Операционная система, понятие функции. Понятие многозадачности.

ОС (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных операционных систем общего назначения.

В логической структуре типичной вычислительной системы операционная система занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными) микропрограммами — с одной стороны — и прикладными программами с другой.

Разработчикам программного обеспечения операционная система позволяет абстрагироваться от деталей реализации и функционирования устройств, предоставляя минимально необходимый набор функций (см. интерфейс программирования приложений).

В большинстве вычислительных систем операционная система является основной, наиболее важной (а иногда и единственной) частью системного программного обеспечения. С 1990-х годов наиболее распространёнными операционными системами являются системы семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS).

Функции операционных систем
Основные функции:

• Выполнение по запросу программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
• Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
• Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
• Обеспечение пользовательского интерфейса.
• Сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции:

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
• Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
• Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
• Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
• Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
• Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см. аутентификация, авторизация).

Компоненты операционной системы

• Загрузчик
• Ядро
• Командный процессор (интерпретатор)^[1]
• Драйверы устройств
• Интерфейс

Многозада́чность (англ. multitasking) — свойство операционной системы или среды программирования обеспечивать возможность параллельной (или псевдопараллельной) обработки нескольких процессов. Истинная многозадачность операционной системы возможна только в распределённых вычислительных системах.

Существует 2 типа многозадачности^[1]:

• Процессная многозадачность (основанная на процессах — одновременно выполняющихся программах). Здесь программа — наименьший элемент кода, которым может управлять планировщик операционной системы. Более известна большинству пользователей (работа в текстовом редакторе и прослушивание музыки).
• Поточная многозадачность (основанная на потоках). Наименьший элемент управляемого кода — поток (одна программа может выполнять 2 и более задачи одновременно).

Окна Windows

Окно – прямоугольная область экрана, в которой выполняются различные Windows-программы. Каждая программа имеет свое окно. Все окна имеют одинаковый состав и структуру.

В состав окна входят следующие элементы:

· строка заголовка – верхняя строка окна, в которой находится имя программы или имя окна;

· кнопка сворачивания окна;

· кнопка восстановления окна (ее вид зависит от состояния окна);

· кнопка закрытия окна;

· кнопка системного меню – открывает системное меню окна;

· строка меню – содержит команды для управления окном;

· панель инструментов – содержит кнопки, вызывающие наиболее часто употребляемые команды;

· полосы прокрутки – позволяют просматривать содержимое окна вертикально и горизонтально.

· рабочее поле – пространство для размещения объектов (текста, рисунков, значков и пр.) и работы с ними;

· строка состояния – полоса, на которой расположены индикаторы состояния;

· рамка окна.

Окно может существовать в трех состояниях:

· полноэкранное – окно развернуто на весь экран;

· нормальное – окно занимает часть экрана(Рис. 13);

· свернутое – окно в свернутом состоянии.

Операции над окнами:

· - Для того чтобы открыть окно, дважды щелкните по ее пиктограмме.

· - Чтобы временно скрыть открытое окно (несколько разгрузить свой рабочий стол) щелкните по кнопке Свернуть данного окна.

· - Для того чтобы развернуть окно во весь экран, дважды щелкните по строке заголовка этого окна или на его кнопке Развернуть.

· - Чтобы восстановить первоначальный размер окна, щелкните дважды на строке заголовка этого окна или на его кнопке Восстановить.

· - Чтобы закрыть окно, щелкните на кнопке Закрыть в верхнем правом углу окна. Alt + F 4.

· - Чтобы повторно открыть закрытое окно, надо повторить все шаги, которые вы выполняли при первом открытии этого окна. Закрытие окна также приводит к исчезновению соответствующей ему кнопки на панели задач.

· - Чтобы просмотреть все содержимое окна необходимо воспользоваться полосами прокрутки или клавишами управления курсором.

Контекстное меню (меню быстрого доступа) содержит основные команды по управлению объектом. Для вызова контекстного меню нужно щелкнуть на объекте правой клавишей мыши. Например, если щелкнуть правой клавишей мыши на пиктограмме Мои документы, появится контекстное меню этой папки (Рис. 15), которое содержит определенный перечень опций. Пункты меню выбираются, как обычно, нажатием левой кнопки мыши.