Обобщенная характеристика современной ОС для ПК – сетевая, многопользовательская, многозадачная и многопроцессорная.

Однозадачные ОСвыполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

Главным отличием многопользовательских системот однопользовательскихявляется наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Появление многопользовательских ОС, в первую очередь, связано с решением проблемы разграничения прав доступа пользователей к аппаратным, программным ресурсам ПК, а также данным.

Большинство ОС использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую. Альтернативой являются ОС, построенные на базе микроядра.

Такие ОС реализуют «клиент-серверную» модель взаимодействия прикладной программы и операционной системы, в которой все обращения пользовательской программы (клиента) к операционной системе обрабатываются специальной программой (сервером).

При таком построении ОС работает более медленно, так как часто выполняются переходы между привилегированным режимом и пользовательским, однако система получается более гибкой - ее функции можно наращивать, модифицировать или сужать, добавляя, модифицируя или исключая серверы пользовательского режима.

Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем.

В пакетном режимеоперационная система автоматически исполняет заданную последовательность команд.

В диалоговомрежиме ОС находится в ожидании команды пользователя, и получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний процессора. Опираясь на эти аппаратные прерывания, операционная система создает свой комплекс системных прерываний.

Способность операционной системы прервать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств, и определяет сущность диалогового режима работы.

С точки зрения пользователя, компетенция которого ограничивается грамотным применением имеющего программного обеспечения, основными функциями операционных системявляются:

- обеспечение автоматического запуска;

- формирование интерфейса пользователя;

- организация и обслуживание файловой системы.

Автоматический запускдисковых ОС обеспечивается записью на этапе инсталляции (установки) ОС программного кода в специальной (системной) области диска. Обращение к этому коду осуществляют программы BIOS, которые по окончанию своей работы дают команду на загрузку и исполнение содержимого системного диска.

Интерфейсы пользователя,предоставляемые ОС пользователю, делятся на терминальные и графические.

Терминальный интерфейсреализован в неграфических ОС, которые поддерживают интерфейс командной строки (MS-DOS). Основным устройством управления в данном случае является клавиатура. Управляющие команды вводят в поле командной строки, где их можно редактировать. Исполнение команды начинается после ее подтверждения, например, нажатием клавиши ENTER.

Графические операционные системыреализуют более сложный тип интерфейса, в котором в качестве устройства управления кроме клавиатуры можно использовать мышь или другое устройство позиционирования. Работа с графической ОС основана на взаимодействии активных и пассивных экранных элементов управления.

Активный элементуправления - указатель мыши.

Пассивные элементы управления- графические элементы: окна, ярлыки, меню, экранные кнопки, значки, переключатели, флажки, раскрывающиеся списки, и др.

Сетевое программное обеспечение, является составной частью системного ПО и предназначено для управления общими ресурсами в распределенных вычислительных системах. Общими ресурсами, как правило, являются сетевые накопители на магнитных и оптических дисках, принтеры, сканеры и др. аппаратные средства. Кроме этого, к общим ресурсам относятся программы и данные.

Сетевая ОС отдельной ЭВМ включает (рис. 4):

- средства управления локальными ресурсами компьютера -реализуют функции ПК в локальном (изолированном от других ПК) режиме;

- средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование(серверная часть сетевой ОС) -обеспечивают обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных, управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам и т.д.;

- средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использование (клиентская часть сетевой ОС) -формируют и перенаправляют в сеть запросы к удаленным ресурсам от приложений и пользователей.

- коммуникационные средства ОС- реализуют обмен сообщениями в сети, обеспечивая адресацию сообщений и выбор маршрута передачи сообщений по сети.

В зависимости от функций, возлагаемых на конкретный компьютер, в его операционной системе может отсутствовать либо клиентская, либо серверная части.

Сервисные программывключают операционные среды, оболочки операционных систем и утилиты (рис. 2), которые предназначены для расширения возможностей операционной системы, изменения ее пользовательского и программного интерфейса, а также для предоставления дополнительных услуг по управлению ресурсами компьютера.

Операционная среда– система, изменяющая и дополняющая как пользовательский, так и программный интерфейс. Операционная среда создает для пользователя и прикладных программ иллюзию работы в полноценной операционной системе, поскольку может полностью изменить интерфейс пользователя, часто ее называют операционной системой.

Оболочка операционной системы, в отличие от операционной среды, модифицирует только пользовательский интерфейс, предоставляя пользователю качественно новый интерфейс по сравнению с реализуемым операционной системой. Такие системы существенно упрощают выполнение часто запрашиваемых функций, например, таких операций с файлами, как копирование, переименование и уничтожение, а также предлагают пользователю ряд дополнительных услуг. В целом, программы-оболочки заметно повышают уровень пользовательского интерфейса, наиболее полно удовлетворяя потребностям пользователя. Самой популярной оболочкой для MS-DOS являлась программа Norton Commander, которая стала прообразом для многих других подобных программ для ОС Windows 95, 98: Windows Commander, FAR-Manager и др.

Утилитыдополняют интерфейс пользователя и используются в тех случаях, когда программного обеспечения, представленного в ОС, недостаточно для обслуживания пользователем компьютера. Они обеспечивают реализацию следующих действий:

- обслуживание магнитных дисков (форматирование, дефрагментация, проверка поверхности и др.);

- обслуживание файлов и каталогов (поиск и восстановление удаленных файлов);

- предоставление информации о ресурсах компьютера;

- шифрование информации;

- защита от компьютерных вирусов;

- архивация файлов и др.

Существуют отдельные утилиты, используемые для решения одного из перечисленных действий и многофункциональные утилиты. В настоящее время для ПК среди многофункциональных утилит одним из наиболее совершенных является комплект утилит Norton Utilities. Примерами встроенных утилит в ОС Windows являются: программы для проверки диска Scandiskи его дефрагментации Defrag.