащий следующие основные компоненты:

1. BIOS (Base Input – Output System) – тестирует аппаратную часть, считывает с диска и помещает в ОП для выполнения «загрузчик»;

2. «загрузчик» (BOOT)- находится всегда на нулевой дорожке системного диска, загружает в ОП «головной монитор» - главный файл ОС;

3. системные файлы MSDOS.SYS – головной монитор ОС и– расширение BIOSа, а также файл конфигурации ОС – CONFIG.SYS;

4. командный процессор –COMMAND.COM, обрабатывающий команды пользователя;

5. драйверы устройств – обеспечивают управление устройствами, дополняют BIOS;

6. обслуживающие программы – «утилиты» (форматирование дискет, операции с дисками и файлами и др.)

Процесс загрузки ОС идёт по цепочке: BIOS – BOOT - MSDOS.SYS, IO.SYS, CONFIG.SYS - COMMAND.COM. Далее подгружаются некоторые утилиты, служебные программы и, если на компьютере имеется файл автозапуска AUTOEXEC.BAT, загружается и выполняется он и компьютер готов к работе.

ОС поддерживает три способа (языка) общения ЭВМ – пользователь:

1. язык команд монитора;

2. язык управляющих клавиш;

3. язык сообщений системы.

Пользователю для управления операционной системой предоставляют набор специальных команд и, часто, графический интерфейс. То, какая операционная система установлена, косвенным образом характеризует мощность компьютера. Современные операционные системы для повышения своего быстродействия, умеют использовать несколько микропроцессоров, если те установлены в компьютере.

Устойчивая операционная система должна быть надежной (как, впрочем, и аппаратура, на которой она работает). Имеется в виду, что в случае возникновения ошибок в приложении или аппаратуре, она должна обнаруживать их, возможно, попытаться исправить и, определенно, сводить к минимуму ущерб от этих ошибок. Обычно, среди документации к операционной системе есть список совместимого оборудования, в котором перечислены устройства (и 100% совместимые с ними), прошедшие проверку на совместимость. Если речь идет об оборудовании, не указанном в этом списке, то следует обратиться за информацией к сопроводительной документации. Надежная операционная система должна защищать информацию пользователя от чужих ошибок и от злонамеренных действий. Эффективная операционная система должна требовать под свои нужды как можно меньше ресурсов компьютера, чтобы больше их оказывалось в распоряжении пользовательских приложений.

Настройка операционной системы в целях обеспечения более быстрой работы программ называется оптимизацией операционной системы.