E davvero, che cos'è? Per la definizione rimandiamo a Wikipedia. Ecco cosa dice: “Un sistema operativo è un complesso di programmi di controllo ed elaborazione che, da un lato, fungono da interfaccia tra i dispositivi del sistema informatico e i programmi applicativi e, dall'altro, sono progettati per controllare dispositivi, controllare processi informatici e allocare in modo efficiente le risorse informatiche tra i processi informatici e l'organizzazione di un calcolo affidabile. Questa definizione si applica alla maggior parte dei moderni sistemi operativi generici. " In termini più semplici, questo è un programma speciale per computer, laptop o altro dispositivo, con il quale puoi controllare proprio questo dispositivo. Possiamo dire che il sistema operativo è il ponte tra una persona e il suo PC.
Funzioni operative del sistema operativo
- In effetti, ci sono molte di queste funzioni, quindi ti parlerò delle più importanti. Quindi il sistema operativo:
- Consente di eseguire richieste di comando
- Carica i programmi nella RAM e li esegue
- Fornisce l'interfaccia utente
- Fornisce l'accesso a una varietà di dispositivi, comprese le periferiche
- Gestisce la RAM e l'accesso a vari tipi di media
- Delimita l'accesso dei processi alle risorse
- Interazioni tra flussi di lavoro
- Fornisce modalità multiplayer tra diversi utenti
- Fornisce prestazioni multitasking
A proposito, un fatto interessante. Nella maggior parte degli elettrodomestici, molti telefoni, automobili, ecc. Il sistema operativo non è utilizzato. Semplicemente non è necessario per un dispositivo che esegue solo pochi semplici passaggi. Per questo vengono utilizzati microcomputer speciali, che possono essere aggirati indipendentemente avviando l'uno o l'altro tipo di programma.
Tipi di sistemi operativi
Nell'ambito di questo articolo, vorrei anche parlare un po' dei sistemi operativi più popolari oggi. E inizierò con forse il più popolare di loro.
finestre
Non c'è persona al mondo che non sappia di Windows, il sistema operativo di Microsoft, il cui primo lancio è avvenuto nel 1985. Windows 7 e Windows 8 sono i più diffusi oggi sul mercato.
Sfortunatamente, la divulgazione ha diversi grossi inconvenienti, uno dei quali è un numero enorme di virus e trojan creati appositamente per Windows. I trojan sono spesso molto pericolosi perché non solo influiscono sul funzionamento del PC in generale, ma possono anche sottrarre dati preziosi.
Tuttavia, Windows ha molti più vantaggi. Ad esempio, ci sono così tanti programmi e giochi diversi per lei che non potrai testarne nemmeno un decimo in tutta la tua vita.
Apple Mac OS X
Il secondo sistema operativo più popolare al mondo, occupa poco più del cinque percento del mercato a partire dal 2011. Vale la pena notare che è stato in Mac OS che la divulgazione dell'interfaccia utente grafica è iniziata nella forma in cui la vediamo ora.
Mac OS è stato sviluppato sotto la guida del grande Steve Jobs, ma è sempre stato all'ombra di Windows. Ciò è dovuto anche al fatto che l'asse è stato installato esclusivamente su computer Apple, anche se oggi può essere installato su qualsiasi PC.
Uno dei vantaggi è la protezione relativamente buona contro i virus, poiché ce ne sono pochissimi per questo sistema operativo. Eppure lo sono.
Linux
Questo è il nome generale per i sistemi operativi simili a Unix basati sul kernel con lo stesso nome. Poiché il kernel è un software open source, non esiste una versione ufficiale di Linux e non lo è mai stata: il software è distribuito sotto forma di assembly ed è sempre e solo gratuito.
Nonostante questo asse sia distribuito gratuitamente, secondo recenti stime, il suo sviluppo è costato diversi miliardi di dollari, sebbene il sistema operativo sia stato finalizzato esclusivamente dalle mani di appassionati.
Linux è piuttosto popolare sia tra gli utenti che tra varie aziende, comprese quelle governative.
Android
E questo è un sistema operativo mobile progettato per tablet, smartphone, netbook, ecc. Ora di proprietà del gigante di Internet Google, prima che fosse sviluppato dalla società con lo stesso nome.
Al momento, possiede oltre il 70% del mercato dei dispositivi mobili. Questo è un leader, che semplicemente non ha eguali: è su Android che viene prodotto il maggior numero di smartphone e tablet.
iOS
Il sistema operativo viene utilizzato esclusivamente sui gadget mobili di Apple. È stato sviluppato nel 2007. È stato mostrato molto prima di Android, quindi se l'asse potesse essere installato su dispositivi di altre aziende, oggi potrebbe essere molto più popolare di Android.
Software di sistema di base
Il software di base include:
Sistema operativo (SO);
· Shell operative (testuali e grafiche);
· Sistema operativo di rete.
Sistema operativo progettato per controllare l'esecuzione dei programmi utente, la pianificazione e il controllo delle risorse informatiche di un computer.
Nel settore dei software e dei sistemi operativi, la posizione di primo piano è occupata dai sistemi della famiglia MS Windows. Consideriamo i tipi più comuni di sistemi operativi.
I sistemi operativi per personal computer si dividono in:
· Single e multitasking (a seconda del numero di processi applicativi eseguiti contemporaneamente);
· Singolo e multiutente (a seconda del numero di utenti che lavorano contemporaneamente con il sistema operativo);
· Non portatile e portatile per altri tipi di computer;
· Non di rete e di rete, fornendo lavoro in una rete di computer locale.
Sistemi operativi di rete - un complesso di programmi che prevede l'elaborazione, la trasmissione e l'archiviazione dei dati in rete. Il sistema operativo di rete fornisce agli utenti vari tipi di servizi di rete (gestione dei file, e-mail, processi di gestione della rete, ecc.), Supporta il lavoro nei sistemi degli abbonati.
Involucri operativi - programmi speciali progettati per facilitare la comunicazione tra l'utente ei comandi del sistema operativo. Le shell operative hanno versioni testuali e grafiche dell'interfaccia utente finale.
I seguenti tipi di shell di testo del sistema operativo sono i più popolari: Total Commander, Windows Commander, ecc.
Diamo un'occhiata più da vicino al sistema operativo.
Sistema operativo- un insieme di strumenti software che forniscono il controllo dell'hardware del computer e dei programmi applicativi, nonché la loro interazione tra loro e con l'utente.
Il sistema operativo svolge le seguenti funzioni:
· Controllo del funzionamento di ogni unità di un personal computer e loro interazione;
· Gestione dell'esecuzione del programma;
· Organizzazione della memorizzazione delle informazioni in memoria esterna;
· Interazione dell'utente con il computer, ad es. supporto dell'interfaccia utente.
In genere, il sistema operativo viene archiviato su un disco rigido e, se assente, viene allocato un disco speciale, chiamato disco di sistema. Quando accendi il computer, il sistema operativo viene caricato automaticamente dal disco nella RAM e occupa un determinato posto al suo interno. Un sistema operativo viene creato non per un modello di computer separato, ma per una serie di computer, nella cui struttura viene stabilito un determinato concetto e si sviluppa in tutti i modelli successivi.
Qualsiasi sistema operativo si basa sul principio dell'organizzazione del funzionamento di un dispositivo di archiviazione esterno. Nonostante il fatto che la memoria esterna possa essere tecnicamente implementata su diversi supporti materiali, sono accomunati dal principio di organizzare l'archiviazione di insiemi di informazioni logicamente correlati sotto forma di cosiddetti file, adottato nel sistema operativo.
File- una raccolta logicamente correlata di dati o programmi, per la quale è allocata un'area denominata nella memoria esterna.
Il file funge da unità contabile di informazioni nel sistema operativo. Tutte le azioni con informazioni vengono eseguite sui file.
I file possono memorizzare vari tipi e forme di presentazione delle informazioni: testi, immagini, disegni, numeri, programmi, tabelle, ecc. Le specifiche di file specifici sono determinate dal loro formato. Un formato è inteso come un elemento del linguaggio che descrive simbolicamente la presentazione delle informazioni in un file.
I seguenti parametri vengono utilizzati per caratterizzare il file:
· Nome completo del file;
· Dimensione del file in byte;
· Data e ora di creazione del file;
· Attributi speciali dei file: sola lettura, nascosti, di sistema, archiviati.
La loro lista è notevolmente aumentata anche negli ultimi 5 anni, soprattutto a causa della crescita del numero di dispositivi mobili. Quali sono le loro caratteristiche, in cosa differiscono, quali sono i loro vantaggi e svantaggi?
Classificazione del sistema
Differiscono l'uno dall'altro in diversi parametri, in particolare nella distribuzione delle funzioni tra i computer. Le classi del sistema operativo e le reti stesse sono:
- peer to peer;
- due ranghi (hanno server dedicati).
Ci sono computer che forniscono le loro risorse ad altri. In questo caso, fungono da server di rete. L'altro è il loro cliente. I computer possono svolgere una o la seconda funzione, oppure possono essere combinati insieme. deve nel contempo corrispondere alle richieste dell'acquirente.
Elenco dei sistemi più richiesti
Quali sono i sistemi operativi più diffusi tra gli utenti? L'elenco è simile a questo:
- Finestre.
- Mac OS.
- Androide.
- Ubuntu.
- Linux e altri.
Ci sono anche quelli meno popolari. Ad esempio Fedora o Back Track. Ma sono comuni in una cerchia piuttosto ristretta di specialisti.
Come scegliere?
Ci sono diversi criteri per gli utenti. Si tratta principalmente dell'usabilità e delle capacità dei sistemi operativi. Ognuno di loro ha i suoi vantaggi e svantaggi. La funzionalità è importante per uno, interfaccia per il secondo, garanzia di sicurezza dei dati personali per il terzo. I sistemi operativi per PC, il cui elenco è più lungo di quelli sviluppati per dispositivi mobili, differiscono da questi ultimi per i requisiti della macchina.
Offrono ai propri utenti un diverso livello di comfort e soluzioni innovative, per molti aspetti la scelta è dovuta alla professione della persona.
Funzionalità di Windows
Negli ultimi anni sono emersi nuovi sistemi operativi. L'elenco dei più popolari è stato integrato da Android e IOS. Tuttavia, è il sistema operativo Windows che, come prima, rimane il più richiesto al mondo.
Non è solo il sistema operativo più popolare, ma anche il più comodo da usare, ottimo per i principianti. Scolari, impiegati e persone di tutte le età: quasi tutti utilizzano i sistemi operativi Windows. Linux è tradizionalmente utilizzato da professionisti specializzati.
professionisti
I principali vantaggi di Windows, popolare tra i più amati, sono i seguenti fattori:
- interfaccia user-friendly;
- un gran numero di software di alta qualità che possono essere installati gratuitamente;
- facilità di installazione e configurazione;
- facilità di amministrazione delle sale server.
Contro di Windows
La maggior parte delle versioni di Windows sono sistemi operativi a pagamento. L'elenco può essere trovato in fonti aperte. L'alto costo del software è un difetto chiave di Windows.
Un altro svantaggio è l'instabilità e la vulnerabilità dell'intera famiglia di sistemi operativi a tutti i tipi di malware.
Ultima versione
Quanto costa Windows 10? Tutto dipende dal fatto che la versione sarà casalinga o professionale. Nel primo caso, il costo sarà di circa 6 mila rubli e nel secondo di circa 10 mila.
L'ultima modifica, come la precedente, può avere un'interfaccia classica o uguale a quella degli "otto", quando si possono cambiare icone sul desktop.
Rispondendo alla logica risposta alla domanda su quanto costa Windows 10, dal fatto che il costo non è piccolo, dobbiamo avvertirvi: non abbiate fretta di preoccuparvi. Dopotutto, la licenza fornita all'utente non ha un periodo di validità finale. Ma software come giochi online, antivirus o Office richiedono aggiornamenti regolari a pagamento.
Tradizionalmente, se sul tuo computer è installata una versione con licenza precedente di Windows, puoi aggiornarla gratuitamente all'ultima versione.
Sistema operativo Windows precedente
Nonostante il rilascio di nuovi software, c'è chi si trova a proprio agio nell'usare i precedenti. Diverse versioni dei sistemi operativi hanno i loro vantaggi. Ora, insieme ai "dieci", molti continuano a usare gli "otto" e i "sette".
Windows 7 è uscito nel 2009. Comprendeva sia gli sviluppi del precedente "Vista" che soluzioni completamente nuove relative all'interfaccia e ai programmi embedded. Alcuni software sono stati esclusi: giochi, applicazioni, una serie di tecnologie e altro ancora.
"Seven" ha diverse edizioni:
- iniziale;
- casa di base;
- casa estesa;
- aziendale;
- professionale;
- massimo.
La versione successiva del sistema operativo, Windows 8, è stata rilasciata nel 2012. La sua principale innovazione è stata un'interfaccia ridisegnata, più adatta per funzionare su dispositivi mobili. Oggi questo prodotto dell'azienda è il più venduto.
Versioni obsolete
Ci sono una volta sistemi operativi popolari, ma ora quasi dimenticati. L'elenco di questi può essere avviato con Windows 95, è stato con questa versione che molti hanno iniziato a lavorare con un PC contemporaneamente. Fu seguito dall'altrettanto popolare Windows 98. Il sistema successivo, Windows 2000, uscì all'inizio del millennio e doveva essere utilizzato su dispositivi con processori a 32 bit.
Tuttavia, la vera popolarità è stata trovata dal sistema operativo Windows XP, apparso nel 2001. Solo di recente ha perso il primato contro la settima e l'ottava versione. Per più di 10 anni, è stato XP che gli utenti hanno preferito installare sui propri computer e laptop.
La successiva versione utente era Vista, ma le sue funzionalità e caratteristiche, secondo gli esperti, erano estremamente deboli, motivo per cui non ha guadagnato popolarità.
Altri sistemi operativi per computer
Tuttavia, non tutti usano Windows. Esistono anche altri sistemi operativi per PC. Il loro elenco include, in particolare, MacOS, Linux Ubuntu e le sue altre modifiche. Sono utilizzati principalmente da specialisti di profilo ristretto.
Ubuntu è stato creato con un'interfaccia Mac in molti modi, ma lo stile generale è simile a Windows. Gli utenti hanno apprezzato l'usabilità, la stabilità e il fatto che il sistema operativo può essere ottenuto gratuitamente. A loro piace anche la velocità della macchina. Ma Ubuntu ha anche i suoi svantaggi: una piccola quantità di software, giochi e uno schema di amministrazione complesso.
MacOS è un sistema operativo sviluppato da Apple per i propri computer. Si chiama prodotto utente premium: ha un bel design, un'interfaccia intuitiva ed eccellenti capacità multimediali. Ma questa soluzione non è alla portata di tutti, perché sia i computer stessi che il sistema operativo a marchio Apple, rispetto ad altri, sono incredibilmente costosi.
Anche per i PC, alcuni usano Linux. Questo sistema è gratuito, stabile e include molti software integrati. Tuttavia, nonostante tutti questi vantaggi, richiede elevate competenze dell'utente. Pertanto, Linux viene spesso installato da programmatori, networker e altri professionisti.
Lavora su dispositivi mobili
Come sai, sempre più utenti preferiscono utilizzare Internet non da laptop e PC, ma da dispositivi mobili: smartphone e tablet. Esistono sistemi operativi progettati appositamente per loro. I più comuni sono Android e IOS. Ma "Symbian" ha già perso la sua precedente popolarità, poiché le sue capacità non possono più coprire le esigenze degli utenti.
In primo luogo in termini di quantità, con un ampio margine è "Android". Dopotutto, se IOS è un sistema operativo creato appositamente per i dispositivi Apple, il secondo può funzionare su smartphone e tablet di altre marche, ad esempio:
- Samsung.
- Sony.
- Lenovo e altri.
"Android" ha una comoda interfaccia per i suoi utenti, consente loro di utilizzare gratuitamente software di alta qualità in grandi quantità. È adatto non solo per smartphone e tablet, ma anche per le moderne "smart TV". I dispositivi basati su questo sistema operativo possono essere ripristinati in modo indipendente e modificati per funzionare.
Ma IOS, che è un prodotto Apple, è considerato più stabile e molto più veloce e offre ai clienti una buona esperienza multimediale. Ma rispetto ad "Android", è più costoso, poiché contiene pochissimo software gratuito. E ciò che viene fornito per denaro è molto costoso.
Circa 10 anni fa, coloro che utilizzavano Internet sui telefoni cellulari utilizzavano attivamente il sistema Symbian, che all'epoca era uno sviluppo congiunto dei principali produttori (Nokia, Motorola e altri). Adesso funziona, ma rispetto a IOS e Android, non è in grado di far fronte ai compiti che si prefiggono gli attuali possessori di dispositivi mobili.
Altri sistemi operativi
Oltre ai comuni sistemi operativi per computer e dispositivi mobili, ne esistono anche di meno conosciuti, molti dei quali basati su Linux e richiedono un alto livello di competenze utente. Fedora è uno di questi sistemi. È altamente stabile, praticamente non cade in termini di lavoro. Puoi dimenticare per sempre blocchi, sovraccarichi improvvisi e altri problemi.
Esistono anche sistemi operativi specifici. Ad esempio, Back Track. Questo sistema è gratuito e utilizzato dagli hacker di tutto il mondo. La maggior parte degli hack sono stati eseguiti proprio grazie a Back Track. È stato originariamente ottimizzato per ottenere l'accesso non autorizzato per scaricare dati da un determinato computer.
Le persone lontane dalla sfera dei computer conoscono poco le caratteristiche dei sistemi operativi e il loro numero reale. Su laptop o computer, installano Windows, gli iPhone sono dotati di un proprio software e su altri smartphone o tablet, Android è installato per impostazione predefinita.
Ma ci sono altri sistemi, generalmente non sono destinati a una vasta gamma di motivi a causa delle loro caratteristiche. La scelta di questo o quel sistema operativo dipende principalmente dai compiti che una persona si pone.
Il concetto di cosa sia un sistema operativo è cambiato nel tempo. I primi computer venivano usati solo per risolvere problemi matematici e gli algoritmi di calcolo scritti in codici macchina servivano come programmi. Durante la codifica dei programmi, il programmatore doveva controllare in modo indipendente il computer e garantire l'esecuzione del suo programma. Nel tempo, è stata creata una serie di utilità per facilitare il processo di scrittura dei programmi. Con lo sviluppo dell'elettronica, l'attrezzatura è stata migliorata ed è diventato possibile eseguire contemporaneamente diversi programmi, in relazione a ciò sono stati creati algoritmi di commutazione delle attività. L'insieme di routine che forniscono la commutazione è stato chiamato monitor o supervisore. Tuttavia, si è verificato il problema dell'interruzione del funzionamento dei programmi contenenti errori e del consumo di risorse del computer (ad esempio, occupando costantemente il processore o scrivendo erroneamente i risultati del proprio lavoro nella RAM, dove si trovano altri programmi). Una via d'uscita è stata trovata nella creazione di speciali meccanismi hardware che proteggono la memoria del programma dall'accesso accidentale da parte di altri programmi. Poiché il controllo di questi meccanismi non poteva più essere incluso nei programmi stessi, al monitor è stato aggiunto un programma speciale per gestire la protezione della memoria. Ecco come è stato creato il monitor residente. Una soluzione coerente a tali problemi mirava a creare un computer universale in grado di risolvere contemporaneamente vari problemi.
Un monitor residente è già l'inizio di un sistema operativo. I programmi applicativi iniziarono a contenere solo l'implementazione del loro algoritmo e l'appello per algoritmi ausiliari al monitor, mentre utilizzavano uno speciale insieme di regole chiamato interfaccia di programmazione dell'applicazione. L'API ha permesso la creazione di concetti astratti. Sono stati introdotti i concetti di file e file system. Successivamente, molti altri programmi sono stati aggiunti al monitor residente, in particolare quelli che facilitano l'esecuzione di operazioni come la copia di file, la modifica di testi, la compilazione di programmi da un linguaggio di programmazione in codice macchina e altri. Il termine "monitor residente" si è evoluto nel kernel del sistema operativo.
Avvia il tuo computer. BIOS.
In genere, il computer si avvia quando viene accesa l'alimentazione dal pannello anteriore dell'unità di sistema, sebbene i computer moderni dispongano di tali mezzi per un uso economico dell'energia che consentono loro di non spegnersi. L'avvio di un computer è il momento più cruciale nel lavoro di un computer: in questo momento non ci sono dati o programmi nella RAM. È impossibile trasferirli dall'hard disk alla RAM senza comandi. A tale scopo, il processore dispone di una gamba speciale chiamata RESET. Se arriva un segnale (e al momento dell'accensione questo è esattamente ciò che accade), il processore fa riferimento a una cella di memoria appositamente allocata. È necessario che questa cella contenga sempre determinate informazioni, anche quando il computer è spento. Per questo, è previsto un microcircuito speciale: ROM (memoria di sola lettura). Anche questo è un ricordo, ma permanente. A differenza della RAM, la memoria permanente non viene cancellata quando viene spenta. I programmi del chip ROM sono scritti in fabbrica. Questo insieme di programmi è chiamato BIOS - Basic Input / Output System. Questo sistema è integrato nella scheda madre del computer. Il suo scopo è eseguire azioni elementari associate all'implementazione di operazioni di input-output. Il BIOS contiene anche un test di funzionamento del computer, che verifica la memoria e i dispositivi del computer all'accensione. Il funzionamento dei programmi scritti nel chip del BIOS viene visualizzato su uno schermo nero con linee bianche in esecuzione. In questo momento, il computer controlla i suoi dispositivi: controlla la RAM (quanta e se è tutta in ordine), la presenza di dischi rigidi e la presenza di una tastiera. Se qualcosa non funziona, i programmi che eseguono il controllo segnaleranno un malfunzionamento. Inoltre, il sistema di I/O sottostante contiene un programma per richiamare il caricatore del sistema operativo.
Un caricatore del sistema operativo è un programma speciale progettato per avviare il processo di avvio di un sistema.
Dopo aver caricato il sistema operativo, tutto il lavoro con il processore e altri dispositivi viene eseguito tramite speciali pacchetti software inclusi nel sistema operativo.
Se, per qualche motivo, il sistema operativo non si avvia dal disco rigido, è impossibile lavorare con il computer. Ciò accade se, ad esempio, il disco rigido o il sistema operativo è danneggiato. In questo caso il sistema operativo può essere caricato da un supporto di memoria esterno. Per fare ciò, è necessario un disco speciale, chiamato disco di sistema. Questo metodo viene utilizzato per avviare il computer durante la risoluzione dei problemi.
Lo scopo del sistema operativo.
I computer non hanno sempre bisogno di un sistema operativo. Se un computer potesse accendersi, iniziare a lavorare e accettare comandi umani senza un sistema operativo, allora non ce n'era bisogno. Esempi di tali "computer" sono le console di gioco. Hanno anche un processore, RAM in cui si trova il programma durante il funzionamento, ci sono dispositivi di input (ad esempio un joystick), ma non esiste un sistema operativo o è completamente primitivo.
I programmi di gioco per console (e i relativi dati, come musica e immagini) sono registrati in un chip ROM (si trova in una cartuccia di gioco) o su un disco laser. Quando si inserisce una cartuccia (o un laser disc) nella console, il programma si avvia automaticamente e non si assume alcun controllo, se non quello richiesto in base allo scenario di gioco, quindi non è necessario alcun sistema operativo. Puoi anche guardare l'allegato dall'altro lato. Caricando il gioco, passano sotto il controllo del suo "sistema operativo" di gioco e puoi fare solo ciò che è previsto nel gioco, ad esempio "corri", "salta" e "spara". Limitazioni e caratteristiche non standard non consentono di definire un videogioco un "sistema operativo" senza virgolette. Un vero sistema operativo deve:
- essere generalmente accettato e utilizzato come sistema standard su molti computer;
- lavorare con numerosi dispositivi hardware prodotti da diverse aziende, anche in passato;
- fornire la possibilità di eseguire una varietà di programmi scritti da persone diverse e rilasciati da organizzazioni diverse;
- fornire strumenti per il controllo, la configurazione, la manutenzione del computer, dei suoi dispositivi e dei programmi che sono installati su di esso.
Interfaccia hardware e software.
In un sistema informatico, ci sono due partecipanti: software e hardware. Il software è tutti i programmi installati su un computer e l'hardware è componenti e apparecchiature che si trovano all'interno dell'unità di sistema o collegati all'esterno.
La relazione tra i partecipanti a un sistema informatico è chiamata interfaccia. La comunicazione tra i diversi nodi è un'interfaccia hardware, la comunicazione tra i programmi è un'interfaccia software e la comunicazione tra hardware e software è un'interfaccia hardware/software.
Nel computer, l'interfaccia hardware è fornita dai produttori di hardware. Si assicurano che tutti i nodi abbiano gli stessi connettori e funzionino alle stesse tensioni. Il sistema operativo effettua la negoziazione tra software e hardware.
Interfaccia utente.
Se stiamo parlando di un personal computer, puoi indicare il terzo partecipante al lavoro con il sistema informatico: questa è una persona (è consuetudine chiamarlo utente). L'utente deve anche interagire con l'hardware e il software.
Ci sono diversi programmi e ognuno deve funzionare in modo diverso. Alcuni programmi sono progettati per funzionare con una tastiera, altri per funzionare con un mouse, altri per funzionare con un joystick o altri dispositivi di controllo. Alcuni programmi visualizzano i loro messaggi sotto forma di testo sullo schermo, altri sotto forma di grafica, altri potrebbero non utilizzare affatto lo schermo e visualizzare messaggi sotto forma di parole o suoni. Il modo in cui una persona interagisce con un programma e un programma con una persona è chiamato interfaccia utente. Se un programma è realizzato in modo tale che sia conveniente lavorarci, si dice che abbia una comoda interfaccia utente. Se la tecnica di lavoro con il programma è chiara immediatamente, senza dover studiare le istruzioni, dicono che ha un'interfaccia intuitiva. Un'interfaccia utente avanzata suggerisce che un programma ha grandi capacità, ma non è facile imparare a usarlo. L'interfaccia flessibile significa che puoi lavorare con il programma in molti modi diversi. Il concetto di interfaccia rigida significa che è possibile solo tale lavoro, previsto dall'istruzione, e nessun altro. Un'interfaccia primitiva significa che l'interfaccia è facile da imparare ma non facile da usare.
SISTEMA OPERATIVO DOS
Il DOS è il primo sistema operativo per personal computer, che si è diffuso ed è stato il principale per i PC IBM dal 1981 al 1995. Nel tempo è stato praticamente soppiantato dai nuovi e moderni sistemi operativi Windows e Linux, ma in alcuni casi il DOS rimane conveniente e l'unico possibile lavorare su un computer (ad esempio, nei casi in cui l'utente lavora con apparecchiature obsolete o software scritti da molto tempo, ecc.)
Gli utenti lavorano con il sistema operativo DOS utilizzando la riga di comando; non ha una propria interfaccia grafica. Il sistema operativo DOS ha permesso di lavorare con successo con i personal computer per 15 anni, tuttavia, questo lavoro non può essere definito conveniente. Il DOS ha agito come "intermediario" tra l'utente e il computer e ha contribuito a trasformare i comandi complessi per l'accesso ai dischi in comandi più semplici e comprensibili, ma man mano che si sviluppava, si "invadeva" con un'abbondanza di comandi e iniziava a limitare il lavoro con il computer . Quindi è sorta la necessità di un nuovo intermediario, quindi sono comparsi i cosiddetti programmi shell.
La shell è un programma che viene eseguito sotto il controllo del sistema operativo e aiuta l'utente a interagire con il sistema operativo. Il programma shell mostra visivamente l'intera struttura dei file del computer: dischi, directory, file. I file possono essere cercati, copiati, spostati, eliminati, ordinati, modificati e avviati con pochi tasti. Semplice, chiaro, conveniente. Uno dei programmi shell più famosi e diffusi al mondo si chiama Norton Commander (NC). La shell NC nasconde all'utente molti inconvenienti che sorgono quando si lavora con il file system MS DOS, ad esempio, come la necessità di digitare comandi dalla riga di comando. La semplicità e la facilità d'uso sono ciò che rende popolari le shell di tipo NC ai nostri tempi (tra cui QDos, PathMinder, XTree, Dos Navigator, Volkov Commander, ecc.). Le shell grafiche di Windows 3.1 e Windows 3.11 differiscono fondamentalmente da esse. Usano il concetto delle cosiddette "finestre" che possono essere aperte, spostate sullo schermo e chiuse. Queste finestre "appartengono" a diversi programmi e riflettono il loro lavoro.
DOS utilizza il file system FAT. Uno dei suoi svantaggi sono le severe restrizioni sui nomi di file e directory. Il nome può essere lungo fino a otto caratteri. L'estensione è specificata dopo il punto e non è composta da più di tre caratteri. L'estensione nel nome del file è facoltativa, viene aggiunta per comodità, poiché l'estensione consente di sapere quale programma l'ha creata e il tipo di contenuto del file. DOS non distingue tra lettere minuscole e maiuscole con lo stesso nome. Oltre a lettere e numeri, il nome e l'estensione del file possono essere costituiti dai seguenti caratteri: -, _, $, #, &, @,!,%, (,), (,), ", ^. Esempi di file nomi in MS DOS: doom .exe, referat.doc.
Poiché DOS è stato creato molto tempo fa, non soddisfa i requisiti dei moderni sistemi operativi. Non può utilizzare direttamente le grandi quantità di memoria installate nei computer moderni. Nel file system vengono utilizzati solo nomi di file brevi, vari dispositivi come schede audio, acceleratori video, ecc. sono scarsamente supportati.
DOS non supporta il multitasking, ad es. non può eseguire naturalmente più attività (esecuzione di programmi) contemporaneamente. Il DOS non ha alcun mezzo di controllo e protezione contro le azioni non autorizzate dei programmi e dell'utente, il che ha portato all'emergere di un numero enorme di cosiddetti virus.
Alcuni componenti del sistema operativo DOS: i file disco IO.SYS e MSDOS.SYS (possono essere chiamati in modo diverso, ad esempio IBMBIO.COM e IBMDOS.COM per PC DOS) vengono inseriti nella RAM all'avvio e vi rimangono permanentemente. Il file IO.SYS è un'aggiunta al sistema di I/O di base e MSDOS.SYS implementa i servizi di base di alto livello del sistema operativo.
La shell DOS elabora i comandi immessi dall'utente. Il processore dei comandi si trova nel file del disco COMMAND.COM sul disco da cui si avvia il sistema operativo. Alcuni comandi utente, come type, dir o copy, vengono eseguiti dalla shell stessa. Tali comandi sono chiamati comandi interni o in linea. Per eseguire altri comandi utente (esterni), il processore dei comandi cerca nei dischi un programma con il nome corrispondente e, se lo trova, lo carica in memoria e gli trasferisce il controllo. Al termine del programma, il processore dei comandi rimuove il programma dalla memoria e visualizza un messaggio che è pronto per eseguire i comandi (prompt del DOS).
I comandi esterni DOS sono programmi forniti con il sistema operativo come file separati. Questi programmi eseguono attività di manutenzione come la formattazione dei dischi floppy (format.com), il controllo dell'integrità del disco (scandisk.exe) e così via.
I driver di dispositivo sono programmi speciali che completano il sistema I/O DOS e forniscono servizi per utilizzi nuovi o non standard dei dispositivi esistenti. Ad esempio, utilizzando il driver DOS ramdrive.sys, è possibile lavorare con un "ramdrive", ad es. un pezzo di memoria del computer con cui puoi lavorare proprio come un disco. I driver vengono inseriti nella memoria del computer all'avvio del sistema operativo, i loro nomi sono specificati in un file speciale CONFIG.SYS. Questo schema semplifica l'aggiunta di nuovi dispositivi e ti consente di farlo senza influire sui file di sistema DOS.
MICROSOFT WINDOWS
Le shell grafiche Widows 1.0, Widows 2.0, Widows 3.0, Widows 3.1 e Widows 3.11 erano eseguite sotto MS DOS, cioè non erano sistemi operativi indipendenti. Ma poiché con l'avvento di Windows si sono aperte nuove possibilità, Windows non è chiamato shell, ma ambiente. L'ambiente Windows ha le seguenti caratteristiche che lo distinguono dagli altri programmi shell:
- Multitasking. È possibile eseguire più programmi contemporaneamente.
- Interfaccia software unificata. L'interazione tra programmi scritti per Windows è organizzata in modo tale che sia possibile creare dati in alcuni programmi e trasferirli ad altri programmi.
- Interfaccia utente unificata. Una volta che hai capito come funziona un programma scritto per Windows, non è difficile immaginarne un altro. Più programmi studi, più facile è studiare il programma successivo.
- Interfaccia grafica utente. I file di programma e di dati vengono visualizzati come icone sullo schermo. I file vengono gestiti con un mouse.
- Interfaccia hardware e software unificata. L'ambiente Windows ha fornito la compatibilità per un'ampia varietà di hardware e software. Ai produttori di hardware non importava come "indovinare" con quali programmi avrebbero funzionato i loro dispositivi, volevano solo lavorare con Windows, e poi Windows ha fatto funzionare i dispositivi. Allo stesso modo, i produttori di software non potevano più preoccuparsi di lavorare con hardware sconosciuto. Il loro compito è stato ridotto a fornire l'interoperabilità con Windows.
Il sistema operativo DOS con le sue shell grafiche Windows 3.1 e Windows 3.11 è stato sostituito da sistemi operativi completi della famiglia MS Windows (prima Windows 95, poi Windows 98, Windows 2000, Windows XP). A differenza di Windows 3.1 e Windows 3.11, si avviano automaticamente dopo aver acceso il computer (se è installato solo questo sistema).
In MS Windows, per archiviare i file viene utilizzata una modifica del file system FAT - VFAT. In esso, la lunghezza dei nomi di file e directory può essere fino a 256 caratteri.
Nel sistema operativo Windows, il mouse è ampiamente utilizzato quando si lavora con finestre e applicazioni. In genere, il mouse viene utilizzato per selezionare frammenti di testo o oggetti grafici, selezionare e deselezionare caselle, selezionare comandi di menu, pulsanti della barra degli strumenti, manipolare controlli nelle finestre di dialogo, "scorrere" documenti in finestre.
In Windows viene utilizzato attivamente anche il tasto destro del mouse. Posizionando il puntatore del mouse su un oggetto e cliccando con il tasto destro del mouse, è possibile aprire il cosiddetto "menu contestuale" contenente i comandi più comuni applicabili a tale oggetto.
I collegamenti forniscono l'accesso a un programma oa un documento da più posizioni senza creare più copie fisiche del file. Sul desktop, puoi posizionare non solo icone (icone) di applicazioni e singoli documenti, ma anche cartelle. Le cartelle sono un altro nome per le directory.
Un'innovazione significativa in Windows 95 è la barra delle applicazioni. Nonostante le sue piccole funzionalità, rende intuitivo il meccanismo multitasking e rende il passaggio da un'applicazione all'altra molto più veloce rispetto alle versioni precedenti di Windows. Esternamente, la barra delle applicazioni è una striscia, solitamente situata nella parte inferiore dello schermo, che contiene i pulsanti dell'applicazione e il pulsante Start. Sul lato destro ci sono solitamente le ore e le piccole icone dei programmi che sono attualmente attivi.
Il desktop di Windows è progettato per essere il più semplice possibile per l'utente inesperto, fornendo allo stesso tempo la massima personalizzazione per soddisfare le esigenze specifiche degli utenti avanzati.
SISTEMA OPERATIVO LINUX
Linux è il sistema operativo per personal computer e workstation IBM compatibili. È un sistema operativo multiutente con il sistema X Window. Il sistema operativo Linux supporta standard di sistemi aperti e protocolli Internet ed è compatibile con i sistemi Unix, DOS, MS Windows. Tutti i componenti del sistema, compreso il codice sorgente, sono distribuiti con una licenza di copia e installazione gratuita per un numero illimitato di utenti.
Questo sistema operativo è stato sviluppato nei primi anni '90 da uno studente dell'Università di Helsinki (Finlandia) Linus Torvald con la partecipazione di utenti Internet, dipendenti di centri di ricerca, varie fondazioni e università.
Come un sistema operativo tradizionale, Linux esegue molte delle funzioni presenti in DOS e Windows, ma è particolarmente potente e flessibile. Linux mette a disposizione dell'utente di personal computer la velocità, l'efficienza e la flessibilità di Unix, sfruttando appieno i vantaggi dei personal computer. Quando si lavora con un mouse, vengono utilizzati attivamente tutti e tre i pulsanti, in particolare il pulsante centrale viene utilizzato per inserire frammenti di testo.
Da un punto di vista economico, Linux ha un altro vantaggio molto significativo: è un sistema gratuito. Linux è distribuito sotto la GNU General Public License sotto la Free Software Foundation, rendendo il sistema operativo disponibile a tutti. Linux è protetto da copyright e non di pubblico dominio, ma la GNU General Public License è quasi la stessa della distribuzione pubblica. È progettato in modo che Linux rimanga libero e standardizzato allo stesso tempo. C'è solo un kernel Linux ufficiale.
Linux eredita altre due grandi caratteristiche da Unix: è multiutente e multitasking. Multitasking significa che il sistema può eseguire più attività contemporaneamente. La modalità multiutente è una modalità in cui più utenti possono lavorare contemporaneamente nel sistema e ciascuno di essi interagisce con il sistema tramite il proprio terminale. Un altro vantaggio di questo sistema operativo è la possibilità di installarlo insieme a Windows su un computer.
Usando Linux, puoi trasformare qualsiasi macchina personale in una workstation. Linux è oggi il sistema operativo per la programmazione aziendale, didattica e personale. Le università di tutto il mondo utilizzano Linux nei loro corsi di programmazione e progettazione di sistemi operativi. Linux è diventato indispensabile nelle grandi reti aziendali, nonché per l'organizzazione di siti Internet e server Web.
Il moderno Linux offre la possibilità di utilizzare diversi tipi di interfacce grafiche: KDE (K Desktop Environment), GNOME (GNU Network Model Environment) e altri. In ciascuna di queste shell, all'utente viene data l'opportunità di lavorare con più desktop contemporaneamente (mentre in MS Windows c'è sempre un desktop, che deve essere ingombro di finestre).
Il computer fornisce varie risorse per risolvere un problema, ma per rendere queste risorse prontamente disponibili per gli esseri umani e i loro programmi, è necessario un sistema operativo. Nasconde all'utente dettagli complessi e non necessari e fornisce un'interfaccia intuitiva per il lavoro. I sistemi operativi possono fornire altre possibilità: mezzi per proteggere le informazioni memorizzate sui dischi dei computer; lavoro di più utenti su un computer (modalità multiutente), la capacità di connettere un computer a una rete, nonché la combinazione di risorse di calcolo di più macchine e il loro uso congiunto (clustering).
Shatsukova L.Z. Informatica... Libro di testo Internet.http: //www.kbsu.ru/~book
Anna Chugainova
Buona giornata, caro utente. In questa pagina parleremo di argomenti come: Scopo e funzioni di base dei sistemi operativi. La composizione del sistema operativo.
Sistema operativo (SO)È un complesso di programmi di sistema interconnessi per organizzare l'interazione di un utente con un computer e l'esecuzione di tutti gli altri programmi. OS appartengono alla composizione del software di sistema e ne sono la parte principale. Sistemi operativi: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.
Principali funzioni del sistema operativo:
- controllo dei dispositivi informatici (risorse), ad es. funzionamento coordinato di tutto l'hardware del PC: accesso standardizzato alle periferiche, gestione della RAM, ecc.
- controllo di processo, ovvero esecuzione di programmi e loro interazione con dispositivi informatici.
- controllo dell'accesso ai dati su supporti non volatili (come hard disk, CD, ecc.), solitamente utilizzando il file system.
- mantenendo la struttura del file.
- interfaccia utente, ad es. dialogo con l'utente.
Funzioni aggiuntive:
- esecuzione parallela o pseudo-parallela di compiti (multitasking).
- interazione tra processi: scambio di dati, sincronizzazione reciproca.
- protezione del sistema stesso, nonché dei dati e dei programmi dell'utente da azioni dannose di utenti o applicazioni.
- differenziazione dei diritti di accesso e modalità di funzionamento multiutente (autenticazione, autorizzazione).
Composizione del sistema operativo
In generale, la composizione OS comprende i seguenti moduli:
- Un modulo software che gestisce il file system.
- Il processore dei comandi che esegue i comandi dell'utente.
- I driver di periferica.
- Moduli software che forniscono un'interfaccia utente grafica.
- Programmi di servizio.
- Sistema di riferimento.
Driver del dispositivo(driver del dispositivo) - un programma speciale che controlla il funzionamento dei dispositivi e il coordinamento dello scambio di informazioni con altri dispositivi.
Processore di comando(processore di comandi) - un programma speciale che chiede all'utente i comandi e li esegue (interprete del programma).
L'interprete dei comandi è responsabile del caricamento delle applicazioni e della gestione del flusso di informazioni tra le applicazioni.
Per semplificare il lavoro dell'utente, i moderni sistemi operativi includono moduli software che forniscono un'interfaccia utente grafica.
Il processo di un computer in un certo senso si riduce allo scambio di file tra dispositivi. Il sistema operativo ha un modulo software che gestisce il file system.
Programmi di servizio consentono di mantenere i dischi (controllare, comprimere, deframmentare, ecc.), eseguire operazioni con i file (copiare, rinominare, ecc.), lavorare nelle reti di computer.
Per comodità dell'utente, il sistema operativo include sistema di riferimento, che consente di ottenere rapidamente le informazioni necessarie sul funzionamento sia del sistema operativo nel suo insieme, sia sul lavoro dei suoi singoli moduli.
Nota
La composizione dei moduli del sistema operativo, così come il loro numero, dipende dalla famiglia e dal tipo di sistema operativo. Ad esempio, MS DOS manca di un modulo che fornisce un'interfaccia utente grafica.
L'approccio più generale alla strutturazione sistema operativoè la divisione di tutti i suoi moduli in due gruppi:
- Nucleo- questi sono moduli che svolgono le funzioni di base del sistema operativo.
- Moduli di supporto che svolgono funzioni ausiliarie del sistema operativo. Una delle proprietà che definiscono il kernel è work in privilegiato modalità.
I moduli del kernel svolgono le seguenti funzioni di base del sistema operativo: controllo del processo, gestione del sistema di interrupt, gestione della memoria, gestione dei dispositivi di I/O, funzioni che risolvono le attività interne al sistema di organizzazione del processo di elaborazione: cambio di contesto, caricamento/scaricamento della pagina, gestione degli interrupt. Queste funzionalità non sono disponibili per le app. Funzioni che supportano le applicazioni creando per esse un cosiddetto ambiente di programmazione delle applicazioni.
Le applicazioni possono effettuare richieste al kernel - chiamate di sistema- eseguire determinate azioni: aprire e leggere un file, visualizzare informazioni grafiche sul display, ottenere l'ora del sistema, ecc. Le funzioni del kernel che possono essere chiamate dalle applicazioni formano un'interfaccia di programmazione dell'applicazione - API ( Interfaccia di programmazione applicazioni).
Esempio.
Codice base API Win32è contenuto in tre librerie a collegamento dinamico (DLL): USER32, GDI32 e KERNEL32.
kernel- un modulo Windows che supporta funzioni di basso livello per lavorare con i file e gestire memoria e processi. Questo modulo fornisce servizi per applicazioni a 16 e 32 bit.
GDI(Graphics Device Interface) è un modulo Windows che fornisce l'implementazione di funzioni grafiche per lavorare con colori, caratteri e primitive grafiche per display e stampanti.
Utente- un modulo Windows, che è un gestore di finestre e si occupa della creazione e gestione di finestre, finestre di dialogo, pulsanti e altri elementi dell'interfaccia utente visualizzati sullo schermo.
Il kernel è la forza trainante dietro tutti i processi di elaborazione in un sistema informatico e un crash del kernel equivale al collasso dell'intero sistema; senza di esso, il sistema operativo è completamente inutilizzabile e non sarà in grado di svolgere nessuna delle sue funzioni. Pertanto, gli sviluppatori del sistema operativo prestano particolare attenzione all'affidabilità dei codici del kernel, di conseguenza, il processo di debug può richiedere molti mesi.
In genere, il kernel è progettato come un modulo software di un formato speciale, che differisce dal formato delle applicazioni utente.
Moduli di supporto I sistemi operativi eseguono funzioni ausiliarie del sistema operativo (utili ma meno obbligatorie delle funzioni del kernel).
Esempi di moduli ausiliari:
- Programma per l'archiviazione dei dati.
- Deframmentazione del disco.
- Editor di testo.
I moduli OS ausiliari sono progettati o come applicazioni o come librerie di procedure. I moduli ausiliari del sistema operativo sono suddivisi nei seguenti gruppi:
servizi di pubblica utilità- programmi che risolvono problemi di gestione e manutenzione di un sistema informatico: manutenzione di dischi e file.
programmi di elaborazione del sistema- editor di testo o grafici, compilatori, linker, debugger.
programmi per fornire all'utente servizi aggiuntivi di interfaccia utente (calcolatrice, giochi).
librerie di procedure per vari scopi che semplificano lo sviluppo di applicazioni (libreria di funzioni matematiche, funzioni input-output).
Come le normali applicazioni, utilità, programmi di elaborazione e librerie del sistema operativo, accedono alle funzioni del kernel tramite chiamate di sistema per eseguire le proprie attività.
Le funzioni svolte dai moduli del kernel sono le funzioni più utilizzate del sistema operativo, quindi la velocità della loro esecuzione determina le prestazioni dell'intero sistema nel suo insieme. Per garantire un'elevata velocità operativa del sistema operativo, tutti i moduli del kernel o la maggior parte di essi si trovano permanentemente nella RAM, ovvero sono residenti.
I moduli ausiliari vengono solitamente caricati in RAM solo per la durata delle loro funzioni, cioè sono transitori. Una tale organizzazione del sistema operativo consente di risparmiare la RAM del computer.
Nota
La separazione del sistema operativo in un kernel e moduli ausiliari consente una facile estendibilità del sistema operativo. Per aggiungere una nuova funzione di alto livello, è sufficiente sviluppare una nuova applicazione e non è necessario modificare le funzioni di base che costituiscono il cuore del sistema.
Gli oggetti del kernel del sistema operativo sono:
- Processi (discussi nell'argomento 2.3).
- File.
- Eventi.
- Stream (discusso nell'argomento 2.3).
- I semafori sono oggetti che non consentono a più di n thread di entrare in una determinata sezione di codice.
- I mutex sono singoli semafori utilizzati nella programmazione per sincronizzare i thread in esecuzione contemporaneamente.
- File proiettati in memoria.
