Поняття операційної системи та її складові

Матеріал з Фізмат Вікіпедії
Перейти до: навігація, пошук

Поняття операційної системи та її складові

Операційна система — це базовий комплекс програмного забезпечення, що виконує управління апаратним забезпеченням комп'ютера або віртуальної машини, забезпечує керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію з користувачем. Поняття операційної системи передбачає комплекс взаємопов’язаних системних програм, призначенням яких є забезпечення взаємодії користувача з комп’ютером та функціонування інших програм. Операційна система забезпечує взаємодію між апаратним забезпеченням комп’ютера, прикладними програмами і користувачем.

Складові операційної системи

Операційна система складається з ядра операційної системи та базового набору прикладного програмного забезпечення. Ядро (англ. Kernel) — базовий компонент операційної системи, що реалізує інтерфейс між прикладними процесами та обладнанням комп'ютера. Ядро завантажується в оперативну пам'ять комп'ютера і безпосередньо взаємодіє з апаратурою, забезпечуючи керування апаратними засобами (при цьому використовуються драйвери підключеного в систему обладнання), підтримку одночасної роботи багатьох користувачів (багатокористувацький режим), підтримку паралельного виконання багатьох процесів в системі (багатозадачність). Ядро системи — це набір функцій, структур даних та окремих програмних модулів, які завантажуються в пам'ять комп'ютера при завантаженні операційної системи та забезпечують три типи системних сервісів:

  • управління введенням-виведенням інформації (підсистема вводу-виводу ядра ОС);
  • управління оперативною пам'яттю (підсистема управління оперативною пам'яттю ядра ОС);
  • управління процесами (підсистема управління процесами ядра ОС);

Кожна з цих підсистем представлена відповідними функціями ядра системи. Багатозадачні операційні системи також включають ще одну обов'язкову складову — механізм підтримки багатозадачності. Ця складова не надається в якості системного сервісу і тому не може бути віднесена до жодної з підсистем.

Класифікація ОС

Відносно свого призначення, операційні системи бувають:

  • універсальні (для загального використання);
  • спеціальні (для розв'язання спеціальних задач);
  • спеціалізовані (виконуються на спеціальному обладнанні);
  • однозадачні (в окремий момент часу можуть виконувати лише одну задачу);
  • багатозадачні (в окремий момент часу здатні виконувати більше однієї задачі);
  • однокористувацькі (в системі відсутні механізми обмеження доступу до файлів та на використання ресурсів системи);
  • багатокористувацькі (декілька користувачів одночасно і незалежно працюють із операційною системою), всі багатокористувацькі операційні системи також є багатозадачними;
  • реального часу (система підтримує механізми виконання задач реального часу, тобто такі, для яких будь які операції завжди виконуються за наперед передбачуваний і незмінний при наступних виконаннях час).


Відносно можливостей внесення змін до вихідного коду операційні системи бувають:

  • відкриті (англ. open source) — з відкритим програмним кодом;
  • комерційні ОС які переважно мають закритий код;


За метою використання операційні системи можна умовно поділити на:

  • серверні
  • користувацькі
  • .

Компоненты операційної системи Загрузчик Ядро Командний процессор (интерпретатор)[1] Драйвери устройств Интерфейс Відносно способу встановлення (інсталяції) операційної системи, операційні системи бувають:

   вбудовані (такі, що зберігаються в енергонезалежній пам'яті обчислювальної машини або пристрою без можливості заміни в процесі експлуатації обладнання);
   невбудовані(такі, що інсталюються на один з пристроїв зберігання інформації обчислювальної машини з можливістю подальшої заміни в процесі експлуатації).

Відносно відповідності стандартам операційні системи бувають:

   стандартні (відповідають одному з загальноприйнятих відкритих стандартів, найчастіше POSIX);
   нестандартні (в тому числі такі, що розробляються відповідно до корпоративних стандартів).

Відносно можливостей розширення операційні системи бувають:

   закриті (не дозволяють розширення функціональності ОС);
   відкриті (будуються за технологіями, що забезпечують можливості розширення функціональності ОС).

Відносно можливостей внесення змін до вихідного коду операційні системи бувають:

   відкриті (англ. open source) - з відкритим програмним кодом;
   власницькі (англ. proprietary) - комерційні з закритим кодом.

Серверні ОС

Серверні операційні системи використовують для роботи серверів, оскільки набір їх можливостей з точки зору адміністрування є набагато ширшим ніж у звичайних користувацьких ОС. Призначенням серверної ОС є керування прикладними програмами та сервісами, що обслуговують користувачів локальної мережі та мережі Інтернет. До таких програм належать сучасні системи управління базами даних, засоби управління мережею, служби каталогів, засоби обміну повідомленнями, web-сервери, поштові сервери, мережеві екрани, та інші сервіси.
Стабільна робота серверних ОС забезпечує роботу всієї комп’ютерної мережі організації, де її використовують, а тому вимоги до продуктивності та надійності таких ОС дуже високі. До таких вимого належать: підтримка кластерів(набір ряду однотипних комп'ютерів мережі, що виконують одне і те ж завдання одночасно розподіляючи між собою навантаження), можливість резервного копіювання даних, зміна конфігурації програмного забезпечення без перезавантаження операційної системи. При виборі серверної ОС необхідно в першу чергу враховувати її вимоги до апаратного забезпечення, так як потужність апаратного забезпечення безпосередньо впливатиме на продуктивність та надійність роботи сервера.