Операционные системы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

УФИМСКИЙ  ИНСТИТУТ КОМЕРЦИИ И  ПРАВА 
 
 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

           Дисциплина __________________________________________________

                                 __________________________________________________

                       Тема  __________________________________________________

                                __________________________________________________ 
 

Студент(ка)______________________________________

специальность___________________________________

____________отделение  ____ курс группа____________ 
 
 

  Регистр. № _______ Дата _________________________ 
 
 
 
 
 
 

Фамилия препод-ля__________________________________

Заполняется преподавателем:

Дата  рецензии_____________________________

Допуск ___________________________________

Оценка____________________________________

Подпись препод-ля__________________________ 
 

г. Уфа, 200__г.

Операционная  система, ОС — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и  утилит.

     При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем  служит платформой и средой для их работы.

С 1990-х  наиболее распространёнными операционными системами для персональных компьютеров и серверов являются Операционная Система UNIX, Mac OS семейства GNU/Linux, Операционная Система Windows.

Основные  функции (простейшие ОС):

     - Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;

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

     - Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память);

     - Управление энергонезависимой памятью (Жёсткий диск, Компакт-диск и т.д.), как правило с помощью файловой системы;

     - Пользовательский интерфейс;

Дополнительные  функции (развитые современные  ОС):

     - Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность);

     - Взаимодействие между процессами;

     - Межмашинное взаимодействие (компьютерная сеть);

     - Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений;

     - Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация). 
 

     Характеристика современной универсальной ОС:

     - использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),

     - многопользовательские (с разделением полномочий),

     - многозадачные (с разделением времени).

     В составе ОС различают  три группы компонентов:

     - ядро, содержащее планировщик;

     - драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему;

     - системные библиотеки и оболочку с утилитами.

     Классификация ОС:

     Единой  классификации операционных систем нет, но в зависимости от разных факторов-критериев все ОС можно разделить на классы. Наиболее важными классами являются:

     - Client / Server

     - бесплатные / платные

     - версия оригинальная / локализованная

     - интерфейс текстовой /графический

     - архитектура 16-bit / 32-bit / 64-bit

     - объем большой / маленький

     - версия сетевая / псевдо-сетевая & локальная

     - память процесса с защитой / без защиты

     - загрузка программы экономная / не экономная

     - однозадачные / многозадачные

     - однопользовательские / многопользовательские

     - стабильная / нестабильная

     - virus friendly / no virus friendly 
 
 

     Client / Server.

Универсального  разделения ОС на клиентскую и серверную части нет. Как правило, компания либо выпускает серию ОС, позиционируя каждую отдельно (напр. серия Windows 2000), либо создает единый (глобальный) дистрибутив для личного выбора пользователя во время установки (напр. Linux). Второй вариант удобнее. Формально Client ставится домой и/или на рабочие места, а Server служит для размещения многочисленных серверов (сервер приложений, web-сервер, почтовый сервер, сервер базы данных, и т.д.). Обычно Client не поддерживает более одного процессора, а Server имеет огромный набор встроенных утилит (в т.ч. администрирования и нескольких мониторов сразу), шифрование и разделение доступа. Поддержка "железа" (драйвера) должна быть одинаковой.

     Бесплатные / Платные

Большая часть ОС распространяются за деньги. Пример - Windows. Т.е. уплатив некую сумму, Вы получаете:

• CD-Rom с дистрибутивом;

• книгу-брошюру ("Руководство пользователя");

• сетрификат подлинности (Certificate of Authenticity) с номером (Product ID:);

• инсталляционные  дискеты (иногда);

Существуют бесплатно распространяемые ОС - напр. Linux. Можно бесплатно получить Linux у того, кто им уже обладает, скачать его из Internet-a, купить CD-Rom у дистрибьютора (деньги берутся за "болванку" CD-Rom-а и/или тех. поддержку).

     Версия  оригинальная / локализованная

Классификация связана с используемым языком ОС (английский, русский ). Грамотные пользователи всегда ставят оригинальную (английскую) версию. Причин много, в т.ч.: неизбежные для локализованных продуктов задержки выхода новых версий, новые ошибки от локализации, просто отсутствие русской версии, неудобный способ переключения клавиатуры (между русской и латинской раскладкой), плохой перевод.

     Интерфейс текстовой /графический

ОС разбиваются на системы с командным интерпретатором (текстовый интерфейс, Text Mode) или ОС с графическим интерфейсом (Graphic Mode, оконный менеджер).

     Если  операционная система с Text Mode, то после  входа пользователя в систему  для него запускается один из командных  интерпретаторов. Обычно в системе  поддерживается несколько командных  интерпретаторов с похожими, но различающимися своими возможностями командными языками. Часто их называют консолями. Общее название для любых консолей-интерпретаторов - shell (оболочка), поскольку любой интерпретатор представляет внешнее окружение ядра системы.

     Графический интерфейс - это окошки, картинки, поддержка  мыши и т.п. Его также называют Presentation Manager (PM). В любой современной ОС обычно есть несколько Graphic Mode.

     Архитектура 16-bit / 32-bit / 64-bit

Различают 16-разрядные ОС (16-bit), 32-разрядные  ОС (32 бита, 32-bit) и 64-разрядные ОС (64-bit). Разрядность зависит от того сколько одновременно ОС может обрабатывать единиц информации. Самая распространенная - 32-разрядная операционная система.

     Версия  сетевая / псевдо-сетевая  и локальная 

Классификатор связан со способностью ОС по имитации работы сети.

     Операционные системы, подобные Windows, изначально строились в расчете на управление внутренними процессами. Операции, относящиеся к сетевому взаимодействию, надстраиваются в них поверх структуры ОС и соответствующие прерывания имеют низкий приоритет. Т.е. управление прерываниями реального времени (напр. нажатие на кнопку мыши или воспроизведение видеоклипа), осуществляется по приоритетной схеме, а сетевые службы (напр. модем или сетевой интерфейс) рассматриваются как дополнительная функция, которую ОС должна поддерживать параллельно. Получается, что в таких ОС нет способа гарантировать сетевой программе необходимое время процессора для обработки реальных событий. А от сетевых устройств удаленный ПК ждет только строго определенного "поведения". Если сетевая программа сделает чуть не так, связь будет нарушена или разорвана. Не говоря уж о том, что структура ОС становится дико громоздкой, а иерархия уровней еще более усложняется.

     Память  процесса с защитой / без защиты

Есть  ОС (большинство), в которых сбой одной (какой-нибудь) программы не вызывает "зависание" всей системы (напр. Unix), а есть ОС, у которых от сбоя программы "виснет" вся система (напр. Windows).

     Загрузка  программы экономная / не экономная

Для работы программы можно считать с  диска только те части программы, которые действительно используются для выполнения, а можно все подряд. Соответственно есть - экономная загрузка (напр. Linux), а есть не-экономная (напр. Windows).

     Однозадачные / многозадачные

Однозадачные  ОС могут работать только с одной (в данный момент времени) программой, т.е. выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины. Пример - MS-DOS. Многозадачность - это способность ОС одновременно выполнять много программ (любых!) на одном ПК. Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов: вытесняющая / невытесняющая многозадачность. Основные различия между этими вариантами многозадачности определяются:

1.способом распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или нитями). 2.степенью централизации механизма планирования работы. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам не отдаст управление ОС для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается самой ОС, вне зависимости от готовности первого процесса.

     Онопользовательские / многопользовательские 

Здесь ОС делят по числу одновременно работающих пользователей. Многопользовательский режим ОС - много пользователей одновременно работают на одном и том же ПК. Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Чтобы начать работать, человек должен "войти" в систему, введя свое учетное имя (account name) и пароль (password). Человек, зарегистрированный в учетных файлах системы (имеющий учетное имя), называется зарегистрированным пользователем системы. Регистрацию новых пользователей выполняет администратор системы. Пользователь не может изменить свое учетное имя, но может установить и/или изменить свой пароль. Пароли хранятся в отдельном файле в закодированном виде.

     Стабильная / нестабильная

Любой пользователь Windows сталкивался с фразой на экране "Программа выполнила недопустимую операцию и будет закрыта. Если эта  ошибка будет повторяться, обратитесь к разработчику.". Поэтому Windows и называется крайне нестабильной ОС. Вам не обидно читать после перезагрузки фразу на экране "Из-за того, что работа Windows не была завершена должным образом, у Вас могут быть ошибки."? Т.е. сначала Windows сама "виснет", а потом еще и портит.

<