Charakteristika OS
Charakteristika operačního systému
Definice operačního systému
Operační systém (zkratka OS) představuje nejdůležitější soubor programů počítače, které zajišťují komunikaci mezi uživatelem a počítačem a organizují vlastní práci počítače.
Funkce operačního systému
Současné operační systémy plní tyto funkce
Správa technického vybavení výpočetního systému
-
Prostřednictvím OS by měly ostatní programy komunikovat s technickým vybavením počítačů (systémovou jednotkou i přídavným zařízením).
-
Vzhledem k častým obměnám technického vybavení poskytuje OS prostor pro instalaci tzv. ovladačů zařízení (drivers), tedy programů s obslužnými rutinami, které zajišťují spolupráci.
-
Při požadavku na využití některého z technických zařízení je vyvoláno tzv. hardwarové přerušení (interrupt, zkratka IRQ), které dočasně odloží právě prováděné instrukce programu a uvolní čas procesoru k provedení příslušné obslužné rutiny.
-
Součástí moderních OS bývá automatická detekce zařízení (technologie Plug&Play) a případně i automatická instalace.
Správa programového vybavení výpočetního systému
-
Díky OS je možné instalovat a spouštět ostatní programy (aplikace).
-
OS každému programu po jeho spuštění přiděluje tzv. systémové zdroje. Mezi systémové zdroje (resources) řadíme čas procesoru, operační paměť, diskový prostor, sdílené soubory (soubory, s nimiž pracuje více uživatelů nebo úloh současně) a přídavná zařízení, která nemohou být používána současně více procesy (tiskárna, CD-ROM, skener atd.).
-
Úkolem OS je podle určitých pravidel přidělovat systémové zdroje jednotlivým procesům. Pokud několik procesů soupeří o nedostatkový zdroj, OS zajišťuje přepínání mezi procesy např. po určitých časových intervalech.
-
Množství běhu více procesů (programů) současně se označuje jako multitasking (více úloh).
-
V případě, že jde o najednou prováděné podprocesy v rámci jednoho programu, mluvíme o tzv. multihreadingu (více vláken).
Správa dat
-
Data, s nimiž jednotlivé programy pracují, jsou uložena na různých paměťových médiích (disky, magnetické pásky, flash paměti, čipové karty atd.) v podobě souborů.
-
OS se stará o správu souborů (vytváření, pojmenování, mazání, řízení přístupu k nim) a jejich strukturování (uspořádání) nejčastěji do podoby adresářového stromu.
Uživatelské rozhraní
-
Uživatelským rozhraním (user interface) rozumíme především grafickou podobu prostředí OS a způsob předávání vstupních a výstupních dat mezi člověkem a počítačem.
-
Starší operační systémy (např. MS DOS) umožňovaly zadávání vstupních údajů pomocí klávesnice a příkazů a zobrazování výstupů na monitoru v tzv. textovém režimu (obrazovka byla rozdělen na jednotlivá znaková pole). Používaly rozhraní příkazového řádku (shell).
-
V moderních operačních systémech se pro vstup kromě klávesnice používá některého z ukazovacích zařízení (myš, trackball, joystick apod.) a výstupy jsou zobrazovány v tzv. grafickém režimu (obrazovka je rozdělena na malé barevné body – pixely). V tomto případě používáme pojem grafické uživatelské rozhraní (GUI – Graphic User Interface).
Ošetření chybových stavů
-
Při práci počítače dochází k různým chybám: chybám ve funkci programu (dělení nulou, špatné adresování paměti apod.), chybám uživatele, překročení kapacity zdrojů, případně k technickým závadám.
-
OS by ml chyby odhalit a vhodným způsobem na ně reagovat
-
Žádoucí je taková reakce, která ovlivní co nejméně probíhajících procesů a co nejméně uživatelů.
-
O chybách v systému by měl být veden protokol ve formě souboru (log).
-
Některé moderní OS nabízejí i prostředky opravy narušeného systému včetně návratu k předchozí funkční verzi.