16/10/2022
Ի՞նչ է Օպերացիոն Համակարգը
Հեղինակ` Հեղինե Սարկիսյան
Օպերացիոն համակարգը ծրագրային ապահովման շերտ է` ծրագրերի և սարքավորումների միջև, որը ներկայանալի է դարձնում, այսինքն` պարզեցնում, հեշտացնում եւ համակարգի աշխատանքը դարձնում է ավելի կառավարելի։ Այսինքն՝ այն ստեղծում է հարմար միջերես համակարգչից օգտվողի եւ համագարգչի միջեւ։
Օպերացիոն համակարգերի տեսակներ են ՝ Windows, Linux, MacOS, iOS, Android, Symbian և այլն:
📌ՕՀ֊ի գործառույթները
-Թաքցնում է համակարգային բարդությունը
ՕՀ- ն թաքցնում է համակարգչի բարդությունը ծրագրերի, հավելվածներ մշակողների, ինչպես նաեւ մեզ համար: Օրինակ՝ ծրագրերի մշակողները կարիք չունեն անհանգստանալու
սկավառակի և նրա խափանման, նիշերի չպահպանման եւ այլնի համար: Փաստորեն, կոշտ սկավառակի վրա նիշ կարդալու/գրելու մեխանիզմը տարբերվում է նիշը կարդալու եւ գրելու USB կրիչով կամ SSD- ով եղանակներից․ այն ամբողջությամբ կատարվում է ՕՀ֊ի միջոցով: ՕՀ- ն իր վրա է վերցնում ցանցի ռեսուրսների և ապահովումների ավելի բարձր մակարդակի աշխատանքը, որը կոչվում է Socket և տրամադրում որոշ ծառայություններ:
-Ռեսուրսների կառավարում
ՕՀ- ն նաև կառավարում է համակարգչի համար օգտագործվող ռեսուրսները: Այն որոշում է, թե հավելվածի համար ռեսուրսներից քանիսը և որ մեկը պետք է օգտագործվի, նրանց տրամադրում է հիշողություն, օգտագործում է այն պրոցեսորը, որը կարող է տրված հանձնարարությունը կատարել, վերահսկում է համակարգի տարբեր սարքերի ծրագրերի հասանելիությունը և այլն: Այն պատասխանատու է բոլոր տեսակի ռեսուրսների կառավարման և այդ ծրագրերին բաշխման համար:
-Ապահովում է համակարգի աշխատանքի և պաշտպանության ընթացքը.
Երբ մի քանի ծրագրեր միաժամանակ աշխատում են միևնույն համագարգչի վրա, ՕՀ- ն պետք է ապահովի դրանց յուրաքանչյուրի անթերի աշխատանքը: Օրինակ, ՕՀ- ն ֆիզիկական
հիշողության տարբեր մասեր է հատկացնում տարբեր ծրագրերի և համոզվում է, որ դրանք մուտք չեն գործում միմյանց հիշողության մեջ:
📌ՕՀ֊ի էլեմենտները
-Տեսք
Յուրաքանչյուր ՕՀ ունի իր առանձին ոճը։ Տարբեր ՕՀ֊ներում նիշերը տարբեր ձև են բացվում։ Յուրաքանչյուր ՕՀ ունի իր գունային տարբերվող գամաները, առանձնահատկությունները,
հնարավորությունները, գաղտնիության համակարգը։ Օրինակ՝ Լինուքս և Լինուքսի հիմքի վրա ստեղծված գրեթե բոլոր ՕՀ֊ները ունեն Տերմինալ, որը ոչ մի այլ ՕՀ֊ը չունի։
-Մեխանիզմ
Վերոնշյալ տեսքի վրա աշխատելու համար ՕՀ -ն պետք է իմանա մեխանիզմը, այսինքն` իրականացումը կամ այլ քայլեր, որոնք
որոշում են, թե ինչպես կատարել որոշ գործողություններ: Որոշ ընդհանուր մեխանիզմներ են ՝ ստեղծել, պլանավորել, բացել, գրել, հատկացնել և այլն:
-Քաղաքականություն
Քաղաքականությունն այն միջոցներն են, որոնցով կարելի է ընտրել, թե որ գործունեությունը պետք է կատարել, որ ծրագրին, որքան եւ ինչու այդքան հիշողություն և հնարավորություն տրամադրել, որ ծրագրերը թույլ տալ համակարգչի մեջ ներբեռնել, ինչպես պաշտպանել տվյալները եւ այլն։ Օրինակ Լինուքս ՕՀ֊ում խաղեր ներբեռնել հաճախ չի լինում։
Միջուկ եւ Օպերացիոն Համակարգ
ՕՀ -ն այն փաթեթն է, որն անմիջականորեն հաղորդակցվում է համակարգչի և մեր ծրագրերի հետ, մինչդեռ միջուկը ՕՀ -ի ամենացածր մակարդակն է և հանդիսանում է ՕՀ-ի հիմքը համակարգում: Այն առաջին ծրագրերից է, որը բեռնվում է գործարկման ժամանակ: Այն լուծում է մնացած գործարկման, ինչպես նաև ծրագրային ապահովման մուտքի/ելքի հարցումները ՝ դրանք թարգմանելով համակարգչային լեզվի (1֊երի եւ 0֊ների)։
📌Օգտվողի/միջուկի պաշտպանության սահման
-Օգտագործողի ռեժիմ
Օգտագործողի ռեժիմում կատարող կոդը չունի սարքավորում կամ տեղեկատու հիշողություն, անմիջականորեն մուտք գործելու հնարավորություն: Օգտագործողի ռեժիմում աշխատող կոդը պետք
է պահանջի ծառայություններ միջուկից `System Calls- ի միջոցով` սարքավորում կամ հիշողություն մուտք գործելու համար: Մեր ծրագրերի մեծ մասն աշխատում է այս ռեժիմում:
-Միջուկի ռեժիմ
Միջուկի ռեժիմում կատարող կոդը ամբողջական և անսահմանափակ մուտք ունի հիմքում ընկած ապարատին: Այն
կարող է կատարել պրոցեսորի ցանկացած ցուցում և մուտք գործել հիշողության ցանկացած հասցե: Միջուկի ռեժիմը հիմնականում վերապահված է օպերացիոն համակարգի ամենացածր մակարդակի առավել վստահելի գործառույթներին:
Ծրագրի անունից համակարգչային ռեսուրսների վերահսկման և կառավարման նպատակին հասնելու համար օպերացիոն համակարգը պետք է ունենա հատուկ արտոնություններ։ ՕՀ-ն պետք է գործի միջուկի ռեժիմում: Մինչդեռ բոլոր ծրագրերը գործում են օգտագործողի ռեժիմում: Եթե ցանկանում եք, որ ՕՀ -ն կատարի որոշակի գործողություն կամ ծառայություն, ինչպիսին է հիշողություն տրամադրելը, սկավառակից որոշ նիշեր մուտք գործելը, ցանցային ռեսուրս մուտք գործելը և այլն, ապա այն պետք է հստակորեն կանչի System Calls-ը, որը ծրագրերի և ՕՀ -ի միջև հաղորդակցման միջոց է: ՕՀ֊ի եւ նրա թարգմանիչների միջոցով կատարված գործողությունները փոխակերպվում են մեքենայական լեզվի։
📌System Calls֊ Համկարգչային զանգեր
Համակարգային զանգը ծրագրային եղանակ է, որով համակարգչային ծրագիրը պահանջում է ծառայություն ՕՀ -ի միջուկից: Սա կարող է ներառել սարքավորումների հետ կապված
ծառայություններ, ինչպիսիք են կոշտ սկավառակից ֆայլեր մուտք գործելը, նոր գործընթացների ստեղծումը, կատարումը և այլն: Սա կարող է ներառել սարքավորումների հետ կապված ծառայություններ (օրինակ ՝ կոշտ սկավառակի սկավառակ մուտք գործելը կամ սարքի տեսախցիկ մուտք ունենալը), նոր գործընթացների ստեղծում և կատարում, ինչպես նաև հաղորդակցություն ինտերգրալ միջուկային ծառայությունների հետ, ինչպիսին է գործընթացի պլանավորումը:Օպերացիոն համակարգի հիմնական ծառայություններ
Օպերացիոն համակարգը մատուցում է մի շարք ծառայություններ։ Ոմանք ուղղակիորեն կապված են հիմքում ընկած սարքավորումների հետ, ինչպիսիք են պլանավորումը կամ
հիշողության կառավարումը, իսկ մյուսները կապված են ավելի բարձր մակարդակի ծառայություններ հետ, ինչպիսին է ֆայլային համակարգը:
Օպերացիոն համակարգի կողմից օգտագործողի հարմարության համար մատուցվող որոշ ծառայությունների օրինակները նշված են ներքևի հատվածում.
Օպերացիոն համակարգի կարևոր աշխատանքներից է տարբեր մուտքային/ելքային սարքերի կառավարումը՝ ներառյալ մկնիկը, ստեղնաշարը, դիպչիչը, սկավառակները, ցուցադրման ադապտերները, USB սարքերը, բիտ քարտեզագրված էկրանը, LED-ը, անալոգային-թվային փոխարկիչը, միացման/անջատիչը, ցանցային միացումները, աուդիո մուտքագրումը, տպիչները և այլն:
Օպերացիոն համակարգը օգտվողից թաքցնում է սարքավորման մանրամասները ` ելքային գործողությունների արդյունավետ և պաշտպանված օգտագործման համար:
Օգտվողին կարող է անհրաժեշտ լինել սկավառակից ֆայլ կարդալ/գրել: Օպերացիոն համակարգը տրամադրում է այս ծառայությունը:
Օգտվողը չպետք է անհանգստանա երկրորդային պահեստավորման կառավարման համար:
Օգտվողը տալիս է ֆայլ կարդալու կամ գրելու հրաման և տեսնում է իր առաջադրանքը կատարված:
Կան դեպքեր, երբ գործընթացները պետք է շփվեն միմյանց հետ ՝ տեղեկատվություն փոխանակելու համար: Դա կարող է լինել նույն համակարգչում կամ տարբեր համակարգիչներում աշխատող գործընթացների միջև: Այս ծառայությունը մատուցելով ՝ օպերացիոն համակարգը օգտվողին ազատում է գործընթացների միջև հաղորդագրություններ փոխանցելու անհանգստությունից:
📌Սխալի հայտնաբերում։
Սխալը համակարգի մի մասն է, որը կարող է առաջացնել ամբողջական համակարգի անսարքություն: Նման իրավիճակից խուսափելու համար օպերացիոն համակարգը մշտապես վերահսկում է սխալները հայտնաբերելու համակարգը: Սա օգտվողին ազատում է համակարգի տարբեր մասերում տարածվող և անսարքության պատճառ հանդիսացող սխալների անհանգստությունից:
📌Պաշտպանություն։
Հաշվի առնելով բազմաթիվ օգտվողներ ունեցող համակարգչային համակարգը և մի քանի գործընթացների միաժամանակյա կատարումը՝ տարբեր գործընթացները պետք է պաշտպանված լինեն միմյանց գործունեությունից: Պաշտպանությունը վերաբերում է համակարգչային համակարգով սահմանված ռեսուրսներին, ծրագրերի, գործընթացների կամ օգտագործողների հասանելիության վերահսկման մեխանիզմին կամ միջոցին:
ՕՀ- ն այս բոլոր ծառայությունները հասանելի է դարձնում System calls֊ի միջոցով, որոնցից մի քանիսը հայտնի են Windows- ի և Linux- ի համար: