Слайд 1ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА – ПЛАТФОРМА ДЛЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
Козлов А.В.
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Москва
- 2012
Тема 1. Модуль 1.
Слайд 2Краткое содержание
Понятие «операционной системы», назначение, функции, состав, компоненты.
Связь ОС и
аппаратными компонентами ЭВМ.
Хронология развития ОС.
Разновидности операционных систем.
ОС UNIX.
ОС LINUX.
Отечественные операционные
системы.
Слайд 3Определение понятия «операционная система»
«Операцио́нная систе́ма» (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ,
которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а
с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.
Слайд 4Функции операционной системы
Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных,
запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти
и др.).
Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски, флешь-накопители и др.), организованным в той или иной файловой системе.
Обеспечение пользовательского интерфейса.
Сохранение информации об ошибках системы.
Предоставление пользователям текстовых и графических редакторов, программ для связи друг с другом, управление системными процессами и ресурсами.
Слайд 5Дополнительные функции ОС
Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
Эффективное распределение ресурсов
вычислительной системы между процессами.
Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
Организация надёжных вычислений
(невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
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.
Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа
Слайд 6Компоненты аппаратного обеспечения компьютера
Слайд 7Связь ядра с аппаратным комплексом
Функции ядра:
Управление файловой системой;
Управление памятью;
Управление устройствами;
Управление
процессами.
Слайд 8Связь командного интерпретатора с ядром и аппаратным комплексом
Слайд 9Компоненты операционной системы
Загрузчик
Ядро
Командный процессор (интерпретатор)
Драйверы устройств
Интерфейс
Слайд 10Возможности операционных систем
использование файловых систем (с универсальным механизмом доступа
к данным);
многопользовательский режим (с разделением полномочий);
многозадачный режим (с разделением времени).
Слайд 11Cостав операционной системы
ядро, содержащее планировщик;
драйверы устройств, непосредственно управляющие
оборудованием;
сетевая подсистема, файловая система;
системные библиотеки;
оболочка с утилитами.
Слайд 12Объекты ядра ОС
Процессы
Файлы
События
Потоки
Слайд 13Хронология операционных систем
1950-е поколение ОС
1960-е поколение ОС
1970-е поколение ОС
1980-е поколение
ОС
1990-е поколение ОС
2000-е поколение ОС
2010-е поколение ОС
Слайд 141950-е поколение ОС
1955 год - General Motors Operating System, GM
OS для IBM 701
1957 год - BESYS (Bell System)
Слайд 151960-е поколение ОС
1961 год - CTSS (Compatible TimeShare System)
1962 год -
GCOS (General Comprehensive Operating System)
1964 год
EXEC 8
OS/360 (анонсирована)
TOPS-10
1965 год
Multics (анонсирована)
OS/360 (представлена)
Tape Operating System (TOS)
1966 год
DOS/360 (IBM)
MS/8
1967
год
ACP (IBM)
CP/CMS
ITS
WAITS
1968 год - Диспетчер-68
1969 год
TENEX
Unix
Слайд 161970-е поколение ОС
1970 год
DOS/BATCH 11 (PDP-11)
RT-11 (PDP-11)
1971 год - OS/8
1972 год
RDOS
VM
1973 год
Alto
OS
RSX-11D
VME
1974 год - MVS
1976 год
CP/M
TOPS-20
1978 год
Apple DOS 3.1 (ранее Apple OS)
TripOS
VMS
Lisp
Machine (CADR)
UCSD P-System
1979 год
Apple DOS 3.2
POS
Слайд 21Операционная система UNIX
понятия: вычислительный процесс и файл;
компонентная архитектура: принцип «одна программа —
одна функция» плюс мощные средства связывания различных программ для решения
возникающих задач («оболочка»);
минимизация ядра (кода, выполняющегося в «реальном» (привилегированном) режиме процессора) и количества системных вызовов;
независимость от аппаратной архитектуры и реализация на машиннонезависимом языке программирования (язык программирования «Си» стал побочным продуктом разработки UNIX);
унификация файлов.
Слайд 22Операционная система OS/2
Достоинства:
32-разрядная ОС;
Графический интерфейс;
Полноценная многозадачность;
Высокая надежность;
Расширенные возможности работы с
мультимедиа.
Недостатки:
Высокие требования к аппаратным ресурсам.
Совместная разработка IBM и Microsoft
Слайд 23Операционная система BeOS
Достоинства:
Устойчивость;
Низкие требования к ЭВМ;
Полноценная многозадачность;
Поддержка шрифтов Unicode;
Удобный графический
интерфейс (поддержка трехмерной графики);
Инструмент для программистов;
Широкие возможности мультимедиа;
Единственная ОС, полноценно
работающая с данными Macintosh и РС.
Недостаток:
низкий ассортимент собственного и стороннего ПО.
Сходство МасOS (разработчики Apple);
Работа на архитектуре PC и Macintosh;
Первая версия 1996год.
Слайд 24Операционная система Linux
Достоинства:
Стабильная и надежная ОС;
Единственная свободно распространяемая (т. е.
абсолютно бесплатная) ОС;
Многозадачная и многопользовательская ОС;
32-разрядная архитектура;
Linux является развитием универсальных
UNIX систем;
Открытая система (доступен код);
На Linux работают Web сервера, файловые хранилища многих известных компаний.
Недостатки:
До некоторого времени для работы с Linux нужно было обладать навыками программирования, было мало ПО.
Linux создана в 1991г. и официально выпущена в 1994г. Линусом Торвальдсом (дипломный проект любителя).
Linux качественно отличается от всех операционных систем.
Развивается и дополняется сотнями тысяч энтузиастов по всему миру.
Слайд 25История Linux
1968г. – завершение работы над MULTICS (General Electric, AT&T
Bell Lab. И Масс. тех. институт);
1969г. – первая ОС UNIX
(AT&T Bell Lab., К.Томпсон, Д.Ритчи и др. );
1970г. – Bell Lab. начала выпускать официальные версии UNIX и продавать лицензии (в том числе, фак-ту ВТ Кал. унив. Беркли);
1973г. – переписан код системы UNIX (Д.Ритчи, К.Томпсон);
1975г. – в Беркли выпущена своя версия UNIX (BSD);
1980г. – Microsoft выпустила UNIX для ПК (Xenix);
1983г. – AT&T разработала несколько исследовательских версий UNIX и выпустила 1 коммерческую версию System 3, далее System V; в Беркли выпущена мощная версия BSD 4.2 (TCP/IP);
1991г. – UNIX System Lab. разработала System V версии 4 (вер.3, BSD 4.3, SunOS, Xenix);
1993г. – AT&T продала долю прав на UNIX фирме Novell (UNIXWare);
В настоящее время UNIX System Lab принадлежит Santa Cruz Operation.
System V версия 4 >>> ОС Solaris (Sun)
Слайд 26Основные особенности ОС Linux
Гибкость ОС;
Наличие многозадачного режима;
Наличие многопользовательского режима;
Наличие открытых
исходных программных файлов (наличие кода);
Наличие бесплатной лицензии (большинство дистрибутивов ОС
некоммерческие);
Большие возможности настройки ОС;
Стабильный режим работы;
Невысокие требования к аппаратной платформе.
Слайд 27QNX (QNX Software Systems)
Достоинства:
Умещается и запускается с дискеты 1,44Mb;
Включает ряд
ПО: браузер Интернет страниц, текстовый редактор;
Используется на торговых и справочных
терминалах.
Относится к классу малогабаритных ОС,
Разработка конца 80-х годов.
«Игрушечная» ОС.
Слайд 28ОС 2000 – отечественная ОС
Отечественная операционная система разработана НИИСИ РАН
(ОС РВ Багет 2.0.);
Назначение: работа в управляющих вычислительных комплексах специального
назначения с жесткими требованиями по скорости принятия решения;
Инструментальная платформа Linux;
ОС2000 является клоном VxWorks;
Аппаратная платформа - процессоры Intel, MIPS, планируется SPARC.
Слайд 29МСВС 3.0 – отечественная ОС
Достоинства:
Защищенная многопользовательская многозадачная ОС с разделением
времени;
разработана на основе Linux;
отвечает требованиям международных стандартов POSIX;
сертифицирована Гостехкомиссией
(разработчик - ВНИИНС);
Обеспечивает:
многоуровневую систему приоритетов;
виртуальную организацию памяти и полную сетевую поддержку;
работает с многопроцессорными SMP и кластерными конфигурациями на платформах Intel, MIPS и SPARC;
Особенность МСВС 3.0 - встроенные средства защиты от несанкционированного доступа.
Средства защиты включают мандатное управление доступом, списки контроля доступа, ролевую модель и развитые средства аудита (протоколирования событий).
Слайд 32Список используемых источников
http://xn--b1ag1akc.xn
http://mirsovetov.ru/a/hi-tech/software/overview-operating-systems.html
http://www.3dnews.ru
http://www.microsoft.com/rus
http://www.expocrocus.ru
http://winfaq.by.ru
http://www.raid-kvadrat.ru
http://www.citforum.ru
Слайд 33Контрольные вопросы:
Назначение операционной системы.
Состав операционной системы.
Классификация ОС.
Отечественные ОС.
Операционная система
Linux, назовите характерные особенности.