Презентация на тему «Операционные системы»

Операционные системы История Понятие операционной системы Функции Ядро операционной системы Эволюция операционных систем Это интересно

История операционных систем частично повторяет историю аппаратного обеспечения компьютеров.историю аппаратного обеспечения компьютеров Операционные системыОперационные системы (ОС) предоставляют набор функциональности, необходимой для работы большинства приложений на компьютере, а также связующие механизмы для контроля и синхронизации. На первых компьютерах не было операционных систем, поэтому каждая исполняемая программа должна была знать полную аппаратную спецификацию машины и выполнять стандартные задачи, а также иметь собственные драйверы для периферийных устройств, таких как принтеры и кардридеры. Возрастающая сложность оборудования и пользовательских программ привела к появлению операционных систем. драйверыпринтерыкардридеры

Предыстория Раньше пользователь получал машину в единоличное пользование; он приходил с программой и данными, обычно записанными на перфокартах или магнитных лентах. Программа загружалась в машину, которая начинала работать, до тех пор пока программа не завершалась или не выдавала ошибку. Отладка программ осуществлялась при помощи панели управления, снабжённой тумблерами и лампочками. Наибольших успехов в этом достиг Алан Тьюринг на ранней машине Манчестерский Марк I, к тому времени он уже разрабатывал основные принципы работы операционных систем.Алан ТьюрингМанчестерский Марк I Более поздние машины имели библиотеки, которые связывались с пользовательской программой для поддержки таких операций как ввод и вывод. Это было началом современных операционных систем. Однако машины всё ещё выполняли одну задачу за один промежуток времени.библиотеки По мере увеличения производительности машин, время на исполнение программ уменьшалось, а время передачи оборудования от одного пользователя другому оставалось прежним. Выстраивались длинные очереди из людей, желающих запустить свою программу, каждый из них имел по несколько магнитных лент с программами и данными. Операторы машин не успевали контролировать все операции, проводимые с компьютерами, поэтому возникла необходимость в автоматическом контроле и выявлении ошибок. Эти требования были учтены при создании первых операционных систем. Сначала для этого были использованы библиотеки времени исполнения, которые запускались до первой пользовательской задачи, считывали информацию с носителей, контролировали исполнение, записывали результаты и немедленно переключались на исполнение следующей задачи.библиотеки времени исполнения

Операционная система, сокр. ОС (англ. operating system, OS) комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных ОС общего назначения. Начало

В большинстве вычислительных систем ОС является основной, наиболее важной (а иногдаи единственной) частью системного ПО. С 1990-х наиболее распространёнными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS).

Основные функции: Выполнение по запросу программ тех достаточно элементарных (низкоуровневых) действий, которые являются общими для большинства программ и часто встречаются почти во всех программах (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.). Загрузка программ в оперативную память и их выполнение. Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода). Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти). Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе. Обеспечение пользовательского интерфейса. Сетевые операции, поддержка стека сетевых протоколов.

Программы самого низкого уровня работают только с устройствами. Программы промежуточных уровней работают с программами нижнего уровня и программами верхних уровней. Человек имеет к ним ограниченный доступ. Программы верхних уровней работают с человеком и программами нижележащих уровней.

Базовая система ввода-вывода. На самом нижнем уровне находятся программы базовой системы ввода-вывода (bios). Их код жестко записан в одной из микросхем компьютера. В момент включения компьютера эти программы выполняют проверку оборудования и обеспечивают простейшее взаимодействие с клавиатурой и монитором - клавиатура способна реагировать на нажатие некоторых клавиш, а на мониторе отображается информация о ходе запуска компьютера. Взаимодействие с человеком у программ этого уровня крайне ограничено и возможно только в первые секунды после запуска компьютера. Системные программы. Системные программы предназначены для работы со всеми устройствами компьютера. Они принадлежат к промежуточному уровню. Снизу системные программы управляют работой устройств и используют программы нижнего уровня, а сверху отвечают на запросы программ более высоких уровней. Те системные программы, которые непосредственно управляют устройствами, еще называют драйверами устройств. Люди работают с программами этого уровня только в тех редких случаях, когда требуется настроить оборудование.

Служебные программы. Это следующий уровень, программы которого предназначены для обслуживания компьютера, проверки его устройств, а также для настройки устройств и программ. Снизу эти программы общаются с программами нижних уровней, а сверху передают данные программам верхнего уровня по их запросу. Степень взаимодействия с человеком определятся необходимостью. Например, мастера по наладке и настройки оборудования активно работают со служебными программами. Обычные пользователи используют их сравнительно редко. Начало Прикладные программы. Уровень прикладных программ самый верхний. Здесь находятся программы, обслуживающие человека и удовлетворяющие его потребности. С их помощью выполняется набор и редактирование текстов, создания чертежей иллюстраций, коммуникация между людьми, воспроизведение музыки и видео, а так же многое другое. Сверху программы прикладного уровня общаются с человеком, а снизу с программами нижележащих уровней. Прямого доступа к устройствам программы прикладного ровня,как правило, не имеют.

Ядро центральная часть операционной системы, управляющая выполнением процессов, ресурсами вычислительной системы и предоставляющая процессам координированный доступ к этим ресурсам. Основными ресурсами являются процессорное время, память и устройства ввода-вывода. Доступ к файловой системе и сетевое взаимодействие также могут быть реализованы на уровне ядра. Описанная задача может различаться в зависимости от типа архитектуры ядра и способа её реализации. Объекты ядра ОС: Процессы Файлы События Потоки Семафоры Мьютексы Каналы Файлы, проецируемые в память Начало

В е годы,когда компьютер еще назывался ЭВМ (электронно- вычислительная машина), он мог только вычислять. Процесс обработки информации состоял в операциях над числовыми данными. В 70-е годы компьютер «научился» работать с текстом. Пользователь получил возможность редактировать и форматировать тестовые документы. В настоящее время большая часть компьютеров и большая часть времени используется для работы именно с текстовыми данными.

В 80-е годы появились первые компьютеры, способные работать с графической информацией. Сейчас компьютерная графика широко используется в деловой графике (построение диаграмм, графиков и так далее), в компьютерном моделировании, при подготовке презентаций, при создании web-сайтов, в рекламе на телевидении, в анимационном кино и т.д. Применение компьютеров для обработки графических данных постоянно расширяется. В 90-е годы компьютер получил возможность обрабатывать звуковую информацию. Любой пользователь современного персонального компьютера может воспользоваться стандартными приложениями для прослушивания, записи и редактирования звуковых файлов. Работа со звуковыми данными является неотъемлемой частью мультимедиа технологий.

PC - на сегодняшний день понятие очень широкое. Согласно спецификации PC99 большинство персональных компьютеров в настоящее время попадают в эту категорию. В первую очередь потребителями данного класса компьютеров являются дети и молодежь. Они используют его в основном для игр, работы с развлекательными и обучающими программами, обработки и последующей записи фото-, видео- и аудиоматериалов на внешние носители, поиска информации в Интернете, подготовки документов в приложениях типа Microsoft Office, обмена данными по электронной почте. Начал о

Эволюция операционных систем Пакетный режим Необходимость оптимального использования дорогостоящих вычислительных ресурсов привела к появлению концепции «пакетного режима» исполнения программ. Пакетный режим предполагает наличие очереди программ на исполнение, причём ОС может обеспечивать загрузку программы с внешних носителей данных в оперативную память, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей программы, что позволяет избежать простоя процессора. Файловые системы и структуры Постепенная замена носителей с последовательным доступом (перфолент, перфокарт и магнитных лент) накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках). Файловая система способ хранения данных на внешних запоминающих устройствах.

Эволюция операционных систем Разделение времени и многозадачность Уже пакетный режим в своём развитом варианте требует разделения процессорного времени между выполнением нескольких программ. Разделение времени позволило создать «многопользовательские» системы, в которых один (как правило) центральный процессор и блок оперативной памяти соединялся с многочисленными терминалами. При этом часть задач (таких как ввод или редактирование данных оператором) могла исполняться в режиме диалога, а другие задачи (такие как массивные вычисления) в пакетном режиме. Разделение полномочий Распространение многопользовательских систем потребовало решения задачи разделения полномочий, позволяющей избежать возможности изменения исполняемой программы или данных одной программы в памяти компьютера другой программой (намеренно или по ошибке), а также изменения самой ОС прикладной программой. Начал о

Macintosh Windows Linux Начало

В отличие от коммерческих систем, таких как Microsoft Windows или Mac OS X, Linux не имеет географического центра разработки. Нет и организации, которая владела бы этой системой; нет даже единого координационного центра. Программы для Linux результат работы тысяч проектов. Некоторые из этих проектов централизованы, некоторые сосредоточены в фирмах. Создать свой проект или присоединиться к уже существующему может любой и, в случае успеха, результаты работы станут известны миллионам пользователей. Пользователи принимают участие в тестировании свободных программ, общаются с разработчиками напрямую, что позволяет быстро находить и исправлять ошибки и реализовывать новые возможности. История развития UNIX-систем. Linux является UNIX-совместимой, однако основывается на собственном исходном коде Именно такая гибкая и динамичная система разработки, невозможная для проектов с закрытым кодом, определяет исключительную экономическую эффективность Linux. Низкая стоимость свободных разработок, отлаженные механизмы тестирования и распространения, привлечение людей из разных стран, обладающих разным видением проблем, защита кода лицензией GPL всё это стало причиной успеха свободных программ. Назад

Microsoft Windows семейство операционных систем корпорации Майкрософт, ориентированных на применение графического интерфейса при управлении. Изначально были представлены многофункциональными надстройками для MS-DOS.MS-DOS В настоящее время под управлением операционных систем семейства Windows, по данным ресурса Netmarketshare (Net Applications) на 2009 год, работает около 90 % персональных компьютеров. Пакет Microsoft Windows включает в себя стандартные приложения, такие как браузер (Internet Explorer), почтовый клиент (Outlook Express или Windows Mail), музыкальный и видео проигрыватель (Windows Media Player). С помощью технологий COM и OLE их компоненты могут быть использованы в приложениях сторонних производителей. Эти продукты бесплатны, и могут быть свободно скачаны с официального сайта Microsoft, однако для установки некоторых из них необходимо иметь лицензионную версию Microsoft Windows. Запуск этих программ под другими операционными системами возможен только с помощью эмуляторов среды Windows (Wine).В январе 2003 года была создана операционная система Win. Home Edition (WHE 1.01). Данная версия операционной системы была разработана для спец. ведомств стран СНГ и РФ, однако не получила широкого распространения и в дальнейшем была заменена более совершенной версией. Назад

Macintosh («Макинто́ш») или Mac («Мак») линейка персональных компьютеров, спроектированных, разработанных, производимых и продаваемых фирмой Apple Inc. Работают под управлением операционной системы Mac OS (в настоящее время Mac OS X). Своё название получили от сорта яблок «Макинтош» (англ. McIntosh). Первый Mac был выпущен 24 января 1984 года. Это был первый популярный персональный компьютер, использующий графический интерфейс пользователя (изначально мышь была разработана в 1967 году Дугласом Энгельбартом в NLS (oN Line System)[1]), вместо стандартного на тот момент интерфейса командной строки. Вскоре после этого компания прекратила разработку и производство семейства Apple II, которое ранее было главным источником дохода компании. В настоящее время компьютеры Macintosh представлены следующими линейками продуктов: ноутбуки начального уровня MacBook, ноутбуки верхнего уровня MacBook Pro, ультрапортативный ноутбук MacBook Air, компактные настольные компьютеры Mac mini, моноблочные настольные компьютеры с интегрированным дисплеем iMac, рабочие станции верхнего уровня Mac Pro. Внутри каждой линейки выпускается несколько различных конфигураций.Первоначально семейство Macintosh объединяло платформы, созданные на базе процессоров Motorola (68000, 68020), впоследствии заменённые более мощными процессорами IBM PowerPC (использовались в моделях компьютеров PowerMac), а затем процессорами Intel. Наза д

MS-DOS (англ. Microsoft Disk Operating System дисковая операционная система от Microsoft) коммерческая операционная система фирмы Microsoft для IBM PC-совместимых персональных компьютеров. MS-DOS самая известная ОС из семейства DOS, ранее устанавливавшаяся на большинство IBM PC-совместимых компьютеров. Со временем она была вытеснена ОС семейства Windows 9x и Windows NT. MS-DOS была создана в 1981 году и в ходе её развития было выпущено восемь крупных версий (1.0, 2.0 и т. д.) и два десятка промежуточных (3.1, 3.2 и т. п.), пока в 2000 году Microsoft не прекратила её разработку. Это был ключевой продукт фирмы, дававший ей существенный доход и маркетинговый ресурс входе развития Microsoft от разработчика языка программирования до крупной компании, производящей самое разнообразное программное обеспечение.Последней коробочной версией стала 6.22, однако MS-DOS продолжала служить загрузчиком для Windows 95 (версии 7.0 и 7.1), Windows 98 (версия 7.1) и Windows ME (версия 8.0). Назад