sistem de operare este principalul software, care gestionează tot hardware-ul și alte software-uri de pe computer. Sistemul de operare, cunoscut și sub numele de „OS”, interacționează cu hardware-ul computerului și oferă servicii pe care aplicațiile le pot folosi.

Ce face sistemul de operare?

Sistemul de operare este setul principal de software de pe dispozitiv care ține totul împreună. Sistemele de operare interacționează cu hardware-ul dispozitivului. Ei se ocupă de orice, de la tastatură și mouse până la radio Wi-Fi, dispozitive de stocare și afișare. Cu alte cuvinte, sistemul de operare se ocupă de dispozitivele de intrare și de ieșire. Sistemele de operare folosesc drivere de dispozitiv scrise de dezvoltatorii de hardware pentru a comunica cu dispozitivele lor.

Sistemele de operare includ, de asemenea, multe produse software, cum ar fi comun servicii de sistem, biblioteci și interfețe de programare a aplicațiilor (API) pe care dezvoltatorii le pot folosi pentru a scrie programe care rulează pe sistemul de operare.

Sistemul de operare se află între aplicațiile pe care le rulați și hardware, folosind drivere hardware ca interfață între cele două. De exemplu, atunci când o aplicație dorește să imprime ceva, descarcă acea sarcină în sistemul de operare. Sistemul de operare trimite instrucțiuni către imprimantă folosind driverele de imprimantă pentru a trimite semnalele corecte. Aplicația care imprimă nu trebuie să-i pese de ce tip de imprimantă aveți sau să înțeleagă cum funcționează. Sistemul de operare se ocupă de detalii.

Sistemul de operare gestionează, de asemenea, multitasking prin alocarea resurselor hardware între mai multe rulează programe. Sistemul de operare controlează ce procese rulează și le distribuie între diferite procesoare dacă aveți un computer cu mai multe procesoare sau nuclee, permițând mai multor procese să ruleze în paralel. El controlează și el memorie interna sistem, alocarea memoriei între aplicațiile care rulează.

Un sistem de operare este o bucată mare de software care face o mulțime de lucruri. De exemplu, sistemul de operare controlează și fișierele și alte resurse pe care programele le pot accesa.

Majoritate aplicații software scris pentru sisteme de operare, ceea ce permite sistemului de operare să lucreze mult. De exemplu, când pornind MinecraftÎl rulezi pe sistemul de operare. Minecraft nu trebuie să știe exact cum funcționează fiecare componenta hardware. Utilizări Minecraft diverse funcții sistem de operare, iar sistemul de operare le traduce în instrucțiuni hardware de nivel scăzut.

Sistemele de operare nu sunt doar pentru PC-uri

Când spunem că „calculatoarele” rulează sisteme de operare, nu ne referim doar la computerele desktop și laptopurile tradiționale. Smartphone-ul tău este un computer, la fel ca tabletele, televizoarele inteligente, console de jocuri, ceasuri inteligente și routere Wi-Fi. Amazon Echo sau Google Home- Acest dispozitiv de calculator rulează sub un sistem de operare.

Sistemele de operare desktop familiare includ Microsoft Windows, Apple MacOS, Google Chrome OS și Linux. Principalele sisteme de operare pentru smartphone-uri sunt iOS de la Apple și Android de la Google.

Alte dispozitive, cum ar fi un router Wi-Fi, pot rula „sisteme de operare încorporate”. Acestea sunt sisteme de operare specializate cu mai puține caracteristici decât un sistem de operare obișnuit, concepute special pentru o singură sarcină - de exemplu, pentru a lucra cu Router Wi-Fi, navigație sau control ATM.

Unde se termină sistemele de operare și încep programele

Sistemele de operare includ și alt software, inclusiv o interfață cu utilizatorul, care permite oamenilor să interacționeze cu dispozitivul. Acesta ar putea fi un desktop pe un PC, o interfață tactilă pe un telefon sau o interfață vocală pe un asistent digital.

Un sistem de operare este un program mare format din mai multe aplicatii diverseși procese. Linia dintre ceea ce este un sistem de operare și ceea ce este un program poate fi uneori puțin neclară. Nu există o definiție oficială exactă a unui sistem de operare.

De exemplu, pe Windows Aplicație de fișier Explorer (sau Windows Explorer) este o parte integrantă a sistemului de operare Windows - se ocupă chiar de redarea interfeței desktop - și a aplicației care rulează pe acel sistem de operare.

Centrul sistemului de operare este nucleul

La un nivel scăzut, „nucleul” este principalul program de calculator care stă la baza sistemului dvs. de operare. Acest program separat este unul dintre primele lucruri încărcate atunci când sistemul dvs. de operare pornește. Se ocupă de alocarea memoriei, conversie funcții softwareîn instrucțiunile pentru procesorul computerului dvs. și procesarea datelor de intrare și de ieșire de la dispozitivele hardware. Nucleul rulează de obicei într-o zonă izolată pentru a preveni utilizarea neautorizată de către alt software de pe computer. Nucleul sistemului de operare este foarte important, dar este doar o parte a sistemului de operare.

Dar nu totul este specific nici aici. De exemplu, Linux este doar un nucleu. Cu toate acestea, Linux este încă adesea menționat ca un sistem de operare. Android se mai numește și sistem de operare și este construit pe acesta Nucleul Linux. Distribuțiile Linux, cum ar fi Ubuntu, folosesc nucleul Linux și îi adaugă software suplimentar. Se mai numesc și sisteme de operare.

Care este diferența dintre firmware și OS

Multe dispozitive rulează pur și simplu „firmware”, un tip de software de nivel scăzut care este de obicei programat direct în memoria dispozitivului hardware. Firmware-ul este doar o mică bucată de software concepută pentru a gestiona doar elementele de bază absolute.

Când computerul pornește, acesta încarcă firmware-ul UEFI de pe placa de bază. Acest firmware este un software de nivel scăzut care se inițializează rapid Hardware Computerul tau. Apoi pornește sistemul de operare de pe SSD-ul computerului sau hard disk. (Acest unitate SSD sau hard disk-ul are propriul firmware încorporat care gestionează stocarea datelor pe sectoarele fizice din interiorul unității.)

Linia dintre firmware și sistemul de operare poate fi, de asemenea, puțin neclară. De exemplu, sistemul de operare Apple pentru iPhone și iPad, numit iOS, este adesea numit „firmware”. Sistemul de operare PlayStation 4 se numește oficial firmware.

Acestea sunt sisteme de operare care interacționează cu mai multe dispozitive hardware, oferă servicii programelor și distribuie resurse între aplicații. Cu toate acestea, foarte firmware simplu, care funcționează pe telecomandă telecomandă un televizor, de exemplu, nu este de obicei numit sistem de operare.

Utilizatorului obișnuit nu i se cere să înțeleagă exact ce este un sistem de operare. Poate fi util să știți ce sistem de operare utilizați și ce software și hardware sunt compatibile cu dispozitivul dvs.

Adnotare: Funcțiile sistemului de operare. Structura sistemului de operare. Clasificarea sistemelor de operare. Cerințe ale sistemului de operare.

sistem de operare (sistem de operare) este un set de programe care oferă utilizatorului un mediu convenabil pentru lucrul cu echipamente informatice.

sistem de operare vă permite să rulați programe de utilizator; gestionează toate resursele sistem informatic– procesor(i), RAM, dispozitive de intrare/ieșire; prevede depozitare pe termen lung date ca fișiere pe dispozitive memorie externa; oferă acces la rețelele de calculatoare.

Pentru mai mult înţelegere deplină rolul sistemului de operare, să luăm în considerare componentele oricărui sistem de calcul(Fig. 1.1).

Orez. 1.1.

Toate componentele pot fi împărțite în două clase mari - programe sau software(software) și echipamente sau Hardware(hardware). Softwareîmpărțite în aplicate, instrumentale și sistemice. Să luăm în considerare pe scurt fiecare tip de software.

Scopul creării unui sistem de calcul este de a rezolva problemele utilizatorilor. Pentru a rezolva o anumită gamă de probleme, se creează un program de aplicație (aplicație, aplicație). Exemple programe de aplicație sunt editori de textși procesoare (Notepad, Microsoft Word ), editor grafic(A picta, Microsoft Visio), foi de calcul ( Microsoft Excel), sisteme de gestionare a bazelor de date (Microsoft Access, Microsoft SQL Server), browsere (Internet Explorer), etc. Întregul set de programe de aplicație se numește software de aplicație.

Creată software folosind o varietate de instrumente de programare (medii de dezvoltare, compilatoare, depanatoare etc.), a căror totalitate se numește software instrumental. Reprezentantul software-ului instrumentului este mediu de dezvoltare Microsoft Visual Studio.

Principalul tip de software de sistem este sistemele de operare. Sarcina lor principală este de a oferi o interfață (mod de interacțiune) între utilizator și aplicații, pe de o parte, și hardware, pe de altă parte. Software-ul de sistem include, de asemenea utilități de sistem- programe care performante strict functie specifica pentru întreținerea sistemului informatic, de exemplu, diagnosticează starea sistemului, defragmentați fișierele de pe disc și comprimați (arhivați) datele. În sistemul de operare pot fi incluse utilități.

Interacțiunea tuturor programelor cu sistemul de operare se realizează folosind apeluri de sistem - solicitări de la programe pentru ca sistemul de operare să efectueze acțiunile necesare. Un set de apeluri de sistem formează API - Application Programming Interface.

Caracteristicile sistemului de operare

Principalele funcții îndeplinite de sistemele de operare includ:

• asigurarea executiei programului - incarcarea programelor in memorie, asigurarea programelor cu timpul procesorului, procesarea apelurilor de sistem;
• Management RAM – alocarea eficientă a memoriei către programe, contabilizarea memoriei libere și folosite;
• managementul memoriei externe – suport pentru diverse sisteme de fișiere;
• Management I/O – asigurarea lucrului cu diverse dispozitive periferice;
• Furnizarea unei interfețe cu utilizatorul;
• asigurarea securității – protejarea informațiilor și a altor resurse ale sistemului împotriva utilizării neautorizate;
• organizarea interacțiunii în rețea.

Structura sistemului de operare

Înainte de a studia structura sistemelor de operare, ar trebui să luați în considerare modurile de operare ale procesoarelor.

Procesoarele moderne au cel puțin două moduri de operare - privilegiat (mod supervizor) și utilizator (modul utilizator).

Diferența dintre ele este că în modul utilizator Comenzile procesorului legate de managementul hardware, protecția RAM și comutarea modurilor de operare ale procesorului nu sunt disponibile. În modul privilegiat, procesorul poate executa toate comenzile posibile.

Aplicațiile care rulează în modul utilizator nu pot accesa în mod direct spațiile de adrese ale altora - doar prin apeluri de sistem.

Toate componentele sistemului de operare pot fi împărțite în două grupuri - cele care rulează în modul privilegiat și cele care rulează în modul utilizator, iar compoziția acestor grupuri variază de la sistem la sistem.

Componenta principală a sistemului de operare este nucleul. Funcțiile kernelului pot varia semnificativ între sisteme; dar pe toate sistemele nucleul rulează în modul privilegiat (numit adesea modul kernel).

Termenul „nucleu” este, de asemenea, folosit în diferite sensuri. De exemplu, în Windows, termenul „kernel” (nucleu NTOS) se referă la o combinație de două componente - sistem executiv(stratul executiv) și nucleul însuși (stratul kernel).

Există două tipuri principale de sâmburi - sâmburi monolitici și micro-sâmburi. Nucleul monolitic implementează toate funcțiile principale ale sistemului de operare și este, de fapt, un singur program, care este o colecție de proceduri. În microkernel rămâne doar un minim de funcții care trebuie implementate în mod privilegiat: programarea firelor, manipularea întreruperilor, comunicarea între procese. Funcțiile rămase ale sistemului de operare pentru gestionarea aplicațiilor, memoriei, securității etc. sunt implementate sub formă module individualeîn modul utilizator.

Sâmburii care ocupă o poziție intermediară între nucleele monolitice și micro-sâmburi se numesc sâmburi hibridi.

Exemple tipuri variate miezuri:

• nucleu monolitic – MS-DOS, Linux, FreeBSD;
• microkernel – Mach, Symbian, MINIX 3;
• nucleu hibrid – NetWare, BeOS, Syllab.

Pentru o discuție despre tipul de nucleu Windows NT, consultați [; ]. Se spune că Windows NT are un nucleu monolitic, dar deoarece Windows NT are mai multe componente cheie în modul utilizator (cum ar fi subsistemele de mediu și procesele sistemului– vezi Lectura 4 „Arhitectura Windows”), atunci Windows NT nu poate fi clasificat ca un nucleu cu adevărat monolitic, ci mai degrabă ca unul hibrid.

În plus față de nucleu, driverele funcționează în modul privilegiat (în majoritatea sistemelor de operare) - module software, dispozitive de control.

Sistemul de operare include, de asemenea:

• biblioteci de sistem (system DLL - Dynamic Link Library, dynamic link library) care convertesc apelurile de sistem ale aplicației în apeluri de sistem ale nucleului;
• shell-uri de utilizator care oferă utilizatorului o interfață - mod convenabil lucrul cu sistemul de operare.

Shell-urile utilizatorului implementează unul dintre cele două tipuri principale de interfață utilizator:

• interfață text (Text User Interface, TUI), alte nume – interfață consolă (Console User Interface, CUI), interfață Linie de comanda(Interfață de linie de comandă, CLI);
• interfață grafică (Graphic User Interface, GUI).

Un exemplu de implementare a unei interfețe text în Windows este interpretul de linie de comandă cmd.exe; Un exemplu de interfață grafică este Windows Explorer (explorer.exe).

Clasificarea sistemelor de operare

Sistemele de operare pot fi clasificate în mai multe moduri.

1. Conform metodei de organizare a calculelor:
   • sisteme procesare în lot(sisteme de operare de procesare în lot) – scopul este de a performa cantitate maxima sarcini de calcul pe unitatea de timp; în acest caz, un pachet este format din mai multe sarcini, care este procesat de sistem;
   • sisteme de operare cu timp partajat – scopul este acela de a putea utilizare simultană un computer de mai mulți utilizatori; implementat prin furnizarea alternativă fiecărui utilizator de un interval de timp al procesorului;
   • sisteme de operare în timp real – scopul este de a finaliza fiecare sarcină într-un interval de timp strict definit pentru o anumită sarcină.
2. După tipul de nucleu:
   • sisteme cu nucleu monolitic (sisteme de operare monolitice);
   • sisteme de operare microkernel;
   • sisteme cu un nucleu hibrid (sisteme de operare hibride).
3. După numărul de sarcini rezolvate simultan:
   • sisteme de operare cu o singură sarcină;
   • sisteme de operare multitasking.
4. După numărul de utilizatori concurenți:
   • sisteme de operare pentru un singur utilizator;
   • sisteme de operare multi-utilizator.
5. După numărul de procesoare acceptate:
   • sisteme de operare cu un singur procesor;
   • sisteme de operare multiprocesor.
6. Pentru suport de rețea:
   • sisteme de operare locale – sisteme autonome care nu sunt destinate să funcționeze într-o rețea de calculatoare;
   • sisteme de operare în rețea – sisteme care au componente care vă permit să lucrați cu rețele de calculatoare.
7. După rol în interacțiunea în rețea:
   • sisteme de operare server – sisteme de operare care oferă acces la resursele rețelei și gestionează infrastructura rețelei;
   • sisteme de operare client – ​​sisteme de operare care pot accesa resursele rețelei.
8. După tipul de licență:
   • sisteme de operare open-source – sisteme de operare cu cod sursă deschis disponibil pentru studiu și modificare;
   • sisteme de operare proprietare – sisteme de operare care au un deținător de drepturi de autor specific; de obicei vin cu cod sursă închis.
9. După domeniul de aplicare:
   • sisteme de operare mainframe - calculatoare mari(sisteme de operare mainframe);
   • sisteme de operare pentru server;
   • OS calculatoare personale(sisteme de operare pentru computere personale);
   • OS dispozitive mobile(sisteme de operare mobile);
   • sisteme de operare încorporate;
   • sisteme de operare a routerelor.

Cerințe ale sistemului de operare

Principala cerință pentru sistemele de operare moderne este de a îndeplini funcțiile enumerate mai sus în paragraful „Funcțiile sistemelor de operare”. Pe lângă această cerință evidentă, există și altele, adesea nu mai puțin importante:

• extensibilitate – capacitatea sistemului de a dobândi noi funcții în procesul de evoluție; implementat adesea prin adăugarea de noi module;
• portabilitate – capacitatea de a transfera sistemul de operare pe o altă platformă hardware cu modificări minime;
• compatibilitate - capacitate colaborare; poate apărea compatibilitate versiune noua sistem de operare cu aplicații scrise pentru versiune veche, sau compatibilitatea diferitelor sisteme de operare în sensul că aplicațiile pentru unul dintre aceste sisteme pot fi rulate pe altul și invers;
• fiabilitate – probabilitatea de funcționare fără defecțiuni a sistemului;
• performanță – capacitatea de a oferi timp acceptabil de rezolvare a problemelor și timp de răspuns al sistemului.

rezumat

Această prelegere oferă o definiție a unui sistem de operare, introduce tipuri de software și discută funcțiile și structura unui sistem de operare. Atentie speciala dedicat conceptului de „nucleu”. De asemenea, dat diferite căi clasificări ale sistemelor de operare și cerințe pentru sistemele de operare moderne.

Următoarea prelegere va oferi o privire de ansamblu asupra sistemelor de operare Microsoft Windows.

Întrebări de control

1. Definiți termenul „sistem de operare”.
2. Numiți exemple de aplicații, instrumente și software de sistem.
3. Definiți conceptele „apel de sistem”, „API”, „driver”, „kernel”.
4. Ce tipuri de nuclee cunoașteți? Ce tipuri de nuclee de sistem de operare cunoașteți?
5. Prin ce diferă un nucleu de un sistem de operare?
6. Oferiți mai multe moduri de clasificare a sistemelor de operare.
7. Numiți cerințele pentru sistemele de operare moderne și explicați ce înseamnă acestea.

29. 10.2017

Blogul lui Dmitri Vassiyarov.

Ce este un sistem de operare pe un computer - pe scurt despre sistemul de operare

Salutare tuturor.

Te-ai întrebat vreodată ce este un sistem de operare pe un computer? Dacă nu ar exista, nu am putea folosi hardware deloc. Vă sugerez să aruncați o privire mai atentă la asta o componentă importantă PC.

În acest articol veți găsi nu numai o explicație a ceea ce este un sistem de operare, ci și să învățați despre funcțiile sale, istoria sa (nu va fi mare lucru - nu vă veți plictisi), precum și despre varietățile și trăsăturile lor.

Analiza conceptului

Sistemul de operare este un intermediar între hardware-ul computerului, pe de o parte, și software-ul, pe de altă parte. Cu alte cuvinte, este un instrument de control computerizat. Cu ajutorul lui, el înțelege ce sarcini i-ați stabilit și cum să le îndepliniți.

Sistemul de operare este stocat în memoria externă a computerului - pe hard disk sau pe . Când porniți hardware-ul, acesta este citit din memoria hard diskului și parțial plasat în RAM.

Caracteristici importante

Principalele criterii ale sistemelor de operare moderne:

• Ei folosesc, adică au un mecanism universal de accesare a informațiilor;
• Sunt multi-utilizator - puteți crea mai multe profiluri pentru persoane diferite pe un computer;
• Multitasking - înțelege cum să împărțiți timpul pentru a finaliza sarcinile pe care le-ați stabilit.

Componentele principale

Pentru ca sistemul să poată separa puterile și procesa un numar mare de sarcini, o anumită ierarhie a privilegiilor este construită printre componentele sale principale. Rolurile lor sunt:

• Nucleul este responsabil pentru executarea proceselor, distribuirea resurselor de sistem către acestea.
• Driverele de dispozitiv sunt programe care ajută sistemul să recunoască dispozitivele instalate pe un computer și să lucreze cu acestea.
• Subsisteme de rețea și fișiere.
• Bibliotecile de sistem sunt un set de programe care participă și la realizarea sarcinilor.
• Un shell cu utilități (numit și interfață grafică) este o interfață cu un anumit set de aplicații încorporate.

Funcții

Scopul sistemului de operare este următorul:

• Executarea cererilor software. Aceasta include pornirea și oprirea acestora, introducerea/ date de ieșireși așa mai departe.
• Asigurarea accesului conform unui anumit standard la dispozitivele periferice (tastatură, mouse, imprimantă etc.).
• Gestionarea memoriei;
• Organizarea accesului la informații în funcție de sistemul de fișiere instalat situat pe hard disk, unități optice convenționale și unități flash.
• Furnizarea unei interfețe, adică puteți controla hardware-ul și nu vedeți toate procesele complexe care apar.
• Alocarea resurselor pentru finalizarea sarcinilor;
• Protejați-vă sistemul de hacking folosind un firewall încorporat.

Desigur, acest lucru nu este lista plina funcții. Dar cred că acest lucru este suficient pentru a înțelege importanța și complexitatea sistemului de operare.

Soiuri

Acum să trecem la tipurile sale, care sunt cele mai populare printre utilizatori. Să ne uităm la fiecare separat.

Windows

Microsoft a lansat primul sistem la mijlocul anilor 1980. Produsele sale au primit cea mai mare recunoaștere: XP (2001), 7 (2009) și 10 (2015).

Pentru mai mult de o duzină Windows de ani vechimeîși ocupă ferm poziția de lider - este ales de marea majoritate a utilizatorilor. Popularitatea se explică prin următoarele avantaje:

• Suport pentru o gamă largă de dispozitive incluse în hardware-ul computerului;
• Instalare, configurare și operare ușoară;
• Varietate de software - majoritatea programelor sunt scrise pentru acest sistem.

Mac OS X

Apple a fost primul care a venit cu un sistem de operare cu interfață grafică. A fost lansat în 1984. Anterior, calculele pe computere puteau fi efectuate numai folosind linia de comandă.

În prezent, Mac OS câștigă popularitate, dar încă nu a atins nivelul pe care l-a ocupat Windows. Faptul este că primul este instalat numai în produsele „Apple”, care nu sunt ieftine. În timp ce al doilea funcționează liber pe hardware de la diferiți producători.

Cu toate acestea, Mac are punctele forte, datorită căruia a adunat în jurul ei un cerc de cunoscători:

• Fiabilitatea funcționării;
• Protecție fiabilă împotriva virușilor;
• Interfața este în stilul „nimic în plus”.

Linux

A apărut acest sistem la începutul anilor 1990, la sugestia studentului de la Universitatea din Helsinki, Linus Torvalds, după care a primit numele. A fost dezvoltat pe baza Unix, o familie de sisteme multitasking, multi-utilizator, care a dat naștere dezvoltării sistemului de operare în ansamblu.

Apropo, Mac OS poate fi numit și Unix, dar totuși nu sunt similare cu Linux. Trăsătură distinctivă acesta din urmă este cod sursă deschisă, adică poate fi schimbat și distribuit de oricine.

Fiecare versiune a acestei familii de sisteme de operare are propria interfață. Cele mai comune sunt Ubuntu, Mint și Fedora. Dintre trinitatea pe care am citat-o, Linux este cel mai puțin popular, dar și-a găsit totuși utilizatorii „săi”. de unde?

• Sistemul este gratuit;
• Toate programele sunt amplasate într-un singur loc;
• Există foarte puțini viruși adaptați pentru acest sistem de operare.

Apropo, în 2017, compatrioții noștri și-au prezentat propriul sistem de operare numit „Axis”, cu care vor să înlocuiască vechiul Windows pe computerele instituțiilor guvernamentale. Este creat pe nucleul Linux, dar diferă de acest sistem prin pachetul său software.

Imaginați-vă, Rusia va avea propriul său sistem de operare oficial :)

Despre sisteme de operare putem vorbi mult timp, dar nu mai îndrăznesc să-ți ocup timpul.

Vino din nou aici.

Sisteme de operare: scop și funcții principale

Conceptul de sistem de operare

Sistemul de operare (OS) este un set de programe care asigură interacțiunea tuturor părților hardware și software ale computerului între ele și interacțiunea dintre utilizator și computer.

Sistemul de operare asigură funcționarea holistică a tuturor componentelor computerului și, de asemenea, oferă utilizatorului acces la capabilitățile hardware ale computerului. Sistemul de operare este o componentă de bază și necesară a software-ului de calculator fără el, un computer nu poate funcționa în principiu.

Compoziția OS

Structura sistemului de operare constă din următoarele module:

modul de bază (nucleul sistemului de operare)- gestionează funcționarea programelor și a sistemului de fișiere, asigură accesul la acesta și schimbul de fișiere între dispozitivele periferice;

T.e. traduce comenzi dintr-un limbaj de program într-un limbaj „cod mașină” pe care un computer îl poate înțelege

procesor de comenzi- descifrează și execută comenzile utilizatorului primite în primul rând prin tastatură;

T.e. cere utilizatorului comenzi și le execută. Utilizatorul poate da, de exemplu, o comandă pentru a efectua o operațiune asupra fișierelor (copiere, ștergere, redenumire), o comandă pentru a tipări un document etc.

drivere periferice- software-ul asigură consecvența între funcționarea acestor dispozitive și procesor (fiecare dispozitiv periferic procesează informația diferit și într-un ritm diferit);

T.e. programe speciale care asigură controlul funcționării dispozitivelor și coordonarea schimbului de informații cu alte dispozitive. Fiecare dispozitiv are propriul driver.

programe de servicii suplimentare(utilități) - face procesul de comunicare dintre utilizator și computer convenabil și versatil

acestea. Astfel de programe vă permit să întrețineți discuri, să efectuați operațiuni cu fișiere, să lucrați în rețele de calculatoare etc.

Scopul sistemului de operare

Sistemul de operare este conceput pentru a rezolva următoarele sarcini:

întreținere hardware de calculator;

crearea unui mediu de lucru și a unei interfețe cu utilizatorul;

executarea comenzilor utilizatorului și a instrucțiunilor de program;

organizarea intrărilor/ieșirilor, stocarea informațiilor și

gestionarea fișierelor și a datelor.

Conform definiției, toate sarcinile rezolvate de sistemul de operare pot fi împărțite în două grupuri:

furnizarea utilizatorului sau programatorului, în loc de hardware-ul computerului real, cu o mașină virtuală extinsă (adică, nu chiar existentă), cu care este mai convenabil să lucrezi și mai ușor de programat;

creşterea eficienţei utilizării unui calculator prin gestionarea raţională a resurselor acestuia în conformitate cu un anumit criteriu.

Caracteristicile sistemului de operare

Functii principale:

Efectuarea, la cererea programelor, a acelor acțiuni destul de elementare (de nivel scăzut) care sunt comune majorității programelor și se regăsesc adesea în aproape toate programele (intrare și ieșire de date, pornirea și oprirea altor programe, alocarea și eliberarea memoriei suplimentare etc. .).

Acces standardizat la dispozitiv periferic(dispozitive de intrare/ieșire).

Managementul RAM (distribuirea între procese, organizarea memoriei virtuale).

Controlul accesului la date pe medii nevolatile (cum ar fi HDD, discuri optice etc.), organizate într-unul sau altul sistem de fișiere.

Furnizarea unei interfețe de utilizator.

Operațiuni de rețea, suport pentru stiva de protocoale de rețea.

Funcții suplimentare:

Execuția paralelă sau pseudo-paralelă a sarcinilor (multitasking).

Distribuția eficientă a resurselor sistemului de calcul între procese.

Diferențierea accesului diferitelor procese la resurse.

Organizarea calculelor fiabile (imposibilitatea unuia proces de calcul influenţa intenţionat sau greşit calculele într-un alt proces) se bazează pe delimitarea accesului la resurse.

Interacțiunea între procese: schimb de date, sincronizare reciprocă.

Protejarea sistemului în sine, precum și a datelor și a programelor utilizatorului, de acțiunile utilizatorilor (răuțioase sau neștiutoare) sau ale aplicațiilor.

Modul de operare multi-utilizator și diferențierea drepturilor de acces.

Evoluția sistemelor de operare și a ideilor de bază

Predecesorul sistemului de operare ar trebui să fie considerat programe utilitare (bootloadere și monitoare), precum și biblioteci de rutine utilizate frecvent, care au început să fie dezvoltate odată cu apariția computerelor universale. 1-a generație(sfârșitul anilor 1940). Utilitățile au minimizat manipularea fizică a echipamentului de către operator, iar bibliotecile au făcut posibilă evitarea programării repetate a acelorași acțiuni (implementarea operațiunilor de intrare-ieșire, calcule). functii matematiceși așa mai departe.).

În anii 1950 și 60 s-au format și implementat principalele idei care au determinat funcționalitatea sistemului de operare: modul batch, partajarea timpului și multitasking, separarea puterilor, timp real, structuri de fișiere și sisteme de fișiere.

sistem de operareDOS

DOS este primul sistem de operare pentru computere personale, care s-a răspândit și a fost principalul pentru calculatoare IBM PC din 1981 până în 1995. De-a lungul timpului, a fost practic înlocuit de sistemele de operare noi și moderne Windows și Linux, dar într-o serie de cazuri DOS rămâne convenabil și singurul mod de a lucra pe un computer (de exemplu, în cazurile în care utilizatorul funcționează cu tehnologie învechită sau software scris de mult timp etc.)

Utilizatorii lucrează cu sistemul de operare DOS folosind linia de comandă, nu are propria interfață grafică. Sistemul de operare DOS a făcut posibilă funcționarea cu succes cu un computer timp de 15 ani, cu toate acestea, această muncă nu poate fi numită convenabilă. DOS a acționat ca un „intermediar” între utilizator și computer și a ajutat la transformarea comenzilor complexe pentru accesarea discurilor în altele mai simple și mai ușor de înțeles, dar pe măsură ce s-a dezvoltat, el însuși a devenit „încărcat” cu o abundență de comenzi și a început să împiedice lucrul cu calculatorul. Așa a apărut nevoia unui nou intermediar - așa au apărut programele shell.

Un shell este un program care rulează sub sistemul de operare și ajută utilizatorul să lucreze cu sistemul de operare. Programul shell arată clar întreaga structură de fișiere a computerului: discuri, directoare, fișiere. Fișierele pot fi căutate, copiate, mutate, șterse, sortate, modificate și lansate cu doar câteva taste. Una dintre cele mai comune este Norton Commander(NC). Shell-urile grafice ale Windows 3.1 și Windows 3.11 folosesc conceptul de așa-numitele „ferestre” care pot fi deschise, mutate în jurul ecranului și închise. Aceste ferestre „aparțin” diferitelor programe și reflectă munca lor.

Folosit în DOS Sistemul de fișiere GRAS. Unul dintre dezavantajele sale este restricțiile privind numele fișierelor și directoarelor. Numele nu poate conține mai mult de 8 caractere. În plus, DOS nu face distincție între literele mici și mari cu același nume.

Deoarece DOS a fost creat cu mult timp în urmă, nu îndeplinește cerințele sistemelor de operare moderne de astăzi. Nu poate folosi direct cantitățile mari de memorie instalate în computerele moderne.

Sistem de operare MICROSOFT WINDOWS

Shell-urile grafice Widows 1.0, Widows 2.0, Widows 3.0, Widows 3.1 și Widows 3.11 rulau sub MS DOS, adică nu erau sisteme de operare independente. Dar, din moment ce apariția Windows a deschis noi posibilități, Windows nu este numit un shell, ci un mediu.

Mediul Windows este caracterizat de următoarele caracteristici care îl deosebesc de alte programe shell:

Multifunctional;

Interfață software unificată;

Interfață de utilizator unificată;

Interfață grafică cu utilizatorul;

Interfață hardware-software unificată.

Sistemul de operare DOS cu shell-urile sale grafice Windows 3.1 și Windows 3.11 a fost înlocuit cu sisteme de operare cu drepturi depline ale familiei MS Windows (mai întâi Windows 95, apoi Windows 98, Windows 2000, Windows XP). Spre deosebire de Windows 3.1 și Windows 3.11, acestea pornesc automat după ce porniți computerul.

În MS Windows, modificarea fișierelor FAT–VFAT este utilizată pentru a stoca fișiere. În el, lungimea numelor de fișiere și directoare poate ajunge la 256 de caractere.

În sistemul de operare Windows, mouse-ul este utilizat pe scară largă atunci când se lucrează cu ferestre și aplicații în MS DOS, se folosește doar tastatura.

MSWindows are și o bară de activități. Face mecanismul multitasking mai clar și accelerează foarte mult procesul de comutare între aplicații.

Desktop-ul Windows este conceput pentru a le face cât mai ușor posibil pentru utilizatorul începător, oferind în același timp personalizare maximă pentru a se potrivi nevoilor specifice ale utilizatorilor avansați.

Sistem de operare LINUX

Linux este un sistem de operare pentru computere și stații de lucru compatibile cu IBM. Este un sistem de operare multi-utilizator cu o fereastră grafică în rețea, X Window System. Sistemul de operare Linux acceptă standarde de sisteme deschise și protocoale Internet și este compatibil cu sistemele Unix, DOS și MS Windows.

Ca sistem de operare tradițional, Linux îndeplinește multe dintre aceleași funcții ca DOS și Windows, dar sistemul de operare este deosebit de puternic și flexibil. Linux aduce viteza, eficiența și flexibilitatea UNIX utilizatorului de PC, profitând în același timp de toate beneficiile unui computer personal. Când lucrați cu mouse-ul, toate cele trei butoane sunt utilizate în mod activ, în special, butonul din mijloc folosit pentru a introduce fragmente de text.

Prin utilizarea sisteme Linux Puteți transforma orice aparat personal într-o stație de lucru. În a noastră Ora Linux este un sistem de operare pentru afaceri, educație și programare personală.

OSUNIX

UNIX este un grup de sisteme de operare portabile, multitasking și multi-utilizator.

Primul sistem UNIX a fost dezvoltat în 1969 de divizia Bell Labs a AT&T. De atunci, au fost create un număr mare de sisteme UNIX diferite.

Unele caracteristici distinctive ale sistemelor UNIX includ:

utilizarea simplă fișiere text să configureze și să gestioneze sistemul;

utilizarea pe scară largă a utilităților lansate pe linia de comandă;

interacțiunea cu utilizatorul printr-un dispozitiv virtual - un terminal;

prezentarea fizică şi dispozitive virtualeși unele instrumente de comunicare între procese ca fișiere;

folosind conducte de mai multe programe, fiecare dintre ele efectuând o sarcină.

Sistemele UNIX au o importanță istorică deosebită, deoarece răspândesc unele dintre conceptele și abordările populare ale SO de astăzi și răspândesc unele dintre conceptele și abordările populare ale OS și software-ului de astăzi. De asemenea, în timpul dezvoltării sistemelor UNIX, a fost creat limbajul C.

Un sistem de operare este un set de programe interconectate concepute pentru a îmbunătăți eficiența hardware-ului computerului prin gestionarea rațională a resurselor acestuia, precum și pentru a oferi confort utilizatorului, oferindu-i o mașină virtuală extinsă.

Principalele resurse gestionate de sistemul de operare includ procese, memoria principală, temporizatoare, seturi de date, discuri, unități de bandă, imprimante, dispozitive de rețea și altele. Pentru a rezolva problemele de gestionare a resurselor, diferite sisteme de operare folosesc diferiți algoritmi, ale căror caracteristici determină în cele din urmă aspectul sistemului de operare.

Deci, cerințele pentru sistemele de operare în rețea de astăzi includ: completitudine funcțională și management eficient al resurselor, modularitate și extensibilitate, portabilitate și multi-platformă, compatibilitate la nivel de aplicație și interfețe cu utilizatorul, fiabilitate, toleranță la erori, securitate și performanță.