Понятие и функции операционной системы. База данных музыкальных компакт-дисков

  К настоящему времени разработано  достаточно большое количество различных  типов операционных систем: MacOS (предназначена для работы на компьютерах с процессорами PowerPC), DOS, Windows 95, Windows 98, Windows Me, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows VISTA, Linux и др ). В нашей стране одной из наиболее используемых, является MS Windows.

  Среди вышеназванных операционных систем весьма примечательна ОС Linux – это  оригинальная реализация ОС UNIX для Intel-платформ, разработанная в 1990-х гг. Линусом Торвальдсом. С самого начала эта ОС распространяется свободно на условиях, определяемых лицензией GPL, принятой для программного обеспечения, разрабатываемого в рамках движения Open Source (Открытый код) и проекта GNU – проекта создания свободного программного обеспечения. Благодаря открытости исходных кодов и возможности доработки ОС Linux – самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система. ОС Linux – это многопользовательская ОС с сетевым оконным графическим интерфейсом. В настоящее время существует большое количество дистрибутивов ОС Linux, которые распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа. Любопытно, что существуют специальные Linux-дистрибутивы, не требующие инсталляции. Это означает, что для начала работы достаточно вставить в дисковод CD-ROM загрузочный диск с дистрибутивом (один из таких CD-дистрибутивов – KNOPPIX).

  Первая операционная система DOC – MS DOS (Дисковая операционная система Microsoft), была создана в 1981 г. Для первых компьютеров IBM на процессорах Intel 8088, имевших 256 Кбайт оперативной памяти, а вместо жесткого диска использовавших дискету емкостью 160 Кбайт. Информация выводилась в текстовом режиме на черно-белый монитор. MS DOC была компактной, не предъявляла высоких требований к аппаратуре и выполняла необходимый минимум функций.

  Вместе  с совершенствованием компьютеров  совершенствовалась и операционная система MS DOS, которая стала поддерживать новые устройства (жесткий диск и др.) с помощью драйверов, обеспечивала поддержку национальных клавиатур и т.д.

  Наряду  с MS DOS выпускались и выпускаются  совместимые с ней ОС других производителей: IBM- PC DOS, Novel – Novel DOS и др.

  Последняя MS DOS 6.22 вышла в 1994г. и на этом завершила свое развитие, как самостоятельная ОС. Последующие версии были основой ОС Windows:

  – MS DOS 7.0 – составная часть Windows 95;

  – MS DOS 7.1 – составная часть Windows 95 OSR2 и Windows 98;

  – MS DOS 8.0 – составная часть Windows ME.

  Хотя  ОС MS DOS перестала разрабатываться, до сих пор в эксплуатации остается значительное число программ, работающих в ее среде. В настоящее время можно использовать свободную операционную систему FreeDOS (создатель Джим Холл, 1994г.). Эта ОС использует свой код, являясь лицензионно чистым продуктом, обладает отличной совместимостью с DOS-программами. Эту ОС можно встретить установленной на ноутбуки. К особенностям FreeDOSможно отнести поддержку файловой системы FAT32, поддержку сети, работает с USB-мышками, дисками Serial-ATA (если их поддерживает BIOS компьютера), но не поддерживает NTFS.

  Еще сравнительно недавно ОС DOS пользовалась достаточно большой популярностью. Но в настоящее время большинство прикладных программ требуют для своей работы ОС Windows (Windows 2000, XP и выше).

  Microsoft была вынуждена создать семейство  операционных систем Windows (Окна) ввиду  невозможности внесения в DOS необходимых принципиальных усовершенствований, обеспечивающих надлежащий сервис для пользователей и разработчиков, поддерживающих многозадачность, средства защиты данных и позволяющих эффективнее использовать современные микропроцессоры.

  Первой  ОС этого семейства, получившей распространение  и популярность, была многозадачная Windows 95, появившаяся в 1995г. Выпущенные до этого Windows 3.х и Windows for Workgroups были фактически оболочками с графическим интерфейсом и требовали для своей работы однозадачной DOS. По словам разработчиков, основная цель – сделать работу с компьютером в максимальной степени простой для всех пользователей была достигнута. Этому способствовала и поддержка технологии Plug and Play (для автоматической настройки оборудования), а также возможность работы с Интернетом без дополнительных программ.

  Дальнейшая эволюция ОС семейства Windows привела к появлению Windows 95 (1995 г.) (для которой стала характерной возросшая скорость выполнения программ, работа с несколькими мониторами, поддержка универсальной последовательной шины USB и т.д.) и Windows NT (которая изначально разрабатывалась для работы в сети), позволившая администраторам централизованно управлять и контролировать работой сетей.

  И хотя впоследствии Microsoft выпустила  еще две версии – Windows 98 и Windows Me, улучшающие свойства Windows 95, дальнейшее развитие ОС пошло по пути объединения технологий NT с линейкой 9.х. Появляются Windows 2000, Windows XP (2002г.), созданные на основе технологии NT. ОС стала более надежной, простой, безопасной и быстрой. В XP интерфейс используется привычный, но более простой и «интеллектуальный».

  Сегодня Windows XP является самой популярной операционной системой в мире. Но разработчики программного обеспечения от Microsoft предлагают пользователям новую ОС Windows Vista (что в переводе означает новые возможности). [3, с. 49-51] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   3. Функции операционных систем

  Основная  функция всех операционных систем – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:

  • интерфейса между пользователем  и программно-аппаратными средствами компьютера (интерфейс пользователя);

  • интерфейса между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно- программный интерфейс);

  • интерфейса между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).

  Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем. В пакетном режиме операционная система автоматически исполняет заданную последовательность команд. Суть диалогового режима состоит в том, что операционная система находится в ожидании команды пользователя и, получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний процессора и прерываний BIOS (которые, в свою очередь, также основаны на использовании прерываний процессора). Опираясь на эти аппаратные прерывания, операционная система создает свой комплекс системных прерываний.

  Способность операционной системы прервать текущую  работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств, воспринимается нами как диалоговый режим работы.

  Все операционные системы обеспечивают свой автоматический запуск. Для дисковых операционных систем в специальной  (системной) области диска создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (BIOS). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области диска.

  Недисковые  операционные системы характерны для  специализированных вычислительных систем, в частности для компьютеризированных устройств автоматического управления. Математическое обеспечение, содержащееся в микросхемах ПЗУ таких компьютеров, можно условно рассматривать как аналог операционной системы. Автоматический запуск такой системы осуществляется аппаратно. При подаче питания процессор обращается к фиксированному физическому адресу ПЗУ (его можно изменять аппаратно с использованием логических микросхем), с которого начинается запись программы инициализации операционной системы.

  Все современные дисковые операционные системы обеспечивают создание файловой системы, предназначенной для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним.

  К функции обслуживания файловой структуры  относятся следующие операции, происходящие под управлением операционной системы:

  • создание файлов и присвоение им имен;

  • создание каталогов (папок) и присвоение им имен;

  • переименование файлов и каталогов (папок);

  • копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между каталогами (папками) одного диска;

  • удаление файлов и каталогов (папок);

  • навигация по файловой структуре  с целью доступа к заданному  файлу, каталогу (папке);

  • управление атрибутами файлов.

  Файл  – это именованная последовательность байтов произвольной длины.

  Поскольку из этого определения вытекает, что файл может иметь нулевую длину, то фактически создание файла состоит в присвоении ему имени и регистрации его в файловой системе – это одна из функций операционной системы.

  Навигация по файловой структуре является одной  из наиболее используемых функций операционной системы. Удобство этой операции часто воспринимают как удобство работы с операционной системой. В операционных системах, имеющих интерфейс командной строки, навигацию осуществляют путем ввода команд перехода с диска на диск или из каталога в каталог.

  Предоставление  основных средств обслуживания компьютера – одна из функций операционной системы. Обычно она решается внешним образом – включением в базовый состав операционной системы первоочередных служебных приложений.

  Надежность работы дисков (особенно жесткого диска) определяет не только надежность работы компьютера в целом, но и безопасность хранения данных, ценность которых может намного превышать стоимость самого компьютера. Поэтому наличие средств для проверки дисков является обязательным требованием к любой операционной системе.

  Некоторые операционные системы предоставляют служебные средства для программного «сжатия» дисков путем записи данных на диск в уплотненном виде посредством специального драйвера (резидентного для MS-DOS или работающего в фоновом режиме для Windows).

  Кроме основных (базовых) функций операционные системы могут предоставлять различные дополнительные функции. Конкретный выбор операционной системы определяется совокупностью предоставляемых функций и конкретными требованиями к рабочему месту.

  Прочие  функции операционных систем могут  включать следующие:

  • возможность поддерживать функционирование локальной компьютерной сети без специального программного обеспечения;

  • обеспечение доступа к основным службам Интернета средствами, интегрированными в состав операционной системы;

  • возможность создания системными средствами сервера Интернета, его обслуживание и управление, в том числе дистанционное посредством удаленного соединения;

  • наличие средств защиты данных от несанкционированного доступа, просмотра и внесения изменений;

  • возможность оформления рабочей  среды операционной системы, в том  числе и средствами, относящимися к категории мультимедиа;

  • возможность обеспечения комфортной поочередной работы различных пользователей на одном персональном компьютере с сохранением персональных настроек рабочей среды каждого из них и ограничением доступа к конфиденциальной информации;

  • возможность автоматического исполнения операций по обслуживанию компьютера и операционной системы в соответствии с заданным расписанием или под управлением удаленного сервера;

  • возможность работы с компьютером  для лиц, имеющих физические недостатки, связанные с органами зрения, слуха и другими. Кроме всего вышеперечисленного, современные операционные системы могут включать минимальный набор прикладного программного обеспечения, которое можно использовать для исполнения простейших практических задач:

  • чтение, редактирование и печать текстовых  документов;

  • создание и редактирование простейших рисунков;

  • выполнение арифметических и математических расчетов;

  • ведение дневников и служебных  блокнотов;

  • создание, передача и прием сообщений  электронной почты;

  • создание и редактирование факсимильных сообщений;