Функции операционных систем персональных компьютеров

Содержание:

Введение

Диалог между пользователем и персональным компьютеров, а также процесс управления компьютером, его ресурсами и процессами базируется на операционной системе. Именно ее мы, бывалые пользователи, видим при включении и загрузки компьютера.

В целом, операционная система – это комплекс программ, которые контролируют работу прикладных программ и системных приложений, это посредник между пользователем и компьютером.

Актуальность выбранной для исследования темы заключается в том, что на сегодняшний день компьютеры присутствуют во всех сферах жизни человека, общества в целом. И культура общения с компьютером становится частью культуры человека. А знание и понимание основ функционирования операционной системы – это залог успешного пользования современным компьютером.

Целью настоящей курсовой работы выступает изучение функций операционных систем персональных компьютеров.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи следующего рода:

• дать определение операционной системе персонального компьютера;
• познакомиться с операционными системами различных семейств;
• изучить состав операционной системы;
• дать классификацию операционным системам персональных компьютеров;
• рассмотреть функции операционных систем.

Исходя из вышеуказанных цели и задач объектом исследования настоящей курсовой работы выступает операционная система персонального компьютера.

Предметом исследования – функции операционных систем.

В работе использованы методы сравнения и группировки данных.

Информационной основой данной работы послужили учебные и справочные пособия по информатике, материалы веб-сайтов и Интернет изданий, посвящённых компьютерным технологиям.

Раздел 1. Операционная система персонального компьютера: сущность, виды

1.1 Понятие операционной системы, ее состав и виды

Операционная система, на сегодняшний день, это тот минимум программ, которые загружаются в компьютер. Данная система обеспечивает управление аппаратными средствами компьютера. Кроме того, организует работу с файлами и прикладными программами, сопровождает ввод и вывод данных. Таким образом, можно смело заявить, что ключевым звеном «общения» человека и компьютера является операционная система.

В настоящее время самыми распространенными и широко используемыми в России и не только являются операционные системы семейства Microsoft Windows. Следует отметить, что «изначально Windows была всего лишь графической программой-надстройкой для распространённой в 1980-х и 1990-х годах операционной системы MS-DOS» [3]. Однако уже на сегодняшний день насчитывается более 30 версий. Наиболее популярными из них являются Windows ХР, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10, которые выпущены в 2001, 2007, 2009, 2012 и 2015 годах соответственно.

Помимо Windows также известны операционные системы:

• UNIX (1969-1970 гг.)
• Linux (1990 г.)
• MacOs (1980-1990 гг.)
• DOS (1980 г.)
• Amiga OS (1984 г.)
• iOS (2007 г.)
• ANDROID (2008 г.)
• И др.

UNIX – многозадачная и многопользовательская операционная система, но с достаточно простым интерфейсом. Этот недочет во многом объясняется периодом создания системы, поскольку разрабатывалась она в 1970-х годах. Важно отметить, что идеи, заложенные в Unix, во многом предопределили дальнейшее развитие операционных систем персональных компьютеров.

Linux – занимает почетное второе место по популярности среди операционных систем и является «дочкой» UNIX. Разработана студентом Хельсинского университета Линусом Торвальдсом в начале 1990-х годов. Это многопользовательская графическая операционная система, являющаяся альтернативой Windows по надежности.

MacOs – операционная система, разработанная компанией Apple Computers еще в 1984 году, но тогда носившая название «System 1». В 1997 году компания выпускает уже 8-ю версию операционной системы, полное название которой Macintosh Operating System. Следует отметить, что MacOs – это специфическая операционная система, причем работающая лишь на компьютерах Macintosh, но значительно надежнее и удобнее Windows.

DOS – в прямом смысле слова – дисковая операционная система, т.е. система для компьютеров, используемых дисковые накопители (жесткий диск, дискеты). Такие системы поддерживают одну или несколько файловых систем с целю хранения, чтения и записи с накопителей. Помимо этого, ДОС выполняет и привычные системные функции, а именно ввод и вывод данных, операции с памятью и процессами.

Amiga OS – операционная система семейства Amiga. Разработана в 1984 году и представляет собой первую операционную систему, одновременно объединяющую графический интерфейс и командную строку с вытесняющейся многозадачностью реального времени. Имеет 3-х «дочек»: AROS, AmigaOS 4.x, MorphOS.

Несмотря на то, что в рамках настоящей работы рассматриваются операционные системы персональных компьютеров, невозможно не упомянуть о достижениях последних лет, а именно, операционных системах Android и iOS.

Android – это операционная система для смартфонов, планшетов, наручных часов, игровых приставок, фитнес-браслетов, ноутбуков и нетбуков, смартбуков и телевизоров, автомобильных систем и бытовых роботов. Данная система разработана на ядре Linux. Перворазработчиком выступила компания Android Inc., которую впоследствии купила Google. Google, в свою очередь, создала альянс Open Handset Alliance, который в настоящее время занимается поддержкой и развитием платформы.

iOS – мобильная операционная система для смартфонов и планшетов, а также иных устройств, разрабатываемых компанией Apple. Данная система была выпущена в 2007 году, но носила название iPhone OS (до июня 2010 года). Первоначально она использовалась для iPhone и iPod touch, но позже была адаптирована и под iPad, и под автомобильные мультимедийные системы.

В целом, операционная система – это комплекс как системных, так и служебных программных средств. Выполняя свои функции, она опирается на базовое программное обеспечение компьютера, при этом, сама выступает опорой для прикладных и служебных приложений.

Операционная система обеспечивает способы взаимодействия между пользователем и персональным компьютером посредством:

• UI (User Iterface) – интерфейса между пользователем и программно-аппаратным обеспечением;
• аппаратно-программного интерфейса;
• API (Application Programming Interface) – интерфейса между разными видами программного обеспечения.

Каждая операционная система имеет сложную структуру и состоит из следующих элементов:

• ядро – выступает «переводчиком» с программного языка на язык машинных кодов. Другими словами, это специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их;
• программные модули – поскольку процесс работы компьютера сводится к обмену файлами между устройствами, то именно на программные модули возлагается обязанность по управлению файловой системой;
• драйверы устройств – специализированные программы для управления различными устройствами компьютера;
• графический интерфейс – то, что видит и с чем непосредственно общается пользователь. Он, в свою очередь, состоит из рабочего стола, значков, ярлыков и окон;
• сервисные программы (утилиты) – данные программы позволяют работать в компьютерных сетях, выполнять операции с файлами и обслуживать диски;
• справочная система – позволяет оперативно получать информацию о функционировании как отдельных элементов, так и операционной системы в целом.

Таким образом, несмотря на разнообразие операционных систем, все они выполняют единые функции и у всех единое назначение. Операционная система – это база, основа, необходимая составляющая работы персонального компьютера. Она обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет доступ к его ресурсам и возможностям для пользователя.

1.2 Классификация операционных систем

Все операционные системы по различным признакам, а именно:

• по числу одновременно выполняемых процессов (задач);
• по числу одновременно работающих пользователей;
• по типу доступа;
• по типу интерфейса;
• по числу процессоров;
• по разрядности кода;
• по принципу распределения процессорного времени;
• по числу выделяемых потоков при решении задач;
• по возможности управления сетевыми ресурсами;
• по типу лицензии

можно классифицировать, т.е. разделить на несколько групп.

По числу одновременно выполняемых процессов (задач) выделяют однозадачные операционные системы, т.е. системы, которые работают в рамках одной программы в отдельный момент времени, и многозадачные операционные системы, которые обеспечивают:

• одновременную работу с несколькими задачами, между которыми можно переключаться;
• обмен данными между приложениями;
• совместное использование программных, аппаратных и сетевых ресурсов.

По числу одновременно работающих пользователей различают однопользовательские и многопользовательские операционные системы, которые поддерживают работу одного или нескольких пользователей соответственно. Следует отметить, что при работе многопользовательских операционных систем информация каждого пользователя защищена от несанкционированного доступа других пользователей.

По типу доступа пользователя выделяют:

• системы с пакетной обработкой, т.е. системы, которые предполагают формирование пакета заданий, вводимых в ЭВМ и подлежащих выполнению в порядке приоритетности;
• системы с разделением времени – системы, позволяющие одновременный доступ к ЭВМ пользователей разных терминалов, только с разделением ресурсов машины в соответствии с заданной дисциплиной обслуживания. Причем, именно операционная система координирует данную очередность;
• системы реального времени – системы, обеспечивающие ответ машины на запрос пользователя в определенное гарантированное время.

По типу интерфейса отличают неграфические операционные системы от графических. В отличие от неграфических операционных систем, интерфейс которых представлен командной строкой, в которую вводятся все управляющие команды посредством клавиатуры, графические операционные системы реализуют более сложный интерфейс, в котором в качестве устройства управления помимо клавиатуры может использоваться и мышь.

По числу процессоров выделяют однопроцессорные и многопроцессорные операционные системы. Все возрастающее усовершенствование имеющихся информационных технологий, а также разработка новых предъявляют требования к повышению производительности операционных систем и не только. Вследствие чего, однопроцессорные системы были вытеснены многопроцессорными, состоящими из двух и более процессоров общего назначения, осуществляющих параллельное выполнение различных команд. Многопроцессорные операционные системы представляют собой соединение нескольких центральных процессоров в одной системе, а от типа соединения и разделения работы такие системы носят названия параллельных компьютеров, мультикомпьютеров либо многопроцессорных систем. Для таких систем требуются специальные операционные системы со специальными возможностями.

Следует отметить, что многопроцессорные операционные системы, в свою очередь, делятся на симметричные и ассиметричные. В рамках симметричных операционных систем на каждом процессоре работает одно и то же ядро. Таким образом, задача может быть выполнена на любом процессоре и каждому из процессоров доступна вся память.

В ассиметричных операционных системах процессоры находятся в иерархической зависимости: есть главный процессор и ему подчиненные процессоры. И именно за главным процессором стоит задача выбора загрузки и характера работы каждого из процессоров.

По разрядности кода различают 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные и 64-разрядные операционные системы.

Обращаясь к определению разрядности, необходимо отметить, что разрядность операционной системы не может быть выше разрядности процессора.

По принципу распределения процессорного времени как важнейшего разделяемого ресурса между несколькими одновременно существующими процессами в системе выделяют операционные системы с невытесняющей многозадачностью и операционные системы с вытесняющей многозадачностью. Многозадачность – это свойство операционной системы обеспечивать параллельную обработку ряда процессов. При этом, в первом случае, операционная система зависима от активного процесса и не приступит к выполнению другого процесса, пока активный процесс не даст на то команду. Во втором случае, операционная система сама передает (забирает) управление у того или иного процесса, что позволяет более эффективно распределять аппаратные ресурсы.

По числу выделяемых потоков при решении задач отличают однопотоковые операционные системы от многопотоковых. Последние разбивают одну задачу на несколько потоков и выполняют их независимо друг от друга. При остановке одного из потоков система автоматически загружает новый поток, тем самым распределяя время между потоками с учетом их приоритетности.

По возможности управления сетевыми ресурсами выделяют локальные и сетевые операционные системы. Сетевые операционные системы, в отличие от локальных, предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в единую сеть. Причем, данные системы обладают мощными средствами разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности.

По типу лицензии разделяют собственнические и свободные (открытые) операционные системы. Главное отличие состоит в том, что в рамках первых правообладатель сохраняет за собой монополию на использование, копирование, модификацию, распространение и т.п.

Таким образом, операционные системы различаются областями использования и алгоритмами управления ресурсами персонального компьютера.

Раздел 2. Функции операционных систем персональных компьютеров

К основным функциям операционных систем следует отнести:

• обеспечение взаимодействия с аппаратным обеспечением;
• управление приложениями;
• обеспечение автоматического запуска;
• обеспечение пользовательского интерфейса;
• организацию файловой системы;
• ведение файловой структуры;
• обслуживание компьютера.

В ходе рассмотрения функции обеспечения взаимодействия с аппаратным обеспечением следует отметить, что на сегодняшний день существуют сотни различных моделей мониторов, принтеров, сканеров, звуковых карт, видеоадаптеров и прочего оборудования.

При создании программных обеспечений разработчики просто не в силах предусмотреть все возможные варианты взаимодействия своей программы с другими. Нивелировать данный разрыв позволяют драйвера – специальные программные средства управления, имеющие точки входа для взаимодействия с прикладными программами. Данный процесс взаимодействия и обеспечивает операционная система. Другими словами, выпуская то или иное устройство, разработчик заведомо закладывает в него несколько драйверов, предназначенных для основных операционных систем. Именно благодаря данной работе обеспечивается гибкость аппаратных и программных конфигураций компьютера.

К слову, в операционных системах драйверы устройств могут напрямую работать с процессором и другими устройствами материнской платы, то есть загружаются как резидентные программы. В данном случае задача операционной системы сводится к предоставлению доступа пользователю к загрузке драйвера. В дальнейшем драйвер самостоятельно отслеживает прерывания, которые используются для обращения к устройству, и управляет его взаимодействием с вызывающей программой.

Следует отметить, что загрузка драйверов может быть как ручной, так и автоматической. В первом случае после первоначальной загрузки компьютера пользователь сам выдает команды на загрузку драйверов. Во втором случае команды на загрузку и настройку драйверов заведомо включены в состав файлов и автоматически читаются при загрузке компьютера. Такие файлы называются файлами конфигурации.

В современных операционных системах функции по установке драйверов и передачи им управления от приложений возлагаются на саму операционную систему. Помимо указанного операционная система управляет и процессом аппаратно-логического подключения. Причем каждое подключенное устройство может использовать до трех аппаратных ресурсов устройств материнской платы, а именно, адресов внешних портов процессора, прерываний процессора и каналов прямого доступа к памяти.

Если устройство подключается к материнской плате через шину ввода-вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате (PCI), то есть техническая возможность организовать между ним и материнской платой обратную связь. Это позволяет операционной системе анализировать требования устройств о выделении им ресурсов и гибко реагировать на них, исключая захват одних и тех же ресурсов разными устройствами. Такой принцип динамического распределения ресурсов операционной системой получил название plug-and-play, а устройства, удовлетворяющие этому принципу, называются самоустанавливающимися [4].

Функция управления приложениями подразумевает управление процессом установки, а также управление использованием и удалением приложений.

Для того, чтобы любое приложение работало в нормальном режиме, следует пройти этап установки. На сколько корректно прошел данный этап, а также этап регистрации приложений в операционной системе, зависит процесс ее успешного функционирования.

Современные операционные системы распределяют ресурсы между приложениями, обеспечивают доступ устанавливаемых приложений к драйверам устройств, формируют ресурсы, которые могут быть использованы различными приложениями, регистрируют устанавливаемые приложения, а также количество выделяемых им ресурсов.

Можно сказать, что работа с приложениями составляет наиболее важную часть работы операционной системы, а многозадачные операционные системы обеспечивают одновременную либо поочередную работу нескольких приложений, обмен данными между ними, а также возможность совместного использования программных, аппаратных, сетевых и прочих ресурсов несколькими приложениями.

От того, как операционная система управляет работой приложений, во многом зависит надежность всей вычислительной системы. Операционная система должна предоставлять возможность прерывания работы приложений по желанию пользователя и снятия сбойной задачи без ущерба для работы других приложений. При этом требование надежности операционной системы может входить в противоречие с требованием ее универсальности [4].

Примером могут служить операционные системы Windows 95 либо Windows 98. В ходе работы данных систем имели место системные сбои из-за работы с приложениями, нечетко соблюдающими спецификацию операционной системы. А в случае с Windows NT система из строя не выходит при сбое приложений, но не настолько универсальна и имеет ограниченный парк доступных приложений.

Следует также разделять операционные системы, в которых реализуется принцип совместного использования ресурсов от систем, в которых каждое приложение обеспечено собственными ресурсами. Во втором случае удаление одного из приложений не требует вмешательства операционной системы. Достаточно удалить только каталог, в котором размещено приложение.

В операционных системах, реализующих принцип совместного использования ресурсов нельзя, чтобы бы при удалении одного из приложений были удалены ресурсы, на которые опираются другие приложения. В данном случае удаление приложений четко контролируется операционной системой.

В целом, операционная система стоит во главе эффективного распределения ресурсов и является «своеобразным диспетчером ресурсов компьютера» [1].

К числу основных ресурсов современных вычислительных систем относятся процессоры, основная память, таймеры, наборы данных, диски, накопители на МЛ, принтеры, сетевые устройства, и др [1]. Данные ресурсы распределяются операционной системой между выполняемыми программами и приложениями.

Функция обеспечения автоматического запуска различается для дисковых и недисковых операционных систем.

В случае дисковых операционных систем в ходе запуска создается запись программного кода в специальной области диска, называемой системной. Программы, находящиеся в системе BIOS – системе ввода-вывода, выполняют обращение к этому коду и, завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска.

Для недисковых операционных систем автоматический запуск осуществляется аппаратно. То есть при подаче питания процессор обращается к фиксированному адресу постоянного запоминающего устройства, с которого и начинается запись программы инициализации операционной системы. Следует отметить, что математическое обеспечение таких устройств выступает аналогом операционной системы. В целом, такой запуск характерен для специализированных вычислительных систем, в частности для компьютеризированных устройств автоматического управления.

Операционная система выполняет и функцию обеспечения пользовательского интерфейса (UI – user interface). Пользовательский интерфейс представляет собой совокупность элементов, на основе которых строится общение между пользователем и различными программами и устройствами.

Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем [4].

В первом случае операционная система автоматически выполняет команды, которые заданы определенной последовательностью, в отличие от диалогового режима работы, суть которого сводится к ожиданию операционной системой команды пользователя. Причем, получив команду, система приступает к ее выполнению, а по готовности возвращает отклик пользователю и ждет последующей команды.

Следует также вспомнить, что различают графические и неграфические операционные системы.

Неграфические операционные системы работают посредством командной строки. При этом основным устройством управления является клавиатура. Пользователь вводит в командную строку управляющие команды, а их исполнение начинается после утверждения, например, нажатием клавиши Enter.

При работе с графической операционной системой можно пронаблюдать работу как активных, так и пассивных экранных элементов управления. К активным элементам относят компьютерную мышь, а точнее ее указатель – графический объект, который двигается по экрану компьютера параллельно перемещению мыши.

К пассивным элементам управления относят графические объекты управления приложений, а именно, экранные значки, флажки, кнопки, переключатели, строки меню и т.п.

Следует отметить, что первой графической операционной системой является операционная система Macintosh (Мас). Данная система была весьма удобной, поскольку появился так называемый рабочий стол, окна, меню и ярлыки. Apple выпустила данную операционную систему в 1983 году, а в 1984 уже вовсю рекламировала по американскому телевидению. Данная система была разработана исключительно для компьютеров Apple PC. Исключительно, в данном случае, означает, что никто не мог ни копировать, ни устанавливать данную операционную систему на компьютеры, не совместимые с Apple.

Если говорить о компании Microsoft, то она выпустила свою первую графическую операционную систему лишь в ноябре 1985 года. Она носила название Windows 1.0 и была представлена на выставке компьютерных технологий в Лас-Вегасе. Данная операционная система значительно уступала операционной системе Мас и в целом мало была похожа на полноценную операционную систему. Скорее это был графический проводник, который позволял выполнять простые задачи над файлами и запускать программы после одного щелчка мыши по пиктограмме программы. Позже компания Microsoft разработала и выпустила операционную систему Windows 2.0, затем Windows NT (New Technologies). Но успех пришел только с созданием Windows 3.0.

Операционная система выполняет функцию организации файловой системы. Поскольку работа пользователя на персональном компьютере в основном связана с созданием и редактированием файлов, то и операционная система фактически сводится к работе с файлами.

В файлах, в свою очередь, может храниться информация различного рода: как таблицы, так и тексты, как рисунки, так и чертежи и т.п. В целом, все дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, то есть структуры хранения данных определенного порядка.

Любая файловая система выполняет три основные функции:

• во-первых, обеспечивает доступ к файлам и каталогам на диске;
• во-вторых, определяет, занято или свободно пространство диска;
• в-третьих, определяет местоположение файлов и каталогов на диске.

Функция ведения и обслуживания файловой структуры заключается в управлении процессами:

• создания файлов и каталогов, присвоения им имен, переименования;
• копирования и перемещения как между каталогами, так и между дисками;
• удаления файлов, каталогов (папок);
• навигации по файловой структуре с целью получения доступа к желаемому файлу, папке (каталогу);
• управления атрибутами файлов. К атрибутам файлов относят данные, которые непосредственно описывают файл. Атрибут может быть в двух состояниях: установленный и снятый. Не следует к атрибутам файла относить дату, расширение имени файла или права доступа. Следует учесть, что понятие атрибут относится не только к файлам, но и каталогам. Также существуют расширенные атрибуты файлов, хранящие данные другого типа.

В операционных системах Microsoft Windows существуют следующие атрибуты файлов:

• только чтение (R) – подобный атрибут свидетельствует о том, что желаемый файл открыт только для чтения и вносить изменения в содержание файла невозможно. Однако, следует отметить, что если подобный атрибут установлен для каталогов, то программы Windows игнорируют его;
• архивный (А) – наличие данного атрибута говорит о том, что файл был изменен со времени проведения последнего резервного копирования. В свою очередь, программное обеспечение, которое выполняет резервное копирование, отвечает за снятие указанного атрибута;
• системный (S) – файл с указанным атрибутом считается очень важным для нормальной работы системы в целом именно за счет того, что он находится в неизмененном виде, и программы Windows не будут отражать такие файлы, если не включен специальный режим;
• скрытый (H) – файл с таким атрибутом позволит программам Windows по умолчанию не отображать такой файл, если не включен специальный режим;
• сжатый (С) – такой атрибут указывает на то, что Windows сохраняет файл на диске в сжатом виде;
• проиндексированный (I) – атрибут файла, который позволит не включать содержимое файла в поисковый индекс;
• зашифрованный (Е) – такой атрибут говорит о том, что Windows хранит на диске необходимый файл в зашифрованном виде.

В целом, указанные процессы управления файловой структурой осуществляет операционная система компьютера.

Следует также отметить, что файловая структура представляется пользователю в виде иерархии. На вершине такой иерархии стоит имя носителя, на котором, в свою очередь, сохраняются файлы. Элементом иерархической структуры выступают каталоги (папки), которые обеспечивают удобный доступ к файлам. Внутри каталогов могут быть вложенные папки. Файлы, в свою очередь, объединяются в каталоги по любому признаку, заданному пользователем – создателем.

К функциям обслуживания компьютера следует отнести:

• средства проверки дисков. Наличие таких средств является обязательным требованием к любой операционной системе, поскольку надежность работы дисков (особенно жесткого диска) определяет надежность работы компьютера в целом. Данные средства проверки принято делить на 2 группы: средства логической и физической проверки. В первом случае определяется целостность файловой структуры, во втором производится физическая диагностика поверхности. В случае логических ошибок операционная система сама устраняет выявленные дефекты, а в случае физических – операционная система принимает во внимание факт повреждения магнитного слоя в определенных секторах и исключает их из активной работы;
• средства «сжатия» дисков. Процесс «сжатия» представляет собой запись данных на диск в уплотненном виде посредством специального драйвера. Обычно операционные системы предоставляют служебные средства для программного «сжатия» дисков;
• средства резервного копирования. Поскольку объем данных, размещенных на компьютере, возрастает при частом, а то и каждодневном использовании компьютера, то важным средством защиты от их полной либо частичной потери является резервное копирование на внешний носитель. В связи с данной необходимостью операционные системы содержат базовые средства для выполнения данной процедуры;
• средства управления виртуальной памятью. Первоначальные операционные системы ограничивали использование оперативной памяти в том объеме, который нужен для работы приложений. Например, MS DOS ставила предел в 640 Кбайт для исполняемых программ. Что касается современных операционных систем, то они не только обеспечивают доступ ко всей оперативной памяти, но и позволяют расширить ее. Расширение объемов оперативной памяти происходит за счет создания на жестком диске компьютера виртуальной памяти. Виртуальная память в данном случае выступает в роли файла подкачки. В ситуациях, когда объемов оперативной памяти недостаточно, ее часть временно освобождается, но сохраняет образ на жестком диске. Работа приложений, в свою очередь, строится на многократном обмене между оперативной памятью и файлом подкачки. Следует отметить, что процессы в оперативной памяти происходят гораздо быстрее, чем механические операции взаимодействия с диском, и увеличение размера оперативной памяти достаточно благоприятно сказывается на производительности компьютера в целом. Таким образом, операционная система производит необходимый обмен данными между оперативной памятью и диском, а также позволяет управлять размером файла подкачки вручную.
• Средства кэширования дисков. Поскольку, как уже было отмечено, взаимодействие процессора с дисками компьютера происходит намного медленнее операций обмена с оперативной памятью, операционная система принимает специальные меры по сохранению части прочитанных с диска данных в оперативной памяти. В случае, если по ходу работы процессору вновь потребуется обратиться к ранее считанным данным или программному коду, он может найти их в специальной области оперативного запоминающего устройства, называемой дисковым кэшем. В ранних операционных системах функции кэширования диска возлагались на специальное внешнее программное средство, подключаемое через файлы конфигурации. В современных операционных системах эту функцию включают в ядро системы, и она работает автоматически, без участия пользователя, хотя определенная возможность настройки размера кэша за ним сохраняется.

Кроме основных функций, перечисленных выше, операционные системы могут выполнять различные дополнительные функции. Безусловно, от выбора той или иной операционной системы зависит и конкретный набор предоставляемых функций.

К прочим функциям операционных систем следует отнести:

• возможность поддерживать функционирование локальной компьютерной сети без специального программного обеспечения;
• обеспечение доступа к основным службам Интернета средствами, интегрированными в состав операционной системы;
• возможность создания системными средствами сервера Интернета, его обслуживание и управление, в том числе дистанционное посредством удаленного соединения;
• наличие средств защиты данных от несанкционированного доступа, просмотра и внесения изменений;
• возможность оформления рабочей среды операционной системы, в том числе и средствами, относящимися к категории мультимедиа;
• возможность обеспечения комфортной поочередной работы различных пользователей на одном персональном компьютере с сохранением персональных настроек рабочей среды каждого из них;
• возможность автоматического исполнения операций обслуживания компьютера и операционной системы по заданному расписанию или под управлением удаленного сервера;
• возможность работы с компьютером для лиц, имеющих физические недостатки, связанные с органами зрения, слуха и другими [4].

Кроме всего вышеперечисленного, современные операционные системы могут включать минимальный набор прикладного программного обеспечения, которое можно использовать для исполнения простейших практических задач:

• чтение, редактирование и печать текстовых документов;
• создание и редактирование простейших рисунков;
• выполнение арифметических и математических расчетов;
• ведение дневников и служебных блокнотов;
• создание, передача и прием сообщений электронной почты;
• создание и редактирование факсимильных сообщений;
• воспроизведение и редактирование звукозаписи;
• воспроизведение видеозаписи;
• разработка и воспроизведение комплексных электронных документов, включающих текст, графику, звукозапись и видеозапись [4].

На этом возможности операционных систем не исчерпываются. По мере развития аппаратных средств вычислительной техники и средств связи функции операционных систем непрерывно расширяются, а средства их исполнения совершенствуются.

Заключение

Операционная система является базовой и необходимой составляющей персонального компьютера. Она обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и не оставляет без внимания пользователя, предоставляя ему доступ к ресурсам компьютера. Такой взгляд на операционную систему соответствует определению «сверху-вниз». Другой взгляд, «снизу-вверх», акцентирует внимание на том, что операционная система – это механизм распределения ресурсов компьютера между компонентами и управление ими с целью обеспечения максимальной эффективности работы компьютера.

История операционных систем насчитывает примерно полвека. Она во многом определялась и определяется развитием информационных технологий и техники.

Современные операционные системы имеют достаточно сложную структуру и многофункциональный графический интерфейс. Для удобства пользователя в состав современной операционной системы входит и справочная система, которая позволяет достаточно оперативно получить необходимую информацию о функционировании системы в целом, так и ее отдельных модулей.

Функции, выполняемые операционными системами, разнообразны и во много зависят от выбираемого семейства операционных систем, их версий. С 1990-х годов наиболее популярными и широко распространёнными являются операционные системы семейства Microsoft Windows, Windows NT, также Mac OS и Mac OS X, системы класса UNIX и Unix-подобные. Но основные (простейшие) функции операционных систем такие, как управление приложениями, доступом, оперативной памятью, пользовательский интерфейс, остаются неизменными.

В целом, цель настоящей курсовой работы достигнута, задачи выполнены:

• дано определение операционной системе в целом;
• рассмотрен ее состав и виды;
• определены как основные, так и дополнительные функции.

В качестве вывода следует сказать, что операционная система решает целый комплекс важных задач и функций по управлению компьютером, а главным назначением операционной системы является снижение стоимости программирования, упрощение доступа к системе, повышение эффективности работы.

Список использованных источников

1. Назаров С.В., Широков А.И. Современные операционные системы: учебное пособие –М.: Национальный Открытый Университет «ИНТУИТ», 2012. – 367 с.
2. Синицын С.В., Батаев А.В., Налютин Н.Ю. Операционные системы: учебник –М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 304 с.
3. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Windows (дата обращения: 03.09.2019)
4. Банк лекций Siblec.Ru. Учебные материалы ОКСО 210000. Электронная техника, радиотехника и связь. 2009-2019 [Электронный ресурс] URL: https://siblec.ru (дата обращения:14.09.2019)