Понятие операционной системы, выполняемые ей функции.
Операционная система (ОС) — это программное обеспечение, которое управляет ресурсами аппаратного обеспечения вычислительного устройства и предоставляет общие услуги для исполнения прикладных программ.
Согласно материалам для подготовки к контролю знаний, выделяются две основные функции, которые выполняет операционная система:
1. Расширенная машина (предоставление абстракций для упрощения работы с оборудованием).
2. Менеджер ресурсов (управление процессором, памятью и устройствами),.
Центральным контроллером всего, что происходит на компьютере, является ядро операционной системы,. Оно предоставляет базовый уровень управления аппаратными ресурсами при помощи драйверов и прошивок.
Основные функции и задачи, выполняемые операционной системой (ядром):
• Управление ресурсами: Роль ядра можно сравнить с диспетчером воздушного движения в аэропорту. Оно диктует, какая программа какие части памяти получает, а также запускает и останавливает программы. Если два приложения запрашивают один и тот же ресурс, ядро решает, кто его получит, или останавливает одно из приложений для сохранения стабильности системы.
• Управление процессами и многозадачность: ОС занимается переключением приложений (задач). Поскольку количество процессоров и объем памяти ограничены, ядро приостанавливает старые задачи и запускает новые (вытесняющая многозадачность). Благодаря быстрому переключению создается иллюзия, что компьютер выполняет множество задач одновременно. Ядро управляет запуском и остановкой процессов по запросу.
• Управление памятью: Ядро выделяет память приложениям, поддерживает иллюзию наличия большого блока памяти, переназначает блоки, разделяет их между приложениями или заменяет блоки, которые не используются (своппинг),.
• Абстрагирование оборудования: Ядро скрывает сложные детали реализации оборудования от приложений. Например, приложению не нужно знать физический тип диска (SSD или HDD); оно просто следует интерфейсу прикладного программирования (API) ядра. Взаимодействие с конкретными моделями устройств осуществляется через драйверы.
• Обеспечение безопасности и режимов исполнения: ОС поддерживает различные режимы исполнения процессов, такие как режим ядра (супервизора) и режим пользователя,. Также реализуется управление доступом субъектов к объектам (например, избирательное управление доступом на основе списков ACL).
Кроме того, в состав операционной системы, помимо ядра, обычно входят сетевые возможности, средства безопасности и пользовательский интерфейс.