Лекция ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА

системы, а также обеспечивающий управление её ресурсами, загрузку и выполнение

прикладных программ, взаимодействие с пользователями.

В большинстве вычислительных систем ОС являются основной, наиболее важной (а иногда единственной) частью системного ПО.

Существуют две группы определений ОС: «набор программ, управляющих оборудованием» и «набор программ, управляющих другими программами».

Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны ОС.

их выполнение.
§ Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
§ Управление оперативной памятью

(распределение между процессами, виртуальная память).
§ Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, компакт-диск и т. д.), организованным в той или иной файловой системе.
§ Пользовательский интерфейс.
§ Сетевые операции, поддержка стека протоколов.
Дополнительные функции ОС:
§ Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
§ Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
§ Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
§ Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

для которых ОС излишни.

Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах,

автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п.

Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении.

И простые игровые приставки - также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры - могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске.

Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС.

В большинстве случаев это UNIX-подобные системы (последнее особенно верно в отношении программируемого коммутационного оборудования: межсетевых экранов, маршрутизаторов).

эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из

этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев ОС отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные ОС, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы со вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции;

§ различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Например, простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция - тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, ОС предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);

пользователи могли защищать свои данные от несанкционированного доступа, а возможная

ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей;

§ необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как «разделение времени». При этом специальный компонент, называемый планировщиком, делит процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочерёдно различным исполняющимся программам (процессам);

§ наконец, оператор должен иметь возможность так или иначе управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды, одна из которых - оболочка и набор стандартных утилит - является частью ОС (прочие, такие, как графическая операционная среда, образуют независимые от ОС прикладные платформы).

многопользовательские (с разделением полномочий);

§ многозадачные (с разделением времени).

Многозадачность и распределение

полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой ОС.

В составе ОС различают три группы компонентов:

§ ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевая подсистема, файловая система;

§ системные библиотеки;

§ оболочка с утилитами.

так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают

доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ресурсам ядра, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов.

Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что ОС (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

В определении состава ОС значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты.

Поэтому в полный состав ОС включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).

предоставляющая процессам координированный доступ к этим ресурсам.

Основными ресурсами являются процессорное время, память и устройства

ввода-вывода.

Доступ к файловой системе и сетевое взаимодействие также могут быть реализованы на уровне ядра.

Как основополагающий элемент ОС, ядро представляет собой наиболее низкий уровень абстракции для доступа приложений к ресурсам вычислительной системы, необходимым для их работы.

Как правило, ядро предоставляет такой доступ исполняемым процессам соответствующих приложений за счёт использования механизмов межпроцессного взаимодействия и обращения приложений к системным вызовам ОС.

Описанная задача может различаться в зависимости от типа архитектуры ядра и способа её реализации.

UΝΙΧ), типу лицензии (проприетарная или открытая), развивается ли в настоящее

время (устаревшие или современные), по назначению (универсальные, ОС встроенных систем, ОС PDA, ОС реального времени, для рабочих станций или для серверов), а также по множеству других признаков.

Microsoft Windows 7 - операционная система семейства Windows NT, следующая заWindows Vista. В линейке Windows NT система носит номер версии 6.1 (Windows 2000 - 5.0, Windows XP - 5.1,Windows Server 2003 - 5.2, Windows Vista и Windows Server 2008 - 6.0). Серверной версией является Windows Server 2008 R2, версией для интегрированных систем - Windows Embedded Standard 2011 (Quebec), мобильной - Windows Embedded Compact 2011(Chelan, Windows CE 7.0)

Операционная система поступила в продажу 22 октября 2009 года, меньше чем через три года после выпуска предыдущей операционной системы, Windows Vista.

стандартам POSIX.

Разработка была начата финским сту-дентом Линусом Торвальдсом в 1991 году. 

В основном код написан на Си с некоторыми

расширениями Gcc и на Ассемблере (с использованием AT&T-синтак-сиса GNU Assembler).
Распространяется в основном свободно на условиях GNU General Public License.

Торговая марка Linux зарегистрирована на Л. Торвальдса.

Ядро Linux поддерживает многозадачность, виртуальную память, динамические библиотеки, отложенную загрузку, производительную систему управления памятью и многие сетевые протоколы.

модулей. 

Драйверы устройств и расширения ядра обычно запускаются на «кольце 0», с

полным доступом к оборудованию.

В отличие от обычных монолитных ядер, драйверы устройств легко собираются в виде модулей и загружаются или выгружаются во время работы системы.

Не задуманный изначально как многоплатформенное ядро, Linux на данный момент портирован на очень широкий круг архитектур.

Системы на основе Linux используются в качестве основных практически на всех суперкомпьютерах (более 80 % списка Top500), в том числе и на самых мощных.

предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющих

возможности операционных систем.

По функциональным возможностям сервисные средства можно подразделить на средства:

§ улучшающие пользовательский интерфейс;

§ защищающие данные от разрушения и несанкцио-нированного доступа;

§ восстанавливающие данные;

§ ускоряющие обмен данными между диском и ОЗУ;

§ средства архивации и разархивации;

§ антивирусные средства.

быть представлены: оболочками, утилитами и автономными программами.

Разница между оболочками

и утилитами зачастую выражается лишь в универсальности первых и специализации вторых.
Оболочки, являющиеся надстройками над ОС, называются операционными оболочками. Оболочки являются как бы настройками над ОС.

Утилиты и автономные программы имеют узкоспециализированное назначение и выполняют каждая свою функцию. Но утилиты, в отличие от автономных программ, выполняются в среде соответствующих оболочек.

При этом они конкурируют в своих функциях с программами ОС и другими утилитами.

Поэтому классификация сервисных средств по их функциям и способам реализации является достаточно размытой и весьма условной. Оболочки предоставляют пользователю качественно новый интерфейс и освобождают его от детального знания операции и команд ОС.

в основном по обслуживанию дисков и файловой системы.

Эти утилиты

чаще всего позволяют выполнять следующие функции:

§ обслуживание дисков (форматирование, обеспечение сохранности информации, возможности ее восстановления в случае сбоя и т. д.);
§ обслуживание файлов и каталогов (аналогично оболочкам);
§ создание и обновление архивов;
§ предоставление информации о ресурсах компьютера, о дисковом пространстве, о распределении ОЗУ между программами;
§ печать текстовых и других файлов в различных режимах и форматах;
§ защита от компьютерных вирусов.

Utilities.

Они включают в себя:

§ средства диагностики и тестового контроля

правильности работы ЭВМ и ее отдельных частей, в том числе автоматического поиска ошибок и неисправностей с определенной локализацией их в ЭВМ;

§ специальные программы диагностики и контроля вычислительной среды информационной системы в целом, в том числе программно-аппаратный контроль, осуществляющий автоматическую проверку работоспособности системы обработки данных перед началом работы вычислительной системы в очередную производственную смену.

вами от руки, на почту tata.mardanova2014@yandex.ru и обязательно подписать фамилию,

имя и группу (иначе не засчитывается)
Выбрать одну из тем, для каждого своя на последующих слайдах и до 16,00 прислать готовую презентацию и речь на почту:

Особенности построения серверных операционных систем
Операционные системы для мейнфреймов фирмы IBM
Структура и особенности построения IBM ОС Z/OS и ОС i5/OS
Архитектура платформы IBM Virtualization Engine
Структура и особенности построения IBM OS/400 и ОС AIX
Основные производители операционных систем
Операционная система QNX
Микроядро и микроядерные операционные системы
Основные характеристики и сравнение клиентских операционных систем
Обзор коммерческих Unix-операционных систем различных производителей
Обзор свободно распространяемых Unix-операционных систем различных производителей
Обзор Linux-операционных систем различных производителей
Сравнительная характеристика операционных системы реального времени
Обзор стандартов, регламентирующих разработку операционных систем
Установка нескольких операционных систем на ПК

Windows XP
Инсталляция операционной системы Windows 7
Операционная система Windows 10
Операционная система

Windows 8
Мобильные операционные системы основанные на Android
Мобильная операционная система IOS
Виртуальные машины и их операционные системы
Средства виртуализации основных компаний-разработчиков операционных систем
Объектно-ориентированные технологии в разработке операционных систем
Операционные системы Интернет-серверов
Программные инструментальные средства анализа и оптимизации операционных
систем
Настройка и оптимизация производительности операционных систем
Особенности построения сетевых операционных систем
Подготовка жесткого диска к установке операционной системы
Надежные операционные системы
Анализ архитектур ядер операционных систем
Множественные прикладные среды. Методы и средства организации
Средства аппаратной поддержки операционных систем
Тенденции рынка операционных систем

Домашнее задание