Меню Рубрики

Для чего нужна операционная система информатика

Если Вы не знаете для чего нужна операционная система, то в данной статье Вы узнаете много новой и полезной информации.

Операционная система — это совокупность программ, управляющая аппаратной составляющей любого ПК; организует взаимодействие между пользователями.

ОС нужна для управления компьютерными устройствами и вычислительными процессами.

Функции операционной системы:

  • Управление компьютерными устройствами и их распределение. Устройства компьютера оперативная память, диски, средства, размещенные вне системного блока (принтер, мышь, колонки) и др.
  • Управление вычислительным процессом. ОП — последовательность действий, которые заданы программой.
  • Установление взаимосвязей пользователя с устройством.

Для современных персональных компьютеров создано множество операционных систем, таких как: DOS, Windows, OS / 2, UNIX и тому подобное; наиболее употребительные это системы Windows (95, 98, ME, NT, 2000, ХР, Vista).

  • Операционная система одного или нескольких пользователей;
  • Однозадачные и многозадачные операционные системы.

ОС управляет вычислительными процессами и компьютерными ресурсами: диски, память, мышь, принтер и т.

ОС это средняя граница между ПК и пользователем.

Для современных операционных систем характерна сложная структура, все элементы выполняют определенные какие-то функции по управлению компьютером:

  • Управление файловой системой.
  • Командный процессор.
  • Графический интерфейс.
  • Сервисные программы.
  • Справочная система.

Итак, операционные системы предназначены для управления ресурсами (устройствами) компьютера и вычислительными процессами.

источник

Это программное обеспечение на компьютере, которое позволяет пользователю взаимодействовать с железом. Именно благодаря операционной системе возможно получить доступ к устройствам и выполнять различные функции. Операционная система передаёт инструкции, например, процессору компьютера. Процессор выполняет порученные ему задания, а затем отправляет результаты обратно в приложение через операционную систему.

Принцип работы ОС Linux похож на работу других операционных систем, таких как Windows и OS X. Однако Linux, несмотря на таких серьёзных оппонентов, имеет место под солнцем.

С момента своего основания в 1991 году операционная система стала весьма популярной. В данный момент, на этом ядре работают масса устройств начиная от компьютеров на Нью-Йоркской фондовой бирже и заканчивая суперкомпьютерами и карманными гаджетами.

В качестве операционной системы с открытым исходным кодом, Linux разрабатывается совместно, то есть не одна компания не несет полную ответственность за его развитие или постоянную поддержку. Участвующие компании в разработки и продвижении данной ОС имеют самое разное позиционирование в бизнесе — от научных до экономических компаний. Благодаря такой массовой поддержке, операционная система Linux очень стремительно набирает обороты. Действительно, развитие экосистемы и незапланированные инновации программного обеспечения заставляют считаться с этой ОС.

Более 1000 разработчиков и, по крайней мере, 100 различных компаний способствовали каждому выпуску ядра ОС. В последние два года, более 3200 разработчиков из 200 компаний внесли свой вклад в ядро — что только одна маленькая часть из всего дистрибутива.

Одним из рассматриваемых свойств системы Linux, будет ареол его использования. Windows и OS X преимущественно можно найти на ПК — как на стационарных, так и на лэптопах. Другие операционные системы, такие как Symbian, находятся на небольших устройствах, таких как телефоны и КПК, в то время как мэйнфреймы и суперкомпьютеры, найденные в крупных академических и корпоративных лабораториях, используют специализированные операционные системы, такие как AS/400 и Cray ОС.

Linux, который начал свое существование в качестве серверной ОС и стала полезной в качестве настольной ОС, также могут быть использованы на других устройствах — от смартфонов до ПК.

источник

1. Что вы понимаете под программным обеспечением компьютера?

2. Для чего нужна операционная система? Как называются операционные системы, установленные на компьютерах в классе или у вас дома?

3. Какие программы называют прикладными?

4. Опишите рабочий стол компьютера. Перечислите его основные элементы.

5. С помощью чего обеспечивается быстрый доступ к различным устройствам и программам компьютера?

6. Какие значки всегда присутствуют на рабочем столе? Для чего они предназначены?

7. Какие графические элементы управления вам известны?

8. Для чего нужна мышь?

9. Что является образом мыши на экране?

10. От чего зависит форма указателя мыши?

11. Каким образом осуществляется управление компьютером с помощью мыши?

12. Как называется прямоугольная область на рабочем столе, занимаемая работающей программой?

13. Перечислите основные элементы окна программы.

14. Windows — название одного из семейств наиболее распространенных операционных систем. Узнайте, как переводится это слово на русский язык. Какие ассоциации у вас возникли?

15. Как осуществляется управление компьютером с помощью меню?

16. Как выглядят недоступные в текущий момент пункты меню?

17. Как выглядят пункты меню, выбор которых приводит к появлению диалоговых окон?

18. Для чего нужны диалоговые окна?

19. Перечислите основные элементы управления, имеющиеся в диалоговых окнах.

20. Как узнать, какое действие можно выполнить с компьютерных объектом?

21. Придумайте и изобразите свое диалоговое окно, подобное изображенному в учебнике окну «Мой новый компьютер». Постарайтесь использовать не менее четырех элементов управления.

источник

Функционирование электронно-вычислительных машин невозможно без координирующих программ. Современный компьютер объединяет целый ряд разных устройств, для слаженной работы которых необходим центр управления. Например, видеокарта обрабатывает изображения, центральный процессор проводит вычисления, монитор отображает информацию, привод считывает данные с компакт-диска и т.д. Такими координаторами и управляющими, согласующими функционирование всех узлов и комплектующих, являются операционные системы.

Для дополнительной иллюстрации функции операционной системы можно сравнить аппаратные комплектующие компьютера с телом, управляющий комплекс – с мозгом и нервной системой. Операционная система задействована во всех процессах компьютера и обеспечивает взаимодействие массивов данных на уровне вычислений, вычислительных программ и аппаратных компонентов, а также пользователя и программного приложения.

Все современные интерфейсы являются графическими решениями и разработаны так, чтобы пользователь интуитивно понимал алгоритм взаимодействия. Различают три основных категории таких решений: категория реального времени, категория с разделением и категория пакетных задач. Системы первой категории допускают участие пользователя в процессе вычислений. Решения категории с разделением предполагает переключение процессора от выполнения одной задачи к выполнению другой. Такое быстрое переключение позволяет обрабатывать несколько заданий в режиме виртуальной непрерывности. При этом пользователь также может вмешаться в процесс. В решениях последней категории доступ пользователя к процессам запрещен. Компьютер самостоятельно формирует перечень заданий и отправляет их пакетами на вычисление. Вносить изменения в данные можно лишь в промежутках между отправками таких пакетов.

Пользователь вводит свои команды для системы с помощью графических символов – пиктограмм. Собственно, весь интерфейс и представляет собой набор графических символов, формирующих понятную для человеческого восприятия систему управления. Все современные операционные системы являются графическими решениями, и их популярность напрямую зависит от того, насколько легки они в управлении.

Безусловно, существуют операционные системы с текстовым вводом подобно тем, которые существовали на заре приборостроения. Но такие системы используются, в основном, для узкоспециализированных применений и, как правило, в промышленности и научных исследованиях. То есть в тех случаях, когда пользователь является экспертом и готов к освоению специальных инструментов.

источник

«Windows» переводится с Английского языка, как «окна», но ничего общего с окнами, предназначенными для домов эта операционная система не имеет. Она была придумана компанией Microsoft, которая также является разработчиком браузера Internet Explorer.
А как мы все знаем, этой компанией до 2008-го года руководил один из самых богатых людей в мире, по имени «Билл Гейтс». На протяжении 11-ти лет он занимал первое место в списке Forbes. И как вы думаете он так разбогател? Конечно же, тем, что вместе со своим другом основал компанию Майкрософт.
Но не будем больше о нем, так как сегодняшняя статья посвящена не ему, а если вы хотите узнать о Билле Гейтсе подробнее, просто перейдите по ссылке на Википедию.

Она нужна для того чтобы компьютер работал исправно, иначе говоря, без него на экране монитора включался бы чёрный экран. Ведь для того, чтобы компьютеру понимать нас, ему нужно думать, а делать это ему помогает операционная система.

Благодаря ей, вы без проблем можете играть в любимые игры, смотреть фильмы и пользоваться соц. сетями, типа Вконтакте и Фэйсбука. Надеюсь, вы поняли для чего она нужна. А если вам что-то непонятно вы всегда можете спросить у меня.

Хоть операционная система windows, использующаяся на большинстве компьютеров во всём мире и является на данный момент самой популярной и на мой взгляд, самой лучшей ОС, но она далеко не единственная в своем роде, так как кроме неё ещё существуют:

Выше я перечислил три наиболее популярные операционные системы. Они, конечно же, популярны, но до самого Виндовса им далеко. Ведь по данным NetMarketShare, операционная система windows занимает около 91% рынка, что говорит о его значительном превосходстве над своими конкурентами.

  1. старые версии: 95, 98, 2000;
  2. версии поновее: XP, Vista;
  3. новые версии: 7, 8, 8.1;
  4. И недавно вышедшая Виндовс 10 (о настройке интерфейса которой я писал в одном из выпусков).

Хоть и самой новой из них является 10-я версия, но наиболее распространённой на данный момент считается 7-ая.

Так что я лично советую 7-ю версию windows, так как она для меня наиболее интуитивно понятная чем 10 и более современная чем XP.

Кстати, может быть и не по теме, но продолжая о седьмой версии windows, хотелось бы ещё добавить, что если вы только недавно установили её на свой компьютер и не знаете где активировать, то об этом можно узнать в статье, как активировать windows 7 максимальная за три минуты.

Теперь, пожалуй, можно завершать статью. Надеюсь, вы поняли что такое операционная система windows и зачем она нужна, а также какую операционную систему лучше всего ставить на компьютер. А на этом я с вами прощаюсь, всем удачи и до скорого!

источник

Что такое операционная система и зачем она должна быть установлена на компьютере?

Что такое операционная система, зачем она нужна? Достаточно часто можно услышать подобные вопросы от начинающих пользователей. Дать четкий и однозначный ответ очень сложно. В сущности, это комплекс программ, который обеспечивает аппаратным ресурсам ПК работу в соответствии с требованиями пользователя. То есть данный элемент позволяет оживить груду железа и сделать из нее вполне боеспособный механизм.

Читайте также:  Хочу отдохнуть в турции недорого

Основа

Состав современной операционной системы

В состав устаревшей операционной системы от компании Microsoft под названием MS-DOS входило всего 5 файлов в базовом исполнении:

  • IO.SYS – этот файл организовывал работу с периферийными устройствами, то есть обеспечивал обмен информацией между ПК и внешним миром.
  • MSDOS.SYS – системное ядро операционной системы.
  • COMMAND.COM – это командный процессор, которых хранил внутри себя все базовые команды этой ОС.
  • CONFIG.SYS – конфигурационный файл, с помощью которого загружались все вспомогательные драйвера
  • AUTOEXEC.BAT – файл, который загружал прикладное программное обеспечение.

Несмотря на то, что со времени последнего релиза MS-DOS прошло много времени, состав современных таких продуктов не сильно изменился. Он только расширился и увеличился. С этой позиции можно дать следующий ответ на вопрос о том, что такое операционная система: это сердце программного комплекса любого электронно-вычислительного механизма.

Новые веянья

Современные смартфоны и планшеты по вычислительной мощности не сильно уступают персональным ЭВМ 10-летней давности. Такую революцию позволили реализовать мобильные операционные системы. Ведущие позиции на данном рынке занимают такие продукты, как Android и iOS. Именно под их управлением и работает большинство мобильных систем.

А может, две?

Заключение

Что такое операционная система, зачем она нужна, что в нее входит? Это очень обширные вопросы, которым посвящено множество книг и статей. Для обычного пользователя это базовая среда компьютера, в которой он работает. А все, что выходит за эти рамки, должно касаться только специалистов, которые регулярно решают подобные проблемы.

источник

Операционные системы: назначение и основные функции

Понятие Операционной системы

Операционная система (ОС) – комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера.

ОС обеспечивает целостное функционирование всех компонентов компьютера, а также предоставляет пользователю доступ к аппаратным возможностям компьютера. Операционная система является базовой и необходимой составляющей ПО компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Структуру ОС составляют следующие модули:

базовый модуль (ядро ОС) — управляет работой программ и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами;

т.е. переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятый компьютеру

командный процессор — расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру;

т.е. 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.

драйверы периферийных устройств — программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по-разному и в различном темпе);

т.е. специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. Любому устройству соответствует свой драйвер.

дополнительные сервисные программы(утилиты) — делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером

т.е. такие программы позволяют обслуживать диски, выполнять операции с файлами, работать в компьютерных сетях и т.д.

Назначение Операционной системы

ОС предназначена для решения следующих задач:

обслуживания аппаратуры компьютера;

создания рабочей среды и интерфейса пользователя;

выполнения команд пользователя и программных инструкций;

организации ввода/вывода, хранения информации и

управления файлами и данными.

Согласно определению, все задачи, решаемые ОС, можно разбить на две группы:

предоставление пользователю или программисту вместо реальной аппаратуры компьютера расширенной виртуальной (т.е. реально не существующей) машины, с которой удобнее работать и которую легче программировать;

повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами в соответствии с некоторым критерием.

Функции Операционной системы

Выполнение по запросу программ тех достаточно элементарных (низкоуровневых) действий, которые являются общими для большинства программ и часто встречаются почти во всех программах (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).

Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.

Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).

Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).

Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.

Обеспечение пользовательского интерфейса.

Сетевые операции, поддержка стека сетевых протоколов.

Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).

Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.

Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.

Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.

Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.

Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.

Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа.

Эволюция операционных систем и основные идеи

Предшественником ОС следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950-60-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.

Операционная система DOS

DOS – первая операционная система для персональных компьютеров, которая получила широкое распространение и была основной для компьютеров IBM PC с 1981 по 1995. Со временем она была практически вытеснена новыми, современными операционными системами Windows и Linux, но в ряде случаев DOS остается удобной и единственно возможной для работы на компьютере (например, в тех случаях, когда пользователь работает с устаревшей техникой или давно написанным программным обеспечением и т.п.)

С операционной системой DOS пользователи работают с помощью командной строки, у нее нет собственного графического интерфейса. ОС DOS позволила успешно работать с ПК на протяжении 15 лет, тем не менее, эту работу нельзя назвать удобной. DOSвыступала «посредником» между пользователем и компьютером и помогла превратить сложные команды обращения к дискам в более простые и понятные, но по мере развития сама «обросла» изобилием команд и стала сдерживать работу с компьютером. Так возникла необходимость в новом посреднике – так появились программы-оболочки.

Оболочка – это программа, которая запускается под управлением ОС и помогает пользователю работать с ОС. Программа-оболочка наглядно показывает всю файловую структуру компьютера: диски, каталоги, файлы. Файлы можно искать, копировать, перемещать, удалять сортировать, изменять и запускать всего несколькими клавишами. Одна из самых распространенных – Norton Commander(NC). В графических оболочках Windows 3.1 и Windows 3.11 применяется концепция так называемых «окон», которые можно открывать, перемещать по экрану, закрывать. Эти окна «принадлежат» различным программам и отражают их работу.

В DOS используется файловая система FAT. Одним из ее недостатков являются ограничения на имена файлов и каталогов. Имя может содержать не более 8 символов. Кроме того DOS не делает различий между одноименными строчными и прописными буквами.

Так как DOS была создана очень давно, она не соответствует требованиям, предъявляемым сегодня к современным операционным системам. Она не может напрямую использовать большие объемы памяти, устанавливаемые в современные компьютеры.

Операционная система MICROSOFT WINDOWS

Графические оболочки Widows 1.0, Widows 2.0, Widows 3.0, Widows 3.1 и Widows 3.11 запускались под управлением MS DOS, то есть не были самостоятельными операционными системами. Но поскольку с появлением Windows открылись новые возможности, Windows называют не оболочкой, а средой.

Среда Windows характеризуется следующими особенностями, отличающими ее от других программ-оболочек:

Единый программный интерфейс;

Единый интерфейс пользователя;

Графический интерфейс пользователя;

Единый аппаратно-программный интерфейс.

На смену операционной системе DOS с ее графическими оболочками Windows 3.1 и Windows 3.11 пришли полноценные операционные системы семейства MS Windows (сначала Windows 95, затем Windows 98, Windows 2000, Windows XP). В отличие от Windows 3.1 и Windows 3.11, они запускаются автоматически после включения компьютера.

В MS Windows для хранения файлов используется файловая модификация FAT–VFAT. В ней длина имен файлов и каталогов может достигать 256 символов.

В ОС Windows при работе с окнами и приложениями широко применяется манипулятор «мышь», в MS DOS используется только клавиатура.

Также в MSWindowsприсутствует панель задач (Taskbar). Она делает нагляднвм механизм многозадачности и намного ускоряет процесс переключения между приложениями.

Рабочий стол Windows сконструирован так, чтобы максимально облегчить работу пользователя-новичка и в то же время предоставить максимальные возможности его настройки в соответствии с конкретными нуждами опытных пользователей.

Операционная система LINUX

Linux – это операционная система для IBM-совместимых персональных компьютеров и рабочих станций. Это многопользовательская операционная система с сетевой оконной графической системой X Window System. Операционная система Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Интернет и совместима с системами Unix, DOS, MS Windows.

Будучи традиционной оперативной системой, Linux выполняет многие из функций, характерных для DOS и Windows, однако эта операционная система отличается особой мощью и гибкостью. Linux предоставляет в распоряжение пользователя ПК скорость, Эффективность и гибкость UNIX, используя при этом все преимущества персональных машин. При работе с мышью активно используются все три кнопки, в частности, средняя кнопка используется для вставки фрагментов текста.

С помощью системы Linux можно любую персональную машину превратить в рабочую станцию. В наше время Linux является операционной системой для бизнеса, образования и индивидуального программирования.

UNIX– группа переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем.

Читайте также:  Что вы хотите получить от новой работы ответы

Первая система UNIX была разработана в 1969 г. в подразделении Bell Labs компании AT&T. С тех пор было создано большое количество различных UNIX-систем.

Некоторые отличительные признаки UNIX-систем включают в себя:

использование простых текстовых файлов для настройки и управления системой;

широкое применение утилит, запускаемых в командной строке;

взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства — терминала;

представление физических и виртуальных устройств и некоторых средств межпроцессового взаимодействия как файлов;

использование конвейеров из нескольких программ, каждая из которых выполняет одну задачу.

UNIX- системы имеют большую историческую важность, поскольку благодаря им распространились некоторые популярные сегодня концепции и подходы в области ОС и распространились некоторые популярные сегодня концепции и подходы в области ОС и программного обеспечения. Также, в ходе разработкиUNIX- систем был создан язык Си.

ОС- это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для повышения эффективности аппаратуры компьютера путем рационального управления его ресурсами, а также для обеспечения удобств пользователю путем предоставления ему расширенной виртуальной машины.

К числу основных ресурсов, управление которыми осуществляет ОС, относятся процессы, основная память, таймеры, наборы данных, диски, накопители на магнитных лентах, принтеры, сетевые устройства и некоторые другие. Для решения задач управления ресурсами разные ОС использую различные алгоритмы, особенности которых в конечном счете и определяют облик ОС.

Итак, в число требований, предъявляемых сегодня к сетевым ОС, входят: функциональная полнота и эффективность управления ресурсами, модульность и расширяемость, переносимость и многоплатформенность, совместимость на уровне приложений и пользовательских интерфейсов, надежность отказоустойчивость, безопасность и производительность.

источник

Операционная система обеспечивает взаимодействие между пользователем, программами и аппаратным обеспечением компьютера.

С аппаратурой операционная система общается при помощи драйверов устройств. Драйвер — это специальная программа, создаваемая, как правило, изготовителем аппаратуры и позволяющая операционной системе общаться с устройством.

Для пользователя ОС предоставляет пользовательский интерфейс. В DOS весь интерфейс заключался в командной строке. В Windows понятие интерфейса много шире — это и графическая оболочка, и стандартные диалоги (например, открыть или сохранить файл), и ряд иных, иногда не вполне очевидных для пользователя вещей.

Для программ ОС предоставляет элементы пользовательского интерфейса. Кроме того, если речь идет о многозадачной системе, то в ее компетенцию входит распределение ресурсов компьютера между программами. В данном случае под ресурсами следует понимать прежде всего процессорное время — ОС должна следить за тем, чтобы ни одна из программ не монополизировала все ресурсы и не конфликтовала с другими запущенными приложениями.

Также в ведении любой операционной системы (по крайней мере из тех, что применяются на ПК) находится обслуживание файловой системы. Кстати, во времена DOS это была ее основная задача, что и отразилось на названии.

Кроме того, в состав ОС входят различные вспомогательные программы для настройки и обслуживания ПК — системные утилиты. В частности, таковыми являются программы для исправления ошибок диска (а они часто появляются после сбоев в работе компьютера или при несвоевременном отключении электропитания). Если говорить о Windows, то вместе с ней поставляется еще множество программ — от текстовых редакторов (Блокнот, WordPad) до различных казуальных игр (пасьянсы, сапер).

источник

Существуют информационные системы, для которых ОС не нужны. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы (последнее особенно верно в отношении программируемого коммутационного оборудования: файрволов, маршрутизаторов).

Операционные системы, в свою очередь, нужны, если:

§ вычислительная система используется для различных задач, причём программы, исполняющие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев ОС отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные ОС, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы с вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции;

§ различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Напр., простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция — тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, ОС предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);

§ между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от несанкционированного доступа, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей;

§ необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как «разделение времени». При этом специальный компонент, называемый планировщиком, «нарезает» процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочередно различным исполняющимся программам (процессам);

§ наконец, оператор должен иметь возможность, так или иначе, управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды, одна из которых — оболочка и набор стандартных утилит — является частью ОС (прочие, такие, как графическая операционная среда, образуют независимые от ОС прикладные платформы).

Таким образом, современные универсальные ОС можно охарактеризовать как:

— использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным);

— многопользовательские (с разделением полномочий);

— многозадачные (например, с разделением времени центрального процессора).

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой ОС. В составе ОС различают три группы компонентов:

§ ядро, содержащее обработчик прерываний, планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием;

§ сетевую подсистему, файловую систему;

§ системные библиотеки и

§ оболочку с утилитами.

Большинство программ, как системных (входящих в ОС), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ядерным ресурсам, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что ОС (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

В определении состава ОС значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав ОС включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).

Цель и свойства операционной системы

Операционная система не может предоставить всего всем !

Важнейшая цель — предоставить пользователю возможность осуществлять решение вычислительных задач или задач по обработке данных.

Надежность. Система должна быть также надежна, как и аппаратура, на которой она работает. Она должна быть в состоянии производить определение и диагностирование ошибок, а также восстановление после большинства характерных ошибок, произошедших по вине пользователя. ОС должна защищать пользователей от их же собственных ошибок или, по крайней мере, минимизировать вред, который они могут оказать на все окружение.

Предсказуемость. Система должна отвечать на запросы пользователей предсказуемым образом. Время, необходимое для выполнения программ пользователя, не должно варьироваться слишком сильно. Результат выполнения команд пользователя должен быть одним и тем же вне зависимости от последовательности, в которой эти команды посылаются на исполнение (при соблюдении установленных в системе правил).

Защита. Система должна защищать выполняющие задачи пользователей от взаимного влияния друг на друга. Она должна минимизировать возможность порчи программ и данных одного пользователя другим пользователем. До некоторой степени система должна защищать как себя, так и пользователя от ошибок, сделанных пользователями.

Удобство. Система предлагается пользователям потому, что она немного облегчает их работу и освобождает от бремени задач по распределению и управлению ресурсами. Так как пользователь контактирует с ОС, она должна быть спроектирована с учетом основных факторов человеческой психологии

Эффективность. При распределении ресурсов система должна быть в достаточной степени эффективной. ОС должна максимально повысить использование системных ресурсов пользователями. Сама система не должна использовать большое количество ресурсов, так как эти ресурсы становятся недоступными для удовлетворения запросов пользователей

Общие системные услуги. Система обеспечивает пользователя именно тем обслуживанием, которое ему нужно. Пользователь не должен оказаться в невыгодном положении из-за того, что он не воспользовался дополнительными возможностями системных услуг, если они не подходящие для задачи. В то же время, если обслуживание системы не обеспечено возможностями, предоставляющими пользователю средства для выполнения необходимой ему работы, то такая система неприемлема

Гибкость. Системные операции могут настраиваться для согласования с поведением пользователя. Ресурсы могут быть увеличены (уменьшены) для того, чтобы улучшить эффективность и доступность

Расширяемость. В процессе эволюции к ОС могут добавляться новые средства. Так как пользователь нуждается в изменениях, никакое прикладное окружение не является статическим. Следовательно, для того чтобы оставаться жизнеспособным инструментом, должна изменяться также и ОС.

Ясность. Пользователь может оставаться в блаженном неведении относительно вещей, существующих ниже уровня интерфейсной системы. В то же время он должен иметь возможность узнать о системе столько, сколько он хочет. Большинство пользователей предпочитают золотую середину между этими крайностями

Ресурсы, находящиеся под управлением ОС.Основная причина существования ОС — задачи по распределению различных ресурсов и задачи по управлению этими ресурсами. Цель управления ресурсами — добиться эффективного использования ресурсов пользователями, а также для освобождения пользователей от бремени задач по оперированию ресурсами.

1. Процессорное время. Наиболее важный ресурс. Без его использования не могут быть время произведены никакие вычисления. Самая простая стратегия — дать возможность одному пользователю иметь доступ к машине до тех пор, пока не выполнится его задача.

2. Память. После процессорного времени — самый дефицитный ресурс. Основная стратегия — уменьшать пустые пространства памяти, возникающие из-за того, что различные программы имеют различные объемы и особенности.

Читайте также:  Как рассчитать число молей вещества

3. Периферийные устройства.С большинством из периферийных устройств (ПУ) может одновременно работать только один пользователь. Для некоторых устройств общего назначения (принтеры) такая работа приводит к неэффективному их использованию. Для устройств с быстрым доступом существуют механизмы разделения. Например, для дисков — спулинг (системная программа параллельной печати).

4. Ресурсы мат. обеспечения. Это сервисные программы по управлению файлами, по обслуживанию ввода-вывода, программы планирования, утилиты и др. Наиболее известный метод, позволяющий пользователям иметь доступ к ресурсам, заключается в том, чтобы сделать все программы повторно входимыми (реентерабельными). Это намного лучше, чем иметь многочисленные копии.

Дата добавления: 2015-10-21 ; просмотров: 460 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

источник

Информатика — Операционная система (ОС) — Основные задачи ОС — Интерфейс пользователя — Хараткеристики, оболочки

ИнформатикаОперационная система (ОС) — Основные задачи ОСИнтерфейс пользователяХарактеристики, оболочки

Операционная система (ОС) — это совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратными ресурсами компьютера, поддержка выполнения программ, взаимодействие программ с аппаратной частью, другими программами и пользователем.

ОС является базовым ПО, без которого ЭВМ не может работать. Поэтому любой тип ЭВМ комплектуется ОС. Обычно имеется несколько разновидностей ОС, ориентированных на один и тот же тип ЭВМ. Основная часть ОС ядро загружается в оперативную память при включении компьютера и находится там постоянно в течение всего периода работы ЭВМ (т. е. резидентно).

Прикладные программы могут работать только в среде какой-либо операционной системы. Для каждой разновидности ОС разрабатывается свой набор прикладных программ (приложений).

Ситуация, когда программа, разработанная для одной операционной системы может выполняться в среде другой ОС непосредственно, встречается нечасто. Чаще программные продукты, ориентированные на какую-то конкретную ОС не могут функционировать в среде другой ОС (программная несовместимость).

Основное назначение операционной системы — это связь между программными продуктами и непосредственно «железом» компьютера. Операционная система делает программы в определенной степени независимыми от конкретной модификации машины и установленного на ней оборудования. Она также позволяет «сказать» пользователю, что он хочет от компьютера.

В операционной системе приняты некоторые соглашения и ограничения, действующие для того, чтобы она смогла «понять» желания пользователя. Диалог с операционной системой чем-то похож на разговор с глупым, непонятливым, но исполнительным слугой. Она понимает тебя только тогда, когда ты ей скажешь, где что лежит и что с этим надо делать, причем, если сказать это неточно, то она может сделать совсем другое или отказаться делать что-либо вообще.

Основные задачи ОС

1. поддержка работы программ; обеспечение их взаимодействия с аппаратной частью и друг с другом;

2. распределение ресурсов (процессорного времени, оперативной памяти, дискового пространства и т.п.); организация файловой системы (системы хранения данных на внешних носителях информации); учет использования ресурсов, управление видеосистемой;

3. обработка ошибочных ситуаций; защита информации;

4. поддержка возможности для пользователя управлять машиной с помощью специальных команд (обработка командного языка в процедурной среде) или воздействием на определённые объекты (кнопки и др. в объектно-ориентированной среде);

Интерфейс пользователя

Кроме управления ресурсами и поддержки работы программ ОС представляет пользователю возможность управлять компьютером в режиме диалога. Это происходит при помощи интерфейса пользователя.
Интерфейс пользователя — составляющая программного продукта, обеспечивающая диалоговое взаимодействие между программой и пользователем.

Простейшая разновидность ИП — интерфейс командной строки. Он предполагает управление компьютером посредством ввода команд с клавиатуры.

Ярким примером служит коммандная строка в MS-DOS:

C:\USERS\DIPLOM\> copy head.htm C:\USERS\BAKALAVR

Более удобный вид ИП — текстовый оконный интерфейс. Он не требует набора команд на клавиатуре, а сводит управление к нажатию отдельных клавиш или кнопок мыши при выборе управляющих действий в меню и диалоговых окнах.

Примером может служить инструментальная оболочка Borland Pascal:

Наиболее современным является графический оконный интерфейс, соединяющий в себе развитые диалоговые средства оконного интерфейса (системы меню, диалоговые окна, панели инструментов, пиктограммы и др.) с большими изобразительными возможностями графического режима.

Примером может служить окно папки «Мой компьютер»:

—-

Характеристики ОС

1. разрядность ( для ПЭВМ 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные, 64-разрядные ОС);

2. число программ, одновременно выполняемых под управлением ОС (одно — и многозадачные ОС).
Многозадачные ОС поддерживают параллельное выполнение нескольких программ, работающих в рамках одной вычислительной системы, в один момент времени. Многозадачность бывает корпоративная и вытесняющая.
При наличии корпоративной многозадачности приложения совместно используют процессор, периодически передавая его друг другу. Если какое-то приложение откажется освободить процессор, система ничего не сможет с этим поделать.
Если используется вытесняющая многозадачность, то операционная система полностью контролирует все приложения и распределяет между ними процессорное время, тем самым сильно понижая вероятность «зависания» системы при ошибках в работе программ.
Однозадачные ОС поддерживают режим выполнения только одной программы в отдельный момент времени;

3. многопоточность — это технология, позволяющая приложением должным образом осуществлять многозадачное выполнение своих процессов. Процесс — любая задача или деятельность, инициируемая программой. Одна программа может выполнять несколько процессов одновременно;

4. тип пользовательского интерфейса: интерфейс командной строки, текстовый оконный интерфейс, графический оконный интерфейс пользователя (ИКС, ТИП, ГИП);

5. требование к аппаратным ресурсам;

7. надежность (устойчивость в работе, защищенность данных от несанкционированного доступа );

8. обеспеченность прикладными программами;

9. наличие сетевых возможностей ( сетевые, локальные ОС);
Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным при обеспечении их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов;

10. количество поддерживаемых процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные;
Многопроцессорные ОС, в отличие от однопроцессорных, поддерживают использование нескольких процессоров для решения одной задачи;

11. открытость операционной системы, заключается в том, что компоненты ОС доступны в исходных кодах для любого пользователя.

12. способ использования оперативной памяти;
Различают два способа работы с памятью: линейный адресный — ОС работает со всей системной памятью, как с единым непрерывным пространством; сегментарный — ОС работает с небольшим объёмом доступной без специальных средств оперативной памяти.

Наиболее распространенные ОС для ЭВМ

Основными характеристиками операционных систем являются:

Первый представитель этого семейства — система MS- DOS (Microsoft Disk Operating System-дисковая операционная система фирмы Microsoft)была выпущена в 1981 году в связи с появлением IBM PC.
Операционные системы семейства DOS являются однозадачными 16 разрядными и обладают следующими особенностями:

Интерфейс командной строки
Модульность структуры, упрощающая перенос системы на другие типы ЭВМ
Небольшой объём доступной без специальных средств оперативной памяти(640 Кбайт)
Низкие аппаратные требования, большой объём прикладных программ.

Существенным недостатком операционных систем семейства DOS является отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК и ОС, а также низкая надёжность, отсутствие сетевых возможностей. В настоящее время MS DOS входит в состав OC Windows 95.

НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ MS-DOS

Сама операционная система MS-DOS (да и любая другая операционная систем тоже) состоит из нескольких частей:

Загрузчик операционной системы — это небольшая программа, хранящаяся в первом секторе любой системной дискеты (дискеты с записанной на ней операционной системой) или винчестера, которая загружает в память два системных файла io.sys и msdos.sys. Именно загрузчику операционной системы передает управление BIOS при начальном старте машины.

Файлы io.sys и msdos.sys при работе постоянно находятся в памяти компьютера: io.sys осуществляет дополнение базовой системы ввода-вывода в зависимости от потребностей данной версии операционной системы, a msdos.sys реализует все стандартные функции данной версии. Помимо этого, msdos.sys загружает в память командный процессор.

Командный процессор (файл command.com) обслуживает работу системы с пользователем. Он сам выполняет часть команд операционной системы (эти команды называются внутренними), а при вызове внешних команд или выполнении других программ передает им управление, по окончанию их работы снова берет управление на себя и выгружает отработавшую программу из памяти.
Внешние команды операционной системы представляют из себя отдельные программы, выполняющие какие-либо сервисные функции.

Драйверы устройств — это специальные резидентные программы, их основное назначение — расширение возможностей отдельных устройств компьютера (например, памяти), подключение дополнительного оборудования (скажем, мыши) и обеспечение нормальной работы нестандартных устройств.

Рассмотрим теперь принципы организации хранения информации в компьютере.

Оболочки операционных систем

Оболочкой ОС называют надстройку над операционной системой, существенно облегчающую работу пользователя и предоставляющую ему ряд дополнительных сервисных услуг.

Оболочки операционных систем обеспечивают:

* создание, переименование, копирование, пересылку, удаление и быстрый поиск файла в текущем каталоге диска или на всех дисках компьютера;
* просмотр, создание и сравнение каталогов;
* просмотр, создание и редактирование текстовых файлов;
* архивацию, обновление и разархивацию архивных файлов и просмотр архивов;
* синхронизацию каталогов, расщепление и слияние файлов;
* поддержку связи двух компьютеров через последовательный или параллельный порты;
* форматирование и копирование дискет, смену метки дискеты и метки тома для жестких дисков, а также чистку дисков от ненужных файлов;
* запуск программ.

Наибольшую популярность среди пользователей получила оболочка Norton Commander (NC). Этот программный продукт позволяет видеть файлы и каталоги на двух постоянно отображаемых панелях нескольких типов и удобно манипулировать файлами с помощью функциональных клавиш и мыши.

Оболочка DOS Navigator полностью копирует исходную идею NC, но имеет дополнительные функции. Она поддерживает работу с большим количеством архиваторов, позволяет выделять файлы различных типов цветом, имеет более удобные средства для межкомпьютерной связи через модем.

Графические оболочки для Windows — Dash Board for Windows, Dash Board for Windows 95, DeskBar 95 for Windows 95 — позволяют пользователю быстро создавать меню запуска программ и вызова документов, а также контролировать использование системных ресурсов.

Оболочки Shez и RAR предназначены для управления сжатием (архивированием) и распаковкой файлов в среде MS-DOS. Оболочки WinRAR и WinZiр предназначены для управления сжатием (архивированием) и распаковкой файлов в графической среде. Оболочки NDOS, Norton Desktop for Windows предназначены для управления файлами.

источник