Temat pracy: Zadania systemu operacyjnego.
Co to jest system operacyjny:
System operacyjny (z ang. Operating System, skrót OS) - oprogramowanie zarządzające sprzętem komputerowym, tworzące środowisko do uruchamiania i kontroli zadań użytkownika. Od architektury systemu operacyjnego zależą taki cech użytkowe systemu, jak efektywność i stabilność działania. System operacyjny jest praktycznie nie widoczny, widzimy jednak jego interfejs do komunikacji z użytkownikiem. Widoczny interfejs to tylko jeden z wielu elementów, istoty, ale nie najważniejszy, np: uroda Windows przyczyniła się do popularyzacji tego systemu, ale w żaden sposób nie wpływa ono na stabilność systemu. Systemom operacyjnym komputerów stawia się wiele zadań, w zasadzie identycznych dla wszystkich. Sposób realizacji zadań, szybkość, a nierzadko nawet możliwości ich wykonania, zależą od architektury systemu. Również od architektury systemy zależy jego stabilność - cech bardzo istotna w wielu zastosowaniach, a zawsze bardzo porządna.
W celu uruchamiania i kontroli zadań użytkownika system operacyjny zajmuje się:
dostarcza mechanizmy do synchronizacji zadań i komunikacji pomiędzy zadaniami,
Dodatkowe przykładowe zadania, którymi może ale nie musi zajmować się system operacyjny to:
Systemy operacyjne z uwagi na liczbę jednocześnie wykonywanych zadań, np. uruchomionych aplikacji, dzielimy na:
Systemy jednozadaniowe. System może jednocześnie wykonywać tylko jedno zadanie (ciąg instrukcji), (np. MS-DOS).
Systemy wielozadaniowe. System może wykonywać w tym samym czasie kilka zadań, np. nadzorować proces drukowania w czasie edycji tekstu w programie.
Wiele systemów operacyjnych posiada środowiska graficzne ułatwiające komunikacje maszyny z użytkownikiem.
Jakie są zadania systemu operacyjnego
Podstawowe zadania systemu operacyjnego:
Zarządzanie zasobami maszyny. System operacyjny optymalizuje wykorzystanie poszczególnych urządzeń wchodzących w skład komputera oraz steruje nimi. Specjalne moduły wchodzące w skład systemu operacyjnego (sterowniki) udostępniają aplikacją jednolity sposób programowania urządzeń (interfejs), dzięki czemu każdy nowy sprzęt będzie współdziałać z innymi aplikacjami, o ile producent przygotuje odpowiedni sterownik.
Gromadzenie danych na dyskach i zarządzanie nimi. Każdy system operacyjny jest wyposażony w moduł obsługujący system plików. System plików to struktura danych umieszczonych na dysku, która pomaga logicznie uporządkować dane, dzieląc je na pliki i grupując na folderach.
Maszyny wirtualne. System operacyjny udostępnia aplikacji tzw. maszynę wirtualną, czyli uproszczony obraz komputera, na którym pracuje aplikacja. W ramach maszyny wirtualnej system udostępnia aplikacji informacje dotyczące komputera oraz dodatkowe rozszerzenia, które ułatwiają prace ( np. folder udostępniony przez sieć aplikacja widzi tak samo, jak użytkownik znajdujący się na lokalnym dysku; aplikacja korzystająca z tego folderu nie zajmuje się obsługą sieci; aby mogła go użytkować, system operacyjny udostępnia go jako folder lokalny).
Wielo zadaniowość. Na jednym komputerze może działać wiele aplikacji jednocześnie. Każdy otrzymuje własną maszynę wirtualną i może działać tak, jak by było jedno aplikacją pracującą na komputerze. Dzięki temu nie trzeba specjalnie przystosowywać aplikacji, aby mogła „podzielić się „ komputerem z innymi programami ( np. poprzez udostępnienie możliwości procesora innej aplikacji)
Interakcja z użytkownikiem. Tę role spełnia zewnętrzna warstwa systemu, nazywana powłoką (Stell), która umożliwia użytkownikowi uruchomienie aplikacji. W środowiskach graficznych do tej części systemu zalicza się również standardowe elementy interfejsu wykorzystywane przez aplikacje, np. standardowe okienka dialogowe, kontrolki itp.
Komunikacja z innymi maszynami. To jeden z najważniejszych elementów systemu. Dzięki modułom systemu operacyjnego odpowiedzialnym za obsługę sieci komputerowych możliwy jest dostęp zarówno do sieci tzw. lokalnych (intranet) jak i globalnych (Internet obejmujący swym zasięgiem cały świat).
O różnicach między systemami decydują przede wszystkim sposoby komunikowania się systemu z aplikacjami oraz same rozwiązania realizacji poszczególnych funkcji w systemie.
System operacyjny jako interfejs pomiędzy maszyną a człowiekiem.
Aby można było mówić, że system operacyjny tworzy środowisko niezbędne do uruchamiania i kontroli zadań musi on udostępniać interfejs pozwalający na wykonanie pewnych operacji. Przykładowo musi dostarczać metody pozwalające na uruchomienie lub zatrzymanie wskazanego zadania. Zazwyczaj system operacyjny udostępnia w tym celu zestaw funkcji zwanych API (Application Programming Interface) lub wywołań systemowych. Programista aplikacyjny może skorzystać z tych funkcji w celu uzyskania żądanego efektu, przykładowo odczytu danych z pliku dyskowego (o ile system operacyjny posiada system plików).
Jakąkolwiek czynność na sprzęcie chcą wykonać zadania użytkownika, korzystają zawsze z interfejsu systemu. Ma to tę zaletę, że o szczegółach obsługi sprzętu jest poinformowany tylko i wyłącznie system operacyjny a same zadania nie muszą znać specyfiki obsługi urządzeń. Ułatwia to zadanie programistom aplikacyjnym oraz rozwiązuje potencjalne problemy.
Innym rodzajem interfejsu jest interfejs użytkownika. Dzięki niemu możliwa jest bezpośrednia interakcja użytkownika z komputerem, choćby tak trywialna jak bezpieczne wyłączenie maszyny. Należy przy tym zwrócić uwagę, że o ile interfejs programowy (API lub wywołania systemowe) jest elementem koniecznym to interfejs użytkownika jest elementem opcjonalnym.
