Операционные системы Лекция 1 Назначение и функции

Операционные системы Лекция № 1 Назначение и функции операционных систем Кубряков Евгений Анатольевич

Литература http: //www. intuit. ru/department/os/ossysob/ Современные операционные системы // Э. Таненбаум, Питер , 2010. 1116 с. Сетевые операционные системы // В. Г. Олифер, Н. А. Олифер, Питер, 2002. 540 с. http: //reslib. com/card/Setevie_operacionnie_sistemi

Назначение ОС

История ОС 1946 – ENIAC нет операционной системы управление с помощью коммутации устройств (соединение схем проводниками) => принципы фон Неймана программное управление компьютером

История ОС 1952 г. – первая ОС создана исследовательской лабораторией фирмы General Motors для IBM 701

История ОС 1963 г. – ОС MCP (Главная управляющая программа) для B 5000 Burroughs: мультипрограммирование, мультипроцессорная обработка, виртуальная память, возможность отладки программ на языке исходного уровня, ОС написана на языке высокого уровня.

История ОС 1974 г. – (UNICS) UNIX (Uniplexed Information and Computing Service) для компьютера PDP-7, публикация статьи Ритчи (С) и Томпсона. 1981 г. – PC (IBM), DOS (Seattle Computer Products) – MS DOS (Б. Гейтс).

История ОС 1983 г. – Lisa (Apple) с GUI (Даг Энгельбарт – Стэнфорд). 1985 г. – Windows, X Windows и Motif (для UNIX). Lisa от Apple первый компьютер с мышью и графическим интерфейсом

История ОС 1987 г. – MINIX (Э. Таненбаум) – 11800 стр. С и 800 ассемблер (микроядро – 1600 С и 800 ассемблер) 1991 г. – Linux (Линус Торвальдс) 2008 г. – Android (Google) T-Mobile's G 1 phone (HTC Dream)

Виды ОС Инсталлируемые (можно приобрести отдельно) Встроенные (только вместе с техникой) Системы реального времени (для управления технологическими процессами) Операционные системы смарт-карт

Место ОС в аппаратной и программной структуре ПК

Понятие ОС ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА - это набор программ, контролирующих работу прикладных программ и системных приложений и исполняющих роль интерфейса между пользователями, программистами, приложениями и аппаратным обеспечением компьютера. ОПЕРАЦИОННАЯ СРЕДА - программная среда, образуемая операционной системой, определяющая интерфейс прикладного программирования (API) как множество системных функций и сервисов (системных вызовов), предоставляемых прикладным программам. ОПЕРАЦИОННАЯ ОБОЛОЧКА - часть операционной среды, определяющая интерфейс пользователя, его реализацию (текстовый, графический и т. п. ), командные и сервисные возможности пользователя по управлению прикладными программами и компьютером

ОС как абстрактная машина Абстракция – ключ к управлению сложностью! Абстракция разбивает сложную проблему на 2 простых: • определение и реализация абстракций; • использование абстракций для решения задач. Основная задача ОС – скрыть аппаратное обеспечение, что позволяет использовать одинаковую технологию работы вообще говоря на разных компьютерах

ОС как менеджер ресурсов Совместная работа программ приводит к конфликтам (одновременное обращение к оборудованию или информации). Задача ОС распределить ресурсы между конфликтующими мультиплексирование: • во времени – касается, например, процессора; • в пространстве – в основном, касается памяти.

Функции ОС Основные: • Выполнение по запросу программ (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. • Сохранение информации об ошибках системы.

Функции ОС Дополнительные: • 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 (см. аутентификация, авторизация).

Функции ОС Резюме: Функции ОС сводятся к обеспечению 3 видов интерфейсов: программно-аппаратного (взаимодействие программ и устройств компьютера, например, при печати или сохранении документа); пользовательского (взаимодействие пользователя с программами, а косвенно и с внешними устройствами); программного (взаимодействие программ между собой, например, буферизация вывода документов на принтер от разных программ).

Основные идеи ОС Пакетная обработка Многозадачность (при использовании терминалов разделение процессорного времени)

Основные идеи ОС Разделение полномочий для исключения конфликтов одновременно выполняющихся программ разработчики процессоров перешли от «реального» режима работы (когда доступна вся память устройства) к «защищенному» (доступен только «уникальный» фрагмент памяти) Файловые системы и структуры (пользователю представляются в иерархическом виде (дерево каталогов), при этом реально имеют сложную систему организации)