Современные ОС

 

 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 загружается  при включении компьютера. Она  производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т. д.), запускает  другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.     

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.      

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

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.

Управляющая программа определяет порядок выполнения обрабатывающих программ и обеспечивает необходимым набором услуг для  их выполнения. Основные функции: последовательное или приоритетное выполнение каждой работы (управление задачами); хранение, поиск и обслуживание данных независимо от их организации и способа хранения (управление данными).     

Программы управления задачами считывают входные  потоки задач, обрабатывают их в зависимости  от приоритета, инициируют одновременное  выполнение нескольких заданий; вызывают процедуры; ведут системный журнал.     

Программы управления данными обеспечивают способы  организации, идентификации, хранения, каталогизации и выборки обрабатываемых данных. Эти программы управляют  вводом–выводом данных с различной организацией, объединением записей в блоки и разделением блоков на записи, обработки меток томов и наборов данных.     

Программы управления восстановления после сбоя обрабатывают прерывания от системы  контроля, регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют  записи о сбое в журнале, анализируют  возможность завершение сбоем задачи и переводят систему в состояние  ожидания, если завершение задачи невозможно.      

Конфигурация  системы. Прикладная программа в  ОС может получить от ОС в процессе своей работы характеристик конкретной реализации системы, в среде которой  она функционирует: имя, версию и  редакцию ОС, тип и технические характеристики комп–а. В ОС обычно имеются средства локализации, позволяющие настроить систему на конкретное национальное (местное) представление данных: представление десятичных дробей, денежных величин, даты и времени.