Основные функции операционных систем

В pаботе [1] операционная система определяется так:``Я не знаю, что это такое, но всегда узнаю ее, если увижу''.Эта фраза была сказана в первой половине 70-х, когда операционные системыдействительно отличались большим разнообразием структуры и выполняемыхфункций.

С тех времен положение существенно изменилось. Современные ОС — по крайней мере, широко распространенные системыво многом похожи друг на друга. Прежде всего это определяется требованием переносимости программногообеспечения. Именно для обеспечения этой переносимости был принятPOSIX (Portable OS Interface based on uniX) — стандарт, определяющий минимальные функции по управлению файлами, межпроцессномувзаимодействию и т. д., которые должна уметь выполнять система.

Кроме того, за четыре с лишним десятилетия, прошедших с моментаразработки первых ОС, сообщество программистов достигло определенногопонимания того, что:

• · при разработке ОС возникает много стандартных проблем и вопросов;
• · для большинства из этих проблем и вопросов существует наборстандартных решений;
• · некоторые из этих решений намного лучше, чем все альтернативные.
• *Многие из таких наилучших решений были реализованы в операционныхсистемах семейства Unix. Поэтому среди адептов этой ОС ходитпоговорка: ``Если вы не понимаете UNIX, вы должны будетезаново изобрести его''. Опыт систем OS/2 и Windows NTотчасти подтверждает ее. *

По современным представлениям, ОС должна уметь делать следующее:

• · Обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную памятьи их исполнение.
• · Обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти, такими какмагнитные диски, ленты, оптические диски и т. д. Как правило, ОС управляетсвободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательскиеданные.
• · Предоставлять более или менее стандартный доступ к различнымустройствам ввода/вывода, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства.
• · Предоставлять некоторый пользовательский интерфейс. Слово некоторыйздесь сказано не случайно — часть систем ограничивается командной строкой, в то время как другие на 90% состоят из средств интерфейса пользователя.

Существуют ОС, функции которых этим и исчерпываются. Одна из хорошо известныхсистем такого типа — дисковая операционная система MS DOS.

Более развитые ОС предоставляют также следующие возможности:

• · Параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только одинпроцессор) исполнение нескольких задач.
• · Распределение ресурсов компьютера между задачами.
• · Организация взаимодействия задач друг с другом.
• · Взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами.
• · Организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов.
• · Защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действийпользователей и их программ.