Операцио́ннаясисте́ма, сокр. ОС (англ. operatingsystem, 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 операционных систем общего назначения.
В логической структуре типичной вычислительной системы операционная система занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными) микропрограммами — с одной стороны — и прикладными программами с другой.
Разработчикам программного обеспечения операционных систем позволяет абстрагироваться от деталей реализации и функционирования устройств, предоставляя минимально необходимый набор функций (см. интерфейс программирования приложений).
9 Упоротых операционных систем для ПК созданных человеком
В большинстве вычислительных систем операционная система является основной, наиболее важной (а иногда и единственной) частью системного программного обеспечения. С 1990-х годов наиболее распространёнными операционными системами являются системы семейства MicrosoftWindows и системы класса UNIX (особенно Linux и Mac OS).
1)Выполнение по запросу программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
2)Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
3)Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
4)Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
5)Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
6)Обеспечение пользовательского интерфейса.
7)Сохранение информации об ошибках системы.
1)Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
2)Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
3)Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
4)Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
5)Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
6)Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
7)Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см. аутентификация, авторизация).
Командные и иконические (графические) языки общения с ОС.
Операционная система — программа которая загружается при включении компьютера. Она осуществляет диалог с пользователем, 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 персонального компьютера.
Урок 21. Операционная система
Наиболее распространенные операционные системы: MS-DOS, OS/2, UNIX, WINDOWS,LINUX, WINDOWS NT, они имеют разные модификации.
Операционная система (ОС) — это совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с компьютером.
Ресурсом является любой компонент ЭВМ и предоставляемые им возможности: центральный процессор, оперативная или внешняя память, внешнее устройство, программа и т. д.
ОС загружается при включении компьютера. Она предоставляет пользователю удобный способ общения (интерфейс) с вычислительной системой. Интерфейс при этом может быть программным и пользовательским.
Программный интерфейс — это совокупность средств, обеспечивающих взаимодействие устройств и программ в рамках вычислительной системы.
Пользовательский интерфейс — это программные и аппаратные средства взаимодействия пользователя с программой или ЭВМ. В свою очередь, пользовательский интерфейс может быть командным или объектно-ориентированным. Командный интерфейс предполагает ввод пользователем команд с клавиатуры при выполнении действий по управлению ресурсами компьютера.
Объектно-ориентированный интерфейс — это управление ресурсами вычислительной системы посредством осуществления операций над объектами, представляющими файлы, каталоги (папки), дисководы, программы, документы и т. д.
Каждый компьютер обязательно комплектуется операционной системой, для каждой из которых создается свой набор прикладных программ (приложений). Большинство операционных систем модифицируются и совершенствуются в направлении исправления ошибок и включения новых возможностей. В целях сохранения преемственности новая модификация операционной системы не переименовывается, а приобретает название версии. Версии ОС обозначаются (как правило) «десятичной дробью» вида 6.00, 2.1, 3.5 и т. д. При этом увеличение цифры до точки отражает существенные изменения, вносимые в операционную систему, а увеличение цифр, стоящих после точки, — незначительные изменения (например, исправление ошибок). Чем больше номер версии, тем большими возможностями обладает система.
Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 347 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник: studopedia.net
Операционные системы и оболочки
презентация к уроку по информатике и икт (10 класс) по теме
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС «Операционная система Windows 7. Развертывание и конфигурирование»
ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС «Операционная система Windows 7. Развертывание и конфигурирование».
ТЕСТ «Операционная система. Графический интерфейс»
Тест по информатике «Интерфейс и ОС» состоит из трех заданий: заполнить таблицу, закончить предложение, выбрать правильный ответ.
Операционная система Windows
В данной публикации представлен вариант открытого урока, который был представлен на районном семинаре учителей информатики, математики и физики и получил высокую оценку среди коллег. Буду рада, .
Программное обеспечение компьютера. Операционная система.
В материалах представлен ЦОР(презентация) к уроку изучения нового материала по теме » ПО компьютера. Операционная система». С целью систематизации и актуализации знаний учащихся в начале урока проводи.
Тестовые задания по темам «Операционная система. Файловая система»
Тестовые задания по темам «Операционная система. Файловая система».
Объекты операционной системы. Практическая работа №1 «Работаем с основными объектами операционной системы»
Урок 2.Цели урока: — обучающиеОперационные системы и среды» для специальности 09.02.07 «Информационные системы и программирование»
Рабочая программа по дисциплине «Операционные системы и среды» для специальности 09.02.07 «Информационные системы и программированиеhttps://nsportal.ru/shkola/informatika-i-ikt/library/2013/05/12/operatsionnye-sistemy-i-obolochki» target=»_blank»]nsportal.ru[/mask_link]
Name already in use
A tag already exists with the provided branch name. Many Git commands accept both tag and branch names, so creating this branch may cause unexpected behavior. Are you sure you want to create this branch?
Cancel Create
kpi-spos / lec / 1-intro / 1-intro-ru.md
- Go to file T
- Go to line L
- Copy path
- Copy permalink
This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.
Cannot retrieve contributors at this time
219 lines (136 sloc) 17.3 KB
- Open with Desktop
- View raw
- Copy raw contents Copy raw contents Copy raw contents
Copy raw contents
ОС — это 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 и вычислительными процессами, эффективного распределения ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.
- управление аппаратной частью (менеджер ресурсов)
- абстракция аппаратной части (виртуальная машина)
- изоляция приложений от аппаратной части (во избежание порчи)
Программа в памяти
Программа Hello World:
#include #include int main ()
Один из вариантов дизассемблирования:
Ядро ОС — это центральная часть операционной системы, обеспечивающая приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память, внешнее аппаратное обеспечение, внешнее устройство ввода и вывода информации. Также обычно ядро предоставляет сервисы файловой системы и сетевых протоколов.
Ядро — тоже программа.
Варианты реализации ядра:
- монолитное: одна монолитная программа в памяти — +простота, +скорость, -ошибки, -перекомпиляция
- модульное: монолитная программа, предоставляющая интерфейс загрузки и выгрузки доп.модулей — снимает проблему перекомпиляции
- микроядро: несколько программ, которые взаимодействуют через передачу сообщений — +изоляция, +слабая связность, -сложность, -скорость
- наноядро: ядро только управляет ресурсами (обработка прерываний)
- экзоядро: наноядро с координацией работы процессов
- гибридное
- фон Неймана
- Гарвардская
- стековые машины
- Lisp Machine
- FPGA
- и другие
Архитектура фон Неймана
Принципы фон Неймана:
- Двоичного кодирования Согласно этому принципу, вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов (двоичных цифр, битов) и разделяется на единицы, называемые словами.
- Однородности памяти Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
- Адресуемости памяти Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к хранящимся в них значениям можно было бы впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.
- Последовательного программного управления Предполагает, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
- Жесткости архитектуры Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд.
Von Neumann Bottleneck:
Совместное использование шины для памяти программ и памяти данных приводит к узкому месту архитектуры фон Неймана, а именно ограничению пропускной способности между процессором и памятью по сравнению с объемом памяти. Из-за того, что память программ и память данных не могут быть доступны в одно и то же время, пропускная способность является значительно меньшей, чем скорость, с которой процессор может работать. Это серьезно ограничивает эффективное быстродействие при использовании процессоров, необходимых для выполнения минимальной обработки на больших объемах данных. Процессор постоянно вынужден ждать необходимых данных, которые будут переданы в память или из памяти. Так как скорость процессора и объем памяти увеличивались гораздо быстрее, чем пропускная способность между ними, узкое место стало большой проблемой, серьезность которой возрастает с каждым новым поколением процессоров.
- набор инструкций процессора (CICS), инструкции двух типов: арифметико-логические (ADD, AND, . ) и управляющие (MOV, JMP, . )
- ограниченное количество регистров: несколько регистров общего назначения (A, B, C, D), размер которых равен длине машинного слова, и несколько специальных регистров (IP, FLAGS, . ). АЛУ процессора может работать только с регистрами общего назначения. УУ процессора занимается модификацией значений регистров или перемещением данных между регистрами и памятью
Режимы работы процессора:
- реальный: прямая адресация памяти
- защищенный: косвенная адресация памяти с использованием модуля управления памятью (MMU)
- и другие вспомагательные
while (1) < execute_instruction(read_memory(IP)); // IP — регистр-указатель инструкции >
Виртуальная машина — это (эффективный) изолированный дупликат реальной машины.
- эмуляция различных архитектур
- реализация языка программирования
- увеличение переносимости кода
- исследования производительности ПО или новой компьютерной архитектуры
- оптимизации использования ресурсов компьютеров
- защита информации и ограничение возможностей программ (песочница)
- внедрение вредоносного кода для управления инфицированной системой
- моделирование информационных систем различных архитектур на одном компьютере
- упрощение администрирования
- Системная (гипервизор)
- Процессная
- автономный
- на основе базовой ОС
- гибридный
POSIX — Portable Operating System Interface for Unix — Переносимый интерфейс операционных систем Unix — набор стандартов, описывающих интерфейсы между операционной системой и прикладной программой.
Открытые стандарты — это стандарты, которые публикуются в открытых источниках и, как правило, имеют одну или несколько (часто обязательным является наличие минимум двух) эталонных реализаций (reference implementation). Также, как правило, такие стандарты разрабатываются в рамках четко определенного процесса.
Интерфейс — совокупность правил (описаний, соглашений, протоколов), обеспечивающих взаимодействие устройств и программ в вычислительной системе или сопряжение между системами. Это внешнее представление, абстракция какого-то информационного объекта. Интерфейс разделяет методы внешнего взаимодействия и внутренней работы.
Один объект может иметь несколько интерфейсов для разных «потребителей». Интерфейс — это средство трансляции между сущностями внешней и внутренней для объекта среды. Интерфейс — это форма косвенного взаимодействия. Связанно с концепцией кибернетики «черный ящик».
Протокол — набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными между различными программами. Эти соглашения задают единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного обеспечения разнесённой в пространстве аппаратуры, соединённой тем или иным интерфейсом. Это набор правил взаимодействия между объектами. Эти правила определяют синтаксис, семантику и синхронизацию взаимодействия. Протокол может существовать в форме конвенции (неформального) или стандарта (формального набора правил).
- содействовать облегчению переноса кода прикладных программ на иные платформы
- способствовать определению и унификации интерфейсов заранее при проектировании, а не в процессе их реализации
- сохранить по возможности и учитывать все главные, созданные ранее и используемые прикладные программы
- определять необходимый минимум интерфейсов прикладных программ, для ускорения создания, одобрения и утверждения документов
- развивать стандарты в направлении обеспечения коммуникационных сетей, распределенной обработки данных и защиты информации
- рекомендовать ограничение использования бинарного (объектного) кода для приложений в простых системах
Принципы открытой системы:
- переносимость приложений (на уровнях: кода и программы), данных и персонала
- интероперабельность
- расширяемость
- масштабируемость
Системное программирование — одна из старейших областей компьютерной инженерии. Поэтому она включает в себя не только формальные знания, такие как алгоритмы, стандарты и результаты исследований, но также и накопленные неформальные, культурные и социальные знания.
- Закон Постела (принцип здравости) — относится к организации взаимодействия между системами. Один из приципов, лежащих в основе Интернета
Будьте консервативны в том, что отправляете, и либеральны в том, что принимаете.
Каждая программа пытается расшириться до тех пор, пока не сможет читать почту. Те программы, которые не могут этого сделать, заменяются теми, которые могут.
Любая достаточно сложная программа на C или Fortran содержит реализацию половины Common Lisp, которая является ad hoc, наформально-специфицированной, полной багов и медленной.
- A Crash Course in Modern Hardware
- The C Programming Language или Learn C The Hard Way
- The Unix Programming Environment
- Tanenbaum–Torvalds debate
Источник: github.com