Sistem de operare computer
(scop, compoziție, încărcare)
Numirea. Sistemul de operare (OS) este parte integrantă a software-ului de calculator care gestionează toate componentele sale hardware. Cu alte cuvinte, sistemul de operare este un set de programe care asigură funcționarea completă a tuturor componentelor calculatorului și oferă utilizatorului accesul la resursele calculatorului.
Sistemele de operare moderne realizează trei funcții principale. În primul rând, simplifică utilizarea hardware-ului de calculator și face ca lucrul cu acesta să fie eficient și convenabil. În al doilea rând, o proprietate importantă a sistemelor de operare este unificarea software-ului. Anterior, programele au fost dependente de mașină. Adică, un program scris pentru un computer nu poate funcționa pe altul, chiar pe același computer, fără ajustări. Odată cu apariția de sisteme de operare, programatorii nu mai este nevoie să rescrie aplicații pentru fiecare calculator nou, deoarece toate piesele dependente de mașină ale programului au fost transferate la codul sistemului de operare. În al treilea rând, sistemul de operare trebuie să fie organizate în așa fel încât să permită dezvoltarea eficientă, testarea și punerea în aplicare a noilor aplicații și funcții de sistem, și nu ar trebui să interfereze cu funcționarea normală a unui sistem informatic.
Compoziția sistemului de operare. Structura sistemului de operare este alcătuită din următoarele module:
Modul de bază (kernel OS) - controlează funcționarea programelor și a sistemului de fișiere, oferă acces la acesta și schimbă fișiere între dispozitive periferice;
? Procesor de comandă - decriptează și execută comenzile utilizatorului, care provin în primul rând prin tastatură;
° Drivere periferice - asigură programatic coerența acestor dispozitive cu procesorul (fiecare dispozitiv periferic procesează informațiile în moduri diferite și la rate diferite);
° module de program. furnizarea unei interfete grafice;
° Programe suplimentare de utilități (utilități) - să facă procesul de comunicare între utilizator și calculator convenabil și versatil;
Descărcați sistemul de operare. Fișierele care alcătuiesc sistemul de operare sunt stocate pe disc, deci sistemul se numește operare pe disc (DOS). Se știe că pentru programele lor de execuție - și, prin urmare, fișierele OS - ar trebui să fie în RAM (RAM). Cu toate acestea, pentru a scrie sistemul de operare în memoria RAM, este necesar să se execute programul de boot, care imediat după pornirea calculatorului nu este în RAM. Modul de ieșire din această situație este o încărcare secvențială, pas cu pas a sistemului de operare în memoria principală.
Prima etapă de încărcare a sistemului de operare. Sistemul informatic este o memorie numai pentru citire (ROM, memorie read-only, ROM - Read Only Memory - memorie cu acces read-only) bloc, care conține programul de testare unitățile de calculator și prima etapă a porni sistemul de operare. Ele sunt executate cu primul impuls de curent la pornire (acest lucru este posibil, deoarece informațiile sunt stocate în memoria ROM, în formă de circuite electronice care permit conservarea și după ce calculatorul este oprit, ceea ce înseamnă că are proprietăți non-volatilitate). În această etapă, procesorul accesează discul și controalele pentru un anumit loc (la începutul discului) este programul încărcător foarte mic (BOOT). Dacă acest program este detectat, acesta este citit în RAM și controlul este transferat la acesta.
A doua etapă a încărcării sistemului de operare. Programul încărcător (BOOT), la rândul său, privește discul pentru modulul de bază OS, suprascrie memoria și transferă controlul asupra acestuia.
A treia etapă de încărcare a sistemului de operare. Modulul de bază include încărcătorul principal, care caută alte module ale sistemului de operare și le citește în memoria RAM. După terminarea încărcării sistemului de operare, controlul este transferat procesorului de comandă, iar sistemul vă cere să introduceți comenzile utilizatorului.
Trebuie remarcat faptul că în memoria principală în timpul funcționării calculatorului trebuie să existe un modul de bază OS și un procesor de comandă. Prin urmare, nu este nevoie să încărcați simultan toate fișierele OS în memoria RAM. Driverele de dispozitiv și utilitățile pot fi încărcate în RAM după cum este necesar, ceea ce vă permite să reduceți cantitatea necesară de RAM alocată software-ului de sistem.
Există mai multe sisteme de operare comun, fiecare dintre acestea fiind axat pe o anumită capacitate de procesor (număr de biți de informație, se prelucrează într-un singur ciclu), tipul de procesor (sau, mai degrabă, un anumit calculator companie), precum și capacitatea memoriei RAM. Cu capacitățile de expansiune ale calculatorului (creșterea volumului memoriei operaționale și externe, creșterea resurselor CPU, disponibilitatea diferitelor tipuri de dispozitive periferice, etc.) necesita un software mai puternic și modern de a utiliza acești utilizatori de resurse. Astfel de calități sunt, în special, sistemul de operare al Microsoft. De exemplu, MS-DOS - este o familie de sisteme de operare cu mijloace avansate de acces la toate capacitățile hardware ale calculatorului personal moderne, oferind:
° crearea și operarea într-un sistem de fișiere flexibil bazat pe o structură de directoare ierarhică;
° Posibilitatea utilizării principiului modular de construire a unui calculator, constând în conectarea unui număr mare de diverse dispozitive periferice (imprimante, plottere, modemuri etc.);
interfață de utilizator convenabilă.
Există câteva sisteme de operare cele mai comune, fiecare dintre acestea orientându-se către o anumită familie de procesoare și, în consecință, computere.
RT-11 (Realtimesystem - Sistem de timp real). Sistemul de operare RT-11 a fost dezvoltat în 1972 de către compania DEC pentru familia de computere mici PDP-11. Pe baza acestui sistem în URSS au fost dezvoltate versiune a acestui sistem (RAFOS OS DCK FODOS), care au fost utilizate pe mini calculator SM-4, calculatoare personale, și DVK în școală laboratoare de informatică UKNC si BC-0,011.
CP / M (ControlProgramforMicrocomputer- Program de control pentru microcomputere). Unul dintre primele sisteme de operare pentru computerele personale. A fost dezvoltat în 1975 și a fost utilizat pe computerele "Yamaha" și "Corvette" (procesor Z80), IBM PC / XT (procesor 8086).
MSX-DOS. Sistemul de operare MSX-DOS a fost dezvoltat pentru standardele MSX pe 8 biți (procesor Z80) la mijlocul anilor 80. Folosit pe calculatoare necostisitoare, cum ar fi "Yamaha".
MS-DOS (MicrosoftDiskOperationSystem - Sistem de operare Microsoft Disk). Sistemul de operare MS-DOS a fost dezvoltat la începutul anilor 80 pentru a lucra pe computerele IBM PC / XT, create pe baza procesorului Intel 8086. MS-DOS a fost cel mai comun sistem de operare cu o interfață de linie de comandă instalată pe computere pe baza procesoarelor 80286, 80386, 80486, Pentium. Ultima versiune a fost MS-DOS 6.22.
Principalele avantaje ale sistemelor de operare Windows moderne includ tehnologia "plug and play", interfață multitasking și grafică.
Tehnologia Plug-and-play permite chiar unui utilizator novice să conecteze un nou dispozitiv (de exemplu, o imprimantă) la computer și să continue să funcționeze. Windows-ul însuși va instala driverul necesar și va aloca resurse.
Interfața grafică este implementată utilizând tehnologia Drag-and-Drop. Acest lucru vă permite să efectuați aproape orice operațiune cu mouse-ul.
OS / 2 (Sistem de operare). Sistemul de operare OS / 2 a fost dezvoltat de IBM la sfârșitul anilor 80 pentru computerele PS / 2 (Personal system / 2). Răspândirea mare nu a fost primită.
AppleSystem (sistemul de operare Apple). Diferite versiuni ale acestui sistem sunt instalate pe computerele Apple (Macintosh, PowerPC, etc.). În acest sistem de operare, la sfârșitul anilor 80, pentru prima dată a fost utilizată interfața grafică multi-fereastră și controlul folosind un manipulator de mouse.
UNIX. Pe computerele de înaltă performanță, denumite uneori "stații de lucru", sistemul de operare UNIX este distribuit pe scară largă. Începutul dezvoltării acestui sistem aparține lui 1969, iar acum sunt cunoscute mai mult de 20 de versiuni diferite. În prezent, un număr destul de mare de servere rulează acest sistem)
Sistemele de operare pot fi clasificate în funcție de mai multe criterii.
Prin desemnare, se alocă sisteme cu destinație generală și sisteme de operare specializate. Acestea din urmă sunt utilizate în echipamente informatice specializate, de exemplu, aparate de uz casnic, mașini, calculatoare speciale de utilizare militară.
Prin numărul de utilizatori concurenți, sistemele de operare pot fi împărțite în single-user și multi-user.
Prin numărul de programe care rulează simultan, sistemele de operare sunt împărțite în activități unice și în mai multe sarcini.
Sistemele de operare au un număr de caracteristici. permițând utilizarea eficientă a resurselor sistemului informatic.
- Portabilitate. Inovațiile în hardware apar rapid și adesea imprevizibil. În cazul în care sistemul de operare este scris într-un limbaj portabil - l face mai ușor de a trece de la o arhitectura de calculator la altul, care este de a folosi întregul sistem de operare în întregime într-o mașină cu un alt procesor, sau configurație cu modificări minime la textul original. Deși sistemele de operare sunt deseori împărțite în "portabil" și "insuportabil", în mod strict vorbind, portabilitatea este mai mult sau mai puțin inerentă în toate. Întrebarea nu este dacă este posibil să se transfere programul, pentru că, de regulă, pe termen lung, acest lucru se poate face, și cât de dificil este de a face. Prin urmare, cele mai moderne sisteme de operare sunt scrise în limbi de nivel înalt, care sunt extrem de portabile.
- Extensibilitatea și posibilitatea de corecții. Codul de operare sistem ar trebui să fie scris, astfel încât a fost convenabil să completeze și să modifice cerințele schimba în sistem, deoarece sistemul de operare este necesar să se schimbe în timp. Există erori în fiecare sistem de operare. Din când în când, ele sunt descoperite și corectate. Nevoia de schimbări regulate în sistemele de operare impune anumite cerințe pe dispozitivul lor. Evident, aceste sisteme ar trebui să aibă un design modular, cu o interacțiune clară a modulelor. Sistemul este un set de componente individuale care interacționează între ele numai prin interfețe funcționale. Componentele noi sunt adăugate la sistemul executiv ca noi module care accesează interfețele altor componente. În acest caz, un rol foarte important și important îl joacă o documentație bună și completă. Modificări în sistemul de operare este de obicei introdus treptat, acesta poate fi, de exemplu, pentru a adăuga suport pentru noi dispozitive hardware, cum ar fi CD-ROM-uri, capacitatea de a lucra cu un alt tip de rețea, sprijinirea noilor tehnologii software, cum ar fi interfețe grafice.
- Multiprocesare. Este necesar ca aplicațiile să poată profita de numeroasele soiuri de calculatoare cunoscute în prezent. De exemplu, computerele cu mai multe procesoare apar în mod regulat pe piață, dar numai câteva dintre sistemele de operare existente pot să-și exploateze pe deplin capabilitățile. Un sistem de operare modern ar trebui să permită lansarea aceleiași aplicații, atât pe computere cu un singur procesor, cât și pe mai multe procesoare. În cazurile extreme, mai multe aplicații ar funcționa în același timp cu viteza maximă, iar aplicațiile care necesită o cantitate mare de calcul ar putea crește performanța prin distribuirea muncii între mai mulți operatori
- Calculul distribuit. În legătură cu faptul că, în anii 80 ai secolului 20, computerele personale au devenit mai accesibile, natura calculului sa modificat ireversibil. În cazul în care exista un computer mare care deservesc întreaga întreprindere sau organizație, au apărut acum calculatoare personale pentru angajații obișnuiți. Capacitățile îmbunătățite de rețea permit computerelor mici să comunice între ele, adesea partajând resurse hardware sau de calcul sub formă de servere de fișiere, servere de imprimare și servere de calcul. Având în vedere aceste modificări, dezvoltatorii de sisteme de operare integrează funcții de asistență a rețelei direct în sistem, permițând astfel aplicațiilor să distribuie activitatea în mai multe sisteme de calcul.
- Fiabilitate și stabilitate. Sistemul trebuie să se protejeze de eșecurile interne și de invazia externă. Ar trebui să se comporte întotdeauna în mod previzibil, iar aplicațiile nu ar trebui să poată deteriora sistemul de operare sau să-i perturbe funcționarea.
- Compatibilitate. În ciuda faptului că noile versiuni ale sistemului de operare au rolul de a extinde tehnologiile existente, interfața sa de utilizator, precum și interfața API (Application Programming Interface) trebuie să fie compatibile cu versiunile anterioare.
- Performanță. Sistemul trebuie să îndeplinească toate cerințele, dar în același timp să fie cât mai rapid posibil și să ofere un timp minim de răspuns pe fiecare platformă hardware.
ÎNTREBĂRI PENTRU AUTO-CONTROL
1. Care este scopul OS?
2. Din ce module constă sistemul de operare?
3. Ce module de sistem de operare ar trebui să aibă un computer în RAM?
4. De ce memoria ROM este non-volatilă și care este rolul său la pornirea sistemului de operare?
5. Cum procesează încărcarea OS?
6. Care sunt caracteristicile MS-DOS?
7. Sistemul de operare se referă la:
a) software de aplicație;
b) dispozitivele amplasate în unitatea de sistem;
c) software de sistem;
d) cochilii software;
e) memoria magnetică pe disc.
8. Sistemul de operare este.
a) un set de programe care organizează activitatea tuturor dispozitivelor calculatorului în ansamblul său și accesul utilizatorului la capacitățile lor;
b) un set de dispozitive informatice de bază;
c) arhitectura calculatoarelor;
d) un set de dispozitive și programe de uz general.
Manualul N.Ugrinovici "Informatică și TIC, 11"
Pentru ca nu ne putem gândi la modul în care procesorul lucrează cu programe, dispozitive de date și hardware, există un set special de programe numit sistemul de operare.
Sistemele de operare în timp real (RTOS) sunt concepute pentru a oferi o interfață cu resursele sistemelor de timp în timp real. Sarcina principală în astfel de sisteme este actualitatea procesării datelor.
Ideea de bază din spatele Windows 98 este prezentarea naturală a informațiilor, ceea ce le face mai ușor oamenilor să absoarbă aceste informații. Cele mai importante caracteristici ale Windows 98 sunt următoarele:
Din punctul de vedere al liniei corporate de pe Linux, ideal este implementat conceptul "client / server", care este implementat pe baza protocolului TCP / IP. Cu produsul Linux, aparatul dvs. are permisiunea de a putea instala un script de fișiere, un script de fax,