Операционная система (ОС) – это программа, которая управляет всеми ресурсами компьютера. Это первая программа, которая загружается в оперативную память после включения питания.
Основное назначение ОС состоит в организации работы файловой системы, управлении техническими устройствами и процессом выполнения программ.
ОС осуществляет загрузку программ в оперативную память, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу исполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении. Важнейшей функцией ОС является работа с файлами. Все действия с файлами (создание, удаление, копирование и перемещение) производятся пользователем с помощью ОС.
Наибольшую известность получли следующие ОС: MS-DOS, Windows, MacOS, UNIX, Linux.
MS-DOS – ОС для 16-разрядных ПК фирмы IBM.
MacOS – одна из первых ОС с графическим пользовательским интерфейсом. Система была разработана для компьютеров Macintosh фирмы Apple.
Урок 21. Операционная система
UNIX – старейшая сетевая ОС. На основе UNIX строятся сетевые протоколы Интернет.
Windows – это семейство ОС с графическим многооконным интерфейсом, разработанных фирмой Microsoft. В 2007 вышла новая версия Windows Vista.
Linux является бесплатной ОС, которая с каждым годом получает все большее распространение.
Воспользуйтесь поиском по сайту:
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2023 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.012 с) .
Источник: studopedia.org
Операционная система
2. Операционная система — это комплекс программ, который обеспечивает
Работу с
файлами и
каталогами
Управление
устройствами
компьютера
Взаимодействие
с пользователем
(интерфейс)
3. Функции ОС
► обеспечивает обмен данными с внешними устройствами
► поддерживает файловую систему (работа с файлами и
папками):
► FAT32 – начиная с Windows 95 OSR2 , раздел до 2 Тб
NTFS – Windows NT/2000/XP/2003, раздел до 2 Тб
права доступа для пользователей
квоты на объем каталога
CDFS – файловая система компакт-дисков
► обеспечивает запуск и выполнение остальных программ
► тестирование компьютера, обработка ошибок
► распределение ресурсов (процессор, память, внешние
устройства)
4. Структура операционной системы:
• Ядро – это основная, определяющая часть операционной системы,
которая управляет аппаратными средствами и выполнением программ,
т.е. переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов»,
ИНФОРМАТИКА 11 класс: Операционные системы | Видеоурок
понятный компьютеру.
• Драйверы – программы, управляющие устройствами.
• Интерфейс – графическая оболочка, с помощью которой пользователь
общается с компьютером.
5. Состав ОС
• Командный процессор, выполняющий
команды пользователя;
• Драйверы устройств;
• Программные модули,
обеспечивающие графический
пользовательский интерфейс;
• Сервисные программы
• Справочная система.
6. Командный процессор (интерпретатор)
В
состав
операционной
системы
входит
специальная
программа
—
командный
процессор, которая запрашивает у
пользователя
команды
и
выполняет
их.
Пользователь
может дать, например, команду
выполнения какой-либо операции
над
файлами
(копирование,
удаление,
переименование),
команду вывода документа на
печать и т. д. Операционная
система должна эти команды
выполнить.
7. Драйверы
К
магистрали
компьютера подключаются
различные
устройства
(дисководы,
монитор,
клавиатура, мышь, принтер
и др.).
В
состав
операционной
системы
входят драйверы устройств
— специальные программы,
которые
обеспечивают
управление
работой
устройств и согласование
информационного обмена с
другими
устройствами.
Любому
устройству
соответствует свой драйвер.
8. Графический пользовательский интерфейс
Для упрощения работы пользователя в состав
современных операционных систем, и в частности
в состав Windows, входят программные модули,
создающие
графический
пользовательский
интерфейс. В операционных системах с
графическим интерфейсом пользователь может
вводить команды посредством мыши, тогда как в
режиме командной строки необходимо вводить
команды с помощью клавиатуры.
9. Утилиты
Операционная
система содержит также
сервисные программы, или
утилиты.
Такие
программы
позволяют
обслуживать
диски
(проверять,
сжимать,
дефрагментировать и т. д.),
выполнять
операции
с
файлами (архивировать и т.
д.),
работать
в
компьютерных сетях и т. д.
10. Справочная система
Для удобства пользователя в операционной системе
обычно имеется и справочная система. Она предназначена
для оперативного получения необходимой информации о
функционировании как операционной системы в целом, так и
о работе ее отдельных модулей
11. Запуск компьютера
После включения компьютера процессор
начинает считывать и выполнять микрокоманды,
которые хранятся в микросхеме BIOS. Прежде всего
начинает выполнятся программа тестирования POST,
которая проверяет работоспособность основных
устройств компьютера. В случае неисправности
выдаются определенные звуковые сигналы, а после
инициализации видеоадаптера процесс тестирования
отображается на экране монитора.
Затем BIOS начитает поиск программызагрузчика операционной системы. Программазагрузчик помещается в ОЗУ и начинается процесс
загрузки файлов операционной системы.
12. Загрузка операционной системы
Файлы операционной системы хранятся
во внешней, долговременной памяти (на
жестком диске, на CD …). Однако программы
могут выполнятся, только если они находятся
в ОЗУ, поэтому файлы ОС необходимо
загрузить в оперативную память.
Диск, на котором находятся файлы
операционной системы и с которого
происходит загрузка, называют системным.
13.
14.
После окончания загрузки операционной
системы управление передается командному
процессору.
В
случае
использования
интерфейса командной строки на экране
появляется приглашение системы для ввода
команд, в противном случае загружается
графический
интерфейс
операционной
системы. В случае загрузки графического
интерфейса операционной системы команды
могут вводиться с помощью мыши.
15. Компьютеры без операционных систем
Первые персональные компьютеры не
имели операционных систем и были
похожи
на
современные
игровые
приставки. При включении компьютера в
сеть процессор обращался к постоянной
памяти (ПЗУ), в котором была записана
программа поддержки несложного языка
программирования,
например
языка
БЕЙСИК или похожего.
16. Первые дисковые операционные системы
Серьезная необходимость в операционных системах
возникла, когда к персональным компьютерам стали
подключать дисководы.
Поэтому команды загрузки стали очень сложными.
Надо было указывать номер дорожки и номер сектора, в
котором находится то, что надо загрузить. Например, для
загрузки игры Посадка на Луну приходилось давать
команду типа: LOAD *d* 29:37, 31:14
Была написана программа, которая переводит
названия программ и файлов в номера дорожек и
секторов. Человек мог загружать то, что ему нужно,
пользуясь только названиями. Эта программа и стала
дисковой операционной системой.
Дисковой операционной системе поручили и другие
задачи.
17. Неграфические операционные системы
В дальнейшем операционные системы развивались параллельно с
аппаратным обеспечением. Тогда дисковые операционные системы стали
сложнее. В них ввели средства для разбиения дисков на каталоги и средства
для обслуживания каталогов (перенос и копирование файлов между
каталогами, сортировка файлов и прочее). Так на дисках появилась
файловая структура, а операционная система взяла на себя ее создание и
обслуживание.
Для компьютеров IВМ РС основной операционной системой с 1981
г. по 1995 г. была так называемая система МS-DOS. За эти годы она
прошла развитие от версии МS-DOS 1.0 до МS-DOS 6.22.
18. Программы-оболочки
МS-DOS — неграфическая операционная система,
которая использует интерфейс командной строки. Это
значит, что все команды надо набирать по буквам в
специальной строке. Требовалось хорошо знать эти
команды, помнить, как они записываются. Изучение
операционной системы стало самостоятельной задачей,
достаточно сложной для простого пользователя.
Так возникла необходимость в новом посреднике —
тогда появились так называемые программы-оболочки.
Оболочка — это программа, которая запускается под
управлением операционной системы и помогает человеку
работать с этой операционной системой. Одна из самых
известных и распространенных во всем мире программоболочек называется Norton Comander
19. Графические оболочки
Когда встал вопрос об использовании IВМ
РС в качестве домашнего компьютера, возникла
острая необходимость в графической операционной
системе, которая наглядно выводит информацию на
экран и которой можно управлять с помощью
мыши.
Работы над графической операционной
системой для IВМ РС в компании Microsoft
начались еще в 1981 г. Были сделаны несколько
графических оболочек Windows 1.0, Windows 2.0,
Windows 3.0, Windows 3.1, , Windows 3.11
20. Особенности Windows
Многозадачность.
Единый программный интерфейс.
Единый интерфейс пользователя.
Графический интерфейс пользователя.
Единый
аппаратно-программный
интерфейс.
21. Графические операционные системы
Выпущенная в сентябре 1995 г.
система
Windows
95
стала
первой
графической операционной системой для
компьютеров IВМ РС.
Все следующие версии операционных
систем Windows (98, NT, ME, 2000, XP)
являются графическими.
22. Операционные системы компании Microsoft:
DOS (Disk Operating System). Интерфейс – командная
строка. Все команды приходилось набирать вручную, в
командной строке ОС.
Windows 3.1 и 3.11. – первый графический интерфейс.
Хотя многие не считали эту систему операционной, а лишь
системой, расширяющей возможности DOS.
23.
У всех дальнейших операционных систем интерфейс
графический.
Windows-95.
Семейство Windows-98 / NT / ME / 2000 / XP.
Windows Vista – на данный момент проходит бетатестирование.
24. Альтернативные ОС
Операционные системы Unix/Linux принципиально
отличаются от семейства Windows. Отличия касаются не
столько интерфейса, сколько внутренней организации работы
ОС
Словом UNIX обозначается не одна операционная
система, а целое семейство ОС. UNIX создавалась прежде
всего для профессионалов, и поэтому никогда не содержала
никаких «рюшечек» типа удобного графического интерфейса.
Важное было другое – совместимость, переносимость,
настраиваемость и, самое главное, стабильность.
От мощного древа UNIX отпочковался и целый ряд
«свободных» операционных систем: Linux, FreeBSD, NetBSD
и OpenBSD.
Также существуют и другие
альтернативные операционные системы.
25.
Любую Unix/Linux систему можно условно разделить на три
основных уровня:
Аппаратные средства — самый низкий уровень.
Ядро — программа, с включенными в нее драйверами устройств,
обеспечивающая доступ к аппаратным средствам системы для других
программ.
Пользовательские программы.
Ядро является главным исполняемым файлом системы. Оно
стартует первым после загрузчиков, обеспечивает запуск командного
интерпретатора и продолжает выполняться в течении всего сеанса
работы системы. В задачи ядра входит наблюдение за всеми
процессами.
Взаимодействуя с аппаратными возможностями низкого уровня,
ядро реализует следующие элементы операционной системы:
Процессы
Сигналы
Виртуальную память
Межзадачное взаимодействие
Файловую систему
26. Закрепление изученного материала
Фронтальный опрос:
1. Что такое операционная система?
2. Какие функции ОС выполняет?
3. Структура операционной системы?
4. Что такое программы-оболочки?
5. Чем отличается ОС Windows от
Linux?
Источник: ppt-online.org
Операционная система
методическая разработка по информатике и икт
Операционная система — комплекс программ обеспечивающих целостное функционирование компьютера и его устройств, а так же взаимодействие с системными пользователями.
Системным пользователем может быть человек, программа или устройство.
Далее ОС — операционная система.
ОС является самой главной программой компьютера.
С точки зрения рядового пользователя ОС позволяет работать с устройствами, приложениями и файлами, используя интуитивно понятные инструменты не углубляясь в принцип работы системы.
С точки зрения программиста ОС — это расширенная (виртуальная) машина, через которую можно обращаться к реальному оборудованию с куда более высокого уровня абстракции (языка высокого уровня), вместо досконального изучения технической реализации того или иного устройства.
Упрощенная схема ОС
Основные функции операционной системы:
- управление аппаратными средствами, устройствами ввода/вывода, поддержка сети;
- планирование ресурсов и использования процессора;
- управление процессами, межпроцессовое взаимодействие;
- управление памятью;
- организация файловой системы;
- обеспечение безопасного доступа, многопользовательский режим работы;
- предоставление программного интерфейса приложений для системных пользователей;
- поддержка пользовательского интерфейса.
Состав ОС
Аппаратное обеспечение — оборудование (устройства), которым управляет операционая система.
Драйверы — программы, необходимые операционной системе для управления подключенными к компьютеру устройствами.
Слой аппаратных абстракции (HAL) над физическими устройствами, позволяет ОС работать с множеством устройств различных производителей независимо от их архитектурных особенностей. В работе HAL важную роль играют драйверы, т.к. именно через них и осуществляется взаимодействие с устройствами. Чем более проработанный HAL, тем легче портировать ОС на различные аппаратные платформы. Пример: ОС Linux применяется на огромном количестве устройств, от роутеров до мобильных телефонов.
Ядро операционной системы — главная часть ОС, которая имеет максимальные привилегии в использовании системных ресурсов. Оно резидентно находится в оперативной памяти с момента загрузки и до завершения работы.
От производительности и надежности ядра зависит вся система.
Задачи ядра:
— обработка запросов приложений;
— обработка запросов оборудования;
— управление процессами, их диспетчеризация и т. д.;
— обработка исключительных ситуации.
Программный интерфейс приложений (API) — библиотека из сотен (а иногда тысяч) системных вызовов, для обращения к ОС за сервисом. Позволяет пользователям (в том числе и приложениям) обращаться к ОС за ресурсами.
Пользовательский интерфейс является внешней частью ОС и непосредственно взаимодействует с пользователем.
Интерфейс — совокупность »средств» и »методов» взаимодействия между элементами системы.
Например: взаимодействие между пользователем и компонентами компьютера осуществляется через:
— устройства экран, клавиатура, мышь, камера, микрофон, акустическая система (средства);
— умение пользователя работать с Рабочим столом, Командным интерпретатором/командной строкой, файловым менеджером (методы).
Виды интерфейсов:
- механический/электромеханический;
- текстовый;
- графический;
- голосовой;
- кинетический.
Документация, файлы справки — вся необходимая пользователю документация по самой ОС, а также по работе с ней.
Утилита — вспомогательная программа, которая входит в состав более крупного программного обеспечения. Может быть зависимой от определённой ОС или быть не зависимой.
Например: Дефрагментатор, Paint, Wordpad, Notepad, Сапер в ОС Windows, являются вспомогательными программами.
Средства разработки — совокупность приемов, методов, методик, а также набор инструментальных программ, используемых разработчиком для создания программного кода (т.е. новых программ).
Системные библиотеки — набор подпрограмм (модулей, классов, объектов, функций, процедур, переменных. ) разработанных на определённом языке программирования, доступный для вызова из любой программы и расширяющий её собственный функционал. Например, библиотеки для работы с двухмерной и трехмерной графикой, для работы со звуком, для печати, для использования сложных математических функций и т.д.
История развития ОС
- На самых первых компьютерах не было никакой операционной системы и пользователь напрямую работал с аппаратным обеспечением (коммутировал провода, вводил перфокарты). Единовременно возможно было выполнять только одну задачу, а для выполнения следующей задачи требовалась длительная подготовка, во время которой компьютер бездействовал.
- Затем был создан Пакетный режим при котором из программ формировалась очередь, чтобы не создавать простоев в работе. Появилась необходимость рационального планирования (диспетчеризации) запуска программ в очереди. Задачи группировали в зависимости от частоты обращения к медленным устройствам ввода/вывода и их важности, тем самым повышая производительность системы.
- Когда процессоры стали работать много быстрее, а задачи стали усложняться появилась концепция Систем с разделением времени. По этой концепции, очередь формируется из множества процессов, каждый из которых по определённому правилу получает квант времени на выполнение, затем по тайм-ауту или по некоторому событию производится прерывание, и следующий процесс получает своё время на выполнение. Т.к. время выполнения коротко, а скорость обработки очень высокая, то создаётся имитация многозадачности (в случае с одним процессором). При этом, требуется защищать ресурсы, в данный момент выделенные одному процессу от действий других процессов. Или защищать данные используемые одним пользователем от действий другого пользователя (Управление доступом).
- Для систем, в которых задержки при работе не допустимы (оборонная, космическая, медицинская отрасль, добыча полезных ископаемых) была разработана концепция Системы реального времени. Она способна обеспечить требуемый уровень сервиса за заранее определённый промежуток времени. В системах реального времени — выполнение программ синхронизировано с внешними физическими процессами. Т.е. можно заранее прогнозировать время выполнения конкретного процесса.
Виды операционных систем
По принципу работы можно выделить следующие виды ОС:
- Система пакетной обработки;
- Система разделения времени;
- Система реального времени.
По функционалу можно выделить следующие виды ОС:
- Однозадачные и многозадачные;
- Однопроцессорные и многопроцессорные;
- Однопоточные и многопоточные;
- Однопользовательские и многопользовательские.
Семейства популярных операционных систем:
| Windows 1/2/3.x | Debian | Minix (устар) | Cheetah | Gingerbread | iOS 1 |
| Windows 95/NT/98/Me | Ubuntu | Linux | Puma | Ice Cream Sandwich | iOS 2 |
| Windows XP | Mint | Mac OS X | Jaguar | Jelly Bean | iOS 3 |
| Windows Vista | OpenSUSE | BSD (устар) | Panther | KitKat | iOS 4 |
| Windows 7 | Arch Linux | FreeBSD | Tiger | Lollipop | iOS 5 |
| Windows 8, 8.1 | Gentoo | OpenBSD | Leopard | Marshmallow | iOS 6 |
| Windows 10 | Slackware | Solaris/OpenSolaris (устар) | Snow Leopard | Nougat | iOS 7 |
| Lion | Oreo | iOS 8 | |||
| Mountain Lion | Pie | iOS 9 | |||
| Mavericks | Android 10 | iOS 10 | |||
| Yosemite | iOS 11 | ||||
| El Capitan | iOS 12 | ||||
| Sierra | iOS 13 | ||||
| High Sierra | |||||
| Mojave | |||||
| Catalina |
Источник: nsportal.ru