Операцио́нная систе́ма, ОС (англ. Operating system) — базовый комплекс управляющих и обрабатывающих программ, обеспечивающий эффективное управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод-вывод данных и управление ими, выполнение прикладных программ и утилит, а также взаимодействие с пользователем.
Введение
I. Теоретические основы операционной системы
1. Понятие операционной системы……………………………………….…..4
2. Требования, предъявляемые к операционным системам………………. 6
3. Виды современных операционных систем………………………………. 7
II. Историческое развитие операционных систем
2.1 UNIX……………………………………………………………………….…11
2.2 . 0S/2…………………………………………………………………………..12
2.3 MS-DOS……………………………………………………………………. 13
2.4 Семейство Windows………………………………………………………….16
III. Новейшие операционные системы
3.1 Microsoft Windows Server 2008………………………………………………23
3.2 Windows 7…………………………………………………..…………………25
Заключение………………………………………………………………………..29
Операционные системы (СПО) Лекция 1 Вводная
Список литературы……………………………………………………………….30
Работа содержит 1 файл
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
9 Факультет дистанционного образования
Курсовая работа
Дисциплина: «Информатика»
Тема: «Современные операционные системы»
Выполнила: студентка
гр. 9- 12ФК/6 Балакина О.С
Проверил: Усков А.В
I. Теоретические основы операционной системы
- Понятие операционной системы……………………………………….…..4
- Требования, предъявляемые к операционным системам………………. 6
- Виды современных операционных систем………………………………. 7
II. Историческое развитие операционных систем
III. Новейшие операционные системы
3.1 Microsoft Windows Server 2008………………………………………………23
Операцио́нная систе́ма, ОС (англ. Operating system) — базовый комплекс управляющих и обрабатывающих программ, обеспечивающий эффективное управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод-вывод данных и управление ими, выполнение прикладных программ и утилит, а также взаимодействие с пользователем.
ОС позволяет абстрагироваться от деталей реализации аппаратного обеспечения, предоставляя разработчикам программного обеспечения минимально необходимый набор функций. Операционные системы являются основой программного обеспечения вычислительных машин (ВМ)и их систем — вычислительных систем (ВС). Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению ее сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, распределяющим и управляющим всеми компонентами и ресурсами ВМ и ВС с целью обеспечения максимальной эффективности их функционирования.
Трудно назвать другую сферу человеческой, которая развивалась бы столь стремительно и порождала бы такое разнообразие проблем, как информатизация и компьютеризация общества. История развития информационных технологий характеризуется быстрым изменением концептуальных представлений, технических средств, методов и сфер их применения.
Операционные системы реального времени Часть 1
В современных реалиях весьма актуальным для большинства людей стало умение пользоваться промышленными информационными технологиями. Проникновение компьютеров во все сферы жизни общества убеждает в том, что культура общения с компьютером становится общей культуры человека.
В своей работе я хотела бы рассмотреть историю развития операционных систем и новейшие операционные системы, которые создаются в наше время.
I. Теоретические основы операционной системы
Операцио́нная систе́ма, ОС (англ. operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий интерфейс с пользователем, управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.
ОС позволяет абстрагироваться от деталей реализации аппаратного обеспечения, предоставляя разработчикам программного обеспечения минимально необходимый набор функций. С точки зрения обывателей, обычных пользователей компьютерной техники, ОС включает в себя и программы пользовательского интерфейса.
Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.
Операционные системы, в свою очередь, нужны, если:
вычислительная система используется для различных задач, причём программы, исполняющие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев ОС отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные ОС, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы с вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции;
различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Напр., простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция — тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, ОС предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);
между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от чужого взора, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей;
необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как «разделение времени». При этом специальный компонент, называемый планировщиком, «нарезает» процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочередно различным исполняющимся программам (процессам);
наконец, оператор должен иметь возможность, так или иначе, управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды, одна из которых — оболочка и набор стандартных утилит — является частью ОС (прочие, такие, как графическая операционная среда, образуют независимые от ОС прикладные платформы). Таким образом, современные универсальные ОС можно охарактеризовать прежде всего как
использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),
многопользовательские (с разделением полномочий),
многозадачные (с разделением времени).
Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой ОС. В составе ОС различают три группы компонентов: ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему; системные библиотеки и оболочку с утилитами.
Большинство программ, как системных (входящих в ОС), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ядерным ресурсам, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что ОС (точнее, её ядро) управляет оборудованием.
В определении состава ОС значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав ОС включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).
- Требования, предъявляемые к Операционным системам.
Операционная система является сердцевиной программного обеспечения, она создает среду для выполнения приложений и во многом определяет, какими полезными для пользователя свойствами эти приложения будут обладать. В связи с этим рассмотрим требования, которым должна удовлетворять современная ОС.
Очевидно, что главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является способность выполнения основных функций: эффективного управления ресурсами и обеспечения удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Современная ОС, как правило, должна реализовывать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, поддерживать многооконный интерфейс, а также выполнять многие другие, совершенно необходимые функции. Кроме этих функциональных требований к операционным системам предъявляются не менее важные рыночные требования. К этим требованиям относятся:
· Расширяемость. Код должен быть написан таким образом, чтобы можно было легко внести дополнения и изменения, если это потребуется, и не нарушить целостность системы.
· Переносимость. Код должен легко переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы (которая включает наряду с типом процессора и способ организации всей аппаратуры компьютера) одного типа на аппаратную платформу другого типа.
· Надежность и отказоустойчивость. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны быть в состоянии наносить вред ОС.
· Совместимость. ОС должна иметь средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем. Кроме того, пользовательский интерфейс должен быть совместим с существующими системами и стандартами.
· Безопасность. ОС должна обладать средствами защиты ресурсов одних пользователей от других.
· Производительность. Система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа. [1],[2]
- Виды современных операционных систем
В настоящее время существует большое разнообразие ОС. Они классифицируются по следующим признакам:
— по количеству пользователей, одновременно обслуживаемых системой;
— по числу процессов, которые могут одновременно выполняться под управлением ОС;
— по типу доступа пользователя к компьютеру;
— по типу средств вычислительной техники, для управления ресурсами которых система предназначена.
В соответствии с первым признаком различают однопользовательские и многопользовательские ОС. Многопользовательские системы поддерживают одновременную работу на компьютере нескольких пользователей (конечно, за различными терминалами).
Второй признак делит ОС на однозадачные и многозадачные. Заметим, что если система многопользовательская, то обычно она и многозадачная, но не наоборот.
В соответствии с третьим признаком ОС делятся на:
— системы с пакетной обработкой, когда из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет, который предъявляется компьютеру. В этом случае пользователи непосредственно с ОС не взаимодействуют. Данный тип ОС предназначен для наиболее эффективного использования ресурсов компьютера;
Источник: www.stud24.ru
ВВЕДЕНИЕ. 1.1. Основные функции операционных систем,
Операционные системы являются основой программного обеспечения вычислительных машин. Операционная система (ОС) — это комплекс управляющих и обрабатывающих программ, который, с одной стороны, выступает как интерфейс между пользователем и аппаратными компонентами вычислительных машин и вычислительных систем, а с другой стороны предназначен для эффективного управления вычислительными процессами, а также наиболее рационального распределения и использования вычислительных ресурсов.
Обеспечение пользователю определенного уровня удобств осуществляется посредством того, что ОС представляет для него так называемую «расширенную» (или виртуальную) машину, которая избавляет пользователя от необходимости работать напрямую с аппаратными компонентами и берет на себя выполнение большинства рутинных операций. Таким образом, абстрактная «расширенная» машина, с которой, благодаря ОС, имеет дело пользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащая в основе этой абстрактной машины.
Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению ее сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, распределяющим и управляющим всеми компонентами и ресурсами ЭВМ с целью обеспечения максимальной эффективности их функционирования.
Таким образом, ОС выполняет функции управления вычислительными процессами в ЭВМ, распределяет ресурсы между различными вычислительными процессами и образует программную среду, в которой выполняются прикладные программы пользователей. Такая среда называется операционной средой.
Благодаря наличию операционной системы пользователи-программисты при написании собственных программ могут вообще не знать многих деталей управления конкретными ресурсами ВМ и ВС, а должны только обращаться к ОС как к некоторой программной подсистеме с соответствующими вызовами и получать от нее необходимые функции и сервисы. Набор таких функций и правил обращения к ним как раз и образуют то базовое понятие, которое называют операционной средой. Таким образом можно сказать, что термин «операционная среда» означает, прежде всего, соответствующие интерфейсы, необходимые программам и пользователям для обращения к ОС с целью получить определенные сервисы.
Параллельное существование терминов «операционная система» и «операционная среда» вызвано тем, что операционная система в общем случае может поддерживать несколько операционных сред. Операционная среда в свою очередь может включать несколько разных пользовательских и программных интерфейсов. Например, ряд ОС предоставляют для пользователя интерфейсы командной строки, интерфейсы- оболочки (типа Norton Commander и т.п.), а также графические интерфейсы. Если же говорить о программных интерфейсах, то это те интерфейсы, к которым могут обращаться программисты для получения соответствующих функций и сервисов. Можно сказать, что операционная среда — это то системное программное окружение, в котором могут выполняться программы, созданные по правилам работы этой среды.
Операционная система в значительной степени определяет функциональные возможности, удобства пользования и эффективность работы ВМ и ВС. На сегодняшний день существует большое количество разных типов ОС, отличающихся областями применения, аппаратными платформами и методами реализации. Естественно, это обуславливает и значительные функциональные различия этих ОС.
Поэтому при изучении операционных систем очень важно из всего многообразия выделить те функции, которые присущи всем операционным системам как классу программных продуктов. Именно общие понятия ОС, концепции их построения и функциональные возможности являются предметами рассмотрения данного учебного пособия. В заключительных разделах учебного пособия уделено внимание историческим сведениям о возникновении и развитии ОС, а также даны оценки свойств и характеристик современных ОС. Представлены примеры практического построения, состава и особенностей функционирования наиболее популярных и эффективных операционных систем.
Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения специальности «Прикладная информатика», изучающих дисциплину «Операционные системы, среды и оболочки», и разработано с целью обеспечения обучающихся и преподавателей систематизированным учебным материалом по теоретическим основам операционных систем.
Рассмотрены основные понятия операционных систем, сред и оболочек, вопросы управления процессами и ресурсами, особенности построения операционных систем для многопроцессорных вычислительных машин и многомашинных вычислительных систем, общие концепции и принципы разработки операционных систем. Приведены краткие исторические сведения о возникновении и развитии операционных систем, а также даны оценки их свойств и характеристик. В качестве примеров практической реализации реально функционирующих современных операционных систем описаны наиболее распространенные и «знаковые» системы семейств UNIX и Windows.
Источник: studopedia.org
1.Понятие операционной среды и операционной системы. Классификация ОС
ПО – неотъемлемая часть любой ЭВМ, без которой невозможно получить необходимые результаты всевозможных вычислительных операций. Можно все программное обеспечение разделить на классы: ОС и сервисные программы (это специальные системные программы, с помощью которых можно обслуживать как саму ОС, так и подготавливать для работы носители данных, выполнять перекодирование данных и производить некоторые другие работы связанные с обслуживаем ОС), инструментальные языки и среды программирования, прикладные программы.
Под ОС понимают: комплекс управляющих и обрабатывающих программ, который, с одной стороны, выступает как интерфейс между аппаратной частью компьютера и пользователем с его задачами, а с другой – предназначен для наиболее эффективного использования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений. Любой и компонентов прикладного ПО обязательно работает под управлением ОС.
Основные функции ОС:
1.прием от пользователя заданий и команд, сформулированных на соответствующем языке виде команд или указаний (специальных команд) с помощью соответствующего манипулятора (например, мыши), и их обработка.
2. прием и исполнение программных запросов на запуск, приостановку, остановку других программ.
3. загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ.
4. инициация программы (передача данной конкретной программе управления, в результате чего процессор приступает к её выполнению.)
5. идентификация всех программ и данных 6. организация и управление всеми операциями ввода/вывода.
6. распределение памяти и организация виртуальной памяти. 7. планирование и диспетчеризация задач.
8. организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами.
9. защита одной программы от влияния другой.
10. предоставление услуг в случае частичного сбоя системы.
11 обеспечение работы систем программирования.
12. обеспечение работы СУБД.
13. обеспечение работы систем управления файлами (организация удобного доступа к данным, организованным как файлы. Именно благодаря данной системе вместо низкоуровнего доступа к данным с указанием конкретных физических адресов записи используется логический доступ с указанием имени файла и записи в нем. СУФ можно выделить как отдельную категорию ПО).
Любая программа имеет дело с некоторыми исходными данными, которые она обрабатывает, порождая в конечном итоге некоторые выходные данные и результаты вычислений. Исходные данные с периферийных устройств попадают в оперативную память, с которой непосредственно работает процессор, выполняя вычисления по программе.
Результаты вычислений также должны быть выведены на внешние устройства. Программирование операций ввода/ вывода относится к самым трудоемким задачам. При создании таких программ нужно знать не только архитектуру процессора, но и архитектуру подсистемы ввода/вывода (протоколы обмена данными, алгоритм работы контроллера устройства ввода/вывода).
В пятидесятые годы при разработке первых систем программирования прежде всего создавали программные модули для системы ввода/вывода. Благодаря этому при создании прикладных программ программисты могли просто обращаться к соответствующим функциям ввода/вывода. Состав и количество библиотек систем программирования постоянно увеличивались. В конечном итоге возникла ситуация, когда при создании программ в двоичных машинных кодах программистам уже не требовалось знание множества особенностей управления конкретными ресурсами вычислительной системы, а необходимо было только конкретное обращение к некоторой программной подсистеме с целью получения требуемых сервисов. Эта программная подсистема и есть ОС. А набор её функций, сервисов и правил обращения к ним как раз и образует то базовое понятие, которое называется операционной средой .
Операционная среда – это набор соответствующих интерфейсов, необходимых программа и пользователям для обращения к ОС с целью получения определенных сервисов.
ОС могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями используемых методов проектирования, типов аппаратных платформ, областей применения и многими другими свойствами.
В зависимости от особенностей исполь-зуемого алгоритма управления процессором выделяют следующие типы ОС:
Поддержка многозадачности: по числу одновременно выполняемых задач ОС: однозадачные (MSDOS), многозадачные (Unix, Windows). Многозадачные системы подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности: /системы пакетной обработки (ОС ЕС, предназначались для решения задач вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов.
В начале работы формируется пакет заданий, каждое задание содержит требования к системным ресурсам; из пакета заданий формируется мульти-программная смесь, т.е. множество одновременно выполняемых задач. После выполнения всего пакета заданий пользователю выдается результат.
В настоящее время такие системы почти не используются.); /системы разделения времени (Unix, Windows, призваны исправить основной недостаток систем пакетной обработки – изоляцию пользователя- программиста от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю предоставляется терминал, с которого он может вести диалог со своей программой. Каждой задаче выделяется только квант процессорного времени.); /системы реального времени (QNX, RT/11 применяются для управления различными техническими объектами. Способность выдержать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата. Это время называется временем реакции системы. Мультипрограммная смесь представляет собой фиксированный набор заранее разработанных программ, а выбор программы на выполнение осуществляется исходя из текущего состояния объекта или исходя из расписания.)
Поддержка многопользовательского режима: по числу одновременно работающих пользователей: однопользовательские (MSDOS, Windows 3.x), многопользовательские (Unix, Windows на платформе NT). Главное отличие многопольз. систем от однопольз. – наличие средств защиты информации каждого пользователя.
Многопроцессорная обработка: отсутствие или наличие в ОС средств поддержки многопроцессорной обработки. Такие функции имеются (Solaris фирмы Sun, Open Server фирмы Santa Crus Operations, OS/2 фирмы IBM, Windows NT фирмы Microsoft, NetWare фирмы Novell). Данные системы могут классифицироваться по способу организации вычислительного процесса в системе: /Ассиметричная ОС – целиком выполняется только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. /Симметричная ОС – полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.
Поддержка многонитивости: системы поддерживающие и не поддерживающие распараллелива-ния.
По основному архитектурному принципу ОС разделяются на:
микроядерные (QNX; микроядро также работает в привилегированном режиме, но выполняет только минимум функций по управлению аппаратурой. Функции ОС более высокого уровня выполняют специализированные компаненты ОС – серверы, работающие в пользовательском режиме.),
монолитные (Windows 9.x, OS Linux; используется монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая а привилегированном режиме и использующая быстрые переходы от одной процедуры на другую, не требующие переключения из привилегированного режима в пользовательский и наоборот).
Нет похожих постов.
Источник: msbro.ru