Основные функции и структура ос

Операционная система – это набор программ, обеспечивающих организацию вычислительного процесса на ЭВМ.

Принято выделять четыре основных группы функций, выполняемых системой:

• Управление устройствами. Имеются в виду все периферийные устройства, подключаемые к компьютеру, – клавиатура, монитор, принтеры, диски и т.п.

• Управление данными. Под этим старинным термином сейчас понимается работа с файлами, хотя были времена, когда обращение к данным на магнитных носителях выполнялось путем указания адреса размещения данных на устройстве, а понятия файла не существовало.

• Управление процессами. Эта сторона работы ОС связана с запуском и завершением работы программ, обработкой ошибок, обеспечением параллельной работы нескольких программ на одном компьютере.

• Управление памятью. Оперативная память компьютера – это такой ресурс, которого всегда не хватает. В этих условиях разумное планирование использования памяти является важнейшим фактором эффективной работы.

Имеется также несколько важных функций, ложащихся на ОС:

• Организация интерфейса с пользователем. Формы интерфейса могут быть разнообразными, в зависимости от типа и назначения ОС: язык управления пакетами заданий, набор диалоговых команд, средства графического интерфейса.

• Защита данных. Как только система перестает быть достоянием одного изолированного от внешнего мира пользователя, вопросы защиты данных от несанкционированного доступа приобретают первостепенную важность. ОС, обеспечивающая работу в сети или в системе разделения времени, должна соответствовать имеющимся стандартам безопасности.

• Ведение статистики. В ходе работы ОС должна собираться, храниться и анализироваться разнообразная информация: об интенсивности использования ресурсов, о попытках некорректных действий пользователей, о сбоях оборудования и т.п. Собранная информация хранится в системных журналах и в учетных записях пользователей.

Ядро ОС – это основная, резидентная часть системы, т.е. к ядру относится тот программный код, который постоянно находится в памяти в течение всей работы системы. В ос Windows ядро взаимодействует с 3 основными диспетчерами:

1. Диспетчер виртуальной машины VMM выделяет ресурсы каждому приложению и системному процессу, выполняемому на компьютере. Виртуальная машина – это среда в памяти, которая кажется приложению отдельным компьютером с теми же ресурсами, что и у физического компьютера. Каждая 32-разрядная программа выполняется так, как будто она монопольно использует ПК. Таким образом, любая программа, получая доступ к ресурсам, не видит остальных запущенных процессов. VMM вместе с ядром управляет ресурсами: распределяет память, процессорное время, управляет доступом к устройствам i/o.

2. Диспетчер настраиваемой файловой системы (ФС) – здесь поддерживается FAT и NTFS для установки ОС и сторонние ФС – для чтения или редактирования.

3. Диспетчер конфигурации – обеспечивает технологию Plug-&-Play. Он идентифицирует все устройства, загружает необходимые драйверы, с целью выделения ресурсов обращается к арбитрам ресурсов.