Главная Восстановление

Какие ос есть для компьютера. Назначение операционной системы. Эмуляторы операционных систем

Скорее всего, на вашем компьютере установлена Windows. Эта операционная система может казаться бесплатной, но это не так. Изготовители должны заплатить Microsoft за лицензию на поставку компьютеров с Windows, и вам нужно купить копию, если вы хотите установить Windows самостоятельно.

Есть много операционных систем, которые на самом деле бесплатны. Большинство из них довольно известны. Наиболее популярным является Linux, и, если вы регулярно читаете новости о компьютерных технологиях, это имя вряд ли будет вам незнакомо. Продолжайте читать эту статью и к тому времени, как вы дочитаете до конца этот список, Linux будет казаться совершенно обычным. Вот десять других бесплатных операционных систем, о которых большинство из нас никогда не слышало.

1. FreeBSD

Если вы используете свободную операционную систему, которая не является Linux, то, вероятно, она основана на BSD. FreeBSD является лишь одной из нескольких UNIX-подобных операционных систем. Другие включают NetBSD, OpenBSD и PC-BSD. Какую бы вы ни использовали, большая часть опыта аналогична тому, что вы найдете в Linux. Свободное и открытое программное обеспечение, доступное для одного, как правило, может работать на другом.

Даже если вы не любитель свободного программного обеспечения, вы можете использовать части FreeBSD, не осознавая этого. Из-за разрешительной лицензии проекта, часть кода пробилась в Apple macOS, Sony PlayStation 4 и маршрутизаторы Juniper.

2. ReactOS

Большинство бесплатных операционных систем являются альтернативой Windows. ReactOS, в некотором смысле, стремится быть Windows. Целью является предоставление пользователям средств для запуска программного обеспечения для Windows, без необходимости покупать операционную систему у Microsoft.

ReactOS - это свободная и открытая исходная операционная система, поэтому она не может использовать какой-либо реальный код Windows. Проект частично реализовал многие интерфейсы Windows API, и он сотрудничает с проектом Wine, чтобы запускать программы, приложения и программное обеспечение.

3. FreeDOS

Вы использовали компьютеры, когда DOS был единственным вариантом? У вас хорошие воспоминания о MS-DOS?

FreeDOS позволяет вам пережить эту ушедшую эпоху. OS barebones дает вам средство для запуска старых программ DOS на более современном оборудовании или внутри виртуальной машины. Или вы можете просто использовать его для запуска старых игр.

4. Haiku (Хайку или Хокку)

Haiku черпает вдохновение в BeOS. BeOS была графической операционной системой, разработанной Be Inc для работы на BeBox еще в 1995 году. Операционная система застряла в течение пяти лет, прежде чем последнее обновление вышло в 2000 году.

BeOS, возможно, не было именем нарицательным, но оно привлекло некоторых пользователей, и некоторые хотели, чтобы операционная система жила достаточно, чтобы создать свою собственную версию с открытым исходным кодом. Цель состоит в том, чтобы программное обеспечение, написанное для BeOS, работало на Haiku, вроде того, что ReactOS хочет делать с Windows. Учитывая все обстоятельства, команда хайку, возможно, справляется легче.

5. Illumos

Oracle используется для поддержки операционной системы под названием Solaris. Первоначально он был закрытым, но проект был открыт в 2008 году. Oracle прекратил выпуск OpenSolaris в 2010 году и вернулся к собственной модели с Solaris 11 в 2011 году.

6. Syllable

Syllable основан на AtheOS, клоне AmigaOS, который был оставлен на рубеже веков. Что касается AmigaOS, он все еще жив, несмотря на то, что родился в 80-е годы для линейки компьютеров, давно считавшихся древними.

Syllable предназначается для домашних пользователей офиса с удобным интерфейсом и родными приложениями, включая веб-браузер на базе Webkit и почтовый клиент. Дело в том, что он может делать это на компьютере только с 32 МБ ОЗУ (хотя для просмотра рекомендуется не менее 64 МБ). Полная установка должна занимать около 250 Мбайт пространства на жестком диске.

7. Исследовательская операционная система AROS

Хотя Syllable основан на клоне AmigaOS, AROS использует другой подход. Он на самом деле ставит своей бинарной совместимостью с AmigaOS на уровне API. Это похоже на то, как ReactOS ориентирована на Windows, а Haiku нацелен на BeOS.

Вы можете быть удивлены, стоит ли уделять AmigaOS столько внимания. Я уже говорил, что AmigaOS все еще здесь? Это тоже не бесплатно. Кто-то там по-прежнему готов платить за операционную систему, о которой большинство людей никогда не слышало. AROS предлагает способ использования некоторых программ AmigaOS без необходимости платить деньги. Кроме того, это открытый источник, который может оставить вам ощущение безопасности.

8. MenuetOS

Вот что такое MenuetOS - оно достаточно маленькое, чтобы вместить его на одну гибкую дискету. Это были флеш-накопители 90-х годов, и они предлагали только до 1,44 МБ памяти. Учитывая, что многие дистрибутивы Linux испытывают трудности с компакт-диском объемом 700 МБ, загрузка с дискеты в наши дни затруднительна.

MenuetOS полностью написан на 32-битном языке ассемблера и предназначен для работы с минимальными издержками, хотя он поддерживает до 32 ГБ оперативной памяти.

9. DexOS

Все ли настольные операционные системы чувствуют себя одинаково? Вот одна, которая использует другой подход. Оживление DexOS будет меньше походить на использование компьютера в классе клавиатуры и больше похоже на игру на основной игровой приставке.

Запуск приложений в DexOS смутно напоминает вставку диска в старую Dreamcast. Опыт кажется более аутентичным, если вы на самом деле играете в игру. И еще одна классная вещь? Эта бесплатная ОС также достаточно мала, чтобы поместиться на дискету.

10. Visopsys

Подобно DexOS, Visopsys - это хобби-проект одного разработчика. Установите ее, если хотите посмотреть на то что может создать всего один человек.

Визуальная операционная система (по общему признанию, это имя может быть применимо к любой ОС с рабочей средой) был в разработке с 1997 года. Она не основана ни на одной ранее существовавшей ОС. Это не означает, что проект не использует уже существующий код. Здесь вы найдете общие инструменты GNU, и значки которые могут быть знакомы пользователям KDE Plasma.

Будете ли вы использовать любую из этих бесплатных операционных систем?

Большинство из них - нет. Разработчики Haiku не работают на полную ставку. Разработчик Visopsys явно говорит, что их ОС не так функциональна, как Linux или, возможно, более справедливое сравнение, Syllable. DexOS - это больше эксперимент, чем что-либо другое.

Тем не менее, есть много людей, которые предпочитают FreeBSD вместо Linux. illumos может не быть известной, даже среди любителей FOSS, но она имеет свои применения. И разве я не упомянул использование FreeDOS для воспроизведения всех старых игр DOS?

Есть ли в этом списке системы, которые вы бы хотели использовать? Знаете ли вы о другой неизвестной бесплатной операционной системе, которой нет в этом списке? Дайте нам знать об этом в комментариях!

Функции

Основные функции:

Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
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 и др.), организованным в той или иной файловой системе .
Обеспечение пользовательского интерфейса .
Сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции:

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 (см.: аутентификация , авторизация).

Компоненты операционной системы:

Командный процессор (интерпретатор)
Драйверы устройств
Интерфейс

Понятие

Существуют две группы определений операционной системы: «набор программ, управляющих оборудованием» и «набор программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который связан с вопросом, в каких случаях требуется операционная система.

Есть приложения вычислительной техники, для которых операционные системы излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры , содержащиеся во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), простейших сотовых телефонах, постоянно исполняют лишь одну программу, запускающуюся по включении. Многие простые игровые приставки - также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры - могут обходиться без операционной системы, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске .

Операционные системы нужны, если:

вычислительная система используется для различных задач, причём программы, решающие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев операционная система отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные системы, 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, операционные системы предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);
между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы 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);
оператор должен иметь возможность так или иначе управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды - оболочка и наборы утилит - они могут являться частью операционной системы.

Таким образом, современные универсальные операционные системы можно охарактеризовать, прежде всего, как:

использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),
многопользовательские (с разделением полномочий),
многозадачные (с разделением времени).

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой операционной системе. В составе операционной системы различают три группы компонентов:

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

Большинство программ, как системных (входящих в операционную систему), 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 система (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

В определении состава операционной системы значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав операционной системы включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).

Ядро

Ядро - центральная часть операционной системы, управляющая выполнением процессов, ресурсами вычислительной системы и 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 операционной системы, 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.

Пакетный режим

Необходимость оптимального использования дорогостоящих вычислительных ресурсов привела к появлению концепции «пакетного режима» исполнения программ. Пакетный режим предполагает наличие очереди программ на исполнение, причём система может обеспечивать загрузку программы с внешних носителей данных в оперативную память, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей программы, что позволяет избежать простоя процессора.

Разделение времени и многозадачность

Уже пакетный режим в своём развитом варианте требует разделения процессорного времени между выполнением нескольких программ.

Необходимость в разделении времени (многозадачности, мультипрограммировании) проявилась ещё сильнее при распространении в качестве устройств ввода-вывода телетайпов (а позднее, терминалов с электронно-лучевыми дисплеями) (1960-е годы). Поскольку скорость клавиатурного ввода (и даже чтения с экрана) данных оператором много ниже, чем скорость обработки этих данных компьютером, использование компьютера в «монопольном» режиме (с одним оператором) могло привести к простою дорогостоящих вычислительных ресурсов.

Разделение времени позволило создать «многопользовательские» системы, в которых один (как правило) центральный процессор и блок оперативной памяти соединялся с многочисленными терминалами. При этом часть задач (таких как ввод или редактирование данных оператором) могла исполняться в режиме диалога, а другие задачи (такие как массивные вычисления) - в пакетном режиме.

Разделение полномочий

Распространение многопользовательских систем потребовало решения задачи разделения полномочий, позволяющей избежать возможности изменения исполняемой программы или данных одной программы в памяти компьютера другой программой (намеренно или по ошибке), а также изменения самой системы прикладной программой.

Реализация разделения полномочий в операционных системах была поддержана разработчиками процессоров, предложивших архитектуры с двумя режимами работы процессора - «реальным» (в котором исполняемой программе доступно всё адресное пространство компьютера) и «защищённым» (в котором доступность адресного пространства ограничена диапазоном, выделенном при запуске программы на исполнение).

Реальный масштаб времени

Применение универсальных компьютеров для управления производственными процессами потребовало реализации «реального масштаба времени» («реального времени») - синхронизации исполнения программ с внешними физическими процессами.

Включение функции реального масштаба времени позволило создавать решения, одновременно обслуживающие производственные процессы и решающие другие задачи (в пакетном режиме и/или в режиме разделения времени).

Файловые системы и структуры

Постепенная замена носителей с последовательным доступом (перфолент , перфокарт и магнитных лент) накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках).

Файловая система - способ хранения данных на внешних запоминающих устройствах.

Существующие операционные системы

UNIX, стандартизация операционных систем и POSIX

Благодаря конкурентности реализаций архитектура UNIX стала вначале фактическим отраслевым стандартом, а затем обрела статус и стандарта юридического - ISO/IEC 9945 (POSIX).

Только системы, отвечающие спецификации Single UNIX Specification , имеют право носить имя UNIX. К таким системам относятся AIX , HP-UX , IRIX , Mac OS X , SCO OpenServer , Solaris , Tru64 и z/OS .

Операционные системы, следующие стандарту POSIX или опирающиеся на него, называют «POSIX-совместимыми» (чаще встречается словоупотребление «UNIX-подобные » или «семейство UNIX», но оно противоречит статусу торгового знака «UNIX», принадлежащего консорциуму The Open Group и зарезервированному для обозначения только операционных систем, строго следующих стандарту). Сертификация на совместимость со стандартом платная, из-за чего некоторые системы не проходили этот процесс, однако считаются POSIX-совместимыми по существу.

К UNIX-подобным относятся операционные системы, основанные на последней версии UNIX, выпущенной Bell Labs (System V), на разработках университета Беркли (FreeBSD , OpenBSD , NetBSD), на основе Solaris (OpenSolaris , BeleniX , Nexenta), а также Linux , разработанная в части утилит и библиотек проектом GNU и в части ядра - сообществом, возглавляемым Линусом Торвальдсом .

Стандартизация операционных систем преследует цель упрощения замены самой системы или оборудования при развитии вычислительной системы или сети и упрощении переноса прикладного программного обеспечения (строгое следование стандарту предполагает полную совместимость программ на уровне исходного текста; из-за профилирования стандарта и его развития некоторые изменения бывают всё же необходимы, но перенос программы между POSIX-совместимыми системами обходится на порядки дешевле, чем между альтернативными), а также преемственность опыта пользователей.

Самым заметным эффектом существования этого стандарта стало эффективное разворачивание Интернета в 1990-х годах .

Пост-UNIX-архитектуры

Коллектив, создавший UNIX, развил концепцию унификации объектов операционной системы, включив в исходную концепцию UNIX «устройство - это тоже файл» также и процессы, и любые другие системные, сетевые и прикладные сервисы, создав новую концепцию: «что угодно - это файл». Эта концепция стала одним из основных принципов системы Plan 9 (название было позаимствовано из фантастического триллера «План 9 из открытого космоса » Эдварда Вуда-младшего), призванной преодолеть принципиальные недостатки дизайна UNIX и сменившей «рабочую лошадку» UNIX System V на компьютерах сети Bell Labs в 1992 году .

Кроме реализации всех объектов системы в виде файлов и размещения их на едином и персональном для каждого терминала вычислительной сети пространстве (namespace), были пересмотрены другие архитектурные решения UNIX. Например, в Plan 9 отсутствует понятие «суперпользователь», и, соответственно, исключаются любые нарушения режима безопасности, связанные с нелегальным получением прав суперпользователя в системе. Для представления (хранения, обмена) информации Роб Пайк и Кен Томпсон разработали универсальную кодировку UTF-8 , на сегодняшний день ставшую стандартом де-факто. Для доступа к файлам используется единый универсальный протокол 9P, по сети работающий поверх сетевого протокола (TCP или UDP). Таким образом, для прикладного ПО сети не существует - доступ к локальным и к удалённым файлам единообразен. 9P - байт-ориентированный протокол, в отличие от других подобных протоколов, являющихся блок-ориентированными. Это также результат работы концепции: доступ побайтно - к унифицированным файлам, а не поблочно - к разнообразным и сильно изменяющимися с развитием технологий устройствам. Для контроля доступа к объектам не требуется иных решений, кроме уже существующего в операционной системе контроля доступа к файлам. Новая концепция системы хранения избавила администратора системы от изнурительного труда по сопровождению архивов и предвосхитила современные системы управления версиями файлов.

Операционные системы, созданные на базе или идеях UNIX, такие как всё семейство BSD и системы GNU/Linux, постепенно перенимают новые идеи из Bell Labs. Возможно, эти новые идеи ждёт большое будущее и признание ИТ-разработчиков.

Новые концепции были использованы Робом Пайком в Inferno .

См. также

Примечания

Литература

Гордеев А. В. Операционные системы: Учебник для вузов. - 2-е изд. - СПб. : Питер , 2007. - 416 с. - ISBN 978-5-94723-632-3
Деннинг П. Дж., Браун Р. Л. Операционные системы // Современный компьютер. - М ., 1986.
Иртегов Д. В. Введение в операционные системы. - 2-е изд. - СПб. : BHV-СПб, 2007. - ISBN 978-5-94157-695-1
Керниган Б. У. , Пайк Р. У. UNIX - универсальная среда программирования = The UNIX Programming Environment. - М ., 1992.
Олифер В. Г., Олифер Н. А. Сетевые операционные системы. - СПб. : Питер , 2002. - 544 с. - ISBN 5-272-00120-6
Столлингс У. Операционные системы = Operating Systems: Internals and Design Principles. - М .: Вильямс, 2004. - 848 с. - ISBN 0-1303-1999-6
Таненбаум Э. С. Многоуровневая организация ЭВМ = Structured Computer Organization. - М .: Мир, 1979. - 547 с.
Таненбаум Э. С. Современные операционные системы = Modern Operating Systems. - 2-е изд. - СПб. : Питер , 2005. - 1038 с. - ISBN 5-318-00299-4
Таненбаум Э. С. , Вудхалл А. С. Операционные системы. Разработка и реализация = Operating Systems: Design and Implementation. - 3-е изд. - СПб. : Питер , 2007. - 704 с. - ISBN 978-5-469-01403-4
Шоу А. Логическое проектирование операционных систем = The Logical Design of Operating Systems. - М .: Мир, 1981. - 360 с.
Рэймонд Э. С. Искусство программирования для UNIX = The Art of UNIX Programming. - М .: Вильямс, 2005. - 544 с. - ISBN 5-8459-0791-8
Mark G. Sobell. UNIX System V. A Practical Guide. - 3rd ed. - 1995.

Ссылки

Операционная система в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).
Отставнов М. Е. Свободное программное обеспечение в школе . Свободное ПО для школы (2003).(недоступная ссылка - история ) Проверено 16 апреля 2010.

Частью программного обеспечения, наиболее тесно взаимодействующей с аппаратной частью компьютера, является системное программное обеспечение и, прежде всего операционная система.

Операционная система играет роль посредника между пользователем, программами и оборудованием компьютера. Она обеспечивает возможность запуска программ, поддерживает работоспособность устройств, предоставляет средства проверки и настройки различных компонентов. Чем гибче и многофункциональнее операционная система, тем больше возможностей она предоставляет, тем удобнее работать с компьютером.

Операционная система (ОС) - это комплекс (набор) программ, который обеспечивает взаимодействие всех устройств ЭВМ и позволяет пользователю осуществлять общее управление ЭВМ.

Главное назначение ОС - управление ресурсами, а главные ресурсы, которыми она управляет, - это аппаратура компьютера. ОС управляет вычислительным процессом и информационным обменом между процессором, памятью, внешними устройствами.

Поскольку все устройства компьютера работают одновременно, ОС обеспечивает разделение ресурсов, предотвращая тем самым опасность возникновения конфликтных ситуаций между компонентами вычислительной системы, способных привести к сбою в работе, потере или искажении информации.

ОС реализует много различных функций, в том числе:

Создает рабочую среду и поддерживает пользовательский интерфейс ;

Обеспечивает выполнение команд пользователя и программных инструкций;

Управляет аппаратными средствами компьютера;

Обеспечивает разделение аппаратных ресурсов между программами;

Планирует доступ пользователей к общим ресурсам;

Обеспечивает выполнение операций ввода-вывода, хранения информации и управление файловой системой;

Осуществляет восстановление информации в случае аппаратных сбоев и программных ошибок.

Развитие операционных систем всегда следовало за развитием аппаратуры.

Операционная система - это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого - организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны.

Операционную систему составляют:

Управляющая программы;

Набор утилит, необходимых для эксплуатации операционной системы.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера - на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ . Этот процесс называется загрузкой операционной системы.

В функции операционной системы входит :

Осуществление диалога с пользователем;

Ввод-вывод и управление данными;

Планирование и организация процесса обработки программ;

Распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

Запуск программ на выполнение;

Всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

Передача информации между различными внутренними устройствами;

Программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, принтера и др.).

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

Требования к современным операционным системам:

Совместимость - ОС должна включать средства для выполнения приложений, подготовленных для других ОС;

Переносимость - обеспечение возможности переноса ОС с одной аппаратной платформы на другую;

Надежность и отказоустойчивость - предполагает защиту ОС от внутренних и внешних ошибок, сбоев отказов;

Безопасность - ОС должна содержать средства защиты ресурсов одних пользователей от других;

Расширяемость - ОС должна обеспечивать удобство внесения последующих изменений и дополнений;

Производительность - система должна обладать достаточным быстродействием.

Классификация ОС

По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС:

Однозадачные (MS DOS, ранние версии PS DOS);

Многозадачность бывает:

Невытесняющая (Net Ware, Windows 95/98), когда активный процесс по окончании сам передает управление ОС для выбора из очереди другого процесса;

Вытесняющая (Windows NT, OS/2, UNIX) - решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимает ОС.

По числу одновременно работающих пользователей ОС делят:

Однопользовательские (MS DOS, Windows 3х, ранние версии OS/2)

Многопользовательские (UNIX, Windows 2000, NT, XP, Vista). В многопользовательских системах присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.

В настоящий момент около 90% компьютеров используют ОС Windows.

Различают четыре основных класса операционных систем:

1. Однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

2. Однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

3. Однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;

4. Многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

Программы управления вводом/выводом;

Программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

Процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

Обращаться к каталогу;

Выполнять разметку внешних носителей;

Запускать программы;

Другие действия.

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы . Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Краткая характеристика некоторых операционных систем

ОС Linux - сетевая ОС, ядро которой разработано на базе ОС Unix. Linux распространяется в исходных кодах и применяется для создания серверов в вычислительных сетях и в Интернете.

ОС Unix - многопользовательская, многозадачная ОС, включает достаточно мощные средства защиты программ и файлов различных пользователей. ОС Unix является машинонезависимой, что обеспечивает высокую мобильность ОС и легкую переносимость прикладных программ на компьютеры различной архитектуры.

Важной особенностью и обширным набор сервисных программ, которые позволяют создать благоприятную операционную обстановку для пользователей - программистов (т.е. система особенно эффективна для специалистов - прикладных программистов).

Операционная система: назначение и состав

На IBM-совместимых персональных компьютерах используются операционные системы корпорации Microsoft Windows 9х/МЕ, свободно распространяемая операционная система Linux. На персональных компьютерах фирмы Apple используются различные версии операционной системы Mac OS. На рабочих станциях и серверах наибольшее распространение получили операционные системы Windows NT/2000/XP и UNIX.

Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является базовой и необходимой составляющей программного обеспечения компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам.

Современные операционные системы имеют сложную структуру, каждый элемент которой выполняет определенные функции по управлению компьютером.

Управление файловой системой. Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В операционной системе имеются программные модули, управляющие файловой системой.

Командный процессор. В состав операционной системы входит специальная программа - командный процессор, - которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их.

Пользователь может дать команду запуска программы, выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), вывода документа на печать и так далее. Операционная система должна эту команду выполнить.

Драйверы устройств. К магистрали компьютера подключаются различные устройства (дисководы, монитор, клавиатура, мышь, принтер и др.). Каждое устройство выполняет определенную функцию (ввод информации, хранение информации, вывод информации), при этом техническая реализация устройств существенно различается.

В состав операционной системы входят драйверы устройств, специальные программы, которые обеспечивают управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами, а также позволяют производить настройку некоторых параметров устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер.

Технология "Plug and Play" (подключи и играй) позволяет автоматизировать подключение к компьютеру новых устройств и обеспечивает их конфигурирование. В процессе установки Windows определяет тип и конкретную модель установленного устройства и подключает необходимый для его функционирования драйвер. При включении компьютера производится загрузка драйверов в оперативную память.

Пользователь имеет возможность вручную установить или переустановить драйверы.

Графический интерфейс. Для упрощения работы пользователя в состав современных операционных систем, и в частности в состав Windows, входят программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры.

Сервисные программы. В состав операционной системы входят также сервисные программы, или утилиты. Такие программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и так далее), выполнять операции с файлами (архивировать и так далее), работать в компьютерных сетях и так далее.

Справочная система. Для удобства пользователя в состав операционной системы обычно входит также справочная система. Справочная система позволяет оперативно получить необходимую информацию как о функционировании операционной системы в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Наверное, практически, все пользователи компьютеров слышали, что кроме всем известной операционной системы для ПК Windows имеются еще и другие системы.

Рассмотрим основные плюсы и минусы современных операционных систем .

Windows XP

Операционная система Виндовс ХР уже достаточно давно функционирует на различных устройствах. Её выпуск был сделан 25 октября 2001 года, а последнее обновление этой системы произошла 21 апреля 2008 года.

Плюсы:

одними из основных плюсов операционной системы для ПК Windows XP является, то что она весьма удобна в управлении и для множества её пользователей интерфейс других ОС может быть непонятен и неудобен;
на данную ОС имеется большое количество программ и игр, которые будет сложно запустить на прочих системах.

Минусы:

для работы Виндовс ХР необходимо больше ресурсов, чем для прочих систем, поскольку в ней нет такого обилия настроек;
для этой ОС выпускаются в большинстве случаев платные программы, поэтому Вам придется платить не только за систему, но и за программное обеспечение. Конечно же опытные пользователи могут найти бесплатные альтернативы необходимых программ, но с ними работать может быть значительно труднее.

Windows 7

Windows 7 – это вид операционной системы , которая широко применяется в данный момент. С её выходом Microsoft Corporation решили множество проблем, которые возникали с Виндовс ХР, но вместо них появились новые.

Плюсы:

функции операционной системы Виндовс 7 позволяют ей делать качественную визуализацию, чем облегчают работу с ней;
при подключении нового устройства, Вам не придется искать драйвер, ОС сама найдет его в интернете и установит.

Минусы:

так как данная система относится к ряду операционных систем Windows, то она обладает такими же минусами, как и ХР, хотя в данной ОС их значительно меньше.

Windows 8

Разработчиками ОС Windows 8 является транснациональная корпорация Microsoft. Выход системы был сделан 26 октября 2012 года.

Плюсы:

работает значительно быстрее чем её предшественники;
операционная система Виндовс 8 позволяет синхронизировать данные между персональным компьютеров и смартфоном или планшетом;
ОС имеет привлекательный интерфейс и очень удобна для планшетных ПК.

Минусы:

Windows 8 обладает интерфейсом, который не очень удобен для работы с мышкой;
практически все программы на неё платные.

*nix подобная операционная система была создана студентом Торвальдом Линусом. Она значительно отличается от Виндовс и её применяют в основном для серверов или программисты в своей работе. Хотя существует множество дистрибутив и для обычных пользователей, например – Ubuntu.

Ubuntu 10.04

Рассмотрим последнюю LTS (Long Term Support) версию, так как она имеет большие отличия от предыдущих – это ОС Ubuntu 10.04 lucid lynx. В данной системе решена основная проблема Линукса – соединение с интернетом. В отличии от прошлых версий в ней ничего настраивать не нужно, только установить программу Wicd. В современных операционных системах Linux очень важно иметь интернет, поскольку обновления выходят почти еженедельно, а также при его помощи можно русифицировать англоязычное ПО. Выход новой версии Убунту осуществляется каждые полгода.

Плюсы:

запуск Ubuntu выполняется в два раза быстрее чем Виндовс, а также очень быстро выполняется смена пользователя;
установка драйверов и программ выполняется очень легко при помощи интернета;
для скачивания программ можно зайти в менеджер приложений и там её найти;
настройка интерфейса выполняется до мелочей, поэтому Вы можете полностью подогнать систему под себя;
для работы операционной системы Убунту не требуется установка антивируса, поскольку в ней полностью отсутствуют вирусы;
видео и аудио кодеки устанавливаются по мере необходимости.

Минусы:

настройка функций операционной системы Ubuntu в первый раз оказывается долгой и сложной. Конечно же можно и без неё обойтись, но так Вам не удастся получиться все удовольствие от работы с Убунту;
система имеет ограниченное количество портативных программ. Поэтому, если Вы хотите пользоваться теми же программами что Windows, то скорей всего придется устанавливать виртуальную машину;
большинства программ нету в центре приложений, поэтому их придется вручную искать в сети интернет;
множества игр нету для ОС Ubuntu.

Позже вышли версии Убунту 10.10 и 11.04, но они ничем не отличаются от данной версии, кроме альтернативной графической оболочки.

Операционную систему Mac OS создала всем известная корпорация Apple. Основным её отличием от других ОС является то, что она отдельно не продается, а приобрести эту операционную систему для ПК можно только вместе с компьютерами и ноутбуками Apple.

Плюсы:

мощная встроенная защита от вирусных программ;
удобный и приятный интерфейс. Функции операционной системы Mac OS рассчитаны на то, чтобы ею было легко пользоваться;
практически все программы, которые создаются на Виндовс, также создаются и на Mac.

Минусы:

она продается только вместе с компьютером Apple и имеет высокую цену.

Выводы:

После просмотра описанных плюсов и минусов, определить какая операционная система лучше , очень сложно. Конечно же, можно было бы взять Mac, но из-за его большой ценовой политики, не каждый сможет себе его позволить. Хоть Ubuntu и считается приемлемой для обычных пользователей, она все равно остается Линуксом, который вызывает у пользователей множество проблем с его настройкой. Если Вы уже не один год пользуетесь Виндовс и не хотите прощаться со своей спокойной жизнью, то тогда лучше пользуйтесь им и далее.

Но все же, если Ваш бюджет позволяет купить Mac, то лучше это сделать, правда необходимо понимать, что например такая популярная бухгалтерская программа как 1C не будет на нем работать. И если Вам необходимо её запустить на своем Mac, то придется покупать программу эмулятор Windows Polaris, а это опять придется тратиться и на Полярис и на операционную систему Виндовс. Но при помощи ОС Mac Вы получите стабильность и лучшее взаимодействие с аппаратной частью.

В большинстве вычислительных систем операционная система является основной, наиболее важной (а иногда и единственной) частью системного программного обеспечения . С 1990-х годов наиболее распространёнными операционными системами являются системы семейства Windows , UNIX и UNIX-подобные системы .

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Операционные системы, урок 1: Что такое компьютер и операционная система

✪ Установка двух и более операционных систем на компьютер

✪ Чем отличается Linux от Windows

✪ РОССИЙСКАЯ ОС - ЭЛЬБРУС. БЕРЕГИСЬ, WINDOWS!

✪ Самые нужные программы для Windows 7

Субтитры

История

Предшественником операционных систем следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм , начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода , вычисления математических функций и т. п.).

Пакетный режим

Разделение времени и многозадачность

Разделение полномочий

Реализация разделения полномочий в операционных системах была поддержана разработчиками процессоров, предложивших архитектуры с двумя режимами работы процессора - «реальным» (в котором исполняемой программе доступно всё адресное пространство компьютера) и «защищённым» (в котором доступность адресного пространства ограничена диапазоном, выделенным при запуске программы на исполнение).

Масштаб реального времени

Применение универсальных компьютеров для управления производственными процессами потребовало реализации «масштаба реального времени» («реального времени») - синхронизации исполнения программ с внешними физическими процессами.

Включение функции масштаба реального времени позволило создавать решения, одновременно обслуживающие производственные процессы и решающие другие задачи (в пакетном режиме и/или в режиме разделения времени).

Файловые системы и структуры

Файловая система - способ хранения данных на внешних запоминающих устройствах.

Функции

Основные функции:

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.
Стандартизированный 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 и др.), организованным в той или иной файловой системе .
Обеспечение пользовательского интерфейса .
Сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции:

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 (см.: аутентификация , авторизация).

Понятие

Операционные системы нужны:

если нужен универсальный механизм сохранения данных;
для предоставления системным библиотекам часто используемых подпрограмм;
для распределения полномочий;
необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере;
для управления процессами выполнения отдельных программ.

Таким образом, современные универсальные операционные системы можно охарактеризовать, прежде всего, как:

использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),
многопользовательские (с разделением полномочий),
многозадачные (с разделением времени).

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов в самой операционной системе. В составе операционной системы различают три группы компонентов:

ядро , содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевая подсистема, файловая система;
оболочка с утилитами .

Ядро

Ядро - центральная часть операционной системы, управляющая выполнением процессов , ресурсами вычислительной системы и 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.

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