Масштаб реального времени

Применение универсальных компьютеров для управления производственными процессами потребовало реализации «масштаба реального времени» («реального времени») — синхронизации исполнения программ с внешними физическими процессами.

Включение функции масштаба реального времени позволило создавать решения, одновременно обслуживающие производственные процессы и решающие другие задачи (в пакетном режиме и/или в режиме разделения времени).

Файловые системы и структуры[править | править вики-текст]

Постепенная замена носителей с последовательным доступом (перфолент, перфокарт и магнитных лент) накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках).

Файловая система — способ хранения данных на внешних запоминающих устройствах.

Функции[править | править вики-текст]

• 
  Исполнение запросов 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.
  
• 
  Стандартизированный 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).
  

Существуют две группы определений операционной системы: «набор программ, управляющих оборудованием» и «набор программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который связан с вопросом, в каких случаях требуется операционная система.

Есть приложения вычислительной техники, для которых операционные системы излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры, содержащиеся во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), простейших сотовых телефонах, постоянно исполняют лишь одну программу, запускающуюся по включении. Многие простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без операционной системы, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске.

Операционные системы нужны:

• 
  если нужен универсальный механизм сохранения данных;
  
• 
  для предоставления системным библиотекам часто используемых подпрограмм;
  
• 
  для распределения полномочий;
  
• 
  необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере;
  
• 
  для управления процессами выполнения отдельных программ.
  

• 
  использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),
  
• 
  многопользовательские (с разделением полномочий),
  
• 
  многозадачные (с разделением времени).
  

• 
  ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевая подсистема, файловая система;
  
• 
  системные библиотеки;
  
• 
  оболочка с утилитами.
  

В определении состава операционной системы значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав операционной системы включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).

Ядро[править | править вики-текст]

Основная статья: