Операционная система (ОС) – это набор взаимодействующих программ (часто называемых системными) и информационных структур данных, с помощью которых организуется взаимодействие пользователя и прикладных программ с вычислительной системой. Важность операционных систем определяется частотой их использования: практически всегда взаимодействие с компьютером производится именно через этот набор программ. Тем самым обеспечивается автоматизация выполнения типичных стандартных действий, связанных с использованием основных устройств компьютера. Широчайшее распространение компьютеров во все сферы деятельности человека произошло во многом благодаря именно наличию простых в использовании (но сложных по своей организации) ОС.
ОС относятся к классу системного программного обеспечения, куда кроме них входят такие типы программ, как трансляторы и интерпретаторы языков программирования, компоновщики и загрузчики, различные вспомогательные программы (утилиты). Важнейшей особенностью ОС являются их теснейшая связь с архитектурой базового процессора, аппаратная поддержка многих важнейших функций. Все современные процессоры, прежде всего – семейства Intel, имеют в своем составе соответствующие компоненты и проектируются уже с учетом реализации данных функций. Это обеспечивает высочайшую скорость выполнения данных функций, хотя и уменьшает возможность переноса ОС на другую аппаратную платформу. Место ОС можно показать на следующей схеме:
УРОК 22. Операционная система (7 класс)
ОС рассматривает компьютер как набор различных ресурсов, необходимых для решения некоторой задачи. Все ресурсы обычно делятся на две большие группы: физические и логические. К основным физическим ресурсам относятся: основная память, центральный процессор, внешняя память, устройства ввода и вывода данных, дополнительные внешние устройства.
К логическим ресурсам относятся: файлы, программные модули, внутренние информационные структуры, различные системные объекты. Управление этими ресурсами с целью наиболее эффективного и удобного их использования и представляет собой важнейшее назначение ОС. Операционные системы развиваются уже более 50 лет, и за это время был накоплен огромный практический опыт, проверены различные идеи и концепции, составляющие основу современных ОС. В истории развития ОС можно выделить следующие основные этапы (еще раз обращаем внимание на теснейшую связь ОС с техническими возможностями компьютеров).
1. 50-е годы ХХ века: осознание необходимости создания специальных программ, упрощающих выполнение часто повторяющихся рутинных операций (считывание с устройства ввода текста программы, трансляция программы на язык машины, размещение созданного машинного кода в памяти, контроль выполнения этого кода, вывод результатов на устройство вывода). Появляются первые управляющие программы-мониторы как прообраз будущих ОС. Особенностью этих программ по сравнению с прикладными программами было то, что они предназначались не для решения конкретной задачи обработки данных, а для управления процессом обработки.
14. Понятие программного обеспечения компьютера. Системное программное обеспечение
2. 60-е годы. Важнейшим техническим событием этих лет было создание компанией IBM первого семейства универсальных ЭВМ широкого использования – семейства IBM/360. Для этого семейства было разработано несколько версий ОС с общим названием OS/360. В этих ОС были реализованы и впервые широко опробованы многие базовые идеи, используемые и до сих пор.
Одной из таких концепций является многозадачность, когда в одной вычислительной системе предпринимается попытка одновременного выполнения нескольких программ. Поскольку разным программам в одно и то же время могут требоваться разные ресурсы, появляется возможность разумного распределения этих ресурсов с целью наиболее эффективной загрузки различных устройств. Это в целом уменьшает суммарное время выполнения набора задач, хотя время выполнения одной конкретной программы может возрасти. Реализация многозадачности потребовала решения ряда важнейших задач, среди которых надо отметить следующие:
- переключение процессора с выполнения кода одной программы на код другой программы с возможностью возобновления в дальнейшем выполнения прерванного кода без каких-либо последствий;
- защита кода и данных одной программы от случайного воздействия со стороны другой программы, поскольку разные программы совместно должны использовать одну и ту же основную память;
- необходимость размещения в ограниченной основной памяти кода и данных нескольких программ, суммарный объем которых больше объема основной памяти, что привело к развитию идеи виртуальной памяти с вытеснением части кода и данных во внешнюю память;
- разграничение доступа к процессору для системных и прикладных программ, что привело к появлению двух режимов работы процессора: в привилегированном режиме (режим ядра, режим супервизора) могут выполняться абсолютно все команды процессора, тогда как в пользовательском режиме выполнение некоторых команд запрещено;
- синхронизация работы различных устройств на основе механизма прерываний.
- все более широкое распространение «в массах» мини-компьютеров, лидерами среди которых являлась компания DEC со своей серией машин марки PDP/VAX. Для них были созданы свои ОС, более простые по сравнению с OS/360, но обладающие, тем не менее, достаточно серьезными возможностями, включая поддержку многозадачного режима;
- реализация многопользовательского режима работы, когда с одной вычислительной системой одновременно работает несколько пользователей со своих терминалов;
- безусловно, важнейшим событием было создание ОС UNIX как основы мобильных ОС, легко переносимых на разные аппаратные платформы. Это свойство системы обеспечивалось написанием практически всего программного кода на языке высокого уровня С и наличием трансляторов с этого языка для всех основных типов процессоров. Исходный код системы UNIX открыто распространялся всем желающим, что сделало данную систему исключительно популярной в мире. Правда, эта популярность имеет и обратную сторону: было создано множество вариантов Unix-подобных систем, которые далеко не всегда могли быть совмещены друг с другом.
- начало эры персональных компьютеров;
- начало развития сетевых технологий.
Что касается сетевых технологий, то в эти годы наиболее полную свою реализацию они получили в составе различных версий системы Unix, таких как System V, BSD, SunOS/Solaris, IBM AIX. Все эти ОС были многопользовательскими и многозадачными, поддерживали иерархическую организацию файлов на дисках и механизм виртуальной памяти.
5. 90-е годы: следуя все еще действующему предсказанию Гордона Мура, вычислительные мощности процессоров ПК продолжали неуклонно расти, что дало возможность постепенно перейти от простейших ОС типа MS DOS к более мощным и удобным. С середины 90-х начинается «победоносное» распространение по миру ОС семейства Windows – от весьма слабой версии Windows 95 до вполне приличной для повседневной работы Windows МЕ (Millennium Edition). Кроме того, постепенно это семейство распространилось и на сектор сетевых ОС в виде «тяжеловесной» системы NT (т.е. New Technology) и ее более поздней реализации Windows 2000 (версии Professional, Server, Advanced Server, Datacenter). Реальную конкуренцию системам семейства MS Windows составляет лишь старая добрая система UNIX, которая в 90-е годы получила мощное подкрепление в виде своей разновидности Linux, первоначально созданной для процессоров Intel, но потом мигрировавшей и на другие платформы.
6. В первое десятилетие нового века ситуация на рынке ОС складывается следующим образом:
- Компания Microsoft продолжает развивать свое семейство Windows как в пользовательском, так и серверном варианте. Для массового использования были последовательно выпущены версии XP, Vista и W7. Основные серверные версии – Server 2003 и Server 2008. Одной из важнейших особенностей последних версий является поддержка 64-разрядных процессоров.
- Мировое сообщество совершенствует ОС Unix, прежде всего – Linux. Успех этой ОС объясняется ее неприхотливостью, надежностью и безопасностью, открытостью исходного кода с возможностью настройки его под свои требования. Наиболее известные версии Linux — это Ubuntu, Mandriva, ASP, OpenSUSE, Debian.
После этого небольшого обзора можно вернуться к рассмотрению общих вопросов и привести классификацию операционных систем в зависимости от области применения. Не претендуя на истину в последней инстанции, можно выделить следующие основные группы операционных систем:
- Универсальные пользовательские системы для массовых ПК, основное назначение которых – создание удобной среды для работы пользователя со множеством приложений в условиях непредсказуемой многозадачности. Здесь около 90% систем составляют ОС семейства Windows, хотя и наблюдается некоторое смещение в сторону Linux-систем.
- Серверные системы для управления работой корпоративных сетей с решением таких задач, как взаимодействие с клиентскими системами, управление пользователями с разграничением прав, обеспечение безопасности данных. В этом сегменте наблюдается примерно равное использование систем семейства Windows и систем на основе Unix/Linux.
- Системы для мобильных устройств с ограниченными возможностями.
- Специализированные системы для управления быстротекущими процессами, где главный критерий – скорость реакции (системы реального времени). Это требование приводит к тому, что внутренняя организация таких систем существенно отличается от универсальных. Наиболее известной ОС данного класса является система QNX.
- рациональное распределение физических и логических ресурсов между работающими приложениями;
- предоставление разработчикам и приложениям широкого спектра системных функций уровня API (Application Program Interface, Интерфейс прикладного программирования);
- поддержка сетевых взаимодействий на основе стандартов и протоколов;
- обеспечение безопасности данных.
- распределение процессорного времени между работающими приложениями (управление процессами и потоками);
- распределение ограниченной по объему основной памяти между выполняющимися программами (управление памятью);.
- выделение приложениям необходимых внешних устройств и организация взаимодействия приложений с устройствами с обязательным контролем со стороны системы (управление устройствами);.
- распределение внешней памяти и организация хранения информации с помощью файлов (управление файлами).
Автор этого материала — я — Пахолков Юрий. Я оказываю услуги по написанию программ на языках Java, C++, C# (а также консультирую по ним) и созданию сайтов. Работаю с сайтами на CMS OpenCart, WordPress, ModX и самописными. Кроме этого, работаю напрямую с JavaScript, PHP, CSS, HTML — то есть могу доработать ваш сайт или помочь с веб-программированием. Пишите сюда.
статьи IT, теория программирования, история, операционные системы
Источник: upread.ru
Операционная система: назначение и состав
1. Операционная система: назначение и состав
2. Вопросы по теме:
1.
2.
Каковы основные компоненты
операционной системы и каково их
назначение?
Основные принципы операционной
системы.
3. 1. Функции и состав операционной системы
Основной системной программой, без которой невозможно
комфортное общение с компьютером, является программа,
которая называется «операционная система».
ОС — это комплекс системных программ, обеспечивающий
совместное функционирование всех устройств компьютера
и поддерживающий работу всех его программ.
Операционная система скрывает от пользователя сложные
подробности взаимодействия сложных ненужных
подробностей взаимодействия с устройствами компьютера и
освобождает его от изучения машинного языка.
ОС хранится на жестком диске, а также может хранится на
специальной системной дискете или компакт-диске.
4. Настоящая ОС должна:
— быть общепризнанной и использоваться как
стандартная система на многих компьютерах;
— работать со всеми устройствами компьютера, в том
числе и выпущенными давно;
— обеспечивать запуск самых разных программ,
написанных разными людьми и в разное время;
— предоставлять средства для проверки, настройки,
обслуживания компьютерной системы.
5. Для аппаратных средств смена поколений связана с принципиальными изменениями в области электронных компонент:
I поколение — электронные лампы;
II поколение — транзисторы;
III поколение — интегральные микросхемы;
IV поколение — большие н сверхбольшие схемы.
Появление аппаратных средств нового поколения сопровождалось
резким уменьшением стоимости, габаритов, потребляемой
мощности, столь же резким повышением быстродействия и
объемов памяти компьютеров.
6. Нулевое поколение (40-е годы).
В первых вычислительных машинах ОС
не было. Все программы писали
непосредственно в машинных кодах.
7. Первое поколение (50-е годы).
Программирование велось на машинном языке
конкретного типа компьютера. Каждый тип
компьютера мог иметь свой оригинальный
машинный язык. Для организации ввода и вывода
использовались наборы простых процедур,
которые можно рассматривать как прообраз
команд операционной системы. Проблемы
управления ресурсами вычислительной системы
не было, поскольку запущенная на решение задача
получала в свое распоряжение все ресурсы
машины и после ее завершения все ресурсы
передавались для решения следующей задачи.
8. Второе поколение (60-е годы).
Большинство компьютеров второго
поколения работало в «пакетном» режиме.
Появляются первые ОС, задача которых
сводилась к тому, чтобы, получив от
оператора сразу несколько программ
пользователей, выполнить их одну за
другой, устранив задержки при переходе от
программы к программе.
9. Третье поколение (середина 60-х — середина 70-х годов).
Фирмы-разработчики вычислительной аппаратуры стали
включать в комплект поставок базовые операционные
системы. То есть аппаратное и программное обеспечение
стало поставляться в комплексе.
Появились первые операционные системы «с разделением
времени». В этих системах несколько пользовательских
программ одновременно загружаются в оперативную память
ЭВМ, а центральный процессор быстро переключается с
одной задачи на другую.
10.
ОС третьего поколения, разработанные для
обеспечения работы семейства
компьютеров SYSTEM/360 (IBM) и машин
серии ЕС, были многорежимными.
Некоторые из них обеспечивали работу
сразу во всех известных режимах: пакетную
обработку; разделение времени.
11.
Появление микропроцессоров создавало условия для
разработки персонального компьютера. С их появлением
возникли новые проблемы и у разработчиков ОС, т. к.
необходимо было уместить широкую по набору
выполняемых функций ОС, в гораздо меньший объем
памяти персональных машин. В этих целях функции ОС
были «разделены». Наиболее часто используемые
программы помещаются в «ядро» системы, и они
постоянно находятся в оперативной памяти машины,
менее используемые программы или утилиты
размещаются на внешнем запоминающем устройстве
(диске) и вызываются в оперативную память (ОЗУ) по
мере необходимости.
В отличие от “железа” поколений ЭВМ, когда каждое
новое поколение полностью вытесняло предыдущее,
новое поколение ОС улучшало и расширяло возможности
предыдущего.
12. Операционные системы можно разделить по следующим признакам:
• По количеству процессоров;
• однопроцессорные (Dos, Windows 9x).
• многопроцессорные (Windows NT, OS/2, QNX, Linux, BeOS,…).
• По количеству пользователей:
• однопользовательские (Dos, Windows NT, OS/2, Windows 95, BeOS).
• многопользовательские (Windows NT Terminal Edition, Linux,…).
• По наличию многозадачности:
· однозадачные (DOS)
· пакетная обработка в режиме последовательного решения
· многозадачные (Windows 95, Windows NT, Linux, OS/2, QNX,
BeOS,…).
• По типу многозадачности:
• реального времени (QNX, RT Linux,…).
• с разделением времени :
— с неприоритетной многозадачностью (Windows 1.0 — Windows 3.11.)
— с npиоpитетной многозадачностью (Windows[95—98], Windows NT)
— с вытесняющей многозадачностью (OS/2)
13.
Многопроцессорная система — вычислительная система,
состоящая из двух или большего количества взаимосвязанных
процессоров, работающих с общей памятью, и управляемая
общей операционной системой. В мультипроцессорной
системе единый вычислительный комплекс содержит
несколько процессоров, что повышает его вычислительную
мощность.
Многозадачные (мультипрограммные) операционные
системы.
Принципиальным отличием многозадачной операционной
системы является совместное, пусть и поочередное,
использование ресурсов компьютера программными
приложениями. В мультипрограммных системах несколько
программ пользователей находятся в основной памяти
компьютера, а центральный процессор быстро переключается
с задачи на задачу.
14. Таким образом, основными функциями ОС являются:
1.
2.
3.
4.
Организация согласованного выполнения всех
процессов в компьютере.
Обеспечение хранения информации во внешней
памяти и обмен с устройствами ввода-вывода, т.е.
ОС отвечает за правильный ввод информации с
устройств ввода и ее вывод на монитор, принтер и
т.д., а также за правильное распределение
информации на дисках внешней памяти.
Реакция на ошибки и аварийные ситуации.
Осуществление диалога и общения с пользователем.
15. Состав ОС
16. 2. Операционная система Windows
Приложение — это программа,
работающая под управлением Windows,
17. Некоторые принципы ОС Windows.
1.
2.
3.
4.
5.
Windows «умеет» работать со всеми
современными и менее используемыми
устройствами и программами;
Унифицированный пользовательский
интерфейс (способ общения);
Единый программный интерфейс
позволяет создавать информацию в
одних приложениях и переносить ее в
другие;
Принцип, за счет которого на принтере
формируется такое же изображение, как
на экране монитора;
Многозадачность.
18. Домашнее задание:
Выучить основные определения и
понятия урока по конспекту в тетради и
учебнику.
Учебник: § 2.4.1
Как вы считаете, с чем связано
появление операционной системы
Windows, а именно графического
способа общения с компьютером?
Источник: ppt-online.org
Операционная система
Операционная система – обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам с использованием графического интерфейса ОС.
Оценить 
831 0
Содержимое разработки
Тема урока: Операционная система. Назначение и основные функции ОС.
Цель урока: изучить понятие «операционная система» компьютера и её назначение, выяснить место и значение операционной системе в программном обеспечении.
Задачи урока:
познакомит учащихся с основными понятиями данной темы, рассказать о некоторых существующих ОС.
развитие у учащихся познавательной активности;
развитие умений и навыков, связанных с публичными выступлениями (устная речь, ораторское искусство);
развитие памяти и внимания;
развитие коммуникационной компетентности у учащихся;
формирование у учащихся компьютерной грамотности и потребности в приобретении знаний;
привитие учащимся навыков самостоятельной работы;
воспитание бережного отношения к компьютерной технике;
способствовать формированию партнерских отношений в классе.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Оснащение урока: интерактивная доска, электронный учебник SinRus , учебники.
Виды работ, используемые на уроке: индивидуальная работа.
Организационный момент — 1 мин
Актуализация опорных знаний и умений — 4 мин
Объяснение нового материала — 15 мин
Закрепление изученного материала — 5 мин
Практическая работа- 15 мин
Домашнее задание — 2 мин
Итоги урока — 3 мин
Ход урока:
Организационный момент — 1 мин
Актуализация опорных знаний и умений — 4 мин
1. Что такое компьютер?
2. Какие основные устройства компьютера вы знаете?
3. Что такое процессор?
4. Что такое оперативная память?
5. Что такое жесткий диск?
Объяснение нового материала — 15 мин
Операционная система – обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам с использованием графического интерфейса ОС.
Перед учащимися ставится проблема: «Как же правильно загрузить операционную систему?» (скорее всего правильного ответа никто не даст, но это заставит их задуматься, как операционная система может загрузиться в оперативную память).
Установка операционной системы.
Установка ОС – файлы операционной системы копируются с диска дистрибутива на жесткий диск компьютера.
Файлы операционной системы хранятся в долговременной памяти на жестком диске, который называется системным.
Операционная система, как и др. программы, может выполняться, если она находится в оперативной памяти компьютера. Поэтому необходима загрузка файлов ОС с системного диска в оперативную память.
Загрузка операционной системы
Начинается в одно из трех случаев – после:
включения питания компьютера;
нажатия кнопки Reset на системном блоке компьютера;
одновременного нажатия комбинации клавиш на клавиатуре: + +
В процессе загрузки ОС:
производится тестирование работоспособности процессора, памяти и др. устройств;
на экран монитора выводятся краткие диагностические сообщения о процессе тестирования
после окончания загрузки ОС пользователь получает возможность управлять компьютером с использование графического интерфейса ОС.
Необходимо объяснить школьникам, что существует определенная классификация программ и о назначении каждого типа ПО. Узнать какие программы используют учащиеся и к какому типу ПО относятся эти программы. В большинстве, учащиеся будут называть прикладное программное обеспечение (слайд 12) и интегрированные офисные приложения Microsoft Office
Функции операционной системы:
Первой задачей операционной системы является обеспечение совместного функционирования всех аппаратных устройств компьютера
Второй задачей операционной системы является предоставление пользователю доступа к ресурсам компьютера
Классификация операционных систем.
По числу одновременно выполняемых процессов ОС делятся на два вида:
-однозадачные ( MS DOS ) – допускают только последовательное выполнение задач;
-многозадачные ( UNIX , WINDOWS ) – допускают параллельное выполнение задач.
Основное отличие многозадачных ОС от однозадачных в том, что программы работают параллельно, не мешая друг другу. Например, вы можете одновременно играть с компьютером в шахматы и слушать музыку, запущенную с компьютера.
Вторым признаком классификации является поддержка многопользовательского режима. Различают:
-однопользовательские ( MS DOS ) – обеспечивают работу на компьютере только одного пользователя;
— в многопользовательскойоперационной системе с мощным компьютером поддерживают одновременно работу нескольких пользователей ( UNIX , WINDOWS ).
Закрепление изученного материала — 5 мин
Тест по информатике на тему «Операционная система Windows ». Выполняют в тетрадях и проверяется с помощью карточек.
1. Операционная система – это:
A ) Совокупность основных устройств компьютера.
B ) Система программирования на языке низкого уровня.
C ) Набор программ, обеспечивающий работу всех аппаратных устройств компьютера и доступ пользователя к ним.
D ) Совокупность программ, используемых для операций с документами.
2. Какая совокупность свойств относится к среде Windows ?
A ) Командный интерфейс, технология командной строки.
B ) Однопользовательская система, командный интерфейс, управление пакетами.
C ) Многозадачность, графический интерфейс, управление объектами.
D ) Многозадачность, графический интерфейс, использование речевой технологии.
3. Какие функции выполняет операционная система?
A ) подключения устройств ввода/вывода.
B ) обеспечение организации и хранения файлов.
C ) организация обмена данными между компьютером и различными периферийными устройствами.
D ) организация диалога с пользователем, управления аппаратурой и ресурсами компьютера.
4. Папка, в которую временно попадают удалённые объекты, называется .
A ) Блокнот.
B ) Портфель.
C ) Корзина.
D ) Оперативная.
5. Драйвер – это…
A ) устройство длительного хранения информации.
B ) программа, управляющая конкретным внешним устройством.
C ) устройство ввода.
D ) устройство вывода.
6. Операционные системы входят в состав:
A ) системы управления базами данных.
B ) систем программирования.
C ) прикладного программного обеспечения.
D ) системного программного обеспечения.
Источник: www.prodlenka.org