Презентация "Операционная система" 11 класс

Операционная  Операционная  система система

Сегодня существует большое Сегодня существует большое количество разных разных типов типов количество операционных систем, операционных систем, отличающихся областями отличающихся областями применения, аппаратными применения, аппаратными платформами и методами платформами и методами реализации. Естественно, это реализации. Естественно, это обуславливает и значительные обуславливает и значительные функциональные различия этих ОС. функциональные различия этих ОС.

Операционная система компьютера представляет Операционная система компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, комплекс взаимосвязанных программ, собой который действует как интерфейс между который действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной приложениями и пользователями с одной стороны, и аппаратурой компьютера с другой стороны, и аппаратурой компьютера с другой стороны. стороны. В соответствии с этим определением ОС В соответствии с этим определением ОС выполняет две группы функций: выполняет две группы функций:   предоставление пользователю или предоставление пользователю или программисту вместо реальной аппаратуры программисту вместо реальной аппаратуры компьютера расширенной виртуальной виртуальной компьютера расширенной машины, с которой удобней работать и машины, с которой удобней работать и которую легче программировать; которую легче программировать; повышение эффективности использования   повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления компьютера путем рационального управления его ресурсами в соответствии с некоторым его ресурсами в соответствии с некоторым критерием критерием

Для того чтобы успешно решать свои Для того чтобы успешно решать свои задачи, современный пользователь или задачи, современный пользователь или даже прикладной программист может даже прикладной программист может обойтись без досконального знания обойтись без досконального знания аппаратного устройства компьютера. Ему аппаратного устройства компьютера. Ему не обязательно быть в курсе того, как не обязательно быть в курсе того, как функционируют различные электронные функционируют различные электронные блоки и электромеханические узлы блоки и электромеханические узлы компьютера. Более того, очень часто компьютера. Более того, очень часто пользователь может не знать даже пользователь может не знать даже системы команд процессора. системы команд процессора. Пользователь-программист привык иметь Пользователь-программист привык иметь дело с мощными высокоуровневыми высокоуровневыми дело с мощными функциями, которые ему предоставляет , которые ему предоставляет функциями операционная система. операционная система.

Операционная система избавляет Операционная система избавляет программистов не только от программистов не только от необходимости напрямую работать необходимости напрямую работать с аппаратурой дискового с аппаратурой дискового накопителя, предоставляя им накопителя, предоставляя им простой файловый интерфейс, но и простой файловый интерфейс, но и берет на себя все другие рутинные берет на себя все другие рутинные операции, связанные с управлением операции, связанные с управлением другими аппаратными устройствами другими аппаратными устройствами компьютера: физической памятью, компьютера: физической памятью, таймерами, принтерами и т. д.  таймерами, принтерами и т. д.

Для решения общих задач задач Для решения общих управления ресурсами разные разные управления ресурсами ОС используют различные ОС используют различные алгоритмы, особенности алгоритмы, особенности которых в конечном счете и которых в конечном счете и определяют облик ОС в целом, определяют облик ОС в целом, включая характеристики включая характеристики производительности, область производительности, область применения и даже применения и даже пользовательский интерфейс. пользовательский интерфейс.

Управление процессами  Управление процессами • Чтобы процесс мог быть выполнен, Чтобы процесс мог быть выполнен, операционная система должна назначить назначить операционная система должна ему область оперативной памяти, в которой ему область оперативной памяти, в которой будут размещены коды и данные процесса, будут размещены коды и данные процесса, а также предоставить ему необходимое а также предоставить ему необходимое количество процессорного времени. количество процессорного времени. • В мультипрограммной операционной В мультипрограммной операционной системе одновременно может существовать системе одновременно может существовать несколько процессов. Часть процессов несколько процессов. Часть процессов порождается по инициативе пользователей порождается по инициативе пользователей и их приложений, такие процессы обычно и их приложений, такие процессы обычно называют пользовательскими. Другие называют пользовательскими. Другие процессы, называемые системными, процессы, называемые системными, инициализируются самой операционной инициализируются самой операционной системой для выполнения своих функций. системой для выполнения своих функций.

Управление памятью Управление памятью Таким образом, функциями ОС по Таким образом, функциями ОС по управлению памятью являются управлению памятью являются отслеживание свободной и занятой памяти; ; отслеживание свободной и занятой памяти выделение памяти процессам и выделение памяти процессам и освобождение памяти при завершении освобождение памяти при завершении защита памяти; вытеснение процессов; защита памяти ; вытеснение процессов; процессов из оперативной памяти на диск, процессов из оперативной памяти на диск, когда размеры основной памяти когда размеры основной памяти недостаточны для размещения в ней всех недостаточны для размещения в ней всех процессов, и возвращение их в процессов, и возвращение их в оперативную память, когда в ней оперативную память, когда в ней освобождается место, а также настройка освобождается место, а также настройка адресов программы на конкретную область адресов программы на конкретную область физической памяти  физической памяти

• Операционная система Управление файлами и Управление файлами и внешними устройствами внешними устройствами Операционная система виртуализирует виртуализирует отдельный набор данных, хранящихся отдельный набор данных, хранящихся на внешнем накопителе, в виде файла на внешнем накопителе, в виде файла — простой неструктурированной — простой неструктурированной последовательности байтов, имеющей последовательности байтов, имеющей символьное имя. Для удобства работы с символьное имя. Для удобства работы с данными файлы группируются данными файлы каталоги, которые, в свою очередь, каталоги, которые, в свою очередь, образуют группы — каталоги более образуют группы — каталоги более высокого уровня. Пользователь может с высокого уровня. Пользователь может с помощью ОС выполнять над файлами над файлами и и помощью ОС выполнять каталогами такие действия действия, как поиск , как поиск каталогами такие по имени, удаление, вывод по имени, удаление, вывод содержимого на внешнее устройство содержимого на внешнее устройство (например, на дисплей), изменение и (например, на дисплей), изменение и сохранение содержимого. сохранение содержимого. группируются в в

Защита данных и Защита данных и администрирование администрирование аппаратуры и ошибок ошибок • Безопасность данных вычислительной Безопасность данных вычислительной системы обеспечивается средствами системы обеспечивается средствами отказоустойчивости ОС, отказоустойчивости ОС, направленными на защиту от сбоев и защиту от сбоев и направленными на отказов аппаратуры и отказов программного обеспечения, а также , а также программного обеспечения средствами защиты от средствами защиты от несанкционированного доступа. В несанкционированного доступа. В последнем случае ОС защищает последнем случае ОС защищает данные от ошибочного или данные от ошибочного или злонамеренного поведения злонамеренного поведения пользователей системы  пользователей системы

Требования к современным Требования к современным операционным системам операционным системам • Главным требованием, предъявляемым к Главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является выполнение операционной системе, является выполнение ею основных функций эффективного эффективного ею основных функций управления ресурсами и обеспечение управления ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя и для пользователя и удобного интерфейса прикладных программ. Современная ОС, как прикладных программ. Современная ОС, как правило, должна поддерживать правило, должна поддерживать мультипрограммную обработку, мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, многооконный многооконный виртуальную память, свопинг, графический интерфейс пользователя, а пользователя, а графический интерфейс также выполнять многие другие также выполнять многие другие необходимые функции и услуги. Кроме этих необходимые функции и услуги. Кроме этих требований функциональной полноты к требований функциональной полноты к операционным системам предъявляются не операционным системам предъявляются не менее важные эксплуатационные менее важные эксплуатационные требования, которые перечислены ниже. требования, которые перечислены ниже.

• Расширяемость. • Изменения • Переносимость Расширяемость. В то время как аппаратная часть В то время как аппаратная часть компьютера устаревает за несколько лет, полезная компьютера устаревает за несколько лет, полезная жизнь операционных систем может измеряться жизнь операционных систем может измеряться десятилетиями. десятилетиями. Изменения ОС обычно заключаются в приобретении ею ОС обычно заключаются в приобретении ею новых свойств, например поддержке новых типов новых свойств, например поддержке новых типов внешних устройств или новых сетевых технологий внешних устройств или новых сетевых технологий Переносимость. В идеале код ОС должен легко . В идеале код ОС должен легко переноситься с процессора одного типа на процессор переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа другого типа • Совместимость Совместимость. Существует несколько «долгоживущих» . Существует несколько «долгоживущих» популярных операционных систем (разновидности UNIX, популярных операционных систем (разновидности UNIX, MS-DOS, Windows 3.x, Windows NT, OS/2), для которых MS-DOS, Windows 3.x, Windows NT, OS/2), для которых наработана широкая номенклатура приложений. наработана широкая номенклатура приложений. Надежность и отказоустойчивость. Система должна быть . Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны иметь предсказуемыми, а приложения не должны иметь возможности наносить вред ОС. Надежность и возможности наносить вред ОС. Надежность и отказоустойчивость ОС прежде всего определяются отказоустойчивость ОС прежде всего определяются архитектурными решениями, положенными в ее основу, архитектурными решениями, положенными в ее основу, а также качеством ее реализации (отлаженностью кода) а также качеством ее реализации (отлаженностью кода) Безопасность. Современная ОС должна защищать Современная ОС должна защищать данные и другие ресурсы вычислительной системы от данные и другие ресурсы вычислительной системы от несанкционированного доступа. несанкционированного доступа. • Надежность и отказоустойчивость •   Безопасность.