Зміст (стр. 3 )

Утиліти - це службові програми, які надають користувачеві ряд додаткових послуг. До утиліт відносять наступні програмні засоби: дискові компресори; дискові дефрагментаторы; програми резервного копіювання даних; архіватори; програми, оптимізуючі використання оперативної пам'яті; програми захисту й відновлення даних; антивірусні програми й ін.

Розходження між операційними оболонками й операційними середовищами досить умовні. У ряді літературних джерел вони стерті, тому що операційне середовище має всі ознаки оболонки, за винятком того, що остання не формує нового середовища виконання програм. Це є функцією лише операційної системи. У свою чергу, операційне середовище не можна назвати операційною системою, тому що вона не може функціонувати самостійно. Виходячи із цього операційне середовище можна назвати повнофункціональною надбудовою над ОС. Найбільш відомими операційними середовищами є системи Windows 3.1 і Windows for Workgroups (Windows для робочих груп), які функціонують поверх DOS, при цьому Windows for Workgroups є мережевим розширенням Windows 3.1. [6, ст. 360]

Програмно-інструментальні засоби - це програмні продукти, призначені для розробки програмного забезпечення. До них відносять системи програмування, які включають систему команд процесора, периферійних пристроїв, транслятори (компілятори й інтерпретатори) з різних мов програмування. У цей час найбільш часто використовуються процедурно-орієнтовані системи програмування, такі, як MS Visual Basic, Borland Delphi і інструментарій штучного інтелекту.

Системи технічного обслуговування - сукупність програмно-апаратних засобів ПК для виявлення збоїв у процесі роботи комп'ютера. Вони призначені для перевірки працездатності окремих вузлів, блоків і всієї машини в цілому, будучи інструментом фахівців з експлуатації й ремонту технічних засобів комп'ютера. Ці засоби можна розділити на засоби діагностики ПК, тестового контролю, апаратного контролю й програмно-апаратного контролю.

Засоби діагностики забезпечують автоматичний пошук помилок і виявлення несправностей з певною локалізацією їх у ПК і його окремих модулях.

Програмно-логічний контроль заснований на використанні надлишкового коду початкових і проміжних даних ПК (додатковий розряд при контролі на парність і непарність, код Хэммінга ), що дозволяє знаходити помилки при зміні значень окремих бітів даних.

Тестовий контроль здійснюється за допомогою спеціальних тестів для перевірки правильності роботи ПК або його окремих пристроїв.

Апаратний контроль ведеться автоматично за допомогою збудованого в ПК обладнання.

Програмно-апаратний контроль включає програмний і апаратний контроль.

ПЗ, що призначене для рішення певних класів завдань користувача, називають прикладним (application software). Прикладне програмне забезпечення складається з пакетів прикладних програм (ППП) і прикладних програм користувача.

Переважна більшість програм — як системних (тих, що входять до складу ОС), так і прикладних, виконуються у непривілейованому (користувацькому) режимі роботи процесора і отримують доступ до обладнання чи інших ресурсів не напряму, а за посередництвом системних викликів. Ядро ж виконується в привілейованому режимі; саме в цьому сенсі ядро ОС керує обладнанням. [5], [12, ст. 36]

В залежності від виконуваних задач, що потрібно вирішувати за допомогою обчислювальної системи добирається тип операційної системи. Помилка в цьому питанні призводить до невиправданих витрат на розробку прикладних програм, експлуатацію самої обчислювальної системи і її інтеграцію з іншими обчислювальними системами.

Операційна система служить для керування ресурсами комп'ютера і забезпечення взаємодії всіх програм на комп'ютері з людиною. Компоненти операційної системи поділяються на два класи: системні та прикладні. До прикладних компонентів відносяться текстові редактори, компілятори, інтегровані системи програмування, пакети графічного виведення, комунікаційні програми і т. д.

До системних компонентів відносяться ядро системи, що забезпечує взаємодію всіх компонентів, завантажувач програм, підсистеми, що забезпечують діалог з людиною, — віконна система та інтерпретатор команд і, насамкінець, файлова система. Саме системні компоненти ОС визначають основні властивості операційної системи.

Операційні системи поділяються на системи для одного користувача і системи для багатьох користувачів, однозадачні і багатозадачні, з текстовим чи з графічним інтерфейсом.

Операційна система MS DOS е однозадачною ОС для одного користувача з текстовим (командним) інтерфейсом. У такій операційній системі в кожен момент працює лише один користувач, він може одночасно запустити одну (максимум — дві програми) і спілкується з ОС, набираючи текстові команди.

Операційна система Windows є багатозадачною ОС для одного користувача з багатовіконним графічним інтерфейсом (Додаток А).

Прикладом багатозадачної ОС для багатьох користувачів може служити ОС UNIX. [20]

Також операційні системи за призначенням поділяються на:

Настільні (DeskTop) — найбільш поширений клас операційних систем призначений для виконання досить широкого класу задач, від домашнього використання до робочої станції мережі (сімейство операційних систем Windows 9x — для платформи Intel, Mac OS — для платформи Macintosh). Універсальність ОС досягається, шляхом прийняття розробниками певних компромісів у побудові ядра, алгоритмах роботи з пам’яттю, надійності, захищеності та продуктивності.

Мережеві операційні системи. Локальні обчислювальні мережі (ЛОМ) об'єднують десятки і навіть сотні комп'ютерів. Вони забезпечують користувачам мережі доступ до інформації, що зберігається в мережі, спільне використання обчислювальних ресурсів і периферійного обладнання. ЛОМ складається з окремих робочих станцій, приєднаних до потужних мережевих серверів за допомогою спеціального комунікаційного устаткування.

Найбільш популярними мережевими операційними системами є Windows NT та версії UNIX систем, зокрема все більшого застосування набуває вільно поширювана ОС Linux. [12, ст. 5]

Всі сучасні операційні системи мають графічний інтерфейс. Це частина операційної системи, що дозволяє користувачеві графічно бачити всі необхідні процеси, що відбуваються з комп’ютером. Ідея використання графічного інтерфейсу користувача зародилася в середині 70-х років, коли в дослідницькому центрі Xerox Palo Alto Research Center (PARC) була розроблена концепція візуального інтерфейсу. Передумовою появи графічного інтерфейсу з'явилося зменшення часу реакції комп'ютера на введену команду, зумовлене зростанням потужності центрального процесора, та додаткового обладнання. Перша система з графічним інтерфейсом 8010 Star Information System групи PARC з'явилася за чотири місяці до виходу у світ першого персонального комп'ютера фірми IBM у 1981 році. На перших етапах візуальний інтерфейс використовувався тільки для прикладного програмного забезпечення: текстовий редактор, електронні таблиці. Зростання попиту на обчислювальну техніку змусило розробників ОС використовувати засоби візуального управління в операційних системах: спочатку на комп'ютерах Atari і Apple Macintosh, а потім і на IBM-сумісних комп'ютерах.

Паралельно з розробкою графічних інтерфейсів для ОС проходив процес уніфікації використання клавіатури і мишки прикладними програмами. Злиття цих двох тенденцій привело до створення користувацького інтерфейсу, за допомогою якого, при мінімальних затратах часу і засобів на перенавчання, можна працювати з будь-якими програмними продуктами.

Основною концепцією сучасних графічних інтерфейсів є подання компонентів операційної системи (файл, каталог, програма) у вигляді візуальних графічних об'єктів, що мають певні властивості, команди операційній системи відображаються як зміна властивостей об'єктів. [3]

2.3. Функції операційної системи.

Основними функціями, які виконує ОС, є наступні:

- прийом від користувача (або від оператора системи) завдань або команд, сформульованих на відповідній мові - у вигляді директив (команд) оператора або у вигляді вказівок (своєрідних команд) за допомогою відповідного маніпулятора (наприклад, за допомогою миші), - і їх обробка;

- прийом і виконання програмних запитів на запуск, припинення, зупинку інших програм;

- завантаження в ОП належних виконанню програм;

- ініціація програми (передача їй управління, внаслідок чого процесор виконує програму);

- ідентифікація всіх програм і даних;

- забезпечення роботи систем управлінь файлами (СУФ) и/или систем управління базами даних, що дозволяє різко збільшити ефективність всього ПЗ;

- забезпечення режиму мультипрограмування, тобто виконання двох або більш програм на одному процесорі, створююче видимість їх одночасного виконання;

- забезпечення функцій по організації і управлінню всіма операціями в/в;

- задоволення жорстким обмеженням на час відповіді в режимі реального часу (характерно для відповідних ОС);

- розподіл пам'яті, а в більшості сучасних систем і організація ВП;

- планування і диспетчеризація задач відповідно до заданих стратегією і дисциплінами обслуговування;

- організація механізмів обміну повідомленнями і даними між програмами, що виконуються;

- захист однієї програми від впливу іншої; забезпечення збереження даних;

- надання послуг на випадок часткового збою системи;

- забезпечення роботи систем програмування, за допомогою яких користувачі готують свої програми. [19, ст.304]

Керування процесами

Будь-яка запущена на комп'ютері програма, чи то фонова служба чи користувацька програма, є процесом. Оскільки сучасні комп'ютери базуються на архітектурі фон Неймана, то центральний процесор одночасно виконує лише один процес. Старі ОС штибу MS-DOS не намагались обійти це обмеження. В той же час операційні системи мейнфреймів ще на початку 1960-х років були багатозадачними. Сучасні ОС реалізують багатозадачність навіть на одному процесорі за допомогою дуже швидкого перемикання між процесами. В залежності від типу ОС кожному процесові виділяється більший чи менший квант процесорного часу. Більшість ОС дозволяють процесам змінювати пріоритет, що безпосередньо змінює час реакції програми на зовнішні події.

Керування пам'яттю

У сучасних комп'ютерах різні типи пам'яті розташовані на манер піраміди з найшвидшою і найдорожчою пам'яттю — регістрами центрального процесора — на вершині. Далі йдуть все дешевші та повільніші типи пам'яті — кеш центрального процесора, пам'ять з довільним доступом (оперативна пам'ять) і найповільніша але натомість найдешевша — дискова — у основі піраміди.