Склад операційних систем

Компонентний склад операційної системи визначається набором функцій, для виконання яких вона призначена. Всі її програми мо­жна розбити на дві групи: управляючі і системно-оброблювальні (рис. 6.5). Блок управляючих програм - невід’ємний компонент будь-якої операційної системи, це основна її частина (ядро), без якого вона не може існувати. Їх функції - планування проходження безперервного потоку завдань, управління розподілом ресурсів, реалізація прийня­тих методів організації даних, управління операціями вводу-виводу, організація мультипрограмної роботи, управління працездатністю системи після збоїв та інше.

Блок управляючих програм складається з чотирьох основних компонентів:

• управління статичними ресурсами (управління завданнями);

• управління динамічними ресурсами (управління задачами);

• управління даними;

• управління відновленням.

Рис. 6.5. Склад операційної системи

Програми управління завданнями здійснюють попереднє плану­вання потоку завдань для виконання і статичного розподілу ресур­сів між одночасно виконуваними завданнями у процесі підготовки до виконання (ініціалізації). До таких ресурсів зазвичай відносять розділи пам’яті (основна, віртуальна, зовнішня), доступні для використання завданнями, пристроями, що допускають тільки монопо­льне використання, наборів даних і т.п. Ці ресурси закріплюються за завданням або його частиною з моменту його ініціалізації до мо­менту завершення і використовуються зазвичай у монопольному режимі.

Програми управління задачами здійснюють динамічний розподіл ресурсів системи між декількома задачами, що вирішуються одно­часно в мультипрограмному режимі для виконуваного потоку за­вдань.

Програми управління даними забезпечують всі операції вводу­виводу (обмін між оперативною пам’яттю і периферійними при­строями), які надходять як від програм користувача, так і від про­грам операційної системи та реалізують різні структури даних і мо­жливість доступу до них. Управління даними призначене для вико­нання наступних функцій:

• централізоване здійснення операцій вводу-виводу (операцій обміну) з використанням зовнішніх (периферійних) пристроїв;

• забезпечення зберігання даних на пристроях зовнішньої пам’яті;

• забезпечення різних способів організації і ідентифікації даних;

• управління каталогом даних, що дозволяє здійснювати їх по­шук, використовуючи символічне ім’я без вказівки місцезнахо­дження;

• автоматичний розподіл пам’яті на пристроях прямого доступу;

• автоматичний пошук даних по їх символічному імені;

• забезпечення незалежності програм від характеристик даних, які вони обробляють і типів використовуваних зовнішніх пристроїв;

• забезпечення різних методів доступу до даних у залежності від їх організації і логічного рівня способу доступу.

Всі функції управління даними, перераховані вище, можна роз­ділити на два види:

• управління процесами вводу-виводу у обчислювальній системі;

• організація даних, що зберігаються в обчислювальній системі (ця функція має відношення тільки до даних, що зберігаються на зовнішніх запам’ятовуючих пристроях).

Програми управління відновленням реєструють машинні збої і ві­дмови, а якщо це можливо, відновлюють працездатність системи. Системні оброблювальні програми виконуються під управлінням блоку управляючих програм так само як будь-яка оброблювальна програма, наприклад програма автоматизованого проектування. Це означає, що вони у повному об’ємі можуть користуватися послуга­ми управляючих програм і не можуть самостійно виконувати сис­темні функції. Так, оброблювальні програми не можуть самостійно здійснювати ввід-вивід. Операції вводу-виводу оброблювальні про­грами реалізують за допомогою запитів до управляючих програм. Централізоване виконання системних функцій управляючою про­грамою дозволяє виконувати їх ефективніше і забезпечує високий рівень послуг для користувача.

До системних оброблювальних програм відносяться програми, що входять до складу операційної системи: асемблери, транслятори, сервісні програми обслуговування і ряд інших.

Асемблери- машинно-орієнтовані мови низького рівня і програ­мні засоби для їх перетворення у мову машинних кодів.

Tpaнcлятори - програмні засоби, що служать для перетворення програми, написаної на одній з мов програмування високого рівня (Fortran, Pascal, PL/1, С, C++ та ін.) у мову машинних кодів.

До сервісних програм можна віднести компонувальник програм, завантажувач, програми виявлення несправностей і т.п.