Операционные системы Тема 1 Введение Что такое

Операционные системы

Тема 1. Введение. Что такое операционная система? Краткая история ОС. Основные понятия. Структура ОС. Классификация ОС.

Что такое операционная система?

ОС Виртуальная машина Защитник пользователей и программ Менеджер ресурсов Постоянно функционирующее ядро

Функции ОС Прием от пользователя заданий или команд. Прием и исполнение программных запросов на запуск, приостановку или остановку других программ. Загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ Инициирование программы Идентификация программ и данных Обеспечение работы систем управления файлами и/или СУБД Обеспечение режима мультипрограммирования Организация и управление операциями ввода/вывода

Функции ОС Обеспечение минимального времени ответа в системах реального времени Распределение памяти, организация виртуальной памяти Планирование и диспетчеризация заданий Обмен сообщениями и данными между выполняющимися программами Защита одной программы от влияния другой, сохранность данных Обеспечение работы систем программирования Предоставление услуг на случай частичного сбоя системы

История ОС Первый период (1945 -1955 гг). Ламповые машины. Операционных систем нет. Второй период (1955 г. - начало 60 -х). Компьютеры на основе транзисторов. Пакетные операционные системы.

История ОС Третий период (начало 60 -х — 1980 г. ). Компьютеры на основе интегральных микросхем. Первые многозадачные ОС. Аппаратная поддержка мультипрограммирования: 1. Реализация защитных механизмов. 2. Наличие прерываний. 3. Развитие параллелизма в архитектуре

История ОС Роль операционной системы в организации мультипрограммирования: Организация интерфейса между прикладной программой и ОС Организация очереди из заданий, планирование использования процессора Переключение с одного задания на другое Стратегии управления памятью Организация хранения информации на внешних носителях в виде файлов Средства коммуникации для программ Средства синхронизации

История ОС Четвертый период (с 1980 г. По настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы. Выделим основные функции, которые выполняли классические ОС в процессе эволюции: Планирование заданий и использования процессора. Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации. Управление памятью. Управление файловой системой. Управление вводом-выводом. Обеспечение безопасности

Основные понятия Системные вызовы (system calls) — это интерфейс между операционной системой и пользовательской программой. Прерывание (hardware interrupt) — это событие, генерируемое внешним (по отношению к процессору) устройством. Исключительная ситуация (exception) — событие, возникающее в результате попытки выполнения программой команды, которая по каким-то причинам не может быть выполнена до конца.

Основные понятия Процессом, по существу, является программа во время её выполнения. Процесс - это контейнер, в котором содержится вся информация, необходимая для работы программы.

Основные понятия Адресное пространство Файл Специальный файл

Основные понятия Операционная система - это набор программ, контролирующих работу прикладных программ и системных приложений и исполняющих роль интерфейса между пользователями, программистами, прикладными программами, системными приложениями и аппаратным обеспечением компьютера. Операционная среда - это программная среда, образуемая операционной системой, определяющая интерфейс прикладного программирования (API) как множество системных функций и сервисов (системных вызовов), предоставляемых прикладным программам. В общем случае под оболочкой операционной системы понимается часть операционной среды, определяющая интерфейс пользователя, его реализацию (текстовый, графический и т. п. ), командные и сервисные возможности пользователя по управлению прикладными программами и компьютером.

Структура ОС Монолитное ядро Многоуровневые системы

Структура ОС Виртуальные машины

Структура ОС Микроядерная архитектура

Классификация ОС Реализация многозадачности: многозадачные однозадачные Поддержка многопользовательского режима: однопользовательские; многопользовательские.

Зоопарк ОС Операционные системы мейнфреймов Серверные ОС Многопроцессорные ОС ОС для ПК ОС для КПК Встроенные ОС ОС сенсорных узлов ОС реального времени ОС смарт-карт