Мурманский филиал ПГУПС
Лектор: к.т.н. Бойко М.А.
Продолжительность: 1 академический час
Лекция № 4
Темы занятия :
Операционные системы.
Файловые системы.
3. Примеры решения задач.
Операционные системы
Операцио́нная систе́ма, сокр. ОС (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. Это определение применимо к большинству современных ОС общего назначения.
Основные функции операционной системы :
Выполнение по запросу 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 и др.), организованным в той или иной файловой системе.
Обеспечение пользовательского интерфейса.
Сохранение информации об ошибках системы.
Дополнительные функции операционной системы:
Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
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.
На компьютерах IBM PC изначально использовалась MS-DOS – дисковая операционная система ( ДОС ) с текстовым пользовательским интерфейсом. MS-DOS является однозадачной операционной системой. В 1990 г. была разработана Windows3.0, являющаяся надстройкой MS-DOS, в которой обеспечивались многозадачность, пользовательский графический интерфейс и впервые использовался для управления ручной манипулятор («мышь»). В 1995 г. была разработана новая операционная система Windows95 – первая графическая операционная система для компьютеров IBM PC, которая в дальнейшем получила модификации Windows98, Windows2000 и WindowsХP. В настоящее время используются также операционные системы UNIX, OS-2 и другие.
Компоненты операционной системы:
Загрузчик - системное программное обеспечение, обеспечивающее загрузку операционной системы непосредственно после включения компьютера. На компьютерах архитектуры IBM PC запуск загрузчика осуществляется программным обеспечением BIOS, записанной в ПЗУ компьютера, после успешного окончания процедуры POST;
Ядро - центральная часть операционной системы, управляющая выполнением процессов, ресурсами вычислительной системы и доступом к памяти;
Командный процессор (интерпретатор);
Драйверы устройств и Интерфейс
POST (англ. Power-On Self-Test) — самотестирование после включения. Проверка аппаратного обеспечения компьютера, выполняемая при его включении. Выполняется программами, входящими в BIOS материнской платы. Сокращённый тест включает проверку целостности программ BIOS в ПЗУ, используя контрольную сумму, обнаружение и инициализацию основных контроллеров, системных шин и подключенных устройств, а также выполнение программ, входящих в BIOS устройств и обеспечивающих их самоинициализацию. В большинстве персональных компьютеров в случае успешного прохождения POST системный динамик издаёт один короткий звуковой сигнал, в случае сбоя — различные последовательности звуковых сигналов.
BIOS [Basic Input-Output System] – базовая система ввода-вывода с набором команд управления устройствами ПК. Записана в микросхеме энергонезависимой перепрограммируемой памяти, выполненной по CMOS или FLASH-технологии. Обеспечивает тестирование основных компонентов ЭВМ после включения питания. Загружает блок начальной загрузки из системного диска в ОЗУ, затем передаёт на него управление, а тот, в свою очередь, осуществляет последовательную загрузку других основных модулей операционной системы.