Операционные системы Операционные среды, системы и оболочки Учебный курс Операционные среды, системы и оболочки Лекция 1 Лекции читает доктор технических наук, профессор Назаров Станислав Викторович

2 Операционные среды, системы и оболочки Тематический расчет часов Аудиторные часы Формы текущего контроля Самостоя -тельная работа Всего часов Лекции Семинарские и практические занятия Всего Практические занятия, контрольные работы, домашнее задание 90162

Операционные системы 3 Структура учебных тем Название темы Лекции (час.) Семинары (час.) 1 Тема 1. Введение. Назначение, функции и архитектура операционных систем. Основные определения и понятия 66 2 Тема 2. Процессы и потоки. Планирование и синхронизация 46 3 Тема 3. Управление памятью. Методы, алгоритмы и средства 44 4 Тема 4. Файловые системы, управление вводом- выводом 68 5 Тема 5. Распределенные операционные системы и среды. Концепции распределенной обработки. Сетевые службы 64 6 Тема 6. Безопасность, диагностика и восстановление ОС после отказов 44 7 Тема 7. Сетевые операционные системы 64 ИТОГО 36

Операционные системы 4 Литература Базовый учебник Назаров С.В. Операционные среды, системы и оболочки. Основы структурной и функциональной организации. – М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2007 Назаров С.В., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. Операционные системы. Практикум. – М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2008 Основная 1. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. СПб.: Питер, Столингс В. Операционные системы. М.: Вильямс, Назаров С. В. Администрирование локальных сетей Windows NT/2000/.NET. М.: Финансы и статистика, 2003

Операционные системы 5 Дополнительная 4. Таненбаум Э. Современные операционные системы. Изд-е 4. СПб., Питер, Мюллер Дж., Чоудри П. Microsoft Windows Настройка и оптимизация производительности. М.: ЭКОМ, Рихтер Д. Windows для профессионалов. М.: Русская редакция, Назаров С. В. Операционные системы специализированных вычислительных комплексов: Теория построения и системного проектирования. - М.: Машиностроение, Варфоломеев В.И., Назаров С.В. Алгоритмическое моделирование элементов экономических систем. – М.: Финансы и статистика, 2004.

Операционные системы 6 Тема 1. Введение. Назначение, функции и архитектура операционных систем. Основные определения и понятия 1.1. Определение операционной системы (ОС). Место ОС в программном обеспечении вычислительных систем 1.2. Эволюция операционных систем 1.3. Назначение, состав и функции ОС 1.4. Архитектуры операционных систем 1.5. Классификация операционных систем 1.6. Эффективность и требования, предъявляемые к ОС 1.7. Множественные прикладные среды. Совместимость 1.8. Способы работы с программами разных операционных систем на одном компьютере 1.9. Виртуализация от Microsoft Технология Virtuozzo Открытая платформа виртуализации VirtualBox Инсталляция и конфигурирование операционных систем

Операционные системы Определение операционной системы (ОС). Место ОС в программном обеспечении вычислительных систем 1946 г. – ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) – полное отсутствие какого-либо ПО, программирование путем коммутации устройств. Начало 50-х г. – появление алгоритмических языков и системного ПО. Усложнение процесса выполнения программ: 1. Загрузка нужного транслятора. 2. Запуск транслятора и получение программы в машинных кодах. 3. Связывание программы с библиотечными подпрограммами. 4. Запуск программы на выполнение. 5. Вывод результатов работы на печатающее или другое устройство. Для повышения эффективности использования ЭВМ вводятся операторы, затем разрабатываются управляющие программы – мониторы - прообразы операционных систем г. – Первая ОС создана исследовательской лабораторией фирмы General Motors для IBM г. – ОС для IBM-704. Конец 50-х годов: язык управления заданиями и пакетная обработка заданий.

Операционные системы г. – ОС MCP (Главная управляющая программа) для компьютеров B5000 фирмы Burroughs: мультипрограммирование, мультипроцессорная обработка,виртуальная память, возможность отладки программ на языке исходного уровня, сама ОС написана на языке высокого уровня г. – ОС CTSS (Compatible Time Sharing System – совместимая система разделения времени для компьютера IBM 7094 – Массачусетский технологический институт г. – ОС MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service) – Массачусетский технологический институт г. – (UNICS) UNIX (Uniplexed Information and Computing Service) для компьютера PDP-7, публикация статьи Ритчи (С) и Томпсона г. – PC (IBM), DOS (Seattle Computer Products) – MS DOS (Б. Гейтс). 1983г. – Apple, Lisa с Apple, Lisa с GUI (Даг Энгельбарт – Стэнфорд) г. – Windows, X Windows и Motif (для UNIX) г. – MINIX (Э. Таненбаум) – стр. С и 800 ассемблер (микроядро – 1600 С и 800 ассемблер) 1991 г. – Linux (Линус Торвальдс).

Операционные системы 9 Физические устройства (контроллеры, шины, монитор и т. д.) Микроархитектура (регистры ЦП, АЛУ) Утилиты Компиляторы Редакторы Интерпретаторы команд Прикладные программы Конечный пользователь Программист Машинный язык Операционная система Разработчик ОС Расположение ОС в иерархической структуре программного и аппаратного обеспечения компьютера

Операционные системы 10 ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА - это набор программ, контролирующих работу прикладных программ и системных приложений и исполняющих роль интерфейса между пользователями, программистами, приложениями и аппаратным обеспечением компьютера. ОПЕРАЦИОННАЯ СРЕДА - п рограммная среда, образуемая операционной системой, определяющая интерфейс прикладного программирования (API) как множество системных функций и сервисов (системных вызовов), предоставляемых прикладным программам. ОПЕРАЦИОННАЯ ОБОЛОЧКА - часть операционной среды, определяющая интерфейс пользователя, его реализацию (текстовый, графический и т.п.), командные и сервисные возможности пользователя по управлению прикладными программами и компьютером

Операционные системы Эволюция операционных систем Многопрог Динамическое распределение основной памяти второе раммные Разделение времени, многотерминальные системы UNIX (PDP-7), Ken Thompson поколение ОС 1965 Управляемое мультипрограммирование Классическое мультипрограммирование, OS/360 Однопрог- ОС CTSS (1963), MULTICS (начало работ) раммные Оверлейные структуры ОС Логическая система управления вводом-выводом (первое 1960 Системы прерываний, контрольные точки поколение) Управление файлами, таймеры Спулинг (SPOOL) Мониторы 1955 Методы доступа, полибуферизация Загрузчики, редакторы связей Отсутствие ОС 1950 Диагностические программы (нулевое Ассемблеры, макрокоманды поколение) Библиотеки подпрограмм 1946 Первый компьютер

Операционные системы 12 распре Windows 2003 делен-.NET Framework, MAC OS X ные 2000 Windows 2000 ОС Windows 4.0 – Windows 95 много- четвертое Корпоративные информационные системы процес- поколение NetWare 4.0 – 93, Windows NT 3.1 – 93 сорные ОС Linux ОС 1990 MINIX – 87 (11800 стр. С стр. Asm.) сетевые много- OS/ ОС машинные 1985 OS-Net (Novell) - 83, MS-Net - 84, Windows 1.0 – 85 ОС Интернет (1983), Персональные компьютеры (1981) MS DOS 1.0 – (1981) 1980 Сети ЭВМ, UNIX, TCP/IP третье Локальные сети поколение 1975 SNA (System Network Architecture), MULTICS ОС Протокол X.25, телеобработка, базы данных 1965 Виртуальная ЭВМ, Виртуальная память 2005 Windows 2003, 64-разрядная 2007 Windows Vista, Windows 7

Операционные системы 13 Операционные системы IBM 1. BPS/360 (Базовая программная поддержка) 2. BOS/360 (Базовая операционная система) 3. TOS/360 (Ленточная операционная система) 4. DOS/360 (Дисковая операционная система) 5. OS/360 – PCP (Первичная управляющая программа) 6. OS/360 – MFT (Мультипрограммирование с фиксированным числом задач) 7. OS/360 – MVT (Мультипрограммирование с переменным числом задач) 8. OS/360 – VMS (Система с переменной памятью) 9. CP-67/CMS (Управляющая программа 67/ диалоговая мониторная система) 10. DOS/VS (Дисковая виртуальная система) 11. OS/VS1 (Виртуальная система 1) 12. OS/VS2 (Виртуальная система 2) 13. VM/370 (Виртуальная машина)

Операционные системы Назначение, состав и функции ОС Назначение 1. Обеспечение удобного интерфейса [приложения, пользователь] - компьютер за счет предоставляемых сервисов: 1.1. Инструменты для разработки программ 1.2. Автоматизация исполнения программ 1.3. Единообразный интерфейс доступа к устройствам ввода-вывода 1.4. Контролируемый доступ к файлам 1.5. Управление доступом к совместно используемой ЭВМ и ее ресурсам 1.6. Обнаружение ошибок и их обработка 1.7. Учет использования ресурсов 2. Организация эффективного использования ресурсов ЭВМ 2.1. Планирование использования ресурса 2.2. Удовлетворение запросов на ресурсы 2.3. Отслеживание состояния и учет использования ресурса 2.4. Разрешение конфликтов между процессами, претендующими на одни и те же ресурсы