Ce este un sistem de operare? Ce este un sistem de operare pe un computer - pe scurt despre sistemul de operare

Sisteme de operare: scop și funcții principale

Conceptul de sistem de operare

Sistemul de operare (OS) este un set de programe care asigură interacțiunea tuturor părților hardware și software ale computerului între ele și interacțiunea dintre utilizator și computer.

Sistemul de operare asigură funcționarea holistică a tuturor componentelor computerului și, de asemenea, oferă utilizatorului acces la capabilitățile hardware ale computerului. Sistemul de operare este o componentă de bază și necesară a software-ului de calculator fără el, un computer nu poate funcționa;

Compoziția OS

Structura sistemului de operare constă din următoarele module:

modul de bază (nucleul sistemului de operare)- gestionează funcționarea programelor și a sistemului de fișiere, asigură accesul la acesta și schimbul de fișiere între dispozitivele periferice;

T.e. traduce comenzi dintr-un limbaj de program într-un limbaj „cod mașină” pe care un computer îl poate înțelege

procesor de comenzi- descifrează și execută comenzile utilizatorului primite în primul rând prin tastatură;

T.e. cere utilizatorului comenzi și le execută. Utilizatorul poate da, de exemplu, o comandă pentru a efectua o operațiune asupra fișierelor (copiere, ștergere, redenumire), o comandă pentru a tipări un document etc.

drivere periferice- software-ul asigură consecvența între funcționarea acestor dispozitive și procesor (fiecare dispozitiv periferic procesează informația diferit și într-un ritm diferit);

T.e. programe speciale care asigură controlul funcționării dispozitivelor și coordonarea schimbului de informații cu alte dispozitive. Fiecare dispozitiv are propriul driver.

programe de servicii suplimentare(utilități) - fac procesul de comunicare dintre utilizator și computer convenabil și versatil

aceste. Astfel de programe vă permit să întrețineți discuri, să efectuați operațiuni cu fișiere, să lucrați în rețele de calculatoare etc.

Scopul sistemului de operare

Sistemul de operare este conceput pentru a rezolva următoarele sarcini:

întreținere hardware de calculator;

crearea unui mediu de lucru și a unei interfețe cu utilizatorul;

executarea comenzilor utilizatorului și a instrucțiunilor de program;

organizarea intrărilor/ieșirilor, stocarea informațiilor și

gestionarea fișierelor și a datelor.

Conform definiției, toate sarcinile rezolvate de sistemul de operare pot fi împărțite în două grupuri:

furnizarea utilizatorului sau programatorului, în loc de hardware-ul computerului real, cu o mașină virtuală extinsă (adică, nu chiar existentă), cu care este mai convenabil să lucrezi și mai ușor de programat;

creşterea eficienţei utilizării unui calculator prin gestionarea raţională a resurselor acestuia în conformitate cu un anumit criteriu.

Caracteristicile sistemului de operare

Funcții principale:

Efectuarea, la cererea programelor, a acelor acțiuni destul de elementare (de nivel scăzut) care sunt comune majorității programelor și se regăsesc adesea în aproape toate programele (intrare și ieșire de date, pornirea și oprirea altor programe, alocarea și eliberarea memoriei suplimentare etc. .).

Acces standardizat la dispozitivele periferice (dispozitive de intrare/ieșire).

Managementul RAM (distribuirea între procese, organizarea memoriei virtuale).

Controlul accesului la date de pe medii nevolatile (cum ar fi un hard disk, discuri optice etc.), organizate într-un anumit sistem de fișiere.

Furnizarea unei interfețe cu utilizatorul.

Operațiuni de rețea, suport pentru stiva de protocoale de rețea.

Caracteristici suplimentare:

Execuția paralelă sau pseudo-paralelă a sarcinilor (multitasking).

Distribuția eficientă a resurselor sistemului de calcul între procese.

Diferențierea accesului diferitelor procese la resurse.

Organizarea calculului fiabil (incapacitatea unui proces de calcul de a influența intenționat sau eronat calculele dintr-un alt proces) se bazează pe delimitarea accesului la resurse.

Interacțiunea dintre procese: schimb de date, sincronizare reciprocă.

Protejarea sistemului în sine, precum și a datelor și a programelor utilizatorului, de acțiunile utilizatorilor (răuțioase sau neștiutoare) sau ale aplicațiilor.

Modul de operare multi-utilizator și diferențierea drepturilor de acces.

Evoluția sistemelor de operare și a ideilor de bază

Predecesorul sistemului de operare ar trebui să fie considerat programe utilitare (bootloadere și monitoare), precum și biblioteci de rutine utilizate frecvent, care au început să fie dezvoltate odată cu apariția computerelor universale. 1-a generație(sfârșitul anilor 1940). Utilitățile au minimizat manipularea fizică a echipamentului de către operator, iar bibliotecile au făcut posibilă evitarea programării repetate a acelorași acțiuni (implementarea operațiilor de intrare/ieșire, calculul funcțiilor matematice etc.).

În anii 1950-60 au fost formate și implementate principalele idei care au determinat funcționalitatea sistemului de operare: modul batch, partajarea timpului și multitasking, separarea puterilor, timp real, structuri de fișiere și sisteme de fișiere.

sistem de operareDOS

DOS este primul sistem de operare pentru calculatoare personale, care s-a răspândit și a fost principalul pentru computerele IBM PC din 1981 până în 1995. De-a lungul timpului, a fost practic înlocuit cu sisteme de operare noi, moderne, Windows și Linux, dar în unele cazuri DOS rămâne. convenabil și singurul posibil pentru lucrul pe computer (de exemplu, în cazurile în care utilizatorul lucrează cu echipamente învechite sau software scris cu mult timp în urmă etc.)

Utilizatorii lucrează cu sistemul de operare DOS folosind linia de comandă, nu are propria sa interfață grafică. Sistemul de operare DOS a făcut posibilă lucrarea cu succes cu un computer timp de 15 ani, cu toate acestea, această muncă nu poate fi numită convenabilă. DOS a acționat ca un „intermediar” între utilizator și computer și a ajutat la transformarea comenzilor complexe pentru accesarea discurilor în altele mai simple și mai ușor de înțeles, dar pe măsură ce s-a dezvoltat, el însuși a devenit „încărcat” cu o abundență de comenzi și a început să împiedice lucrul cu calculatorul. Așa a apărut nevoia unui nou intermediar - așa au apărut programele shell.

Un shell este un program care rulează sub sistemul de operare și ajută utilizatorul să lucreze cu sistemul de operare. Programul shell arată clar întreaga structură de fișiere a computerului: discuri, directoare, fișiere. Fișierele pot fi căutate, copiate, mutate, șterse, sortate, modificate și lansate cu doar câteva taste. Una dintre cele mai comune este Norton Commander(NC). Shell-urile grafice ale Windows 3.1 și Windows 3.11 folosesc conceptul de așa-numitele „ferestre” care pot fi deschise, mutate în jurul ecranului și închise. Aceste ferestre „aparțin” diferitelor programe și reflectă munca lor.

DOS folosește sistemul de fișiere FAT. Unul dintre dezavantajele sale este restricțiile privind numele fișierelor și directoarelor. Numele nu poate conține mai mult de 8 caractere. În plus, DOS nu face distincție între literele mici și mari cu același nume.

Deoarece DOS a fost creat cu mult timp în urmă, nu îndeplinește cerințele sistemelor de operare moderne de astăzi. Nu poate folosi direct cantitățile mari de memorie instalate în computerele moderne.

Sistem de operare MICROSOFT WINDOWS

Shell-urile grafice Widows 1.0, Widows 2.0, Widows 3.0, Widows 3.1 și Widows 3.11 rulau sub MS DOS, adică nu erau sisteme de operare independente. Dar, din moment ce apariția Windows a deschis noi posibilități, Windows nu este numit un shell, ci un mediu.

Mediul Windows este caracterizat de următoarele caracteristici care îl deosebesc de alte programe shell:

Multitasking;

Interfață software unificată;

Interfață de utilizator unificată;

Interfata grafica cu utilizatorul;

Interfață hardware-software unificată.

Sistemul de operare DOS cu shell-urile sale grafice Windows 3.1 și Windows 3.11 a fost înlocuit cu sisteme de operare cu drepturi depline ale familiei MS Windows (mai întâi Windows 95, apoi Windows 98, Windows 2000, Windows XP). Spre deosebire de Windows 3.1 și Windows 3.11, acestea pornesc automat după ce porniți computerul.

În MS Windows, modificarea fișierelor FAT–VFAT este utilizată pentru a stoca fișiere. În el, lungimea numelor de fișiere și directoare poate ajunge la 256 de caractere.

În sistemul de operare Windows, mouse-ul este utilizat pe scară largă atunci când se lucrează cu ferestre și aplicații în MS DOS, se folosește doar tastatura.

MSWindows are și o bară de activități. Face mecanismul multitasking mai clar și accelerează foarte mult procesul de comutare între aplicații.

Desktop-ul Windows este conceput pentru a le face cât mai ușor posibil pentru utilizatorul începător, oferind în același timp personalizare maximă pentru a se potrivi nevoilor specifice ale utilizatorilor avansați.

Sistem de operare LINUX

Linux este un sistem de operare pentru computere și stații de lucru compatibile cu IBM. Este un sistem de operare multi-utilizator cu o fereastră grafică în rețea, X Window System. Sistemul de operare Linux acceptă standarde de sisteme deschise și protocoale Internet și este compatibil cu sistemele Unix, DOS și MS Windows.

Ca sistem de operare tradițional, Linux îndeplinește multe dintre aceleași funcții ca DOS și Windows, dar sistemul de operare este deosebit de puternic și flexibil. Linux aduce viteza, eficiența și flexibilitatea UNIX utilizatorului de PC, profitând în același timp de toate beneficiile unui computer personal. Când lucrați cu mouse-ul, toate cele trei butoane sunt utilizate în mod activ, în special, butonul din mijloc este folosit pentru a insera fragmente de text.

Folosind sistemul Linux, puteți transforma orice mașină personală într-o stație de lucru. În zilele noastre, Linux este sistemul de operare pentru afaceri, educație și programare individuală.

Sisteme de operareUNIX

UNIX este un grup de sisteme de operare portabile, multitasking și multi-utilizator.

Primul sistem UNIX a fost dezvoltat în 1969 de divizia Bell Labs a AT&T. De atunci, au fost create un număr mare de sisteme UNIX diferite.

Unele caracteristici distinctive ale sistemelor UNIX includ:

utilizarea fișierelor text simple pentru a configura și gestiona sistemul;

utilizarea pe scară largă a utilităților lansate pe linia de comandă;

interacțiunea cu utilizatorul printr-un dispozitiv virtual - un terminal;

reprezentarea dispozitivelor fizice și virtuale și a unor comunicații între procese ca fișiere;

folosind conducte de mai multe programe, fiecare dintre ele efectuând o sarcină.

Sistemele UNIX au o importanță istorică deosebită, deoarece răspândesc unele dintre conceptele și abordările populare ale SO de astăzi și răspândesc unele dintre conceptele și abordările populare ale OS și software-ului de astăzi. De asemenea, în timpul dezvoltării sistemelor UNIX, a fost creat limbajul C.

Un sistem de operare este un set de programe interconectate concepute pentru a îmbunătăți eficiența hardware-ului computerului prin gestionarea rațională a resurselor acestuia, precum și pentru a oferi confort utilizatorului, oferindu-i o mașină virtuală extinsă.

Principalele resurse gestionate de sistemul de operare includ procese, memoria principală, temporizatoare, seturi de date, discuri, unități de bandă, imprimante, dispozitive de rețea și altele. Pentru a rezolva problemele de gestionare a resurselor, diferite sisteme de operare folosesc diferiți algoritmi, ale căror caracteristici determină în cele din urmă aspectul sistemului de operare.

Deci, cerințele pentru sistemele de operare în rețea de astăzi includ: completitudine funcțională și management eficient al resurselor, modularitate și extensibilitate, portabilitate și multi-platformă, compatibilitate la nivel de aplicație și interfață cu utilizatorul, fiabilitate, toleranță la erori, securitate și performanță.

Adnotare: Funcțiile sistemului de operare. Structura sistemului de operare. Clasificarea sistemelor de operare. Cerințe ale sistemului de operare.

sistem de operare(sistem de operare) - un set de programe care oferă utilizatorului un mediu convenabil pentru lucrul cu echipamente informatice.

sistem de operare vă permite să rulați programe de utilizator; gestionează toate resursele sistemului informatic - procesor (procesoare), RAM, dispozitive de intrare/ieșire; asigură stocarea pe termen lung a datelor sub formă de fișiere pe dispozitive de memorie externe; oferă acces la rețelele de calculatoare.

Pentru a înțelege mai pe deplin rolul sistemului de operare, luați în considerare componentele oricărui sistem de calcul (Fig. 1.1).

Orez. 1.1.

Toate componentele pot fi împărțite în două clase mari - programe sau software(software) și echipamente sau hardware(hardware). Softwareîmpărțite în aplicate, instrumentale și sistemice. Să luăm în considerare pe scurt fiecare tip de software.

Scopul creării unui sistem de calcul este de a rezolva problemele utilizatorilor. Pentru a rezolva o anumită gamă de probleme, se creează un program de aplicație (aplicație, aplicație). Exemple de programe de aplicație sunt editorii de text și procesoarele (Notepad, Microsoft Word), editorii de grafică (Paint, Microsoft Visio), foile de calcul (Microsoft Excel), sistemele de gestionare a bazelor de date (Microsoft Access, Microsoft SQL Server), browserele (Internet Explorer) și etc. Întregul set de programe de aplicație se numește software de aplicație.

Creat software folosind o varietate de instrumente de programare (medii de dezvoltare, compilatoare, depanatoare etc.), a căror totalitate se numește software instrumental. Reprezentantul software-ului instrumentului este mediu de dezvoltare Microsoft Visual Studio.

Principalul tip de software de sistem este sistemele de operare. Sarcina lor principală este de a oferi o interfață (mod de interacțiune) între utilizator și aplicații, pe de o parte, și hardware, pe de altă parte. Software-ul de sistem include, de asemenea, utilitare de sistem - programe care îndeplinesc o funcție strict definită în întreținerea unui sistem informatic, de exemplu, diagnosticarea starea sistemului, defragmentați fișierele de pe disc și comprimați (arhivați) datele. Utilitarele pot fi incluse în sistemul de operare.

Interacțiunea tuturor programelor cu sistemul de operare se realizează folosind apeluri de sistem - solicitări de la programe pentru ca sistemul de operare să efectueze acțiunile necesare. Un set de apeluri de sistem formează API - Application Programming Interface.

Caracteristicile sistemului de operare

Principalele funcții îndeplinite de sistemele de operare includ:

• asigurarea executiei programului - incarcarea programelor in memorie, asigurarea programelor cu timpul procesorului, procesarea apelurilor de sistem;
• Management RAM – alocarea eficientă a memoriei către programe, contabilizarea memoriei libere și utilizate;
• managementul memoriei externe – suport pentru diverse sisteme de fișiere;
• Management I/O – asigurarea lucrului cu diverse dispozitive periferice;
• furnizarea unei interfețe cu utilizatorul;
• asigurarea securității – protejarea informațiilor și a altor resurse ale sistemului împotriva utilizării neautorizate;
• organizarea interacțiunii în rețea.

Structura sistemului de operare

Înainte de a studia structura sistemelor de operare, ar trebui să luați în considerare modurile de operare ale procesoarelor.

Procesoarele moderne au cel puțin două moduri de operare - privilegiat (mod supervizor) și utilizator (modul utilizator).

Diferența dintre ele este că în modul utilizator, comenzile procesorului legate de managementul hardware, protecția RAM și comutarea modurilor de operare ale procesorului nu sunt disponibile. În modul privilegiat, procesorul poate executa toate comenzile posibile.

Aplicațiile care rulează în modul utilizator nu pot accesa în mod direct spațiile de adrese ale altora - doar prin apeluri de sistem.

Toate componentele sistemului de operare pot fi împărțite în două grupuri - cele care rulează în modul privilegiat și cele care rulează în modul utilizator, iar compoziția acestor grupuri variază de la sistem la sistem.

Componenta principală a sistemului de operare este nucleul. Funcțiile kernelului pot varia semnificativ între sisteme; dar pe toate sistemele nucleul rulează în modul privilegiat (numit adesea modul kernel).

Termenul „nucleu” este, de asemenea, folosit în diferite sensuri. De exemplu, în Windows, termenul „kernel” (nucleu NTOS) se referă la o combinație de două componente - sistemul executiv (stratul executiv) și nucleul însuși (stratul kernel).

Există două tipuri principale de sâmburi - sâmburi monolitici și micro-sâmburi. Nucleul monolitic implementează toate funcțiile principale ale sistemului de operare și este, de fapt, un singur program, care este o colecție de proceduri. În microkernel rămâne doar un minim de funcții care trebuie implementate în mod privilegiat: programarea firelor, manipularea întreruperilor, comunicarea între procese. Funcțiile rămase ale sistemului de operare pentru gestionarea aplicațiilor, memoriei, securității etc. sunt implementate sub formă de module separate în modul utilizator.

Sâmburii care ocupă o poziție intermediară între sâmburi monolitici și micronuclei se numesc sâmburi hibridi.

Exemple de diferite tipuri de nuclee:

• nucleu monolitic – MS-DOS, Linux, FreeBSD;
• microkernel – Mach, Symbian, MINIX 3;
• nucleu hibrid – NetWare, BeOS, Syllab.

Pentru o discuție despre tipul de nucleu Windows NT, consultați [; ]. Se spune că Windows NT are un nucleu monolitic, totuși, deoarece Windows NT are mai multe componente cheie care rulează în modul utilizator (de exemplu, subsisteme de mediu și procese de sistem - vezi Lectura 4 „Arhitectura Windows”), atunci Windows NT este imposibil. pentru a se referi la miezuri cu adevărat monolitice, ci mai degrabă la cele hibride.

Pe lângă nucleu, driverele — module software care controlează dispozitivele — funcționează în modul privilegiat (în majoritatea sistemelor de operare).

Sistemul de operare include, de asemenea:

• biblioteci de sistem (system DLL - Dynamic Link Library, dynamic link library) care convertesc apelurile de sistem ale aplicației în apeluri de sistem ale nucleului;
• shell-uri de utilizator care oferă utilizatorului o interfață - o modalitate convenabilă de a lucra cu sistemul de operare.

Shell-urile de utilizator implementează unul dintre cele două tipuri principale de interfață utilizator:

• interfață text (Text User Interface, TUI), alte denumiri – interfață consolă (Console User Interface, CUI), interfață linie de comandă (CLI);
• interfață grafică (Graphic User Interface, GUI).

Un exemplu de implementare a unei interfețe text în Windows este interpretul de linie de comandă cmd.exe; Un exemplu de interfață grafică este Windows Explorer (explorer.exe).

Clasificarea sistemelor de operare

Sistemele de operare pot fi clasificate în mai multe moduri.

1. Conform metodei de organizare a calculelor:
   • sisteme de operare cu procesare batch – scopul este realizarea unui număr maxim de sarcini de calcul pe unitatea de timp; în acest caz, un pachet este format din mai multe sarcini, care este procesat de sistem;
   • sisteme de operare cu timp partajat – scopul este de a permite mai multor utilizatori să utilizeze un computer simultan; implementat prin furnizarea alternativă fiecărui utilizator de un interval de timp al procesorului;
   • sisteme de operare în timp real – scopul este de a finaliza fiecare sarcină într-un interval de timp strict definit pentru o anumită sarcină.
2. După tipul de nucleu:
   • sisteme cu nucleu monolitic (sisteme de operare monolitice);
   • sisteme de operare microkernel;
   • sisteme cu un nucleu hibrid (sisteme de operare hibride).
3. După numărul de sarcini rezolvate simultan:
   • sisteme de operare cu o singură sarcină;
   • sisteme de operare multitasking.
4. După numărul de utilizatori concurenți:
   • sisteme de operare pentru un singur utilizator;
   • sisteme de operare multi-utilizator.
5. După numărul de procesoare acceptate:
   • sisteme de operare cu un singur procesor;
   • sisteme de operare multiprocesor.
6. Pentru suport de rețea:
   • sisteme de operare locale – sisteme autonome care nu sunt destinate să funcționeze într-o rețea de calculatoare;
   • sisteme de operare în rețea – sisteme care au componente care vă permit să lucrați cu rețele de calculatoare.
7. După rol în interacțiunea în rețea:
   • sisteme de operare server – sisteme de operare care oferă acces la resursele rețelei și gestionează infrastructura rețelei;
   • sisteme de operare client – ​​sisteme de operare care pot accesa resursele rețelei.
8. După tipul de licență:
   • sisteme de operare open-source – sisteme de operare cu cod sursă deschis disponibil pentru studiu și modificare;
   • sisteme de operare proprietare – sisteme de operare care au un deținător de drepturi de autor specific; de obicei vin cu cod sursă închis.
9. După domeniul de aplicare:
   • sisteme de operare ale mainframe-urilor - calculatoare mari (sisteme de operare mainframe);
   • sisteme de operare pentru server;
   • sisteme de operare pentru computere personale;
   • sisteme de operare mobile;
   • sisteme de operare încorporate;
   • sisteme de operare a routerelor.

Cerințe ale sistemului de operare

Principala cerință pentru sistemele de operare moderne este de a îndeplini funcțiile enumerate mai sus în paragraful „Funcțiile sistemelor de operare”. Pe lângă această cerință evidentă, există și altele, adesea nu mai puțin importante:

• extensibilitate – capacitatea sistemului de a dobândi noi funcții în procesul de evoluție; adesea implementat prin adăugarea de noi module;
• portabilitate – capacitatea de a transfera sistemul de operare pe o altă platformă hardware cu modificări minime;
• compatibilitate – capacitatea de a lucra împreună; poate exista compatibilitate a unei noi versiuni a sistemului de operare cu aplicațiile scrise pentru versiunea veche, sau compatibilitate a diferitelor sisteme de operare în sensul că aplicațiile pentru unul dintre aceste sisteme pot fi rulate pe altul și invers;
• fiabilitate – probabilitatea de funcționare fără defecțiuni a sistemului;
• performanță – capacitatea de a oferi timp acceptabil de rezolvare a problemelor și timp de răspuns al sistemului.

Relua

Această prelegere oferă o definiție a unui sistem de operare, introduce tipuri de software și discută funcțiile și structura unui sistem de operare. O atenție deosebită este acordată conceptului de „nucleu”. De asemenea, sunt prezentate diferite moduri de clasificare a sistemelor de operare și cerințele pentru sistemele de operare moderne.

Următoarea prelegere va oferi o privire de ansamblu asupra sistemelor de operare Microsoft Windows.

Întrebări de securitate

1. Definiți termenul „sistem de operare”.
2. Numiți exemple de aplicații, instrumente și software de sistem.
3. Definiți conceptele „apel de sistem”, „API”, „driver”, „kernel”.
4. Ce tipuri de nuclee cunoașteți? Ce tipuri de nuclee de sistem de operare cunoașteți?
5. Prin ce diferă un nucleu de un sistem de operare?
6. Oferiți mai multe moduri de clasificare a sistemelor de operare.
7. Numiți cerințele pentru sistemele de operare moderne și explicați ce înseamnă acestea.

Sistemul de operare este principalul software care gestionează tot hardware-ul și alte programe de pe un computer. Sistemul de operare, cunoscut și sub numele de „OS”, interacționează cu hardware-ul computerului și oferă servicii pe care aplicațiile le pot folosi.

Ce face sistemul de operare?

Sistemul de operare este setul principal de software de pe dispozitiv care ține totul împreună. Sistemele de operare interacționează cu hardware-ul dispozitivului. Ei se ocupă de orice, de la tastatură și mouse până la radio Wi-Fi, dispozitive de stocare și afișare. Cu alte cuvinte, sistemul de operare se ocupă de dispozitivele de intrare și de ieșire. Sistemele de operare folosesc drivere de dispozitiv scrise de dezvoltatorii de hardware pentru a comunica cu dispozitivele lor.

Sistemele de operare includ, de asemenea, multe produse software, cum ar fi servicii comune de sistem, biblioteci și interfețe de programare a aplicațiilor (API), pe care dezvoltatorii le pot folosi pentru a scrie programe care rulează pe sistemul de operare.

Sistemul de operare se află între aplicațiile pe care le rulați și hardware, folosind drivere hardware ca interfață între cele două. De exemplu, atunci când o aplicație dorește să imprime ceva, aceasta descarcă acea sarcină în sistemul de operare. Sistemul de operare trimite instrucțiuni către imprimantă folosind driverele de imprimantă pentru a trimite semnalele corecte. Aplicația care imprimă nu trebuie să-i pese de ce tip de imprimantă aveți sau să înțeleagă cum funcționează. Sistemul de operare se ocupă de detalii.

Sistemul de operare gestionează, de asemenea, multitasking prin alocarea resurselor hardware între mai multe programe care rulează. Sistemul de operare controlează ce procese rulează și le distribuie între diferite procesoare dacă aveți un computer cu mai multe procesoare sau nuclee, permițând mai multor procese să ruleze în paralel. De asemenea, gestionează memoria internă a sistemului prin alocarea memoriei între aplicațiile care rulează.

Un sistem de operare este o bucată mare de software care face o mulțime de lucruri. De exemplu, sistemul de operare controlează și fișierele și alte resurse pe care programele le pot accesa.

Majoritatea aplicațiilor software sunt scrise pentru sisteme de operare, ceea ce permite sistemului de operare să facă o mare parte din muncă. De exemplu, când porniți Minecraft, îl rulați pe sistemul de operare. Minecraft nu trebuie să știe exact cum funcționează fiecare componentă hardware. Minecraft folosește diverse funcții ale sistemului de operare, iar sistemul de operare le traduce în instrucțiuni hardware de nivel scăzut.

Sistemele de operare nu sunt doar pentru PC-uri

Când spunem că „calculatoarele” rulează sisteme de operare, nu ne referim doar la computerele desktop și laptopurile tradiționale. Smartphone-ul dvs. este un computer, la fel ca tabletele, televizoarele inteligente, consolele de jocuri, ceasurile inteligente și routerele Wi-Fi. Amazon Echo sau Google Home este un dispozitiv de computer care rulează un sistem de operare.

Sistemele de operare pentru desktop familiare includ Microsoft Windows, Apple MacOS, Google Chrome OS și Linux. Principalele sisteme de operare pentru smartphone-uri sunt iOS de la Apple și Android de la Google.

Alte dispozitive, cum ar fi un router Wi-Fi, pot rula „sisteme de operare încorporate”. Acestea sunt sisteme de operare specializate cu mai puține caracteristici decât un sistem de operare obișnuit, concepute special pentru o singură sarcină - de exemplu, rularea unui router Wi-Fi, navigarea sau controlul unui ATM.

Unde se termină sistemele de operare și încep programele

Sistemele de operare includ și alt software, inclusiv o interfață cu utilizatorul, care permite oamenilor să interacționeze cu dispozitivul. Acesta ar putea fi un desktop pe un PC, o interfață tactilă pe un telefon sau o interfață vocală pe un asistent digital.

Un sistem de operare este o bucată mare de software alcătuită din multe aplicații și procese diferite. Linia dintre ceea ce este un sistem de operare și ceea ce este un program poate fi uneori puțin neclară. Nu există o definiție oficială exactă a unui sistem de operare.

De exemplu, pe Windows, aplicația File Explorer (sau Windows Explorer) este o parte integrantă a sistemului de operare Windows - se ocupă chiar de redarea interfeței desktop - și aplicația care rulează pe acel sistem de operare.

Centrul sistemului de operare este nucleul

La un nivel scăzut, „kernelul” este principalul program de calculator care alimentează sistemul dumneavoastră de operare. Acest program separat este unul dintre primele lucruri încărcate la pornirea sistemului de operare. Se ocupă de alocarea memoriei, conversia funcțiilor software în instrucțiuni pentru procesorul computerului dvs. și procesează datele de intrare și ieșire de la dispozitivele hardware. Nucleul rulează de obicei într-o zonă izolată pentru a preveni utilizarea neautorizată de către alt software de pe computer. Nucleul sistemului de operare este foarte important, dar este doar o parte a sistemului de operare.

Dar nici aici nu totul este specific. De exemplu, Linux este doar un nucleu. Cu toate acestea, Linux este încă adesea menționat ca un sistem de operare. Android mai este numit și sistem de operare și este construit pe nucleul Linux. Distribuțiile Linux, cum ar fi Ubuntu, folosesc nucleul Linux și îi adaugă software suplimentar. Se mai numesc și sisteme de operare.

Care este diferența dintre firmware și OS

Multe dispozitive rulează pur și simplu „firmware”, un tip de software de nivel scăzut care este de obicei programat direct în memoria dispozitivului hardware. Firmware-ul este doar o mică bucată de software concepută pentru a gestiona doar elementele de bază absolute.

Când computerul pornește, acesta încarcă firmware-ul UEFI de pe placa de bază. Acest firmware este un software de nivel scăzut care inițializează rapid hardware-ul computerului. Apoi pornește sistemul de operare de pe SSD-ul sau hard disk-ul computerului. (Această unitate SSD, sau hard disk, are propriul firmware încorporat care gestionează stocarea datelor pe sectoarele fizice din unitate.)

Linia dintre firmware și sistemul de operare poate fi, de asemenea, puțin neclară. De exemplu, sistemul de operare Apple pentru iPhone și iPad, numit iOS, este adesea numit „firmware”. Sistemul de operare PlayStation 4 se numește oficial firmware.

Acestea sunt sisteme de operare care interacționează cu mai multe dispozitive hardware, oferă servicii programelor și distribuie resurse între aplicații. Cu toate acestea, firmware-ul foarte simplu care rulează pe o telecomandă a televizorului, de exemplu, nu este de obicei numit sistem de operare.

Utilizatorului obișnuit nu i se cere să înțeleagă exact ce este un sistem de operare. Poate fi util să știți ce sistem de operare utilizați și ce software și hardware sunt compatibile cu dispozitivul dvs.

Ce este un sistem de operare

sistem de operare este un set de programe de sistem interconectate, al căror scop este de a organiza interacțiunea utilizatorului cu computerul și execuția tuturor celorlalte programe.

Sistemul de operare acționează ca o legătură între hardware-ul computerului, pe de o parte, și programele executate, precum și utilizator, pe de altă parte.

Sistemul de operare este de obicei stocat în memoria externă a computerului - pe disc. Când porniți computerul, acesta este citit din memoria discului și plasat RAM.

Acest proces este de obicei numit încărcarea sistemului de operare.

Funcțiile sistemului de operare includ:

• realizarea unui dialog cu utilizatorul;
• de intrare/ieșire și de gestionare a datelor;
• planificarea și organizarea procesului de procesare a programului;
• distribuția resurselor (RAM și cache, procesor, dispozitive externe);
• lansarea de programe pentru execuție;
• toate operațiunile de întreținere auxiliară posibile;
• transfer de informații între diferite dispozitive interne;
• suport software pentru funcționarea dispozitivelor periferice (afișaj, tastatură, unități de disc, imprimantă etc.).

Sistemul de operare poate fi numit o extensie software a dispozitivului de control al computerului. Sistemul de operare ascunde de utilizator detalii complexe inutile de interacțiune cu hardware-ul, formând un strat între ele. Drept urmare, oamenii sunt eliberați de munca foarte intensă de muncă de organizare a interacțiunii cu echipamentele informatice.

Luând în considerare dependența de numărul de sarcini procesate simultan și de numărul de utilizatori pe care sistemul de operare îi poate servi, se disting patru clase de bază de sisteme de operare:

1. un singur utilizator o singură sarcină, care acceptă o singură tastatură și pot funcționa cu o singură sarcină (momentan);

2. un singur utilizator, o singură sarcină cu imprimare în fundal, care permit, pe lângă sarcina principală, lansarea unei sarcini suplimentare, concentrată de obicei pe tipărirea informațiilor. Acest lucru accelerează munca la tipărirea unor volume mari de informații;

3. multitasking pentru un singur utilizator, care oferă unui utilizator procesarea paralelă a mai multor sarcini. De exemplu, puteți conecta mai multe imprimante la un computer, fiecare dintre ele va funcționa pentru „propria” sarcină;

4. multi-utilizator multitasking, permițând mai multor utilizatori să execute mai multe sarcini pe un singur computer. Aceste sisteme de operare sunt foarte complexe și necesită resurse semnificative ale mașinii.

Diferite modele de computere folosesc sisteme de operare cu arhitecturi și capabilități diferite. Ele necesită resurse diferite pentru a funcționa. Ele oferă diferite grade de servicii pentru programarea și lucrul cu programe gata făcute.

Un sistem de operare pentru un computer personal orientat pentru uz profesional trebuie să conțină următoarele componente principale:

• programe de control I/O;
• programe care gestionează sistemul de fișiere și programează sarcini pentru computer;
• un procesor de limbaj de comandă care primește, analizează și execută comenzi adresate sistemului de operare.

Fiecare sistem de operare are al lui limbajul de comandă , care permite utilizatorului să efectueze anumite acțiuni:

• acceseaza catalogul;
• efectuați marcarea suporturilor externe;
• rulează programe;
• ... alte actiuni.

Analiza și execuția comenzilor utilizatorului, inclusiv încărcarea programelor gata făcute din fișiere în RAM și lansarea acestora, este efectuată de procesor de comenzi sistem de operare.

Pentru a controla dispozitivele computerizate externe, se folosesc programe speciale de sistem - şoferii . Se formează împreună driverele de dispozitiv standard sistem de bază de intrare/ieșire (BIOS), care este de obicei stocat în memoria permanentă a computerului.

Ce este un sistem de operare - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Ce este un sistem de operare” 2017, 2018.

Și cu adevărat, ce este? Pentru o definiție, să ne întoarcem la Wikipedia. Iată ce scrie: „Un sistem de operare este un set de programe de control și procesare, care, pe de o parte, acționează ca o interfață între dispozitivele sistemului informatic și programele de aplicație și, pe de altă parte, sunt concepute pentru a controla dispozitivele, a gestiona procesele de calcul și distribuirea eficientă a resurselor de calcul între procesele de calcul și organizarea unui calcul fiabil. Această definiție se aplică celor mai moderne sisteme de operare de uz general.” În termeni mai simpli, acesta este un program special pentru un computer, laptop sau alt dispozitiv cu care poți controla chiar acest dispozitiv. Putem spune că sistemul de operare este o punte între o persoană și computerul său.

Funcții OS

• De fapt, există foarte multe dintre aceste funcții, așa că vă voi spune despre cele mai importante dintre ele. Deci, sistemul de operare:

• Vă permite să executați cereri de comandă

• Încarcă programe în RAM și le execută

• Oferă interfață cu utilizatorul

• Oferă acces la diverse dispozitive, inclusiv la periferice

• Gestionează memoria RAM, precum și accesul la diferite tipuri de media

• Limitează accesul procesului la resurse

• Comunică între procesele de lucru

• Oferă modul multi-utilizator între diferiți utilizatori

• Permite multitasking

Apropo, un fapt interesant. În majoritatea aparatelor electrocasnice, multe telefoane, mașini etc. Sistemul de operare nu este utilizat. Pur și simplu nu este necesar pentru un dispozitiv care efectuează doar câteva acțiuni simple. În acest scop, se folosesc microcalculatoare speciale, care pot funcționa independent, rulând unul sau altul tip de program.

Tipuri de sisteme de operare

Ca parte a acestui articol, aș dori să vorbesc puțin despre cele mai populare sisteme de operare din ziua de azi. Și voi începe cu poate cel mai popular dintre ei.

Windows

Nu există persoană în lume care să nu știe despre Windows, sistemul de operare al Microsoft, care a fost lansat pentru prima dată în 1985. Astăzi, Windows 7 și Windows 8 sunt cele mai populare de pe piață.

Din păcate, popularizarea are câteva mari dezavantaje, dintre care unul este un număr mare de viruși și troieni creați special pentru Windows. Troienii sunt adesea foarte periculoși, deoarece nu numai că afectează funcționarea computerului în ansamblu, ci pot și fura date valoroase.

Cu toate acestea, Windows are mult mai multe avantaje. De exemplu, există atât de multe programe și jocuri diferite pentru el, încât nu veți putea încerca nici măcar o zecime din ele în toată viața.

Apple Mac OS X

Al doilea cel mai popular sistem de operare din lume, ocupă puțin peste cinci procente din piață începând cu 2011. Este de remarcat faptul că Mac OS a început să popularizeze interfața grafică cu utilizatorul în forma în care o vedem acum.

Mac OS a fost dezvoltat sub conducerea marelui Steve Jobs, dar a fost întotdeauna în umbra Windows. Acest lucru se datorează și faptului că axa a fost instalată exclusiv pe computerele Apple, deși astăzi poate fi instalată pe orice PC.

Unul dintre avantaje este o protecție relativ bună împotriva virușilor, deoarece există foarte puțini pentru acest sistem de operare. Și totuși sunt acolo.

Linux

Acesta este numele general pentru sistemele de operare asemănătoare Unix care se bazează pe nucleul cu același nume. Deoarece nucleul este software deschis, nu există și nu a existat niciodată nicio versiune oficială de Linux - software-ul este distribuit sub formă de ansambluri și este întotdeauna gratuit.

În ciuda faptului că această axă este distribuită gratuit, conform estimărilor recente, dezvoltarea sa a costat câteva miliarde de dolari, deși sistemul de operare a fost finalizat exclusiv de mâinile pasionaților.

Linux este destul de popular atât în ​​rândul utilizatorilor, cât și în rândul diverselor companii, inclusiv în rândul celor guvernamentale.

Android

Și acesta este un sistem de operare mobil creat pentru tablete, smartphone-uri, netbook-uri etc. Acum este deținut de gigantul de internet Google, înainte de a fost dezvoltat de compania cu același nume.

În prezent, deține peste 70% din piața dispozitivelor mobile. Acesta este un lider care pur și simplu nu are egal - cel mai mare număr de smartphone-uri și tablete sunt produse pe Android.

iOS

Sistemul de operare este utilizat exclusiv pe gadgeturile mobile Apple. A fost dezvoltat în 2007. A fost arătat mult mai devreme decât Android, așa că dacă axa ar putea fi instalată pe dispozitive de la alte companii, poate că astăzi ar fi mult mai popular decât Android.