Операционные системы

Программное обеспечение ЭВМ условно принято разделять на три группы:

· общесистемное программное обеспечение

· надбазовое программное обеспечение

· прикладное программное обеспечение

Под общесистемным программным обеспечением в настоящее время понимают современные операционные системы. Главная функция операционных систем – представление пользователю некоторой виртуальной ЭВМ, которая обеспечивает удобный интерфейс для большого количества пользователей, не являющихся специалистами в области вычислительной техники. Операционные системы предназначены для управления всеми видами ресурсов вычислительной системы. Основными ресурсами являются:

· процессорное время

· управление памятью

· управление файловой системой

· управление периферийными устройствами и аппаратными средствами ЭВМ

История операционных систем насчитывает около 40 лет. Она во многом определяется развитием элементной базы и вычислительной аппаратуры. Первые цифровые вычислительные машины работали без операционных систем. Все задачи организации вычислительного процесса решались вручную, индивидуально каждым программистом.

Прообразом современных операционных систем явились операционные мониторные системы больших ЭВМ (мэнфреймов). Все задачи, связанные с управлением ЭВМ, автоматизировались с помощью мониторных систем. В 70-х гг. появились ЭВМ, построенные на базе интегральных микросхем. Один из наиболее ярких представителей таких ЭВМ – американская вычислительная машина IBM-360, на которой с помощью системного программного обеспечения были реализованы основные концепции, присущие современным операционным системам, а именно мультипрограммирование, мультипроцессирование, многотерминальный режим, виртуальная память, файловые системы и сетевая работа.

Реализация мультипрограммирования потребовала внесения изменений в аппаратуру компьютера. В процессорах появилось два режима работы: привилегированный и пользовательский. Появились специальные регистры, которые давали возможность переключения процессора с одной задачи на другую. Также появилась развитая система прерываний и средства защиты областей памяти. В конце 60-х гг. были начаты работы по созданию компьютерных систем. В это время в США была создана компьютерная сеть Arpanet, которая явилась прообразом современной сети Internet. Arpanet была испытательным полигоном для сетевых операционных систем; она дала возможность проверить в реальных условиях взаимодействие отдельных компьютеров, степень масштабируемости, а также способность работы при пиковых нагрузках. В середине 70-х гг. начинается производство мини-ЭВМ. Архитектура этих компьютеров была несколько проще, чем у мэнфреймов, что нашло отражение в операционной системе миникомпьютеров. Именно мини-ЭВМ послужили основой для создания локальных сетей ЭВМ, что вызвало необходимость организации совместного использования данных и периферийного оборудования.