- •Понятие и роль операционной системы
- •Операционные системы, их модули и машинные команды
- •Функции операционной системы
- •Поколения операционных систем
- •Задачи, процессы и ресурсы
- •Диаграмма состояния процесса
- •Виды процессов
- •Ресурсы
- •Структуризация операционных систем
- •Операционные и программные среды
- •Очередь и стек
- •Машинная команда и способы адресации
- •Система прерываний
- •Обработка прерывания в простых операционных системах
- •Обработка прерывания в сложных операционных системах
- •Источники прерывания
- •Дисциплины обслуживания
- •Приоритеты прерываний
- •Режимы работы операционной системы
- •Управление памятью
- •Задачи управления памятью
- •Память и отображение адресов
- •Память и отображения адресов
- •Способы распределения памяти
- •Простое непрерывное распределение памяти
- •Сегментно-страничное распределение памяти
- •Свопинг сегментов и страниц
- •Жесткий диск Устройство накопителя на жестком диске
- •Адресация секторов
- •Логическая структура диска
- •«Проблема четвертого раздела» и ее решение
- •Файловые системы операционных систем Файлы и каталоги
- •Файлы и атрибуты
- •Понятие файловой системы
- •Понятие системы управления файлами
- •Взаимодействия системы управления файлами и операционной системы
- •Монтируемые системы управления файлами
- •Обзор файловых систем
- •Файловые системы fat16, vfat и fat32
- •Файловая система ntfs
- •Реализация процессов в операционной системе
- •Дисциплины диспетчеризации процессов
- •Тупики Сеть Петри: понятие
- •Сеть Петри: графическое представление
- •Условия возникновения тупиков
- •Обход тупика
- •Установка операционной системы
- •Настройка профиля пользователя
- •Настройка меню «Пуск»
- •Обслуживание диска
- •Подключение к сети. Обеспечение безопасности
- •Подключение через маршрутизатор
- •Безопасность операционных систем
- •Системные службы
- •Виртуальная машина
Понятие и роль операционной системы
Контакт пользователя с компьютером происходит через программное обеспечение и прежде всего через операционную систему.
Операционная система – минимальный набор программ (модулей) и данных, необходимый для обеспечения доступа пользователя к ресурсам компьютера.
Операционная система образует удобный интерфейс пользователя, заменяя неудобный интерфейс устройств, существующий в виде машинных команд, удобными для человека средствами управления вычислительной машиной и общения с программным обеспечением. Операционная система заменяет для пользователя реальные устройства виртуальными (идеальными).
Операционные системы, их модули и машинные команды
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА
ПРОГРАММА 1 = МОДУЛЬ 1
=
МОДУЛЬ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МАШИННАЯ
КОМАНДА ОПЕРАЦИОННОЙ
СИСТЕМЫ
=
ПРОГРАММА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
МАШИННАЯ КОМАНДА
ПРОГРАММЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
=
Машинные команды
Привилегированные
Непривилегированные ЗАПРОСЫ
Выполнение Выполнение
ОЗУ
Функции операционной системы
-
Прием от пользователя или оператора машины заданий или команд и их обработка
-
Загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ
-
Распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти
-
Запуск программы на исполнение, т.е. передача ей управления
-
Идентификация всех программ и данных
-
Прием и исполнение различных запросов от выполняющихся программ
-
Обслуживание всех операций ввода-вывода
-
Обеспечение систем управления файлами и систем управления базами данных
-
Обеспечение режима мультипрограммирования
-
Планирование и диспетчеризация задач в соответствии с принятыми стратегией и дисциплиной обслуживания
-
Организация механизма обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами
-
Обеспечение взаимодействия связанных компьютеров (для сетевых операционных систем)
-
Защита от воздействия исполняемой программы на другие программы и саму операционную систему
-
Проверка соответствия логина и пароля пользователя на соответствие данным учетной записи и назначение ему прав доступа (привилегий)
-
Удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени (для операционных систем реального времени)
-
Обеспечение работы систем программирования
-
Предоставление услуг на случай частичного сбоя системы.
Поколения операционных систем
Поколения ОС |
Элементная база |
Временной период |
Характеристика операционных систем |
- |
Механические средства ВТ |
До 40х годов 20 века |
- |
0 |
Электронные лампы |
40 – 50 года 20 века |
Мониторы в 2-й форме; Монопольный интерактивный режим |
1 |
Транзисторы |
60е года 20 века |
Пакетная обработка данных |
2 |
Интегральные схемы |
65 – 70 года 20 века |
Мультипрограммный режим; Системы реального времени; Системы разделения времени |
3 |
Большие интегральные схемы |
65 – 70 года 20 века |
Многорежимные системы; Вытесняющая многозадачность; Приоритетное планирование; Распределение времени между задачами; Выделение квот на использования ограниченных ресурсов; Применение баз данных; Распределенная обработка данных |
4 |
Сверхбольшие интегральные схемы |
70 – 90 года 20 века |
Дружественный интерфейс для неподготовленного пользователя; Виртуальные ресурсы и вычислительные машины; Технологии «клиент-сервер»; Технологии вычислительных сетей и средств online обработки данных; Защита информации |
5 |
Середина 90х годов 20 века |
Широкая поддержка беспроводной связи для мобильных устройств |