Современные операционные системы

     Содержание

     Введение

     Глава 1 Характеристика операционных систем

     1.1 Части операционных систем

     1.2 Функции и состав операционных  систем

     1.3 Программы ОС

     1.4 Управление данными в ОС

     1.5 Управление заданиями (процессами, задачами)

     Глава 2. Типы операционных систем

     2.1 Стандарт CP/M

     2.2 Стандарт MSX

     2.3 Операционные системы типа DOS

     2.4 ОС, основанные на графическом  интерфейсе

     2.5 Пи – система

     2.6 ОС Multics

     2.7 ОС семейства UNIX

     2.8 ОС семейства Windows

     Заключение

     Библиографический список 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям  компьютеров, особое место занимают операционные системы.

     Операционная  система – это программа, которая запускается сразу. Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы.

     Операционная  система (ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные  сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее  услуги. Таким образом, выбор ОС очень  важен, так как он определяет, с  какими программами Вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависит  также производительность Вашей  работы, степень защиты данных, необходимые  аппаратные средства и т.д. Однако, выбор  операционной системы также зависит  от технических характеристик (конфигурации) компьютера. Чем более современнее  операционная система, тем она не только предоставляет больше возможностей и более наглядна, но также тем  больше она предъявляет требований к компьютеру (тактовая частота процессора, оперативная и дисковая память, наличие  и разрядность дополнительных карт и устройств).

     Основная  причина необходимости ОС состоит  в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управление его ресурсами – то операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

     Операционная  система скрывает от пользователя эти  сложные и ненужные подробности  и предоставляет ему удобный  интерфейс для работы. Она выполняет различные вспомогательные действия, например, копирование и печать файлов.

     ОС  осуществляет загрузку в оперативную  память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные  действия по запросу выполняемых  программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

     Актуальность  исследования обусловлена потребностью улучшения операционных систем для повышения качества работы пользователя с ЭВМ, делая её, более простой, и освобождая его от обязанностей распределять ресурсы и управлять ими.

     Объект  исследования – операционные системы.

     Предмет исследования – эффективные технологии, научные труды ученых и программистов, применяемые пользователем в работе над операционной системой.

     Цель  исследования – заключается в представлении наиболее распространенных ОС и более удобных для общения пользователя с ПК.

     Задачи  исследования :

     1. Изучить характеристику ОС.

     2. Определить последовательность  ОС.

     3. Составить классификацию развития  ОС.

     4. Проанализировать современные ОС  и выявить их недостатки и  достоинства.

     Гипотеза  исследования – постоянно повышается удобство интерактивной работы с компьютером путём включения в ОС развитых графических интерфейсов, использующих наряду с графикой звук и видеоизображение. Пользовательский интерфейс ОС становится всё более интеллектуальным, направляя действия человека в типовых ситуациях и принимая за него рутинные решения.  
 

     Глава 1. Характеристика операционных систем 

     1.1. Операционная система состоит из следующих частей 

     Базовая система ввода–вывода (BIOS, Basic Input/Output System), находящаяся в постоянной памяти компьютера. Эта часть ОС является «встроенной» в ПК.

     Ее  назначение состоит в выполнении наиболее простых и универсальных  услуг ОС, связанных с осуществлением ввода–вывода. Базовая система ввода–вывода содержит также тест функционирования компьютера, проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его электропитания. Кроме того, базовая система ввода–вывода содержит программу вызова загрузки операционной системы.

     Загрузчик ОС – это очень короткая программа, находящаяся в первом секторе каждой дискеты с ОС. Функция этой программы заключается в считывании в память еще двух модулей ОС, которые и завершают процесс загрузки.

     Загрузчик ОС на жестком диске состоит из двух частей. Первая часть загрузчика находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, из какого из разделов жесткого диска следует продолжать загрузку. Вторая часть загрузчика находится в первом секторе этого  же раздела, она считывает в память модули ОС и передает им управление.

     Дисковые  файлы IO.SYS и MSDOS.SYS(они могут называться по–другому, например, IBMBIO.COM и IBMDOS.COM для PC DOS, DRBIOS.SYS и DRDOS.SYS для DR DOS – названия меняются в зависимости от версии ОС).

     Они загружаются в память загрузчиком  ОС и остаются в памяти компьютера постоянною Файл IO.SYS представляет собой  дополнение к базовой системе  ввода–вывода в ПЗУ. Файл MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги ОС.

     1.2. Функции и состав операционных систем

     Основные  задачи ОС следующие:

     - увеличение пропускной способности ЭВМ (за счет организации непрерывной обработки потока задач с автоматическим переходом от одной задачи к другой и эффективного распределения ресурсов ЭВМ по неск5ольким задачам);

     - уменьшение времени реакции системы на запросы пользователей пользователями ответов от ЭВМ;

     - упрощенные работы разработчиков программных средств и сотрудников обслуживающего персонала ЭВМ (за счет предоставления им значительного количества языков программирования и разнообразных сервисных программ).

     Операционные  системы могут классифицироваться по следующим показателям:

     - количество пользователей: однопользовательские ОС (Ms–DOS, Windows) и многопользовательские ОС (VM, UNIX);

     - доступ: пакетные (OS 360), интерактивные (Windows, UNIX), систе6мы реального времени (QNX, Neutrino, RSX);

     - количество решаемых задач: однозадачные (MS–DOS) и многозадачные ОС (Windows, UNIX).

     Операционная  система предназначена для выполнения следующих основных (тесно взаимосвязанных) функций:

     - управление данными;

     - управление задачами (заданиями, процессами);

     - связь с человеком–оператором.

     В различных ОС эти функции реализуются  в различных масштабах и с  помощью разных технических, программных, информационных методов и средств.

     Структурно  ОС представляет собой совокупность программ, управляющих ходом работы вычислительной машины, идентифицирующих прикладные программы и данные и осуществляющих связь между машиной и оператором. ОС повышает производительность вычислительного комплекса за счет гибкой организации прохождения потока задач через машину, равномерной загрузки оборудования, оптимального использования всех ресурсов ЭВМ, стандартной организации хранения в машине больших массивов данных при наличии разнообразных способов доступа к ним.

     В состав системного программного обеспечения  входят также сервисные программы, которые предназначены для проверки исправности блоков ЭВМ, обнаружения  и локализации отказов устройств  и устранения их влияния на работу в целом.

     Системное программное обеспечение ЭВМ  предназначено для осуществления  адаптируемости программ пользователей  к изменениям состава ресурсов ЭВМ. Высокая производительность вычислительной системы обеспечивается ОС благодаря  применению режимов пакетной обработки  и мультипрограммного и наличию  специальных программных средств  для выполнения трудоемких операций ввода–вывода информации.

     К числу наиболее известных первых управляющих программ относятся  комплексы SAGE, SABRE, MERCURE, реализованы  на ЭВМ второго поколения. Для  ЭВМ IBM/360 были разработаны ОС, обеспечивающие пакетную технологию обработки данных и работу в реальном масштабе времени, а также реализацию многомашинных  и мультипроцессорных комплексов.

     Первая  функционально полная ОС – OS/360. Разработка и внедрение ОС позволили разграничить функции операторов, администраторов, программистов, пользователей, а также существенно (в десятки и сотни раз) повысить производительность ЭВМ и степень загрузки технических средств. Версии OS/360/370/375 – MFT (мультипрограммирование с фиксированным количеством задач ), MVT (с переменным количеством задач),SVS (система с виртуальной памятью), SVM (система виртуальных машин) – последовательно сменяли друг друга и во многом определили современные представления о роли ОС в общей иерархии систем управления данными и задачами при обработке данных на ЭВМ.

     1. Ранние версии OS/360 были ориентированы на пакетную обработку информации – входной поток заданий (МЛ, МД или перфокартах) подготавливался заранее и поступал на обработку в непрерывном режиме. В дальнейшем возникли расширения OS/360/375, допускающие диалоговую обработку данных с терминалов пользователя, последняя из версий (OS SVM) фактически предоставляла в распоряжении пользователя «виртуальную персональную ЭВМ» с полной мощностью вычислительной установки IBM/360/375. ОС других семейств.  

     1.3. Программы ОС 

     Программы ОС постоянно занимают в оперативной  памяти объем, установленный при  конфигурации системы. Остальные части  ОС по мере необходимости вызываются из внешней памяти на МД.

     ОС  обеспечивает осуществление в вычислительной системе следующих процессов:

     - обработка задач;

     - работы системы в режиме диалога и квантования времени;

     - работы в системе в реальном масштабе времени в составе многопроцессорных и многомашинных комплексов;

     - связи оператора с системой;

     - протоколирование хода выполнения вычислительных работ;

     - обработки данных, поступающих по каналам связи;

     - функционирование устройств ввода–вывода;

     - использование широкого набора средств отладки и тестирование программ;

     - планирование прохождения задач в соответствии с их приоритетами;

     - ведение учета и контроля за использованием данных, программ и ресурсов ЭВМ.

     Основные  компоненты ОС – управляющие и обрабатывающие программы. Управляющие программы управляют работой вычислительной системы, обеспечивая в свою очередь автоматическую смену заданий для поддержания непрерывного режимы работы ЭВМ при переходе от одной программы к другой без вмешательства оператора.