Визначення операційної системи. Визначення ОС з точки зору функцій, які вона виконує. Функції з управління всіма процесами та програмами на комп'ютері. Забезпечення безпечної діяльності.
Під операційною системою (ОС) мають на увазі програму, що забезпечує можливість раціонального застосування обладнання комп'ютера, щоб це було зручно для користувача. Є ряд різних точок зору щодо того, чим є операційна система. Чіткого визначення немає.
1. ОС як віртуальна машина. Відзначимо, що архітектура левової частки ПК в частині машинних команд досить незручна для її застосування прикладними програмами. Наприклад, функціонування диска означає ознайомлення з внутрішньою установкою його електронного компонента, так званого контролера для введення команд обертання диска, читання і запису секторів, а також пошуку та форматування доріжок і т.д.
Тому програмісту середнього рівня буде складно брати до уваги всю специфіку роботи обладнання (кажучи нинішньої термінологією, розробляти драйвера пристроїв). Йому необхідна проста Високорівнева абстракція, наприклад, уявлення інформаційного простору диска як набір файлів.
Файл неможливо відкрити для запису або читання, застосовувати для обробки або скидання даних, потім закривати. Концептуально, це легше, ніж турбуватися про елементи переміщення головок дисків або забезпеченні роботи мотора. Таким же чином, за допомогою чітких і простих абстракцій відбувається приховування від програмістів всіх подробиць забезпечення переривань, дії таймера, контролю над пам'яттю, які їм просто не потрібні. Крім цього, нинішні обчислювальні комплекси дозволяють створювати ілюзію необмеженого розміру операційної пам'яті і кількості процесорів.
Все це забезпечує операційна система. Простіше кажучи, для користувача вона служить, як би, віртуальною машиною, з якої набагато простіше взаємодіяти, ніж безпосередньо з обладнанням комп'ютера.
2. ОС як менеджер ресурсів. Операційну систему використовують для управління різними складовими особливо складної архітектури ПК. Наведемо такий приклад: що станеться, коли пара програм, запущених на одному пристрої, спробують одночасно вивести документ на принтер. У цьому випадку на виході вийде невпорядкована маса рядків і сторінок, які виводилися різними програмами.
В такому випадку ОС здатна попередити даний хаос завдяки буферизації даних, які призначені для друку. Так дані, стають в чергу на друк. При використанні багатокористувацьких комп'ютерів функція контролю над ресурсами, а також їх захисту ще більш актуальна. З цього випливає, що операційна система служить менеджером ресурсів, які здійснюють контрольоване і впорядковане поділ процесорів, пам'яті та інших ресурсів між різноманітними програмами, що використовують їх.
3. ОС як захисник програм і користувачів. Коли обчислювальна система забезпечує корпоративну роботу ряду користувачів, актуальним є забезпечення безпечної діяльності кожного з них. Потрібно, щоб інформація зберігалася на диску, щоб жодна людина не міг видалити або завдати шкоди чужим файлів. Також важливо, щоб програми одного користувача не могли довільно впливати на роботу програм іншого користувача.
Також слід в корені припинити спроби несанкціонованого застосування обчислювальної системи. Саме всі ці функції виконує операційна система, що працює як організатор безпечної роботи користувачів і їх програм. У цьому плані вона нагадує державну систему безпеки, яка виконує контррозвідувальні і поліцейські функції.
4. ОС як стабільно функціонує ядро. Зрештою, є наступне визначення: операційна система є програмою, яка весь час працює на комп'ютері і взаємодіє з кожною з прикладних програм. Спочатку здається, що це дуже точне визначення, проте в подальшому виявляється, що в багатьох нинішні ОС весь час працює на ПК тільки частина операційної системи, яка отримала назву ядро.