Операциялық жүйелер: Жұмыс принциптері және функциялары
Кіріспе
Операциялық жүйе (ОЖ) — компьютердің барлық аппараттық және бағдарламалық құралдарын басқаруға арналған негізгі бағдарламалық қамтамасыз ету болып табылады. Операциялық жүйе қолданушылар мен компьютердің аппараттық бөліктері арасындағы байланысты қамтамасыз етеді, қолданушыларға түрлі бағдарламаларды іске қосу мүмкіндігін береді және ресурстарды тиімді пайдалануға жағдай жасайды.
ОЖ барлық компьютерлік жүйелерде кездеседі және оның негізгі мақсаты — жүйенің тұрақты және тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету. Операциялық жүйе бір уақытта көптеген тапсырмаларды орындап, компьютердің ресурстарын дұрыс бөлу, қорғау, үйлестіру сияқты маңызды функцияларды атқарады.
1. Операциялық жүйенің жұмыс принциптері
Операциялық жүйенің негізгі жұмыс принциптері жүйенің тиімділігін, қауіпсіздігін және пайдаланушыға ыңғайлы болуын қамтамасыз етуге бағытталған. ОЖ келесі принциптер бойынша жұмыс істейді:
- Абстракция (деректер мен ресурстарға қатынас жасаудың жеңіл тәсілі): Операциялық жүйе қолданушыдан немесе бағдарламадан аппараттық ресурстарды жасырын түрде жасырады. Яғни, қолданушы тек қажетті бағдарламаларды ғана көреді, ал аппараттық құралдардың жұмысын ОЖ басқаруы тиіс.
- Многозадачность (көп тапсырмалы жұмыс): ОЖ бір уақытта бірнеше бағдарламаларды іске қосып, олардың жұмысын үйлестіреді. Бұл принцип көп тапсырмалы жүйелерде ресурстарды тиімді бөліп, әр бағдарламаға қажетті уақытты бөлуге мүмкіндік береді.
- Үйлестіру және басқару: ОЖ түрлі бағдарламалардың бір уақытта жұмыс істеуін үйлестіреді, сонымен қатар бағдарламалар арасындағы ресурстарды бөліп, компьютердің аппараттық құрылғыларының жұмысын басқаруға жауапты.
- Қауіпсіздік және қорғау: Операциялық жүйе пайдаланушылардың деректерін қорғау, жүйенің қауіпсіздігін сақтау, рұқсатсыз кіруден сақтау және ақпараттық ағындарды басқару үшін әр түрлі қорғаныс механизмдерін қамтамасыз етеді.
- Интерфейс: ОЖ қолданушылар мен бағдарламаларға қолдануға ыңғайлы интерфейс ұсынады. Ол командалық жол интерфейсі немесе графикалық пайдаланушы интерфейсі (GUI) болуы мүмкін.
2. Операциялық жүйенің функциялары
Операциялық жүйе көптеген маңызды функцияларды атқарады. Олардың ішіндегі негізгі функциялар келесідей:
- Ресурстарды басқару: ОЖ компьютердің барлық ресурстарын (процессор, жад, диск, пернетақта, монитор) басқаруға жауапты. Ол ресурстарды тиімді түрде бөліп, әрбір бағдарламаға қажетті ресурс мөлшерін береді.
- Жадты басқару: Операциялық жүйе компьютердің жадын (RAM) тиімді пайдалану үшін әртүрлі әдістерді қолданады. Ол жадтың бөлінуін бақылап, әр бағдарламаның жадта орын алуын қамтамасыз етеді және жадтың бос орындарын тиімді бөледі.
- Процестерді басқару: ОЖ әрбір іске қосылған бағдарламаны «процесс» ретінде қарастырады. ОЖ әр процесс үшін орындау уақытын бөледі, оларды кезекке қойып, оларды үйлестіреді. Бір уақытта бірнеше процестердің орындалуы ОЖ жұмыс принциптерінің негізі болып табылады.
- Файлдық жүйе: ОЖ деректерді сақтау мен іздеуді басқаруға арналған файлдық жүйені басқарады. Ол пайдаланушының деректерін ұйымдастырады, файлдарды сақтау мен оларды өңдеуді жеңілдетеді. Сонымен қатар, файлдарды қорғау мен басқару үшін рұқсаттар жүйесін іске қосады.
- Құрылғыларды басқару: ОЖ сыртқы құрылғыларды (пернетақта, тышқан, принтер, т.б.) басқару үшін драйверлер мен интерфейстерді ұсынады. Ол құрылғыларға сұраныстарды бағыттайды, олардың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
- Қауіпсіздік және қорғау: ОЖ жүйенің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін әр түрлі қорғаныс механизмдерін пайдаланады. Пайдаланушылардың деректерін қорғау, рұқсатсыз кіруден сақтау және жүйеге кірудің қауіпсіздігін қамтамасыз ету — осы функциялардың негізгі мақсаттары болып табылады.
- Интерфейс: ОЖ пайдаланушыға интерфейс арқылы компьютермен жұмыс істеу мүмкіндігін береді. Интерфейс командалық жол немесе графикалық болуы мүмкін. Қолданушыға бағдарламалар мен жүйелік ресурстарға қолжетімділікті жеңілдету үшін интерфейс маңызды рөл атқарады.
3. Операциялық жүйелердің түрлері
Қазіргі уақытта түрлі мақсаттарға арналған бірнеше түрдегі операциялық жүйелер бар. Олардың ішінде ең кең таралғандары мыналар:
- Бірегей операциялық жүйелер: Мұндай жүйелер бір процессорға және бір пайдаланушыға арналған. Олар қарапайым есептеуіш құрылғыларында қолданылады. Мысалы, MS-DOS — бұл типтегі операциялық жүйе.
- Көп тапсырмалы операциялық жүйелер: Бұл жүйелер бірнеше қолданушының немесе бағдарламаның бір уақытта жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Мысалы, Windows, Linux, macOS сияқты операциялық жүйелер осы категорияға жатады.
- Желілік операциялық жүйелер: ОЖ желілік ресурстарды басқаруға және бірнеше компьютерлерді бір жүйеге біріктіруге мүмкіндік береді. Мысалы, Windows Server, Unix.
- Мобильді операциялық жүйелер: Ұялы телефондар мен планшеттерде қолданылатын операциялық жүйелер. Мысалы, Android, iOS.
Қорытынды
Операциялық жүйе — компьютердің дұрыс жұмыс істеуі үшін қажет және оны тиімді басқару үшін маңызды элемент. Ол ресурстарды басқару, қауіпсіздікті қамтамасыз ету, қолданушы мен компьютер арасындағы байланысты үйлестіру сияқты маңызды функцияларды атқарады. Операциялық жүйелердің дамуымен бірге, олардың мүмкіндіктері кеңейіп, жаңа технологияларды енгізу арқылы компьютерлік жүйелердің жұмысын жақсартуға мүмкіндік береді.