Особенности функционирования операционных систем

Классы операционных систем В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре основных класса операционных систем: однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей; однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

Классы операционных систем однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на «свою» задачу; многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

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.

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.

Системный диск 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.

Передача управления процессору 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.

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.

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.

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.

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.

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 программ-оболочек называется Norton Comander.

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.

Особенности ОС MS Windows Многозадачность. Единый программный интерфейс. Единый интерфейс пользователя. Графический интерфейс пользователя. Единый аппаратно-программный интерфейс.

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.

Операционные системы компании Microsoft: DOS (Disk Operating System). Интерфейс – командная строка. Все команды приходилось набирать вручную, в командной строке ОС. Windows 3.1 и – первый графический интерфейс. Хотя многие не считали эту систему операционной, а лишь системой, расширяющей возможности DOS. У всех дальнейших операционных систем интерфейс графический. Windows-95. Семейство Windows-98 / NT / ME / 2000 / XP. Windows Vista

Альтернативные 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.

Более развитые ОС предоставляют следующие возможности: параллельное (или псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач; организацию взаимодействия задач друг с другом; организацию межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов; защиту системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ; аутентификацию (проверку того, что пользователь является тем, за кого он себя выдает), авторизацию (проверка, что тот, за кого себя выдает пользователь, имеет право выполнять ту или иную операцию) и другие средства обеспечения безопасности. Основные функции современных операционных систем

В настоящее время мы с достаточно большой уверенностью можем выделить минимум три семейства ныне эксплуатирующихся ОС и еще несколько вымерших или близких к тому. Три ныне процветающих семейства суть. Системы для больших компьютеров фирмы IBM OS/390, z/OS и IBM VM. Обширное, бурно развивающееся и имеющее трудно определимые границы семейство Unix. В этой книге под системами данного семейства мы будем подразумевать прежде всего ОС трех основных родов: Unix System V Release 4.x: Sunsoft Solans, SCO UnixWare; Berkeley Software Distribution Unix: BSDI, FreeBSD; Linux. Семейство прямых и косвенных потомков Control Program/Monitor (СР/М) фирмы Digital Research. В этом семействе можно выделить также весьма широко известное подсемейство \sisname{Win 32}-платформ. Еще одно практически вымершее к настоящему моменту, но оставившее в наследство ряд важных и интересных концепций семейство это операционные системы для мини- и микрокомпьютеров фирмы DEC: RT-11, RSX-11 и VAX/VMS. Ряд систем, в том числе и коммерчески успешных, например OS/400, не могут быть с уверенностью отнесены ни к одному из перечисленных семейств, поэтому к данной классификации надо относиться с осторожностью. Семейства операционных систем

Презентация выполнена учителем информатики ПСОШ Ахматтиновой Г.А. по материалам сайтов 1) 2)