Операционная система это комплекс взаимосвязанных программ

Рассмотрим уровень операционной системы. В логической структуре типичной вычислительной системы операционная система занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными) микропрограммами (драйверами), с одной стороны, и прикладными программами — с другой.

Разработчикам программного обеспечения операционная система позволяет абстрагироваться от деталей реализации и функционирования устройств, предоставляя минимально необходимый набор функций.

Назначение, структура и функции операционной системы

Операционная система — это комплекс взаимосвязанных программ, кода и графического интерфейса, предназначенных для управления ресурсами компьютера и взаимодействия машины с пользователем. Любая операционная система представляет собой разделительный барьер, посредника между разработчиками программного обеспечения и микроархитектуры.

В большинстве вычислительных систем операционная система является основной, наиболее важной (а иногда и единственной) частью системного программного обеспечения.

ИНФОРМАТИКА 11 класс: Операционные системы | Видеоурок

С 1990-х гг. наиболее распространенными операционными системами являются системы семейства Vindows, 1Ш1Х и 1Ш1Х-подобные системы.

Хотя и уровень операционной системы, и уровень архитектуры команд абстрактны (в том смысле, что не являются реальными устройствами), между ними есть важное различие. Все команды уровня операционной системы доступны для прикладных программистов. Это практически все команды более низкого уровня, а также новые команды, добавленные операционной системой.

Новые команды называются системными вызовами. Они вызывают предопределенную службу операционной системы, в частности одну из ее команд. Обычный системный вызов считывает какие-нибудь данные из файла. Уровень операционной системы всегда интерпретируется.

Когда пользовательская программа вызывает команду операционной системы, например чтение данных из файла, операционная система выполняет эту команду шаг за шагом точно так же, как микропрограмма выполняет команду ADD. Однако, когда программа вызывает команду уровня архитектуры команд, эта команда выполняется непосредственно уровнем микроархитектуры без участия операционной системы.

С точки зрения программиста, операционная система — это программа, добавляющая ряд команд и функций к командам и функциям, предлагаемым уровнем архитектуры команд [1].

Операционную систему определяют также как «набор программ, управляющих оборудованием» и как «набор программ, управляющих другими программами». Данные определения имеют свой точный технический смысл, который связан с вопросом, в каких случаях требуется операционная система.

Немного истории. Предшественником операционных систем следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х гг.). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода/вывода, вычисления математических функций и т.п.).

В 1950—60-х гг. сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.

Пакетный режим. Необходимость оптимального использования дорогостоящих вычислительных ресурсов привела к появлению концепции «пакетного режима» исполнения программ. Пакетный режим предполагает наличие очереди программ на исполнение, причем система может обеспечивать загрузку программы с внешних носителей данных в оперативную память, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей программы, что позволяет избежать простоя процессора.

Разделение времени и многозадачность. Уже пакетный режим в своем развитом варианте требует разделения процессорного времени между выполнением нескольких программ. Необходимость в разделении времени (многозадачности, мультипрограммировании) проявилась еще сильнее при распространении в качестве устройств ввода/вывода телетайпов (а позднее — терминалов с электроннолучевыми дисплеями) (1960-е гг.). Поскольку скорость клавиатурного ввода (и даже чтения с экрана) данных оператором много ниже, чем скорость обработки этих данных компьютером, использование компьютера в «монопольном» режиме (с одним оператором) могло привести к простою дорогостоящих вычислительных ресурсов.

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 системы прикладной программой.

Реализация разделения полномочий в операционных системах была поддержана разработчиками процессоров, предложивших архитектуры с двумя режимами работы процессора — «реальным» (в котором исполняемой программе доступно все адресное пространство компьютера) и «защищенным» (в котором доступность адресного пространства ограничена диапазоном, выделенным при запуске программы на исполнение).

Масштаб реального времени. Применение универсальных компьютеров для управления производственными процессами потребовало реализации «масштаба реального времени» — синхронизации исполнения программ с внешними физическими процессами. Включение функции масштаба реального времени позволило создавать решения, одновременно обслуживающие производственные процессы и решающие другие задачи (в пакетном режиме и/или в режиме разделения времени).

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.

Структура операционных систем

Все компоненты операционной системы можно разделить на две группы — работающие в привилегированном режиме и работающие в пользовательском режиме, причем состав этих групп меняется от системы к системе.

Современные процессоры имеют минимум два режима работы — привилегированный (supervisor mode) и пользовательский (user mode).

Отличие между ними заключается в том, что в пользовательском режиме недоступны команды процессора, связанные с управлением аппаратным обеспечением, защитой оперативной памяти, переключением режимов работы процессора. В привилегированном режиме процессор может выполнять все возможные команды.

Приложения, выполняемые в пользовательском режиме, не могут напрямую обращаться к адресным пространствам друг друга — только посредством системных вызовов.

Основным компонентом операционной системы является ядро (kernel). Функции ядра могут существенно отличаться в разных системах, но во всех системах ядро работает в привилегированном режиме (который часто называется режим ядра, kernel mode).

Термин «ядро» также используется в разных смыслах. Например, в Windows термин «ядро» (NTOS kernel) обозначает совокупность двух компонентов — исполнительной системы (executive layer) и собственно ядра (kernel layer).

Существует два основных вида ядер — монолитные ядра (monolithic kernel) и микроядра (microkernel). В монолитном ядре реализуются все основные функции операционной системы, и оно является, по сути, единой программой, представляющей собой совокупность процедур [5]. В микроядре остается лишь минимум функций, который должен быть реализован в привилегированном режиме: планирование потоков, обработка прерываний, межпроцессное взаимодействие. Остальные функции операционной системы по управлению приложениями, памятью, безопасностью и пр. реализуются в виде отдельных модулей в пользовательском режиме.

Ядра, которые занимают промежуточное положение между монолитными и микроядрами, называют гибридными (hybrid kernel).

Кроме ядра, в привилегированном режиме (в большинстве операционных систем) работают драйверы (driver) — программные модули, управляющие устройствами.

В состав операционной системы также входят:

• • системные библиотеки (system DLL — Dynamic Link Library, динамически подключаемая библиотека), преобразующие системные вызовы приложений в системные вызовы ядра;
• • пользовательские оболочки (shell), предоставляющие пользователю интерфейс — удобный способ работы с операционной системой.

Пользовательские оболочки реализуют один из двух основных видов пользовательского интерфейса:

• • текстовый интерфейс (Text User Interface, TUI), другие названия — консольный интерфейс (Console User Interface, CUT), интерфейс командной строки (Command Line Interface, CLI);
• • графический интерфейс (Graphic User Interface, GUI).

Пример реализации текстового интерфейса в Windows — интерпретатор командной строки cmd.exe; пример графического интерфейса — проводник Windows (explorer.exe).

Функции операционной системы

В зависимости от назначения операционную систему можно представить следующим образом.

1. Операционная система как виртуальная машина. Операционная система предоставляет пользователю виртуальную машину, которую легче программировать и с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальную машину.

Использование вычислительных машин на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода/вывода. Например, чтобы считать или записать информацию на дискету, надо:

• • запустить двигатель вращения дискеты;
• • управлять шаговым двигателем перемещения головки;
• • следить за индикатором присутствия дискеты;
• • выбрать номер блока на диске;
• • выбрать дорожку;
• • выбрать номер сектора на дорожке;
• • и.т.д.

Все эти функции берет на себя операционная система. Операционная система предоставляет простой файловый интерфейс, освобождает программиста от аппаратных проблем, связанных с организацией ввода/вывода, обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а также других низкоуровневых проблем.

• 2. Операционная система как система управления ресурсами. В соответствии со вторым подходом функцией ОС является распределение процессоров, памяти, устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управление ресурсами включает решение двух общих, независящих от типа ресурса задач:
• 1) планирование ресурса, т.е. определение, кому, когда, а для делимых ресурсов — и в каком количестве необходимо выделить данный ресурс;
• 2) отслеживание состояния ресурса, т.е. поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых ресурсов — какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.

Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс. Так, например, алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени.

3. Операционная система как API (Application Programming Interface) — интерфейс прикладного программирования. Интерфейс между операционной системой и программами определяется набором системных вызовов. Например, если пользовательскому процессу необходимо считать данные из файла, он должен выполнить команду системного вызова, т.е. выполнить прерывание с переключением в режим ядра и активизировать функцию операционной системы для считывания данных из файла.

Функционирование компьютера после включения питания

Функционирование компьютера после включения питания начинается с запуска программы первоначальной загрузки — Boot Track. Программа Boot Track инициализирует основные аппаратные блоки компьютера и регистры процессора (CPU), накопитель памяти, контроллеры периферийного оборудования. Затем загружается ядро ОС, т.е. Operating System Kernel.

Дальнейшее функционирование ОС осуществляется как реакция на события, происходящие в компьютере. Наступление того или иного события сигнализируется прерываниями — Interrupt. Источниками прерываний могут быть как аппаратура (Hardware), так и программы (Software).

Аппаратура «сообщает» о прерывании асинхронно (в любой момент времени) путем пересылки в CPU через общую шину сигналов прерываний. Программа «сообщает» о прерывании путем выполнения операции System Call. Примеры событий, вызывающих прерывания:

• • попытка деления на ноль;
• • запрос на системное обслуживание;
• • завершение операции ввода/вывода;
• • неправильное обращение к памяти.

Каждое прерывание обрабатывается соответственно обработчиком прерываний (Interrupt handler), входящим в состав ОС.

Главные функции механизма прерываний — это:

• • распознавание или классификация прерываний;
• • передача управления соответственно обработчику прерываний;
• • корректное возвращение к прерванной программе.

Переход от прерываемой программы к обработчику и обратно должен выполняться как можно быстрее. Одним из быстрых методов является использование таблицы, содержащей перечень всех допустимых для компьютера прерываний и адреса соответствующих обработчиков. Такая таблица называется вектором прерываний (Interrupt vector) и хранится в начале адресного пространства основной памяти (UNIX/MS’DOS).

Для корректного возвращения к прерванной программе перед передачей управления обработчику прерываний содержимое регистров процессора запоминается либо в памяти с прямым доступом, либо в системном стеке — System Stack.

Обычно запрещаются прерывания обработчика прерываний. Однако в некоторых ОС прерывания снабжаются приоритетами, т.е. работа обработчика прерывания с более низким приоритетом может быть прервана, если произошло прерывание с более высоким приоритетом.

Источник: studref.com

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018

ПОНЯТИЕ, НАЗНАЧЕНИЕ, ФУНКЦИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ, ИХ СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

Поздняков А.Р. 1 , Негребецкая В.И. 2
1 ФГБОУ ВО «Курский государственный университет», колледж комерции, технологий и сервиса
2 ФГБОУ ВО «Курский государственный университет», колледж коммер-ции, технологий и сервиса
Работа в формате PDF

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

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 – это комплекс взаимосвязанных системных программ, которые загружаются при включении компьютера и постоянно находятся в памяти компьютера [5]. Они производят диалог с пользователем, осуществляют управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запускают другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.

Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера – это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

Операционная система (ОС) – это комплекс взаимосвязанных системных программ для организации взаимодействия пользователя с компьютером и выполнения всех других программ. ОС относятся к составу системного программного обеспечения и являются основной его частью [2].

В каждой операционной системе существует несколько видов интерфейсов:

— командный (текстовый) интерфейс;

— текстовый или графический полноэкранный интерфейс;

— графический многооконный пиктографический интерфейс;

— интерфейс Win32 API [4].

К основным функциям ОС относятся:

— управление устройствами компьютера (ресурсами), т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК: стандартизованный доступ к периферийным устройствам, управление оперативной памятью и др.

— управление процессами, т.е. выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.

— управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, компакт-диск и т.д.), как правило, с помощью файловой системы.

— ведение файловой структуры.

— пользовательский интерфейс, т.е. диалог с пользователем [3].

К дополнительным функциям относятся: параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность); взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация; защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений; разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

В общем случае в состав ОС входят следующие модули:

— программный модуль, управляющий файловой системой;

— командный процессор, выполняющий команды пользователя;

— программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс;

Драйвер устройства (device driver) – специальная программа, обеспечивающая управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами.

Командный процессор (command processor) – специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их (интерпретатор программ).

Интерпретатор команд отвечает за загрузку приложений и управление информационным потоком между приложениями.

Для упрощения работы пользователя в состав современных ОС входят программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.

Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В ОС имеется программный модуль, управляющий файловой системой.

Сервисные программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и др.), выполнять операции с файлами (копирование, переименование и др.), работать в компьютерных сетях.

Для удобства пользователя в состав ОС входит справочная система, позволяющая оперативно получить необходимую информацию о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей [2].

Приведем классификация ОС по нескольким наиболее основным признакам.

Особенности алгоритмов управления ресурсами. От эффективности алгоритмов управления локальными ресурсами компьютера во многом зависит эффективность всей сетевой ОС в целом. Поэтому, характеризуя ОС, приводят важнейшие особенности реализации функций ОС по управлению процессорами, памятью, внешними устройствами автономного компьютера.

Например, в зависимости от особенностей использованного алгоритма управления процессором, операционные системы делят на: многозадачные и однозадачные; многопользовательские и однопользовательские; на системы, поддерживающие многонитевую обработку и не поддерживающие ее; на многопроцессорные и однопроцессорные системы.

Поддержка многозадачности. По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса [1]:

— однозадачные (например, MS-DOS, MSX);

— многозадачные (мультизадачные) (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).

Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем. Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

Поддержка многопользовательского режима. По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:

— однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);

— многопользовательские (UNIX, Windows NT).

Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.

Вытесняющая и невытесняющая многозадачность. Важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или нитями) во многом определяет специфику ОС. Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов [1]:

— невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x);

— вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX).

При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим активным процессом.

Поддержка многонитевости. Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).

Многопроцессорная обработка. Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки — мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.

Многопроцессорные ОС могут классифицироваться по способу организации вычислительного процесса в системе с многопроцессорной архитектурой: асимметричные ОС и симметричные ОС. Асимметричная 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.

Нами были рассмотрены характеристики ОС, связанные с управлением только одним типом ресурсов — процессором. Важное влияние на облик операционной системы в целом, на возможности ее использования в той или иной области оказывают особенности и других подсистем управления локальными ресурсами — подсистем управления памятью, файлами, устройствами ввода-вывода.

Все операционные системы являются уникальными и отличаются друг от друга во многом, хотя и решают схожие задачи. На сегодняшний день самая распространенная ОС – Windows. Хотя многие утверждают, что она самая нестабильная. Windows имеет 100% поддержку любого современного аппаратного комплекса или какого либо внешнего устройства, чем не может похвастаться Linux.

В тоже время многие сервера облачного и обычного хостинга используют сервера с ОС из семейства *UNIX, т.к. эти ОС имеют хорошо проработанную архитектуру файловой системы, которая не позволяет пользователям изменять основные и важные компоненты самой ОС. Так же файловые системы ОС семейства *UNIX гораздо лучше подходят для работы с большими данными, чего не может дать ОС семейства WINDOWS.

Так же ОС *UNIX имеет очень гибкие настройки, которые очень нравятся программистам и системным архитекторам. Можно сказать об ОС *UNIX и WINDOWS следующее: WINDOWS больше адаптирована под конечного пользователя, т.е. пользователю не нужно подстраиваться под ОС, она сама под него настроиться, задавая простые и понятные, во время своей работы, вопросы. *UNIX – ОС, которая требует каких то минимальных знаний, для работы с ней. Здесь наоборот, конечный пользователь подстраивается под ОС, изучая команды терминала и особенности монтирования внешних устройств (как пример). Так же у этих ОС различаются ядра ОС. *UNIX использует монолитное ядро, а WINDOWS – гибридное ядро (модификация микроядра), позволяющее для ускорения работы запускать несущественные части в пространстве ядра.

Таким образом, операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Список использованных источников

Источник: scienceforum.ru

Что такое операционная система

Когда мы говорим о компьютере, то представляем, обычно, металлический ящик под столом или ноутбук на коленях. Конечно же, это так, но мы допускаем ошибку. Каким бы мощным, умелым ни был компьютер, сам по себе он ничего не умеет делать. Как автомобиль без двигателя.

Поэтому есть такое название для компьютера без «начинки» — железо. Это, если можно привести такую аналогию, тело компьютера. Его душа – это программное обеспечение. Или сокращённо ПО. Вот это самое ПО и заставляет компьютер работать.

Сами программы – тоже ничего не могут – им нужен посредник, который позволит им работать с железом. То есть нужна платформа, общий язык, на котором они будут общаться с компьютером и пользователем.
Так вот таким посредником, обеспечивающим понимание между ПО, железом и человеком, стала операционная система с её библиотекой драйверов.

В операционной системе, сокращённо – ОС, большинство функций реализовано в виде модулей – «библиотек», которые могут быть использованы разными программами.

Операционная система – это комплекс взаимосвязанных программ, которые управляют работой компьютера и обеспечивают выполнение всех процессов. При работе ПК одновременно выполняется множество низкоуровневых операций. Их может быть сотни и тысячи – этим объясняется необходимость использования операционной системы.

История операционных систем

В наше время, когда собственной операционной системой оснащают бытовые приборы (холодильники, стиральные машины и т.д.), трудно представить, что первые 20 лет после изобретения, компьютеры работали вообще без ОС. Сейчас даже школьник может создать программу из готовых блоков, а в 50-х годах прошлого века это могли сделать только специалисты высшей категории.

Когда компьютеры стали производить массово (конец 50-х), появилось доступное средства общения человека с машиной – язык программирования. Это, например, ассемблер, пользоваться которым могли асы-программисты, потом появились более доступные.

И наконец, в 70-е года изобрели BASIC, простой язык текстовых команд, доступный школьникам. А они не упустили такой шанс. Студенты Билл Гейтс и Пол Аллен создали (и продали) вариант этого языка – Альтаир

Вначале компьютеры были огромными, громоздкими. Когда они стали более компактными и удобными, появилась необходимость в универсальной программной платформе и одним из главных разработчиков первой «операционки» был Виктор Высотский. Его группа Bell создала в 1957 году ОС BESYS, а затем на её основе MULTICS в 1964 году. Высотский стоял у истоков всех компьютерных игр, участвуя в разработке обучающей программы DARWIN.

На основе MULTICS в 1969 г в лаборатории Bell К. Томпсон и Д. Ритчи создали первую ОС Unix, способную работать на разных моделях компьютеров. От этой ОС произошли все современные ОС, включая Linux, iOS, Mac OS, Android.

Стоит немного остановиться на системе Unix.

В ней используются команды в виде текста, а не цифровой код. Многие их них присутствуют в современной Linux. С помощью этой системы до 80х годов 20 века обслуживались большие компьютеры в научных учреждениях. В персональных компьютерах (в знакомых нам ПК) Unix освоился с появлением FreeBSD и Linux.

Разные фирмы создали несколько Unix – систем. В конце 70-х годов никому не известная фирма Microsoft участвовала в создании одной из таких версий – Xenix. Интересной разработкой была система CP/M (1973).

Один из её клонов 86-DOS компании Seattle Computers выкупил Билл Гейтс за 25000 $ и сразу перепродал в корпорацию IBM, переименовав её в MS-DOS.

На этой сделке Билл заработал миллионы долларов и превратил DOS в стандарт операционной системы для ПК. Об этой истории вы можете посмотреть фильм «Пираты силиконовой долины» (1999 г).

Системы Unix и DOS были похожи тем, что у них не было интерфейса. Был чёрный экран с командной строкой. Плюсом их была возможность подстроиться под любой компьютер. Для DOS была создана оболочка Norton Commander (папа Total Commander). Минусом была работа в текстовом режиме.

Такие ОС просуществовали до средины 80-х.

Появлялось понимание, что для удобства необходима графика (изображения). Прообраз такой системы с «мышкой» и графическим интерфейсом, гипертекстом, представил профессор Дуглас Энгельбарт в 1968 г, но только в 1973 году появилась такая ОС и компьютер Xerox Alto с мышью и знакомыми окнами.

Из-за дороговизны идея провалилась и только через 10 лет разработку Xerox прибрал к рукам Стив Джобс.

Как итог появился компьютер Apple Macintosh, первый ПК с графической операционной системой Mac OS

Все компании в дальнейшем использовали эту систему для разработок ОС. Современная Mac OS это совершенно другая система, она появилась в 2000 году на основе системы Next (одна из вариантов Unix).
Билл Гейтс создал Windows как клон операционки Apple. Она стала конкурировать с Mac OS c 1995 года, когда из системы было изъято ядро DOS. A с 2000 года Windows работает на новом движке, который используется и сейчас в новой версии.

В 80-х, 90-х годах были и другие ОС для ПК, которые ушли с рынка, не выдержав конкуренцию с Mac OS и Windows.

В 1993 году Microsoft выпустила первую версию Windows NT, которая является основой всех современных версий Windows.

В это же время студент Линус Торвальдс на одной из вариантов «юникс» создаёт ОС Linux. На этом можно заканчивать экскурс в историю и можно перейти к современным операционным системам.

Современные операционные системы для личного пользования

Операционных систем довольно много, есть такие, которые используют в миниконтроллерах, мини АТС, маршрутизаторах и т.п. Мы рассмотрим всего 4 наиболее популярные операционные системы, которые постоянно присутствуют в повседневной жизни, когда мы пользуемся компьютерами, ноутбуками, планшетами, смартфонами и другими устройствами, а также бытовой техникой.

Операционная система Linux

Линукс мало используют на домашних ПК, зато она распространена на смартфонах (в основе Android ядро Linux) и интернет-серверах.
Отличительная особенность этой системы в существовании большого количества версий. У них общее ядро, но они сильно отличаются.

Классический вариант – это Ubuntu, молодёжь предпочитает Linux Mint или Школьный Linux. Версию Fedora используют чаще в компаниях. Открытый исходный код даёт возможность участия в разработке любому человеку или организации.

Эта система ни в чём не уступает Windows. А по набору стандартных программ во много раз превосходит её. В дистрибутив Linux входит офисный комплект Open Office, графический редактор Gimp и много других. Любые программы для Windows можно запустить в Linux при помощи подсистемы Wine.

Linux дала начало многим другим ОС, таким, как Android и Chrome OS от корпорации Google, на её основе создаются операционные системы, встроенные в бытовые приборы (часы, холодильники, телевизоры и т.д.)

Linux — бесплатная система, поэтому ее используют компании с десятками компьютеров — это экономически выгодно. Системные требования ОС минимальны. Можно установить с флешки, установка стандартная.
Linux считается безопасной, есть возможность шифрования данных.

Операционная система Mac OS

В основу этой системы легла переработанная NeXT Step. Эта система была придумана Стивом Джобсом для компьютеров Next на основе серверной программы Open BSD из семейства Unix.
Это ОС для устройств компании Apple, предустановлена на них, поэтому бесплатна, как и все последующие обновления. Она имеет мобильную версию iOS.

У Mac OS много общего с системами Linux и Android, потому что они родственны по линии Unix. В этих трёх системах программы устанавливаются из одних и тех же источников: магазин Google Play в Android, App Store у Apple и репозитории Linux, и автоматически обновляются.

Однако Mac OS не такая гибкая, как Android и Linux.
Для Мак ОС нужен компьютер с 512 Мб оперативки, процессором с частотой 1 Ггц и 9 Гб на жестком диске. Установка Mac OS как у Windows. Вводить лицензионный ключ не надо. Настраивается встроенным средством System Preferences из 5 категорий.

Mac OS считается самой удобной и безопасной. В ней учтены все мелочи, интерфейс интуитивно понятный, встроенные программы в достаточном количестве.

OC Windows

Windows имеет много недостатков и несмотря на это – самая распространенная система, большая часть ПО разрабатывается под неё.
Практически в этой операционке больше минусов, чем достоинств. Её ругают, придумывают про неё анекдоты, однако по популярности она превосходит другие.

• Установить Windows легко, но чистую ОС невозможно сразу использовать. Её надо дополнить – установить драйвера, настроить процессы и службы, а это сложнее. Необходима установка стороннего ПО.
• Последние версии Windows очень требовательны к ресурсам компьютера – нужен двухъядерный процессор, минимум от 2-х до 8 ГБ оперативной памяти, хорошая видеокарта.
• Windows — самая уязвимая система по причине ее распространенности. Хакеры понимают, что этой системой пользуется большинство людей, и разрабатывают вредоносное ПО под неё. Поэтому на ПК с Windows желательно установить надежную антивирусную программу и заменить системный файерволл на более надёжный.

Последняя версия системы Windows (10) доступна в двух вариациях – базовой и Pro. Первая стоит около 9000 р, другая дороже и предоставляет расширенный функционал. При желании можно за меньшую сумму произвести апгрейд старой системы.

Отличие Widows – огромное количество модулей- библиотек, с которыми взаимодействуют прикладные программы. Например, Direct X, комплект инструментов для работы со звуком, видео и другими мультимедийными ресурсами.

Второе отличие – Windows выделила «склад» для всех программ, который называется системный реестр. В реестре хранится и вся информация для работы самой ОС.

Но в основном принципы работы этой операционной системы такие же, как и в Linux.

OC Android

Android –самая популярная ОС для мобильных гаджетов, ноутбуков, компьютеров – моноблоков, некоторых бытовых приборов. Разрабатывается компанией Google с 2005 г. До 2008 года операционка была плохо сработана, пока не появился iPhone с операционкой iOS, вообще превративший все разработки Андроида в ноль.

Эрик Шмидт, который был председателем совета директоров Google, одновременно входил и в совет директоров Apple. После выхода в свет свежей версии Android, очень похожей на iOS, Стив Джобс объявил Шмидта предателем и личным врагом, а Андроид приговорил к уничтожению. Тем не менее, к 2013 году было продано около полумиллиарда устройств с этой ОС, чуть меньше, чем «яблочных».

Под управлением Android уже работают более 70% всех мобильных устройств в мире. Такого изобилия устройств Apple нет.
Плюсы:

1. Гибкость. Можно подстроить под себя, менять настройки по своему вкусу.
2. Эволюция. Очень быстрая смена версий, развитие, улучшение.
3. Доступность. Даже модные модели от Самсунг более доступны, чем «яблочки».
4. Приложения. Это главный козырь. Разработка приложений простая, много бесплатных и самодельных приложений.

• Время автономной работы. Всего от 2-х до 8 часов.
• Безопасность. Рекордное количество вирусов и шпионских модулей резвится здесь.
• Фрагментация. Если устройства Apple работают долго и стабильно, то устройства с ОС Андроид невозможно так оптимизировать, потому что много моделей процессоров, размеров, разный объём оперативной памяти и т.д.
• Жизненный цикл и поддержка. Увы, устаревают они очень быстро, цикл – около 2-х лет.

«Чистый» Android можно увидеть на устройствах Nexus. Эти устройства производят по заказу Google. Она и занимается поддержкой. Обновления выходят раз в 2-3 месяца, а срок обновлений около 3-х лет. Это много, ведь дешёвые китайские гаджеты без обновлений уже через 1-2 месяца после выхода.

Если iPhon 2-х – 3-х годичной давности выглядит прилично и получает постоянные обновления от Apple, то владельцы устройств с ОС Андроид стремятся через год избавиться от него и покупают новый.

Подводим итоги