Функции операционной системы

Исторически обслуживание файловой системы стало первой задачей, которую возложили на операционную систему персональных компьютеров. До появления дисков и дисководов информацию записывали на магнитную ленту, перфорированную бумажную ленту (перфоленту) или перфорированные карты (перфокарты). Поиск информации на этих устройствах последовательного доступа нередко выполнялся вручную. С появлением устройств произвольного доступа на магнитных дисках появилась и возможность автоматизировать доступ к данным. Для этих целей и были созданы первые операционные системы, которые получили название дисковых операционных систем (008). Сегодня в число функций по обслуживанию файловой системы входят следующие: навигация по файловой системе (переход из одного каталога в другой); создание файлов и каталогов; копирование файлов и каталогов; удаление файлов и каталогов; поиск файлов; открытие файлов данных и исполнение программных файлов.

Программно-аппаратный интерфейс. Под словом «интерфейс» понимается взаимодействие. Соответственно программно-аппаратный интерфейс — это взаимодействие между программами и оборудованием. Операционная система в данном случае выступает в качестве посредника — она перехватывает обращения программ к физическим устройствам и перенаправляет эти обращения к драйверам устройств.

Аппаратно-программный интерфейс. В случае необходимости установки на компьютере нового устройства операционная система позволяет обеспечить его согласование с другими устройствами и программами, ранее установленными на компьютере.

Программно-программмный интерфейс. Современные задачи, выполняемые на компьютерах, отличаются комплексностью. Например, для того чтобы подготовить книгу, нужны отдельные программы для подготовки текстов, иллюстраций и объединения разных типов данных в одном документе. Эти программы выполнены разными разработчиками, а работать должны совместно. Условия для такой совместной работы создает операционная система. В этом случае она отслеживает обмен данными между различными программами.

Интерфейс пользователя. Взаимодействие программного и аппаратного обеспечения с человеком — важнейшая функция операционной системы. Именно благодаря ей можно управлять программами с помощью клавиатуры, мыши или иного устройства. Операционная система интерпретирует действия как команды и «объясняет» программам и оборудованию, что они должны сделать. С другой стороны, операционная система управляет выдачей информации от компьютера к пользователю, а также выводом сообщений и звуковых сигналов.

Управление заданиями. В случае, когда необходимы программные средства для выполнения специфических работ, на компьютере устанавливаются новые программы. Управление установкой и работой программ — функция операционной системы.

Управление памятью. Сколько бы оперативной памяти ни было установлено на компьютере, всегда могут найтись программы и документы, размеры которых намного больше размеров оперативной памяти. В те далекие времена, когда операционные системы не занимались распределением оперативной памяти, эксплуатировать такие программы было невозможно.

Сегодня операционные системы динамически управляют оперативной памятью. Они освобождают те области памяти, которые временно не используются, и управляют загрузкой программ в оперативную память небольшими фрагментами. Один из приемов, к которому прибегают операционные системы, состоит в создании виртуальной памяти на жестком диске. Виртуальная память — это файл достаточно большого размера (обычно в несколько раз больше, чем объем оперативной памяти компьютера), который рассматривается как естественное расширение оперативной памяти. Когда в оперативной памяти не хватает места для размещения данных или программ, они поступают в вирту-

альную память на жестком диске, а когда к ним обращаются, они порциями перемещаются в оперативную память. Обменом между оперативной памятью и жестким диском управляет операционная система. Жесткий диск — устройство механическое, а оперативная память — электронное. Работа механических устройств происходит в тысячу раз медленнее, чем электронных. Использование виртуальной памяти заметно замедляет работу компьютера, а увеличение объема оперативной памяти компьютера намного повышает его быстродействие (из-за того, что ему реже приходится прибегать к использованию виртуальной памяти).

Диагностика и обслуживание компьютера. В состав современных операционных систем входят служебные программы, необходимые для автоматизации задач по обслуживанию компьютерной системы. Они выполняют диагностические операции и устраняют обнаруженные ошибки, в том числе в самой операционной системе, а также тестируют оборудование, выявляют и устраняют конфликты между различным аппаратным обеспечением. Значимость служебных программ состоит в их способности оптимизировать работу компьютера и добиваться максимально возможной производительности оборудования.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >