Операционная система предназначена: Назначение и структура операционных систем

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА – программа, управляющая аппаратными и программными средствами компьютера, которые предназначены для выполнения задач пользователя.

Представление о том, что такое операционная система, менялось со временем. Первые компьютеры использовались только для решения математических задач, а программами служили написанные в машинных кодах вычислительные алгоритмы. Программисту при кодировании программ приходилось самостоятельно управлять компьютером и обеспечивать выполнение своей программы. Со временем для облегчения процесса написания программ был создан набор служебных программ. С развитием электроники аппаратура совершенствовалась и появилась возможность одновременного выполнения нескольких программ, в связи с этим были созданы алгоритмы переключения заданий. Набор подпрограмм, обеспечивающих переключение, назывался монитором или супервизором. Однако, возникла проблема прерывания работы программ, содержащих ошибки и потребляющих ресурсы компьютера (например, постоянно занимающих процессор или ошибочно записывающих результаты своей работы в оперативную память, где размещаются другие программы). Выход был найден в создании специальных аппаратных механизмов, защищающих память программ от случайного доступа со стороны других программ. Поскольку управление этими механизмами уже нельзя было включать в сами программы, к монитору была добавлена специальная программа, управляющая защитой памяти. Так был создан резидентный монитор. Последовательное решение подобных проблем было направлено на создание универсальной ЭВМ, способной решать одновременно разнообразные задачи.

Резидентный монитор – это уже зачатки операционной системы. Прикладные программы стали содержать только реализацию своего алгоритма и обращение за вспомогательными алгоритмами к монитору, при этом использовался специальный набор правил, называемый прикладным программным интерфейсом. Прикладной программный интерфейс позволил создавать абстрактные понятия. Появились понятия файла и файловой системы. В дальнейшем, к резидентному монитору было добавлено много других программ, в частности, облегчающих выполнение таких операций как копирование файлов, редактирование текстов, компиляции программ с языка программирования в машинный код и другие. Термин « резидентный монитор» трансформировался в ядро операционной системы.

Запуск компьютера. BIOS.

Обычно компьютер запускается при включении питания на лицевой панели системного блока, хотя современные компьютеры имеют такие средства для экономного расходования электроэнергии, которые позволяют их не выключать. Запуск компьютера – самый ответственный момент работы компьютера – в этот момент в оперативной памяти нет ни данных, ни программ. Перенести их с жесткого диска в оперативную память без команд нельзя. Для этой цели у процессора есть специальная ножка, которая называется RESET (перезапуск). Если на нее поступает сигнал (а в момент включения именно так и происходит), процессор обращается к специально выделенной ячейке памяти. Необходимо, чтобы в этой ячейке всегда была определенная информация, причем даже тогда, когда компьютер выключен. Для этого предназначена специальная микросхема – ПЗУ (постоянное запоминающее устройство). Это тоже память, но постоянная. В отличие от оперативной памяти постоянная память не стирается при выключении. Программы микросхемы ПЗУ записываются на заводе. Этот комплекс программ называется BIOS – базовая система ввода/вывода. Эта система « встроена» в материнскую плату компьютера. Ее назначение состоит в выполнении элементарных действий, связанных с осуществлением операций ввода-вывода. BIOS содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении электропитания. Работа программ, записанных в микросхеме BIOS, отображается на черном экране бегущими белыми строчками. В этот момент компьютер проверяет свои устройства: проверяется оперативная память (сколько ее и вся ли она в порядке), наличие жестких дисков, а также наличие клавиатуры. Если что-то не работает, программы, выполняющие проверку, сообщат о неисправности. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу вызова загрузчика операционной системы.

Загрузчик операционной системы– это специальная программа, предназначенная для инициирования процесса загрузки системы.

После загрузки операционной системы вся работа с процессором и другими устройствами осуществляется посредством специальных пакетов программ, входящих в операционную систему.

Если по каким-то причинам загрузка операционной системы с жесткого диска не состоится, то работа с компьютером невозможна. Такое бывает, если, например, поврежден жесткий диск или операционная система. В этом случае операционную систему можно загрузить с внешнего носителя информации. Для этого нужен специальный диск, который называют системным. Таким методом запускают компьютер при устранении неисправностей.

Назначение операционной системы.

Компьютеры не всегда нуждались в операционной системе. Если компьютер мог включаться, начинать работать и воспринимать команды человека без операционной системы, то в ней не было никакой необходимости. Примерами таких « компьютеров» могут быть игровые приставки. У них тоже есть процессор, оперативная память, в которой находится программа во время работы, есть устройства ввода информации (например, джойстик), но операционной системы нет или она совсем примитивна.

Игровые программы для приставок (и данные к ним, такие как музыка и рисунки) записаны в микросхеме ПЗУ (она находится в игровом картридже) или на лазерном диске. Когда картридж (или лазерный диск) вставляется в приставку, программа автоматически запускается и никакого управления, кроме того, которое положено по сценарию игры, не предполагается, поэтому и никакая операционная система не нужна. На приставку можно посмотреть и с другой стороны. Загружая игру, попадают под управление как бы ее игровой « операционной системы» и можно делать только то, что в игре предусмотрено, например, «бегать», «прыгать» и «стрелять». Ограниченность и нестандартность не позволяют назвать видеоигру «операционной системой» без кавычек. Настоящая операционная система должна:

– быть общепризнанной и использоваться как стандартная система на многих компьютерах;

– работать с многочисленными аппаратными устройствами, выпущенными разными фирмами, в том числе и в прошлое время;

– обеспечивать возможность запуска самых разных программ, написанных разными людьми и выпущенных разными организациями;

– предоставлять средства для проверки, настройки, обслуживания компьютера, его устройств и программ, которые на нем установлены.

Интерфейс аппаратный и программный.

В компьютерной системе два участника – программное и аппаратное обеспечение. Программное обеспечение – это все программы, установленные на компьютере, а аппаратное обеспечение – узлы и оборудование, которые находятся внутри системного блока или подключены снаружи.

Взаимосвязь между участниками компьютерной системы называют интерфейсом. Взаимодействие между различными узлами – это аппаратный интерфейс, взаимодействие между программами – программный интерфейс, а взаимодействие между аппаратурой и программами – аппаратно-программный интерфейс.

В компьютере аппаратный интерфейс обеспечивают изготовители оборудования. Они следят за тем, чтобы все узлы имели одинаковые разъемы и работали с одинаковыми напряжениями. Согласование между программным и аппаратным обеспечением выполняет операционная система.

Интерфейс пользователя.

Если речь идет о персональном компьютере, то можно указать и третьего участника работы с компьютерной системой – это человек (его принято называть пользователем). Пользователю тоже надо взаимодействовать с аппаратным и программным обеспечением.

Существуют различные программы и с каждой надо работать по-разному. Одни программы рассчитаны на работу с клавиатурой, другие – на работу с мышью, прочие на работу с джойстиком или другими устройствами управления. Одни программы свои сообщения выдают в виде текстов на экране, другие – в виде графики, прочие могут вообще не пользоваться экраном и выдавать сообщения в виде речи или звуков. Способ взаимодействия человека с программой и программы с человеком называют интерфейсом пользователя. Если программа сделана так, что с ней работать удобно, говорят, что она имеет удобный интерфейс пользователя. Если техника работы с программой понятна сразу, без необходимости изучать инструкции, говорят, что она имеет интуитивно понятный интерфейс. Понятие развитый интерфейс пользователя предполагает, что у программы большие возможности, но учиться работать с ней непросто. Гибкий интерфейс означает, что с программой можно работать многими разными способами. Понятие жесткий интерфейс означает, что возможна только такая работа, которая предусмотрена инструкцией, и никакая другая. Понятие примитивный интерфейс означает, что интерфейс прост для изучения, но неудобен для работы.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА DOS

DOS – первая операционная система для персональных компьютеров, которая получила широкое распространение и была основной для компьютеров IBM PC с 1981 по 1995. Со временем она была практически вытеснена новыми, современными операционными системами Windows и Linux, но в ряде случаев DOS остается удобной и единственно возможной для работы на компьютере (например, в тех случаях, когда пользователь работает с устаревшей техникой или давно написанным программным обеспечением и т.п.)

С операционной системой DOS пользователи работают с помощью командной строки, у нее нет собственного графического интерфейса. Операционная система DOS позволила успешно работать с персональными компьютерами на протяжении 15 лет, тем не менее, эту работу нельзя назвать удобной. DOS выступала «посредником» между пользователем и компьютером и помогла превратить сложные команды обращения к дискам в более простые и понятные, но по мере развития сама «обросла» изобилием команд и стала сдерживать работу с компьютером. Так возникла необходимость в новом посреднике – тогда появились так называемые программы-оболочки.

Оболочка – это программа, которая запускается под управлением операционной системы и помогает пользователю работать с операционной системой. Программа – оболочка наглядно показывает всю файловую структуру компьютера: диски, каталоги, файлы. Файлы можно разыскивать, копировать, перемещать, удалять, сортировать, изменять и запускать, пользуясь всего лишь несколькими клавишами. Просто, наглядно, удобно. Одна из самых известных и распространенных во все мире программ-оболочек называется Norton Commander (NC). Оболочка NC скрывает от пользователя множество неудобств, возникающих при работе с файловой системой MS DOS, например, такие, как необходимость набирать команды из командной строки. Простота и удобство в использовании– вот что делает оболочки типа NC популярными и в наше время (к ним можно отнести QDos, PathMinder, XTree, Dos Navigator, Volkov Commander и др.). Принципиально отличаются от них графические оболочки Windows 3.1 и Windows 3.11. В них применяется концепция так называемых «окон», которые можно открывать, перемещать по экрану и закрывать. Эти окна «принадлежат» различным программам и отражают их работу.

В DOS используется файловая система FAT. Одним из ее недостатков являются жесткие ограничения на имена файлов и каталогов. Имя может состоять не более чем из восьми символов. Расширение указывается после точки и состоит не более чем из трех символов. Расширение в имени файла не является обязательным, оно добавляется для удобства, так как расширение позволяет узнать, какая программа создала его и тип содержимого файла. DOS не делает различий между одноименными строчными и прописными буквами. Кроме букв и цифр имя и расширение файла могут состоять из следующих символов: -, _, $, #, &, @, !, %, (,), {, }, ‘, ^. Примеры имен файлов в MS DOS: doom.exe, referat.doc.

Так как DOS была создана довольно давно, она не соответствует требованиям, предъявляемым к современным операционным системам. Она не может напрямую использовать большие объемы памяти, устанавливаемые в современные компьютеры. В файловой системе используются только короткие имена файлов, плохо поддерживаются разные устройства типа звуковых карт, видео-ускорителей и т.д.

В DOS не реализована мультизадачность, т.е. она не может естественным образом выполнять несколько задач (работающих программ) одновременно. У DOS нет никаких средств контроля и защиты от несанкционированных действий программ и пользователя, что привело к появлению огромного количества так называемых вирусов.

Некоторые компоненты операционной системы DOS: дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS (они могут называться и по-другому, например IBMBIO.COM и IBMDOS.COM для PC DOS) помещаются в оперативную память при загрузке и остаются в ней постоянно. Файл IO.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода, а MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги операционной системы.

Командный процессор DOS обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в дисковом файле COMMAND.COM на диске, с которого загружается операционная система. Некоторые команды пользователя, например type, dir или copy, командный процессор выполняет сам. Такие команды называются внутренними или встроенными. Для выполнения остальных (внешних) команд пользователя командный процессор ищет на дисках программу с соответствующим именем и, если находит ее, загружает в память и передает ей управление. По окончании работы программы командный процессор удаляет программу из памяти и выводит сообщение о готовности к выполнению команд (приглашение DOS).

Внешние команды DOS – это программы, поставляемые вместе с операционной системой в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например форматирование дискет (format.com), проверку состояния дисков (scandisk.exe) и т. д.

Драйверы устройств – это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода DOS и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Например, с помощью драйвера DOS ramdrive.sys возможна работа с « электронным диском», т.е. частью памяти компьютера, с которой можно работать так же, как с диском. Драйверы помещаются в память компьютера при загрузке операционной системы, их имена указываются в специальном файле CONFIG.SYS. Такая схема облегчает добавление новых устройств и позволяет делать это, не затрагивая системные файлы DOS.

MICROSOFT WINDOWS

Графические оболочки Widows 1.0, Widows 2.0, Widows 3.0, Widows 3.1 и Widows 3.11 запускались под управлением MS DOS, то есть не были самостоятельными операционными системами. Но поскольку с появлением Windows открылись новые возможности, Windows называют не оболочкой, а средой. Среда Windows характеризуется следующими особенностями, отличающими ее от других программ-оболочек:

– Многозадачность. Есть возможность одновременно запускать несколько программ.

– Единый программный интерфейс. Взаимодействие между программами, написанными для Windows, организовано так, что есть возможность создавать данные в одних программах и переносить их в другие программы.

– Единый интерфейс пользователя. Разобравшись с тем, как работает одна программа, написанная для Windows, нетрудно разобраться с другой. Чем больше программ изучить, тем проще изучение последующей программы.

– Графический интерфейс пользователя. Файлы программ и данных отображаются на экране в виде значков. С файлами работают с помощью мыши.

– Единый аппаратно-программный интерфейс. Среда Windows обеспечивала совместимость разнообразного оборудования и программ. Изготовители оборудования не заботились о том, как « угадать», к какими программами их устройствам предстоит работать, они добивались только работы с Windows, а дальше Windows обеспечивала работу устройств. Точно также изготовители программ могли более не беспокоиться о работе с неизвестным им оборудованием. Их задача свелась к тому, чтобы обеспечить взаимодействие с Windows.

На смену операционной системе DOS с ее графическими оболочками Windows 3.1 и Windows 3.11 пришли полноценные операционные системы семейства MS Windows (сначала Windows 95, затем Windows 98, Windows 2000, Windows XP). В отличие от Windows 3.1 и Windows 3.11, они запускаются автоматически после включения компьютера (в том случае, если установлена только одна эта система).

В MS Windows для хранения файлов используется модификация файловой системы FAT – VFAT. В ней длина имен файлов и каталогов может достигать 256 символов.

В операционной системе Windows при работе с окнами и приложениями широко применяется манипулятор мышь. Обычно мышь используется для выделения фрагментов текста или графических объектов, установки и снятия флажков, выбора команд меню, кнопок панелей инструментов, манипулирования элементами управления в диалогах, «прокручивания» документов в окнах.

В Windows активно используется и правая кнопка мыши. Поместив указатель мыши на объекте и сделав щелчок правой кнопкой мыши, можно раскрыть так называемое «контекстное меню», содержащее наиболее употребительные команды, применимые к данному объекту.

Ярлыки обеспечивают доступ к программе или документу из различных мест, не создавая при этом нескольких физических копий файла. На рабочий стол можно поместить не только пиктограммы (значки) приложений и отдельных документов, но и папок. Папки – еще одно название каталогов (directories).

Существенным нововведением в Windows 95 стала Панель задач (Taskbar). Несмотря на небольшие функциональные возможности, она делает наглядным механизм многозадачности и намного ускоряет процесс переключения между приложениями по сравнению с предыдущими версиями Windows. Внешне панель задач представляет полосу, обычно располагающуюся в нижней части экрана, на которой размещены кнопки приложений и кнопка Пуск (Start). В правой ее части обычно присутствуют часы и небольшие пиктограммы программ, активных в данный момент.

Рабочий стол Windows сконструирован так, чтобы максимально облегчить работу пользователя-новичка и в то же время предоставить максимальные возможности его настройки в соответствии с конкретными нуждами опытных пользователей.

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА LINUX

Linux – это операционная система для IBM-совместимых персональных компьютеров и рабочих станций. Это многопользовательская операционная система с сетевой оконной графической системой X Window System. Операционная система Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Интернет и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.

Разработал эту операционную систему в начале 1990-х студент университета Хельсинки (Финляндия) Линус Торвальд при участии пользователей сети Интернет, сотрудников исследовательских центров, различных фондов и университетов.

Будучи традиционной операционной системой, Linux выполняет многие из функций, характерных для DOS и Windows, однако эта операционная система отличается особой мощью и гибкостью. Linux предоставляет в распоряжение пользователя персонального компьютера скорость, эффективность и гибкость Unix, используя при этом все преимущества персональных машин. При работе с мышью активно используются все три кнопки, в частности, средняя кнопка используется для вставки фрагментов текста.

С экономической точки зрения Linux обладает еще одним весьма существенным достоинством – это бесплатная система. Linux распространяется по генеральной открытой лицензии GNU в рамках фонда свободного программного обеспечения (Free Software Foundation), что делает эту операционную систему доступной для всех желающих. Linux защищена авторским правом и не находится в общедоступном пользовании, однако универсальная общественная лицензия GNU – это почти то же самое, что и передача в общедоступное пользование. Она составлена так, что Linux остается бесплатной и в то же время стандартизированной системой. Существует лишь один официальный вариант ядра Linux.

От Unix операционной системе Linux достались еще две замечательные особенности: она является многопользовательской и многозадачной системой. Многозадачность означает, что система может выполнять несколько задач одновременно. Многопользовательский режим – это режим, при котором в системе могут одновременно работать несколько пользователей, и каждый из них взаимодействует с системой через свой терминал. Еще одним из достоинств этой операционной системы является возможность ее установки совместно с Windows на один компьютер.

С помощью системы Linux можно любую персональную машину превратить в рабочую станцию. В наше время Linux является операционной системой для бизнеса, образования и индивидуального программирования. Университеты по всему миру применяют Linux в учебных курсах по программированию и проектированию операционных систем. Linux стал незаменим в широких корпоративных сетях, а также для организации Интернет-узлов и Web-серверов.

Современный Linux предоставляет возможность использовать несколько разновидностей графического интерфейса: KDE (K Desktop Environment), GNOME (GNU Network Model Environment) и другие. В каждой из этих оболочек пользователю предоставляется возможность работы сразу с несколькими рабочими столами (в то время как в MS Windows всегда один рабочий стол, который приходится загромождать окнами).

Компьютер предоставляет различные ресурсы для решения задачи, но чтобы сделать эти ресурсы легко доступными для человека и его программ, нужна операционная система. Она скрывает от пользователя сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Операционные системы могут предоставлять и другие возможности: средства защиты информации, хранящейся на дисках компьютера; работа нескольких пользователей на одном компьютере (многопользовательский режим), возможность подключения компьютера к сети, а также объединение вычислительных ресурсов нескольких машин и совместное их использование (кластеризация).

Анна Чугайнова

5.1. Для чего предназначена операционная система. Собираем компьютер своими руками

5.1. Для чего предназначена операционная система

Компьютер – это сложное устройство, состоящее из большого количества комплектующих. Сам он ничего не делает; чтобы заставить его работать, необходима программа, представляющая собой набор процессорных команд, – операционная система.

Главными составляющими ОС являются ядро, системные утилиты, драйверы и графическая оболочка. Каждый программный элемент выполняет свою функцию и следит, чтобы сохранялась стабильность работы операционной системы в целом.

Современные операционные системы являются многозадачными, то есть пользователь может запускать одновременно несколько приложений, наблюдая результат выполнения каждой из них. Это возможно благодаря конструкции ОС и функциональности современных процессоров – не зря операционные системы пишутся для процессора, а не наоборот. Современный процессор представляет собой не одноядерное, а двухъядерное и даже четырехъядерное решение, что увеличивает его производительность во много раз. Этим пользуется операционная система, оптимально распределяя ресурсы процессора между всеми запущенными процессами.

Главными характеристиками операционной системы являются стабильность ее работы и устойчивость к различным угрозам – внешним (вирусам) и внутренним (аппаратным сбоям и конфликтам). Сегодня выпускается два типа операционных систем – серверные и однопользовательские. Первые представляют собой серьезную программную реализацию, поскольку содержат механизмы, с помощью которых контролируются отношения и поддерживается локальная сеть. Вторые – облегченные, могут работать как автономно, так и в составе сети, подчиняясь ее правилам.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

НАЗНАЧЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ — Студопедия

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение ………………………………………………………………………….………3

2. Основная часть

а) Назначение операционной системы ……………………………………………………4

б) Эволюция операционных систем ……………………………………………..……….5

в) Эволюция операционной системы Microsoft Windows……………………………………..7

г) Классификация операционных систем ……………………………………………………12

3. Заключение………………………………………………………………………………15

4. Список использованной литературы…………………………………………………..16

ВВЕДЕНИЕ

Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система (ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как она определяет, с какими программами вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависят также производительность вашей работы, степень защиты ваших данных, необходимые аппаратные средства и т.д.

Операционная система скрывает от пользователя все сложные и ненужные подробности работы компьютера и предоставляет ему удобный и понятный интерфейс для работы.

Существует несколько видов операционных систем: DOS, Windows, UNIX и Linux разных версий и др.

Тема курсовой работы была мной выбрана не случайно, из вышесказанного можно судить, что именно ОС является главным элементом программного обеспечения, и поэтому я считаю тему «Назначение, эволюция и классификация операционных систем» актуальной на сегодняшний день и интересной для освещения. В своей курсовой работе я намерена рассказать о назначении операционных систем, их эволюции и классификации. В практической части с помощью программы Microsoft Office Excel 2003 я решу и приведу решение задачи. Условие задачи: «Бухгалтерии фирмы ООО «Ромашка» необходимо рассчитать и представить отчет по заработной плате сотрудников за месяц».

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

НАЗНАЧЕНИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Операционная система (ОС) – это программа, которая загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера. В общем, она играет роль связующего звена между аппаратурой компьютера и выполняемыми программами, а также пользователем (рис.1).

Рис.1. Схема взаимодействия пользователя и компьютера с помощью операционной системы

Сегодня существует большое количество разных типов операционных систем, отличающихся областями применения, аппаратными платформами и методами реализации. Естественно, это обуславливает и значительные функциональные различия этих ОС. Даже у конкретной операционной системы набор выполняемых функций зачастую определить не так просто – та функция, которая сегодня выполняется внешним по отношению к ОС компонентом, завтра может стать ее неотъемлемой частью и наоборот. Поэтому при изучении операционных систем очень важно из всего многообразия выделить те функции, которые присущи всем операционным системам как классу продуктов.

Функции операционной системы:

· связь с пользователем в реальном времени для подготовки устройств к работе, переопределение конфигурации и изменения состояния системы;

· выполнение операций ввода-вывода; в частности, в состав операционной системы входят программы обработки прерываний от устройств ввода-вывода, обработки запросов к устройствам ввода-вывода и распределения этих запросов между устройствами;

· управление памятью, связанное с распределением оперативной памяти между прикладными программами;

· управление файлами: основными задачами при этом являются обеспечение защиты, управление выборкой и сохранение секретности хранимой информации;

· обработка исключительных условий во время выполнения задачи;

· появление арифметической или машинной ошибки, прерываний, связанных с неправильной адресацией или выполнением привилегированных команд;

· вспомогательные функции, обеспечивающие организацию сетей, использование служебных программ и языков высокого уровня.

ЭВОЛЮЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

История любой отрасли науки или техники позволяет не только удовлетворить естественное любопытство, но и глубже понять сущность основных достижений этой отрасли, осознать существующие тенденции и правильно оценить перспективность тех или иных направлений развития. За почти полувековой период своего существования операционные системы прошли сложный путь, насыщенный многими важными событиями. Огромное влияние на развитие операционных систем оказали успехи в совершенствовании элементной базы и вычислительной аппаратуры, поэтому многие этапы развития ОС тесно связаны с появлением новых типов аппаратных платформ, таких как мини-компьютеры или персональные компьютеры. Серьезную эволюцию операционные системы претерпели в связи с новой ролью компьютеров в локальных и глобальных сетях.

Важнейшим фактором развития ОС стал Интернет. По мере того как эта Сеть приобретает черты универсального средства массовых коммуникаций, ОС становятся все более простыми и удобными в использовании, включают развитые средства поддержки мультимедийной информации, снабжаются надежными средствами защиты.

Этапы развития ОС приведены в виде следующей схемы:

История ОС насчитывает примерно полвека. Она во многом определялась и определяется развитием элементной базы и вычислительной аппаратуры.

Первые цифровые вычислительные машины, появившиеся в начале 40-х годов, работали без операционных систем, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления.

Прообразом современных операционных систем явились мониторные системы середины 50-х, которые автоматизировали действия оператора по выполнению пакета заданий.

В 1965-1975 годах переход к интегральным микросхемам открыл путь к появлению следующего поколения компьютеров, ярким представителем которых является IBM/360. В этот период были реализованы практически все основные концепции, присущие современным ОС: мультипрограммирование, мультипроцессирование, многотерминальный режим, виртуальная память, файловые системы, разграничение доступа и сетевая работа.

Реализация мультипрограммирования потребовала внесения очень важных изменений в аппаратуру компьютера. В процессорах появился привилегированный и пользовательский режимы работы, специальные регистры для быстрого переключения с одной задачи на другую, средства защиты областей памяти, а также развитая система прерываний.

7

В конце 60-х были начаты работы по созданию глобальной сети ARPANET, явившейся отправной точкой для Интернета, — глобальной общедоступной сети, которая стала для многих сетевых ОС испытательным полигоном, позволившим проверить в реальных условиях возможности их взаимодействия, степень масштабируемости, способность работы при экстремальной нагрузке.

К середине 70-х годов широкое распространение получили мини-компьютеры. Архитектура мини-компьютеров была значительно упрощена по сравнению с мэйнфреймами, что нашло отражение и в их ОС. Экономичность и доступность мини-компьютеров послужила мощным стимулом для создания локальных сетей. Предприятие, которое теперь могло позволить себе иметь несколько мини-компьютеров, нуждалось в организации совместного использования данных и дорогого периферийного оборудования. Первые локальные сети строились с помощью нестандартного коммуникационного оборудования и нестандартного программного обеспечения.

С середины 70-х годов началось массовое использование UNIX, уникальной для того времени ОС, которая сравнительно легко переносилась на различные типы компьютеров. Хотя ОС UNIX была первоначально разработана для мини-компьютеров, ее гибкость, элегантность, мощные функциональные возможности и открытость позволили ей занять прочные позиции во всех классах компьютеров.

В конце 70-х годов был создан рабочий вариант стека протоколов TCP/IP. В 1983 году стек протоколов TCP/IP был стандартизован. Независимость от производителей, гибкость и эффективность, доказанные успешной работой в Интернете, сделали протоколы TCP/IP не только главным транспортным механизмом Интернета, но и основным стеком большинства сетевых ОС.

Начало 80-х годов связано со знаменательным для истории операционных систем событием–появлением персональных компьютеров, которые послужили мощным катализатором для бурного роста локальных сетей, создав для этого отличную материальную основу в виде десятков и сотен компьютеров, расположенных в пределах одного здания. В результате поддержка сетевых функций стала для ОС персональных компьютеров необходимым условием.

В 80-е годы были приняты основные стандарты на коммуникационные технологии для локальных сетей: в 1980 году — Ethernet, в 1985 — Token Ring, в конце 80-х — FDDI. Это позволило обеспечить совместимость сетевых ОС на нижних уровнях, а также стандартизовать интерфейс ОС с драйверами сетевых адаптеров.

К началу 90-х практически все ОС стали сетевыми, способными поддерживать работу с разнородными клиентами и серверами. Появились специализированные сетевые ОС, предназначенные исключительно для выполнения коммуникационных задач, например система IOS компании Cisco Systems, работающая в маршрутизаторах.

Особое внимание в течение всего последнего десятилетия уделялось корпоративным сетевым ОС, для которых характерны высокая степень масштабируемости, поддержка сетевой работы, развитые средства обеспечения безопасности, способность работать в гетерогенной среде, наличие средств централизованного администрирования и управления.

ЭВОЛЮЦИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ Microsoft Windows

Windows 1.0 — 20 ноября 1985 года

Использование мыши для системной навигации. В комплект приложений входили: MS-DOS файловый менеджер, или программа для управления файлами (MS-DOS File Program), календарь, блокнот, калькулятор, часы и телекоммуникационная программа, позволяющая планировать свою деятельность. Пользователи могли переключаться между приложениями без необходимости перезагружать их и закрывать. ОС поддерживала 256 цветов, изменяемый размер окон, включала то, что мы сегодня называем Панелью управления (Control Panel), с теми элементами управления интерфейсом, которые мы можем наблюдать и в более поздних, сегодняшних версиях Windows: элементы меню, элементы прокрутки окон, текстовые элементы и т. д.

Windows 2.0 — 2 апреля 1987 года

ОС несла все те же самые приложения, что и Windows 1.0, однако элементы ее управления были значительно улучшены (улучшенные скоростные характеристики процессора Intel 286, возможность дополнительной памяти (expanded memory) и возможность взаимодействия приложений (inter-application communication), используя DDE). VGA-графический стандарт, пользователи могли свободно изменять размер окон и перемещать их в любую область экрана. Комбинации клавиатурных клавиш. Могла использовать только 640 кб памяти MS-DOS.

Windows 3.0 — 6 апреля 1992 года

Многообразие шрифтов true type (готовность системы для более комплексных задач обработки текст). Встроенная поддержка аудиодевайсов, поддержка воспроизведения видео, появление цветных хранителей экрана. Имела недостаток: в ОС не было встроенной поддержки сети.

Операционные системы, их назначение и разновидности — Студопедия

Операционная система (ОС) — это совокупность программ, выполняющих две основные функции: предоставление пользователю удобств виртуальной машины и повышение эффективности использования компьютера при рациональном управлении его ресурсами.

Виртуальная машина — это функциональный эквивалент воображаемого компьютера с заданной конфигурацией, моделируемый программно-аппаратными средствами реального компьютера. ОС скрывает от пользователя особенности физического расположения информации на дисках и осуществляет обработку прерываний (прекращение вычислительного процесса, вызванное требованиями на обслуживание других устройств), управление таймерами и оперативной памятью. В результате пользователю предоставляется виртуальная машина, реализующая работу на логическом уровне.

К современным операционным системам предъявляются следующие требования:

— совместимости — ОС должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС;

— переносимости — обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;

— надежности и отказоустойчивости — предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов;

— безопасности — ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;

— расширяемости — ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;

— производительности — система должна обладать достаточным быстродействием.

По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС однозадачные (MS DOS, ранние версии PC DOS) и многозадачные (OS/2, UNIX, Windows).

Однозадачные ОС предоставляют пользователю виртуальную машину и включают средства управления файлами, периферийными устройствами и средства общения с пользователем. Многозадачные ОС дополнительно управляют разделением между задачами совместно используемых ресурсов. Многозадачность бывает невытесняющая (NetWare, Windows3/95/98) и вытесняющая (Windows NT, OS/2, UNIX). В первом случае активный процесс по окончании сам передает управление ОС для выбора из очереди другого процесса. Во втором — решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимает ОС.

По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на однопользовательские (MSDOS, Windows 3x, ранние версии OS/2) и многопользовательские (UNIX, WINDOWS NT). В многопользовательских системах присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.

В сетевой ОС присутствуют средства передачи данных между компьютерами по линиям связи и реализация протоколов передачи данных.

Кроме ОС, ориентированных на определенный тип аппаратной платформы, существуют мобильные ОС, легко переносимые на разные типы компьютеров (UNIX). В таких ОС аппаратно-зависимые места локализованы и при переносе системы переписываются. Аппаратно-независимая часть реализуется на языке программирования высокого уровня, как правило, на языке Си, и перекомпилируется при переходе на другую платформу.

В настоящий момент около 90 % компьютеров используют ОС Windows. Более широкий класс ОС ориентирован для использования на серверах. К этому классу ОС относятся семейство Unix, разработки фирмы Microsoft (MS DOS и Windows), сетевые продукты Novell и корпорации IBM.

UNIX— многопользовательская, многозадачная ОС, включает достаточно мощные средства защиты программ, и файлов различных пользователей. ОС UNIX является машино независимой, что обеспечивает высокую мобильность ОС и легкую переносимость прикладных программ на компьютеры различной архитектуры. Важной особенностью ОС семейства UNIX является ее модульность и обширный набор сервисных программ, которые позволяют создать благоприятную операционную обстановку для пользователей программистов (т.е. система особенно эффективна для специалистов — прикладных программистов).

Независимо от версии общими для UNIX чертами являются многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа; реализация многозадачной обработки в режиме разделения времени; переносимость системы путем написания основной части на языке Си.

Недостаток UNIX — большая ресурсоемкость, и для небольших однопользовательских систем на базе персональных компьютеров она, чаще всего, является избыточной.

В целом ОС семейства UNIX ориентированы, прежде всего, на большие локальные (корпоративные) и глобальные сети, объединяющие работу тысяч пользователей. Большое распространение UNIX и ее версия LINUX получили в сети Internet, где важнейшее значение имеет машино независимость ОС.

ОС MS DOS широко использовалась для персональных компьютеров, построенных на базе процессоров Intel 8088 — 80486.

В настоящее время MS DOS для управления персональными компьютерами практически не применяется. Однако ее не следует считать полностью исчерпавшей свои возможности и потерявшей актуальность. Низкие требования к аппаратным ресурсам оставляют DOS перспективной для практического использования. Так, в 1997 году компания Caldera начала работы по адаптации DR DOS (аналог MS DOS) к рынку встроенных ОС мелких высокоточных устройств, присоединяемых к Internet и интранет- сетям. К этим устройствам относятся кассовые аппараты, факсы, персональные цифровые ассистенты, электронные записные книжки и др.

Операционные системы Windows– это семейство операционных систем, включающих: Windows 3.1, Windows for Workgroups 3.11, Windows 9Х, Windows NT, Windows 2000, Windows ME (первые две обычно называют операционными оболочками, поскольку ОС DOS для них устанавливалась отдельно).

Windows 95 характеризуется простотой инсталляции, невысокими уровнями защиты данных и устойчивости к сбоям приложений. Windows95 обладает интуитивно понятным интерфейсом, поддерживает технологию plug-and-play, содержит встроенные средства для сетевой работы.

Windows98 является развитием Windows95. Эта версия тесно интегрирована с Web-броузером Internet Explorer и содержит большое количество драйверов к старым и новым устройствам. Пользователи отмечают упрощенный процесс инсталляции ОС, пониженные по сравнению с NT требования к мощности процессора, объему памяти и дисковому пространству.

Одной из разновидностей Windows является ОС Windows CЕ. Эта линия ОС предназначена для использования на портативных компьютерах. Windows CE представляет собой 32-разрядную объектно-ориентированную многозадачную ОС, Имеет встроенные функции энергосбережения. Версия Windows EC 3.0 (2000) приближается по своим возможностям к системам реального времени. Основная часть этой компактной ОС записана в перепрограммируемое ПЗУ портативных компьютеров.

Windows NT 5.0 или Windows 2000 — полностью 32-разрядная ОС с приоритетной многозадачностью, улучшенной реализацией работы с памятью и изначально проектировалась со средствами обеспечения надежности, защиты и управления. Windows 2000 выпускается в четырех вариантах: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server и Windows 2000 DataCenter Server. Эти версии отличаются количеством входящих в поставку служб и программ, степенью поддержки аппаратного обеспечения.

Операционная система OS/2(Operating system/2) является однопользовательской многозадачной ОС, односторонне (MS DOS —> OS/2) программно совместимой с MS DOS и предназначенной для работы с МП 80386 и выше (ПК IBM PC и PS/2). OS/2 может одновременно выполнять до 16 программ (каждая из них в своем сегменте памяти), но среди них только одну, подготовленную для MS DOS.

Важными особенностями OS/2 является наличие многооконного интерфейса пользователя; программных интерфейсов для работы с системой баз данных; эффективных программных интерфейсов для работы в локальных вычислительных сетях. К недостаткам OS/2 относится в первую очередь сравнительно небольшой объем программных приложений, наработанных к настоящему времени.

Понятие и назначение операционных систем.

Понятие и назначение операционных систем.

Операционная система (ОС) — комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) и удобства работы с ней.

Вычислительная система — взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.

Назначение ОС — организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.

Интерфейс — совокупность аппаратных и программных средств, необходимых для подключения периферийных устройств к ПЭВМ

В соответствии с условиями применения различают три режима ОС: пакетной обработки, разделения времени и реального времени:

· в режиме пакетной обработки ОС последовательно выполняет собранные в пакет задания. В этом режиме пользователь не имеет контакта с ЭВМ, получая лишь результаты вычислений.

· в режиме разделения времени ОС одновременно выполняет несколько задач, допуская обращение каждого пользователя к ЭВМ.

· в режиме реального времени ОС обеспечивает управление объектами в соответствии с принимаемыми входными сигналами. Время отклика ЭВМ с ОС реального времени на возмущающее воздействие должно быть минимальным.

Назначение и роль программного обеспечения.

Программы в составе системного, прикладного,

Факты о Linux

Linux — семейство бесплатных операционных систем, представленных в десятках, если не сотнях разновидностей. Всех их объединяет прежде всего открытость: фактически любой программист может написать на основе существующих дистрибутивов ОС Linux свою собственную версию Linux.

Один из первых известных дистрибутивов Linux был разработан финским программистом Линусом Торвальдсом. В 1991 году он был показан IT-сообществу. Впоследствии наработки Линуса получили дальнейшее развитие при участии групп энтузиастов бесплатного ПО со всего мира. Самые популярные версии Linux сегодня — Mint, Ubuntu, Debian, Fedora.

Операционные системы Linux отлично приспособлены для администрирования серверов. Поэтому наибольшую востребованность данные ОС имеют среди корпораций — в частности, в сфере предоставления услуг хостинга, в сегменте облачных решений. В сегменте ПК, ориентированных на частных пользователей, популярность Linux значительно уступает Windows, несмотря на то, что по базовым функциям современные дистрибутивы Linux, в принципе, сопоставимы с возможностями ОС от Microsoft.

На базе Linux вместе с тем разработана самая популярная ОС для смартфонов и планшетов — Android. Которая, в свою очередь, по распространенности значительно опережает мобильную версию Windows.

ОС Linux считаются UNIX-подобными. Это связано с тем, что Линус Торвальдс и его единомышленники использовали при создании своей бесплатной операционной системы ключевые концепции, реализованные в другом семействе ОС — UNIX. Данный факт предопределил появление тезиса о том, что Linux и UNIX — это две версии одной и той же ОС, и разница между ними совсем небольшая.

Факты о UNIX

UNIX — это тоже семейство операционных систем. Первая реализация ОС UNIX появилась в 1969 году. Большинство современных версий UNIX, в отличие от Linux, являются коммерческими ОС. В их числе — OS X, Mac OS, iOS — операционные системы для устройств Apple, а еще такие решения, как Sun Solaris (разработанная компанией Sun Microsystems, а с 2010 корпорацией Oracle), AIX (ОС компании IBM), HP-UX ((эйч-пи-юкс) — проприетарная версия операционной системы UNIX фирмы Hewlett Packard).

У решений, созданных на базе концепций UNIX, в большинстве случаев есть закрытый исходный код. То есть внести легальные изменения в тот или иной дистрибутив программисты, не имеющие отношения к компании-разработчику конкретной версии ОС, не могут.

Сейчас ОС семейства UNIX, как и Linux, в основном задействуются в среде корпораций — как инструмент управления серверами. Однако значительна распространенность соответствующих решений также и в сегменте ПК для частных пользователей, поскольку платформа Mac управляется OS X либо ее предшественницей — ОС Mac OS, базирующимися на UNIX.

Кроме того, компания Apple — один из ключевых игроков рынка мобильных гаджетов. Устройства iPhone, iPad управляются iOS, также относящейся, как мы отметили выше, к UNIX-системам.

Принципиальные отличия Linux и UNIX

С точки зрения технологий семейства UNIX и Linux очень близки. Так, например, многие программы, созданные для Linux, можно без проблем адаптировать для ОС UNIX, не переписывая их исходный код. Это во многом предопределяет, в частности, легкость одновременного создания разработчиками мобильных приложений версий соответствующего ПО для Android и iOS. Большое количество современных программ для Linux изначально появлялись как бесплатные версии аналогичных решений, работающих в UNIX.

Команды, с помощью которых управляется Linux, в значительной мере идентичны тем, что задействуются в UNIX. Оба семейства ОС базируются на единой концепции администрирования данных, сущность которой — в выстраивании политики формирования разрешений на исполнение тех или иных файлов. Так, в ОС UNIX и Linux весьма затруднены несанкционированный запуск программ и модификация данных. Это предопределяет, в частности, высокую степень устойчивости обоих семейств ОС к вирусам.

Современные IT-эксперты сходятся во мнении, что ключевой критерий в данном случае — отношение разработчиков семейства ОС к извлечению прибыли. Большинство решений, базирующихся на UNIX, — платные виды ПО с закрытым кодом, который в основном на правах собственности принадлежит разработчику соответствующего ПО. В свою очередь, ОС Linux — некоммерческие, так же как и программы для них, и при этом их коды открыты для сторонних разработчиков.

Бесплатность Linux и коммерческая ориентированность UNIX предопределяют ряд иных принципиальных различий между рассматриваемыми семействами ОС.

В числе таковых — более узкая технологическая специализация UNIX. Во многом — как раз таки в силу закрытости кода. Операционные системы данного семейства, как правило, создаются для конкретных платформ. Например, HP-UX может функционировать исключительно на процессорах PA-RISC от HP, а также Itanium, являющихся совместной разработкой HP и Intel. Системы OS X, Mac OS и iOS работают только на устройствах от Apple. То же можно сказать и о поддержке ОС на базе UNIX файловых систем. В основном конкретный дистрибутив ОС, основанный на UNIX, способен работать с 1-2 стандартами соответствующего типа.

В свою очередь, Linux-решения менее стандартизованы. Дистрибутивы «десктопных» версий Linux можно ставить на компьютеры с процессорами AMD, Intel, при необходимости — адаптировать, к примеру, к российским чипам «Эльбрус». ОС Android — также «мультибрендовое» решение, его используют десятки производителей гаджетов. Касательно поддержки файловых систем — Linux здесь также более универсальна, чем UNIX. Современные дистрибутивы Linux прекрасно работают даже с файловыми системами для Windows — такими как FAT32, NTFS.

Можно отметить, что на современном рынке цифровых решений оформилось неофициальное противостояние Linux и UNIX:

· в сегменте ПК ОС Linux, устанавливаемые на любые открытые IBM-платформы, как и Windows, являются конкурентами OS X и Mac OS, которые инсталлируются на компьютерах Apple;

· в сегменте мобильных гаджетов ОС Android, устанавливаемые на смартфоны и планшеты разных брендов, являются конкурентами iOS, которая ставится на iPhone и iPad, также выпускаемые Apple.

В первом случае Linux ощутимо проигрывает UNIX: доля систем первого типа на мировом рынке ПК, по данным Net Applications, — 1,34 %, доля Mac OS и OS X — порядка 7,11 %. В сегменте мобильных гаджетов девайсы под управлением Android на базе Linux, по версии IDC, занимают порядка 81,5 %, iOS — 14,8 %.

Сравнительнаятаблица

Файловая система

Файловая система (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т.п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов и (каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API (интерфейс программирования приложений) для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа, — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

С точки зрения операционной системы, весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше). Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

Задачи файловой системы

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

· именование файлов;

· программный интерфейс работы с файлами для приложений;

· отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

· организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

· содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).

В многопользовательских системах появляется ещё одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

Понятие и назначение операционных систем.

Операционная система (ОС) — комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) и удобства работы с ней.

Вычислительная система — взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.

Назначение ОС — организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.

Интерфейс — совокупность аппаратных и программных средств, необходимых для подключения периферийных устройств к ПЭВМ

В соответствии с условиями применения различают три режима ОС: пакетной обработки, разделения времени и реального времени:

· в режиме пакетной обработки ОС последовательно выполняет собранные в пакет задания. В этом режиме пользователь не имеет контакта с ЭВМ, получая лишь результаты вычислений.

· в режиме разделения времени ОС одновременно выполняет несколько задач, допуская обращение каждого пользователя к ЭВМ.

· в режиме реального времени ОС обеспечивает управление объектами в соответствии с принимаемыми входными сигналами. Время отклика ЭВМ с ОС реального времени на возмущающее воздействие должно быть минимальным.



Что такое операционная система? (с иллюстрациями)

Операционная система — это программа, предназначенная для запуска других программ на компьютере. Операционная система компьютера — его самая важная программа. Он считается основой компьютера, управляющим как программными, так и аппаратными ресурсами. Операционные системы отвечают за все, от управления и выделения памяти до распознавания ввода с внешних устройств и передачи вывода на компьютерные дисплеи. Они также управляют файлами на жестких дисках компьютеров и управляют периферийными устройствами, такими как принтеры и сканеры.

Настольный ПК.

Операционная система большой компьютерной системы должна сделать еще больше. Такие операционные системы контролируют разные программы и пользователей, следя за тем, чтобы все работало бесперебойно и без помех, несмотря на то, что множество устройств и программ используются одновременно.Операционная система также играет жизненно важную роль в обеспечении безопасности. Его работа включает предотвращение доступа неавторизованных пользователей к компьютерной системе.

Центральный процессор.

Существуют многопользовательские, многопроцессорные, многозадачные, многопоточные операционные системы и операционные системы реального времени.Многопользовательская операционная система позволяет нескольким пользователям запускать программы одновременно. Этот тип операционной системы может использоваться всего несколькими людьми или сотнями из них. Фактически, есть несколько операционных систем, которые позволяют тысячам людей запускать программы одновременно.

Операционная система может использоваться для управления файлами на жестком диске компьютера.

Многопроцессорная операционная система позволяет программе работать более чем на одном центральном процессоре (ЦП) одновременно. Это может очень пригодиться в некоторых рабочих средах, в школах и даже в некоторых ситуациях домашнего компьютера. Многозадачные операционные системы работают немного иначе; они позволяют запускать более одной программы одновременно. Многопоточные операционные системы еще больше различаются, позволяя одновременно использовать различные части одной программы.

Многозадачные операционные системы могут одновременно запускать более одной программы.

Операционные системы реального времени позволяют компьютерам обрабатывать ввод и мгновенно реагировать на него. Обычно операционные системы общего назначения, такие как дисковая операционная система (DOS), не считаются реальным временем, так как им могут потребоваться секунды или минуты для ответа на ввод.Операционные системы реального времени обычно используются, когда компьютеры должны незамедлительно реагировать на последовательный ввод информации. Например, в навигации могут использоваться операционные системы реального времени.

Современные операционные системы, как правило, имеют графические пользовательские интерфейсы (GUI), в которых для ввода используются указывающие устройства.Мышь является примером такого указывающего устройства, как и стилус. Обычно используемые операционные системы для IBM-совместимых персональных компьютеров включают Microsoft Windows, Linux и Mac OS X.

Операционная система компьютера — один из наиболее важных аспектов.
.Определение операционной системы

| Что такое операционная система?

Главная »СРОК» O »

Кайти Нортон

Операционная система (ОС) — это программа, которая служит интерфейсом между другими приложениями и оборудованием на компьютере или мобильном устройстве. Настольные операционные системы выполняют базовые задачи, такие как распознавание ввода с клавиатуры, отправка вывода на экран дисплея, управление файлами и каталогами на накопителе и управление периферийными устройствами, такими как принтеры.Операционные системы на более крупных устройствах могут также поддерживать множество дополнительных операций, включая многозадачность, многопользовательское управление, многопроцессорность и многопоточность.

Функции операционной системы

Хотя некоторые операционные системы предлагают уникальные функции или дизайн, в основе большинства из них лежит единый набор функций:

• Пользовательский интерфейс, графический интерфейс пользователя (GUI) или интерфейс командной строки (CLI), предоставляет пользователям возможность взаимодействовать с операционной системой и выполнять операции вне приложения.Основное различие между этими типами пользовательских интерфейсов заключается в том, что интерфейс командной строки использует текстовый терминал, тогда как графический интерфейс пользователя предоставляет визуальный рабочий стол со значками и виртуальными кнопками.
• Программная платформа — это то, что дает прикладным программам основу для работы. В большинстве случаев операционная система запускает и обслуживает приложения, упрощает ввод и вывод данных с оборудования и управляет ресурсами, используемыми для запуска приложения. Эти приложения также могут отправлять запросы операционной системе для выполнения определенных задач с помощью интерфейса прикладных программ (API).
• Ядро обеспечивает базовое управление аппаратным обеспечением устройства. Сюда входят центральный процессор (ЦП), память, порты USB, графические устройства и устройства хранения.

Настольные операционные системы

Большинство устройств поставляются с предустановленной операционной системой. Таким образом, операционная система устройства зависит от производителя оборудования. На настольном или портативном компьютере обычно используется одна из следующих операционных систем:

• Microsoft Windows составляет самую большую долю операционных систем, используемых сегодня.Microsoft распространяет Windows на своей линейке устройств Surface, а также предоставляет лицензии на программное обеспечение почти всем производителям ПК, включая Dell, HP, Lenovo, Asus и Acer.
• macOS (ранее Mac OS X) — это операционная система исключительно для устройств Apple. Компания Apple, известная своей закрытой архитектурой, разработала macOS для работы исключительно на своей коллекции ноутбуков и настольных компьютеров Mac.
• Linux — это операционная система с открытым исходным кодом, которая свободно распространяется для ряда аппаратных платформ.Семейство ОС Linux было разработано в 1990-х годах как производная от коммерческой операционной системы UNIX.

Мобильные операционные системы

Большинство мобильных устройств, от смартфонов до планшетов и умных часов, имеют специальные операционные системы, обеспечивающие уникальные функции. Поскольку эти устройства обычно меньше по размеру и предлагают ограниченные ресурсы, операционные системы отдают приоритет эффективности и быстродействию. Среди популярных разработчиков операционных систем для мобильных устройств:

• Apple, которая разработала отдельные операционные системы для каждого из своих мобильных устройств: iOS для iPhone, iPadOS и watchOS.Наряду с macOS каждая из этих операционных систем использует iCloud для создания удобного взаимодействия с пользователем на всех устройствах.
• Microsoft, которая включила поддержку планшетов в выпуск Windows 10 2015 года.
• Google, чья операционная система Android доминирует на рынке планшетов и смартфонов. Линия планшетов Amazon Fire использует адаптированную версию программного обеспечения Android под названием Fire OS, которая поддерживает большинство основных функций, но уделяет больше внимания сервисам Amazon, таким как Prime Video, Amazon Music, Kindle и Audible.

Операционные системы реального времени

Некоторые операционные системы встроены в устройства, которые служат нишевым целям, например медицинские устройства, банкоматы и устройства для умного дома. Эти операционные системы называются операционными системами реального времени (RTOS), потому что они выполняют действия в течение установленного периода времени и обрабатывают данные сразу после их получения. ОСРВ обычно намного легче мобильной или настольной операционной системы, поэтому она разработана для выполнения ограниченного числа операций с высокой эффективностью и надежностью.

НОВОСТИ ВЕБОПЕДИИ

Будьте в курсе последних событий в терминологии Интернета с помощью бесплатного информационного бюллетеня Webopedia. Присоединяйтесь, чтобы подписаться сейчас.

.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И УТИЛИТЫ

Обзор операционной системы

Операционная система (сокращенно ОС) — это тип системного программного обеспечения, которое действует как мачтовый контроллер для всех действий, которые происходят в компьютерной системе. Это один из факторов, определяющих ваш компьютер , совместимость, и платформу. Операционная система взаимодействует с с прикладным программным обеспечением, драйверами устройств и оборудованием, чтобы управлять ресурсами компьютера.Термин ресурс относится к любому компоненту, который требуется для выполнения работы. Например, процессор — это ресурс. ОЗУ, дисковое пространство и периферийные устройства также являются ресурсами.

Операционная система управляет разными задачами:

– Управление памятью . ОС выделяет определенную область ОЗУ для каждой открытой и запущенной программы. ОС сама по себе является программой, поэтому ей также требуется место в ОЗУ. Микропроцессор работает с данными и выполняет инструкции, хранящиеся в ОЗУ — одном из самых важных ресурсов вашего компьютера.Если вы хотите запускать более одной программы одновременно, ОС должна выделить определенные области памяти для каждой программы. Когда выполняется несколько программ, операционная система должна гарантировать , что инструкции и данные из одной области памяти не «просачиваются» в область, выделенную для другой программы. Если операционная система перестает работать и не работает, защищает область памяти каждой программы, данные могут быть повреждены, программы могут «вылетать», а ваш компьютер отображает сообщения об ошибках.

— Управление ресурсами процессора. Операционная система также управляет микропроцессором — только на чуть более высоком уровне. Каждый цикл микропроцессора компьютера — это ресурс для выполнения задач. Многие виды деятельности, называемые «процессами» — конкурируют с за внимание микропроцессора вашего компьютера. ОС должна обеспечивать и , что каждый «процесс» деятельности получает свою долю циклов микропроцессора. Компьютер может использовать преимущества технологий повышения производительности, таких как многозадачность , многопоточность , , многопроцессорность, двухъядерный процессор или несколько процессоров .

— Следите за ресурсами хранения. ОС хранит и извлекает файлов с ваших дисков и компакт-дисков. Он запоминает имена и расположение всех ваших файлов и отслеживает пустые места, где могут быть сохранены новые файлы.

— Обеспечьте, чтобы вход и выход осуществлялись упорядоченно. ОС взаимодействует с программным обеспечением драйвера устройства, поэтому данные могут беспрепятственно перемещаться между компьютером и этими периферийными ресурсами.ОС использует «буферы» для сбора и хранения данных, пока компьютер занят другими задачами.

— Установить основные элементы пользовательского интерфейса. Пользовательский интерфейс может быть , определенным как комбинация аппаратного и программного обеспечения, которая помогает людям и компьютерам общаться друг с другом. Пользовательский интерфейс вашего компьютера включает устройство отображения, мышь и клавиатуру, которые позволяют вам просматривать компьютерную среду и управлять ею. Он также включает элементы программного обеспечения, такие как меню и кнопки панели инструментов. A графический интерфейс пользователя (GUI) содержит меню и значки , которыми можно управлять одним щелчком мыши. Интерфейс командной строки требует запоминания и ввода команд.

Практически для всех ПК, серверов, рабочих станций, мэйнфреймов и суперкомпьютеров программа операционной системы довольно велика, поэтому большая ее часть хранится на жестком диске. Небольшая программа начальной загрузки операционной системы хранится в ПЗУ и предоставляет инструкции, необходимые для загрузки ядра операционной системы в память при загрузке системы.Эта основная часть ОС, называемая ядром , предоставляет наиболее важные службы операционной системы, такие как управление памятью и доступ к файлам. Ядро всегда остается в ОЗУ все время, пока ваш компьютер включен. Другие части ОС, такие как утилиты настройки, загружаются в оперативную память по мере необходимости.

Многие операционные системы предоставляют полезные инструменты, называемые служебными программами операционной системы, которые вы можете использовать для управления и настройки вашего компьютерного оборудования и рабочей среды.Доступ к ним обычно осуществляется с помощью графического интерфейса пользователя, например знакомого рабочего стола Windows. Наиболее популярными из них являются: запуск программ, управление файлами, получение помощи, настройка пользовательского интерфейса и настройка оборудования.

Одна операционная система может лучше подходить для одних вычислительных задач, чем другие. Чтобы понять их сильные стороны , и слабые стороны, операционные системы неофициально классифицируются с использованием одного или нескольких из следующих терминов:

Однопользовательская операционная система предполагает, что будет иметь дело с одним набором устройств ввода — теми, которыми может управлять только один пользователь.

Многопользовательская операционная система позволяет одному компьютеру обрабатывать одновременных запросов ввода, вывода и обработки от множества пользователей. Одна из самых сложных задач — это расписать всю обработку запросов , которые должен выполнять централизованный компьютер.

Сетевая операционная система предоставляет услуги связи и маршрутизации, которые позволяют компьютерам совместно использовать данные, программы и периферийные устройства .Основное различие между сетевой ОС и многопользовательской ОС заключается в том, что многопользовательские операционные системы планируют обработку запросов на централизованном компьютере, тогда как сетевая операционная система просто направляет данные и программы на локальный компьютер каждого пользователя, где и происходит фактическая обработка.

Операционная система для настольных ПК — это операционная система, разработанная для персонального компьютера. Обычно эти операционные системы рассчитаны на , вмещают одного пользователя, но могут также обеспечивать возможности сети.

Windows — самая продаваемая операционная система. По количеству и разнообразию программ, запускаемых в Windows, не может сравниться ни одна другая операционная система, и этот факт способствует ее доминирующему положению в качестве наиболее широко используемой операционной системы для настольных ПК.

Служебное программное обеспечение — это тип системного программного обеспечения, которое предназначено для выполнения специализированных задач, таких как обслуживание системы , или обеспечение безопасности. Служебное программное обеспечение, которое не поставляется с операционной системой, часто называют служебной программой сторонних производителей.В прошлые годы антивирусное ПО было популярной категорией сторонних утилит. С недавним наплывом нежелательной рекламы, попыток вторжения и спама, такие утилиты, как блокировщики рекламы, персональные брандмауэры и фильтры спама, также стали бестселлерами. Родители используют программное обеспечение для фильтрации, чтобы заблокировать доступ своих детей к нежелательным веб-сайтам. Еще одна популярная категория служебных программ — системные утилиты. Эти утилиты отслеживают и исправляют ошибки диска , восстанавливают поврежденные файлы и повышают производительность вашего ПК, улучшая настройку.

Последняя группа утилит, о которой стоит упомянуть, предназначена для резервного копирования и очистки жестких дисков и для уничтожения файлов, чтобы их невозможно было восстановить. Они могут помочь вам восстановить файлов, удаленных по ошибке.

Проверка понимания. Укажите абзац, в тексте которого встречаются следующие идеи.

1. Основная цель операционной системы — контролировать то, что происходит за сценой.

2. Ваш компьютер может иногда восстанавливаться после проблем с утечкой памяти, если вы используете последовательность клавиш Ctrl + Alt + Del для закрытия поврежденной программы.

3. Операционная система должна гарантировать, что микропроцессор не «крутит колеса» в ожидании ввода, пока он может работать над некоторыми другими проектами обработки.

4. Windows установлена ​​более чем на 80% персональных компьютеров в мире.

5. Термин «буфер» — это технический жаргон для области памяти, в которой хранятся данные, ожидающие передачи с одного устройства на другое.

6. Многие операционные системы предоставляют полезные инструменты, называемые служебными программами операционной системы, которые вы можете использовать для управления и настройки вашего компьютерного оборудования и рабочей среды.

Словарный запас

1. Найдите в тексте противоположности заданным словам.

грубо измельчить дезорганизовать монополизировать стоп успешно сломать

2. Заполните графы, выбрав из предложенных вариантов.

1. Операционная система… ресурсы компьютера, такие как оперативная память, дисковое пространство и периферийные устройства.

a) распределяет b) определяет c) управляет d) вмещает

2. Чтобы… более одной программы одновременно, операционная система должна выделить определенные области RAM для каждой программы.

а) сохранить б) установить в) исправить г) запустить

3. Графический интерфейс пользователя позволяет указывать и щелкать мышью, чтобы… пункты меню и управлять объектами, появляющимися на экране.

a) характеристика b) работа c) выбор d) управление

4. Карманные устройства, такие как КПК и смартфоны, обычно… однопользовательские операционные системы.

a) функция b) получить c) включить d) установить

5. ОС взаимодействует с программным обеспечением драйвера устройства, поэтому данные могут перемещаться… между компьютером и периферийными ресурсами.

а) примерно б) плавно в) одновременно г) первичный

6. Операционные системы для настольных ПК предназначены для работы с одним пользователем, но могут также обеспечивать работу в сети….

a) разнообразие b) безопасность c) возможности d) совместимость

3. Составьте комбинации из трех слов, используя слова в столбцах, а затем заполните пробелы в следующих предложениях.

A: многопользовательский B: рабочий C: система

технологии третьих пользователей

интерфейс улучшения рабочего стола

графическая операционная система

служебные программы для вечеринок

1.IBM OS / 390 — один из самых популярных мэйнфреймов….

2. Компьютер может использовать преимущества….

3. A… имеет меню и значки, которыми можно управлять одним щелчком мыши.

4. A…, например Windows, разработан для персональных компьютеров.

5. WinZip, WinAce… они предлагают различные варианты сжатия.

4. Заполните пробелы в тексте.

___ (компьютер / приложение) программное обеспечение сообщает операционной системе, что делать.Операционная система сообщает драйверам ___ (устройство / инструмент), драйверы устройств сообщают ___ (программное / аппаратное обеспечение), а оборудование фактически выполняет работу. Операционная система ___ (взаимодействует / конкурирует) с прикладным программным обеспечением, драйверами устройств и оборудованием для ___ (управления / определения) ___ компьютера (ресурсов / совместимости).

Ядро операционной системы называется ___ (ядро / цикл). В дополнение к этому ядру многие операционные системы ___ (предоставляют / планируют) полезные инструменты, называемые ___ (служебные программы / возможности).

Говорящий. Обсудите следующие вопросы.

1. Что такое операционная система?

2. Что делает операционная система?

3. Как операционная система управляет ресурсами процессора?

4. Почему операционная система управляет памятью?

5. Где хранится операционная система?

6. Что такое коммунальные услуги? Какие самые популярные?

7.Как операционная система влияет на пользовательский интерфейс?

Текст C

Чтение . Прочтите текст и попробуйте угадать значение слов, выделенных жирным шрифтом. Проверьте свои варианты в словаре.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Большинство компьютеров включают в себя базовое программное обеспечение для обработки текстов, электронной почты и доступа в Интернет, но владельцы компьютеров хотят, чтобы дополнительное программное обеспечение увеличило их производительность, возможности для бизнеса, обучения или развлечений.

.