Виды операционных систем: разбираемся в отличиях

В статье рассказывается: 

1. Понятие операционной системы
2. Задачи и функции операционной системы
3. Классификация операционных систем
4. Наиболее популярные операционные системы
5. Выбор подходящей операционной системы для компьютера

Существуют различные виды операционных систем, чья классификация зависит как от типа устройства, на которое установлена ОС, так и от внутренних особенностей и характеристик. Однако функции и задачи всегда будут схожими и направленными на облегчение управления и взаимодействия с устройством.

Для конечного пользователя важно то, насколько та или иная операционная система соответствует его задачам. В нашей статье мы расскажем, зачем нужны ОС, по каким принципам их разделяют, и поговорим, как выбрать ту, которая подойдет именно вам.

Понятие операционной системы

Операционная система (сокр. ОС) представляет собой совокупность взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера, ноутбука или смартфона. Таким образом, главная задача ОС – управление всеми элементами девайса. С помощью нее человек может взаимодействовать со своим оборудованием. Кроме того, операционная система позволяет правильно распределять вычислительные ресурсы между процессами.

Понятие операционной системы

Благодаря операционной системе разработчики программного обеспечения (ПО) могут пользоваться удобным интерфейсом и с помощью этого создавать различные программы. При этом стоит понимать, что программы разрабатываются строго под конкретную ОС.

В большей части устройств OС выступает в качестве самого важного элемента ПО. Причем операционные системы имеют разный набор функций и ограничений. Но некоторые типы ОС дают возможность по собственному желанию увеличивать функционал своего устройства при помощи установки всевозможных программ.

ОС отсутствует в простой технике. Например, некоторые магнитолы, приставки и кухонные приборы ее не имеют, ведь в таких устройствах нет множества программ, которые должны правильно взаимодействовать друг с другом. Кроме того, для простой техники не нужно наличие единого механизма хранения данных, вариативность и графический интерфейс.

Наиболее важный элемент ОС – это ядро. Оно осуществляет контроль над правильным выполнением процессов и регулирует имеющиеся у устройства ресурсы. Например, когда пользователь взаимодействует с компьютером, в нем запускаются процессы, для которых, конечно же, требуются определенные ресурсы, а доступ к ним невозможен без отлаженной работы ОС.

Задачи и функции операционной системы

OС выполняет две основные задачи, которые и определяют ее предназначение:

• Управляет всеми ресурсами системы. Операционная система обеспечивает функционирование и правильную координацию процессов устройства;
• Упрощает для пользователя работу с устройством.

ОС позволяет эффективно взаимодействовать со всевозможными девайсами и использовать различные приложения.

Функции операционных систем определяются разработчиками и зависят от самих комплектующих устройства, но можно выделить ряд свойств, которые присущи всем ОС:

• выполнение запросов ПО;
• работа с программами и загрузка их в оперативную память;
• обеспечение многозадачности и надежности вычислительных процессов;
• стандартизированный доступ к устройствам ввода-вывода;
• контроль над процессором, видеоадаптером, оперативной памятью и другими элементами девайса;
• отладка и логирование ошибок;
• предоставление удобного интерфейса;
• правильная координация ресурсов устройства и их распределение между запущенными процессами.

Некоторые типы OС имеют и другие функции.

Классификация операционных систем

Существует несколько классификаций ОС.

В зависимости от способа организации вычислений:

• Системы пакетной обработки – основной задачей является организация наибольшего количества вычислительных процессов за единицу времени. Определенные процессы объединяются в пакет, который затем обрабатывает ОС.
• Системы разделения времени – создание возможности единовременного взаимодействия с устройством сразу несколькими людьми. В порядке очереди каждый пользователь получает определенный промежуток процессорного времени.
• Системы реального времени – организация работы каждой задачи за определенный промежуток времени, присущий каждой конкретной задаче.

Классификация операционных систем

В зависимости от типа ядра:

• OС с монолитным ядром;
• OС с микроядром;
• OС с гибридным ядром.

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2022

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере

Только лучшие телеграм-каналы, каналы Youtube, подкасты, форумы и многое другое для того, чтобы узнавать новое про IT

ТОП 50+ сервисов и приложений от Geekbrains

Безопасные и надежные программы для работы в наши дни

pdf 3,7mb

doc 1,7mb

Уже скачали 15368

В зависимости от количества единовременно решаемых задач:

• однозадачные;
• многозадачные;

В зависимости от количества пользователей:

• однопользовательские;
• многопользовательские.

В зависимости от количества поддерживаемых процессоров:

• однопроцессорные
• многопроцессорные

В зависимости от возможности работы в компьютерной сети:

• локальные – автономные ОС, которые не позволяют работать с компьютерными сетями;
• сетевые – ОС с поддержкой компьютерных сетей.

В зависимости от роли в сетевом взаимодействии:

• серверные – ОС, открывающие доступ к ресурсам сети и осуществляющие управление сетевой инфраструктурой;
• клиентские – ОС, которые имеют возможность получения доступа к ресурсам сети.

В зависимости от типа лицензии:

• открытые – ОС с открытым исходным кодом, который можно изучать и редактировать;
• проприетарные – ОС, связанные с определенным правообладателем и, как правило, имеющие закрытый исходный код.

В зависимости от сферы использования:

• ОС мэйнфреймов – больших компьютеров;
• ОС серверов;
• ОС персональных компьютеров;
• OC мобильных устройств;
• встроенные OC;
• OC маршрутизаторов.

Наиболее популярные операционные системы

Рассмотрим основные виды и примеры операционных систем, которые наиболее актуальны на данный момент.

Windows

Является лидером среди операционных систем для компьютеров, ноутбуков и планшетов. Среди всех пользователей 90 % используют именно Windows. Дата выхода первой версии OС приходится на 1985 год.

На сегодняшний день последняя номерная версия — Windows 11 является заключительной. И какие-либо изменения относительно ОС со стороны разработчиков направлены лишь на функционал и внешний вид выпущенной версии.

Отличительные характеристики:

• Платная и закрытая ОС.
• Возможность установки большого количества аппаратного обеспечения.
• Высокое качество интерфейса.
• Простота управления.
• Управление различными устройствами ввода.
• Высокая скорость работы.
• Удобная установка ПО.
• Отличный уровень безопасности (но не в старых версиях).
• Разнообразие программ и игр.

Интенсив «Путь в IT» поможет:

• За 3 часа разбираться в IT лучше, чем 90% новичков.
• Понять, что действительно ждет IT-индустрию в ближайшие 10 лет.
• Узнать как по шагам c нуля выйти на доход в 200 000 ₽ в IT.

При регистрации вы получите в подарок:

«Колесо компетенций»

Тест, в котором вы оцениваете свои качества и узнаете, какая профессия в IT подходит именно вам

«Критические ошибки, которые могут разрушить карьеру»

Собрали 7 типичных ошибок, четвертую должен знать каждый!

Тест «Есть ли у вас синдром самозванца?»

Мини-тест из 11 вопросов поможет вам увидеть своего внутреннего критика

Хотите сделать первый шаг и погрузиться в мир информационных технологий? Регистрируйтесь и смотрите интенсив:

Только до 27 октября

Осталось 17 мест

Mac OS

Данная ОС встраивается в компьютеры и ноутбуки фирмы Apple. По типу лицензии является закрытой операционной системой, установка которой осуществляется только на устройства бренда.

Благодаря удобству и эстетике эта ОС завоевала 10 % пользователей домашних персональных компьютеров и ноутбуков.

По мнению многих людей, функционал данной системы довольно специфичен и раскрывается в дизайне или архитектуре. Однако это не совсем верное утверждение, ведь Mac OS очень проста и многофункциональна. Ее непопулярность обусловлена отсутствием возможности использования на устройствах других брендов.

Отличительные характеристики:

• Платная и закрытая ОС.
• Не предназначена для игр.
• Устанавливается только на ПК и ноутбуки Apple.
• Высокая скорость работы.
• Простота использования.
• Высокий уровень безопасности.
• Надежность.
• Отлаженная координация ресурсов компьютера.

Linux

Бесплатная и открытая ОС, предназначенная для компьютеров и ноутбуков. Данная операционная система популярна в кругу небольшого количества пользователей. Трудно настраиваемый, не пригодный для игр вариант. Кроме того, игры в принципе редко разрабатываются для данной системы.

Имеется достаточно дистрибутивов Линукса, которые зачастую очень сильно различны между собой. Однако чаще всего пользователи делают выбор в сторону Ubuntu. Все дело в высокой скорости работы, приятном интерфейсе и удобстве при эксплуатации.

Наиболее популярные операционные системы

Отличительные характеристики:

• Открытая и бесплатная OC.
• Бесплатное программное обеспечение.
• Есть возможность выполнять программы от Windows при помощи эмулятора.
• Хороший уровень безопасности.
• Отличные показатели распределения ресурсов устройства.
• Не подойдет для игр.
• Отсутствие многообразия ПО.
• Трудности при настройке и использовании.
• Сложно найти информацию о решении проблем с системой.
• Ограниченная поддержка аппаратного обеспечения

iOS

ОС предназначенная для мобильных девайсов Apple. Встраивается во все смартфоны данной фирмы. Отличается удобством управления, плавностью функционирования и эстетичностью. Выступает в качестве ведущей операционной системы для смартфонов.

Выбирая новый мобильный девайс многие люди ориентируются именно на IOS. Качество ПО и обилие возможностей говорят сами за себя, поэтому данная операционная система полностью оправдывает свою популярность.

Отличительные характеристики:

• Закрытая ОС.
• Часто обновляется.
• Есть только на девайсах от Apple.
• Высокая скорость функционирования.
• Возможность управлять жестами.
• Хороший уровень безопасности.
• Огромное количество приложений.
• Отсутствуют другие магазины помимо App Store

Android

OC от компании Google, предназначенная для мобильных девайсов. Встраивается в большинство нынешних смартфонов и является наиболее популярной системой. Эта открытая ОС отличается удобством использования и славится своей многофункциональностью.

Отличительные характеристики:

• Открытая и бесплатная OC.
• Есть возможность установки приложений из альтернативных источников.
• Удобство использования.
• Огромное количество приложений.
• Устанавливается в девайсы от самых разных компаний.
• На Android довольно часто выходят обновления.
• Возможность управления жестами.
• Высокая скорость работы.
• Разнообразие оболочек/лаунчеров для управления.

Выбор подходящей операционной системы для компьютера

Чтобы определиться с конкретной ОС необходимо знать задачи, которые она должна будет выполнять. В этом смысле можно выделить несколько целей взаимодействия с ПК:

• Игры

Если вы собираетесь использовать свое устройство для игр, то лучше всего подойдет именно Windows. Данная ОС может запускать большинство современных игр и приложений. Отличный вариант для проведения времени в шутерах, стратегиях, квестах и т.д. В данной операционной системе наиболее актуальными магазинами игр будут: Steam, Оrigin, Battle. Net. Также при желании можно подключить к компьютеру игровую приставку.

• Программирование

В этой сфере самым оптимальным решением для вас станет LInux. В этой ОС очень удобно работать с интернетом, дизайном и утилитами, которые помогают осуществлять качественное программирование. В Linux существует огромное количество конфигураций, что позволит вам настроить OС под свои задачи. Кроме того, вы можете установить интерфейс, который будет внешне похож на Mac, Windows и др. Еще одним огромным плюсом этой операционной системы является то, что практически все приложения на нее являются абсолютно бесплатными.

Выбор подходящей операционной системы для компьютера

• Работа с медиаконтентом

Для работы с видео/аудио редакторами лучше всего подходит MacOS. Данная система сможет обеспечить высококачественную обработку звука, отличную скорость рендеринга видео и плавность выполнения задач. В особенности это касается iMAC или MacPRO. Кроме того, эта ОС выпускается с уже установленными программами для работы с медиаконтентом.

Теперь вы обладаете базовыми знаниями о видах операционных систем. С каждым годом технологический прогресс идет все дальше и дальше, а это значит, что ОС также будут идти в ногу со временем.

Продвижение блога — Генератор продаж

Рейтинг: 5

( голосов 2 )

Поделиться статьей

Назначение и основные функции операционных систем.

Назначение и основные функции

операционных систем.

К системному программному обеспечению относят такие программы, которые являются общими, без которых невозможно выполнение или создание других программ, операционные системы (ОС) относят к этим программам.

Системное программное обеспечение – это те программы и комплексы программ, которые являются общими для всех пользователей технически средств компьютера. Системное программное обеспечение делится на пять основных групп:

- операционные системы;

- системы управления файлами;

- интерфейсные оболочки, которые обеспечивают взаимодействие пользователя с операционной системой, и различные программные среды;

- системы программирования;

- утилиты.

На сегодняшний день операционная система представляет собой комплекс системных управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой стороны, предназначены для наиболее эффективного расходования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений. Любой программный продукт работает под управлением ОС. Ни один из компонентов программного обеспечения, за исключением самой ОС, не имеет непосредственного доступа к аппаратуре компьютера. Пользователи со своими программами также взаимодействуют через интерфейс ОС. Любые команды, прежде чем попасть в прикладную программу, сначала проходят через ОС.

Основные функции ОС:

- Прием от пользователя (или оператора) заданий, или команд, сформулированных на соответствующем языке, и их обработка. Задания могут передаваться в виде текстовых команд оператора или в форме указаний, выполняемых с помощью манипулятора (клавиатура, мышь). Эти команды связаны, прежде всего, с запуском (приостановкой, остановкой) программ, с операциями над файлами, и иные команды;

- Загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ;

- Распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти;

- Запуск программы;

- Инициализация программы (передача ей управления) и выполнение процессором  программы;

- Идентификация всех программ и данных;

- Прием и исполнение различных запросов от выполняющихся приложений. ОС умеет выполнять очень большое количество системных функций, которые могут быть запрошены из выполняющейся программы. Обращение к этим сервисам осуществляется по соответствующим правилам, которые и определяют интерфейс прикладного программирования этой ОС;

- Обслуживание всех операций ввода-вывода;

- Обеспечение работы систем управлений файлами (СУФ) и/или систем управления базами данных (СУБД), что позволяет резко увеличить эффективность всего программного обеспечения;

- Обеспечение режима мультипрограммирования, т.е. обеспечение одновременной работы многих пользователей или многих программ;

- Планирование и диспетчеризация задач в соответствии с заданными стратегией и дисциплинами обслуживания;

- Организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами;

- Для сетевых ОС характерной является функция обеспечения взаимодействия связанных между собой компьютеров;

- Защита одной программы от влияния другой, обеспечение сохранности данных, защита самой ОС от исполняющихся на компьютерных приложений;

- Аутентификация и авторизация пользователей. Под аутентификацией понимается процедура проверки имени пользователя и его пароля на соответствие тем значениям, которые хранятся в его учетной записи;

- Удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени;

- Обеспечение работы систем программирования, с помощью которых пользователи готовят свои программы;

- Предоставление услуг на случай частичного сбоя системы;

- Распределение памяти, организация виртуальной памяти.

Файловые системы. Назначение систем управления файлами – организация более удобного доступа к данным, организованным как файлы. Благодаря системам управления файлами (они могут быть разными) вместо низкоуровневого доступа к данным с указанием конкретных физических адресов нужной записи появилась возможность использовать логический доступ с указанием имени файла и записи в нем.

Любая система управления файлами (СУФ) не существует сама по себе – она разработана для работы в конкретной операционной системе и может работать с конкретной файловой системой.

СУФ выделяется в отдельную категорию программного продукта, т.к. некоторые ОС могут работать с несколькими файловыми системами, причем либо с одной из них, либо сразу с несколькими одновременно. Любая файловая система разработана для работы в конкретной ОС. 

Файл – набор данных, организованных в виде совокупности записей одинаковой структуры. Для их управления создаются соответствующие системы управления файлами. Файл рассматривается пользователями и приложениями как единое целое. Обращение к нему осуществляется по имени, которое должно быть уникальным. Ограничение доступа осуществляется на уровне файла. Пользователь может быть допущен к работе с файлом или лишен такой возможности. В сложных системах (не рассматриваемых нами) управление доступом осуществляется на уровне записи, а иногда на уровне поля записи.

Не следует путать понятия файловая система и база данных. База данных представляет собой набор связанных между собой данных. База данных спроектирована специально для использования большим количеством различных приложений. Обычно база данных служит для какого-то конкретного проекта, например, содержит совокупность данных научного исследования. Обычно разрабатывается отдельная система управления базой данных (СУБД). Изучение СУБД составят отдельный курс программы.

Файловая система – это набор спецификаций и программное обеспечение для их реализаций. Они отвечают за: -создание; -уничтожение; -организацию; -чтение; -запись; -модификацию; -перемещение; -управление доступом к файлам; управление ресурсами, которыми пользуются файлы.

Файловая система определяет способ организации данных на диске или ином носителе (CD). Для каждой ОС разрабатывается своя файловая система, например, FAT32, которая реализована на абсолютном большинстве ОС, работающих на ПК. 

Руководство по операционной системе

Автор: Лоуренс Уильямс

Часы

Обновлено 22 октября 2022 г.

Краткий обзор учебного пособия по операционной системе (ОС)

---

В этом учебном пособии по операционной системе представлены все основные и расширенные концепции операционной системы. Этот курс по операционной системе предназначен для начинающих, профессионалов, а также соискателей GATE для подготовки к экзамену. Этот учебник предоставит вам глубокие знания о каждой концепции операционной системы. В этом руководстве по разработке операционной системы содержание подробно описано, и оно решит все ваши вопросы, касающиеся ОС.

Что такое ОС?

---

Операционная система (ОС) — это программное обеспечение, которое действует как интерфейс между конечным пользователем и компьютерным оборудованием. На каждом компьютере должна быть установлена ​​хотя бы одна операционная система для запуска других программ и приложений, таких как MS Word, Chrome, игры и т. д.

Что мне следует знать?

---

Ничего! Этот учебник по основам операционной системы предназначен для абсолютных новичков.

Программа обучения операционной системе (ОС)

Введение

👉 Урок 1	Что такое операционная система? — Объяснение типов ОС, функций и примеров
👉 Урок 2	Что такое семафор? — Двоичные, счетные типы с примером
👉 Урок 3	Компоненты операционных систем — Объяснение компонентов ОС

Дополнительные материалы

👉 Урок 1	Микроядро в операционной системе — Архитектура, преимущества
👉 Урок 2	Системный вызов в ОС — Типы и примеры
👉 Урок 3	Файловые системы в операционной системе — Структура, атрибуты, тип
👉 Урок 4	Операционная система реального времени (RTOS) — Компоненты, типы, примеры
👉 Урок 5	Протокол удаленного вызова процедур (RPC) — Что такое, типы, особенности, преимущества
👉 Урок 6	Планирование ЦП — Алгоритмы планирования ЦП в операционных системах
👉 Урок 7	Управление процессами в операционной системе — Плата в ОС
👉 Урок 8	Тупик в операционной системе — Введение в тупик в ОС
👉 Урок 9	Алгоритм планирования FCFS — Что такое, пример программы
👉 Урок 10	Пейджинг в операционной системе — Пейджинг ОС с примером
👉 Урок 11	Livelock — Что такое, пример, отличие от Deadlock
👉 Урок 12	Межпроцессное взаимодействие (IPC) — Что такое межпроцессное взаимодействие?
👉 Урок 13	Алгоритм циклического планирования — обучение на примере
👉 Урок 14	Синхронизация процессов — Проблема критического раздела в ОС
👉 Урок 15	Планирование процесса — Долгосрочный, средний, краткосрочный планировщик
👉 Урок 16	Алгоритм приоритетного планирования — вытесняющий, не вытесняющий ПРИМЕР
👉 Урок 17	Управление памятью в ОС — непрерывность, подкачка, фрагментация
👉 Урок 18	Сначала самое короткое задание (SJF) — вытесняющий, не вытесняющий Пример
👉 Урок 19	Виртуальная память в ОС — что такое, подкачка по требованию, преимущества
👉 Урок 20	Алгоритм банкира в операционной системе — Что такое алгоритм банкира?

Знай отличия

👉 Урок 1	Мьютекс против семафора — в чем разница?
👉 Урок 2	Процесс и поток — в чем разница?
👉 Урок 3	Типы ОЗУ (оперативной памяти) — Описание различных типов ОЗУ
👉 Урок 4	ОЗУ и ПЗУ — в чем разница?
👉 Урок 5	DDR3 против DDR4 — нужно знать различия
👉 Урок 6	Многопоточность и многопроцессорность — в чем разница?
👉 Урок 7	Микропроцессор и микроконтроллер — в чем разница?
👉 Урок 8	Упреждающее и неупреждающее планирование — ключевые отличия
👉 Урок 9	Пейджинг и сегментация — ключевые отличия
👉 Урок 10	Программа для работы с файлами Zip — 20 лучших программ для работы с файлами Zip | Распаковать программу | Сжатие файла
👉 Урок 11	Альтернативы Winzip — 15 лучших БЕСПЛАТНЫХ альтернатив Winzip (программное обеспечение ZIP File)
👉 Урок 12	ЛУЧШИЕ операционные системы — 8 ЛУЧШИЕ операционные системы

Должен знать!

👉 Урок 1	Операционная система PDF — Руководство по операционной системе PDF для начинающих
👉 Урок 2	Вопросы на собеседовании по операционной системе — 60 основных вопросов на собеседовании по ОС
👉 Урок 3	Тест по операционной системе — MCQ по операционной системе (вопросы с несколькими вариантами ответов)

Зачем изучать операционные системы?

Вот причины для изучения Операционные системы:

• Позволяет скрыть детали аппаратного обеспечения путем создания абстракции
• Простота использования с графическим интерфейсом
• Предлагает среду, в которой пользователь может выполнять программы и приложения
• Операционная система действует как посредник между приложениями и аппаратными компонентами
• Предоставляет системные ресурсы компьютера в удобных для использования форматах

Каковы приложения операционной системы?

Ниже перечислены некоторые важные действия, которые выполняет операционная система:

• Безопасность: Операционная система предотвращает несанкционированный доступ к программам и данным.
• Контролирует производительность системы: Запись задержек между запросом услуги и ответом от системы.
• Учет заданий: Вы можете вести учет времени и ресурсов.
• Средства обнаружения ошибок: ОС помогает отслеживать сообщения об ошибках и другие средства отладки и обнаружения ошибок.
• Помогает в координации между другим программным обеспечением: Координация и назначение компиляторов, интерпретаторов, ассемблеров и другого программного обеспечения.

Особенности операционной системы:

Вот список часто встречающихся важных функций операционной системы:

• Защищенный режим и режим супервизора
• Разрешает доступ к дискам и файловым системам драйверов устройств сетевой безопасности
• Выполнение программы
• Управление памятью
• Обработка операций ввода/вывода
• Манипуляции с файловой системой
• Обнаружение ошибок и обработка
• Распределение ресурсов
• Защита информации и ресурсов

Что вы узнаете из этого учебника по ОС?

В этом руководстве по операционной системе вы изучите концепцию операционной системы, типы операционных систем, операционные системы реального времени, пейджинг, методы планирования (SJF, Round robin), системные вызовы в операционной системе, алгоритм банкира, Livelock, и запорный механизм.

Есть ли какие-либо предварительные условия для этого учебника по ОС?

Это руководство по ОС было подготовлено для абсолютных новичков. Это помогает им понять от базовых до продвинутых и промежуточных понятий, связанных с операционной системой. Однако, прежде чем изучать этот учебник по ОС, желательно, чтобы вы знали основные понятия компьютера, такие как клавиатура, мышь, монитор, ввод-вывод, основная память (ОЗУ), дополнительная память (ПЗУ) и т. д.

Кто должен учиться Операционная система?

Это руководство по ОС предназначено как для начинающих, так и для профессионалов. Изучив операционную систему, вы можете изучить возможности работы и карьеры в качестве аналитика операционных систем, программиста операционных систем. Этот учебник по ОС также разработан, чтобы помочь абитуриентам GATE подготовиться к экзаменам и полезен для таких экзаменов, как NTA UGC NET Computer Science and Applications.

7 основных функций операционной системы, которые вы должны знать [2022]

Содержание

показать

• Погружение в историю операционных систем
• Особенности операционной системы:
• 1. Защищенный режим и режим супервизора
• 2. Выполнение программы
• 3. Манипуляции с файловой системой
• 4. Обработка ввода/вывода Операции
• 5. Обработка ошибок
• 6. Распределение ресурсов
• 7. Защита информации и ресурсов
• Заключение
• Дополнительные ресурсы

смартфоны, планшеты, компьютеры, суперкомпьютеры, веб-серверы, автомобили, сетевые башни, умные часы и другие подобные устройства. Это операционная система, которая устраняет необходимость понимать язык кодирования для взаимодействия с компьютерами. Это уровень графического пользовательского интерфейса (GUI), который служит мостом между пользователем и компьютерным оборудованием. Кроме того, операционная система регулирует выполнение программ и управляет программной частью компьютера.

Погружаясь в историю операционных систем

1. В 1956 году, через двадцать лет после компьютера Z1, который стал первым компьютером, работавшим без операционной системы, была создана первая в мире операционная система для управления ленточным хранилищем.
   
2. После этого Bell Labs создала UNIX, первую многозадачную операционную систему.
   
3. В 1977 году была выпущена Apple Dos 3.3, первая дисковая операционная система.
   
4. В 1981 году Microsoft стала следующей компанией, разработавшей операционную систему DOS.
   
5. MS-DOS была объединена с графическим пользовательским интерфейсом в 1985 г. (GUI).
   
6. По состоянию на октябрь 2021 года самой последней версией Windows для ПК и планшетов является Windows 11, версия 21h3 .

Приступая к функциям операционной системы, это некоторые функции ОС

• УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОРОМ: Процесс — это программа в состоянии выполнения. Это единица работы операционной системы. Процесс может быть создан, выполнен и остановлен. Напротив, программа всегда статична и не имеет состояния. В программе может быть запущено два или более процессов. Функция управления процессами операционной системы эффективно управляет выделением ресурсов процессам. Во время построения и выполнения процесса производится выделение ресурсов, необходимых процессу.
• УПРАВЛЕНИЕ ФАЙЛАМИ: Одним из самых основных и важных компонентов любой операционной системы является управление файлами. Операционная система компьютерной системы используется для управления ее файлами. Операционная система отвечает за все файлы с различными расширениями.
• ЗАГРУЗКА : Загрузка — это процесс, который начинается, когда компьютерная система включается и выполняет ограниченный набор инструкций, хранящихся в ПЗУ, для настройки системного оборудования, его тестирования и загрузки операционной системы, чтобы компьютерная система могла выполнять дополнительные действия. задачи.
• Управление устройством : Операционная система (ОС) управляет подключением устройства через драйверы. Эта программа отслеживает все устройства, подключенные к системе. Контроллер ввода/вывода — это программное обеспечение, отвечающее за все устройства. Определяет, каким процессам разрешен доступ к устройству и как долго.
• ОБНАРУЖЕНИЕ ОШИБОК: Операционная система постоянно контролирует систему, чтобы обнаруживать ошибки и предотвращать сбои компьютерной системы.
• Координация между другим программным обеспечением и пользователями : Операционные системы также организуют и распределяют интерпретаторы, компиляторы, ассемблеры и другое программное обеспечение среди пользователей компьютеров.

В основном компьютерное программное обеспечение управляет компьютерным оборудованием. Как прикладное программное обеспечение, так и аппаратная система зависят друг от друга для работы 

Не знаете, что делать дальше?

За 3 простых шага вы можете БЕСПЛАТНО найти свою персональную дорожную карту карьеры в сфере разработки программного обеспечения

Развернуть в новой вкладке

Между аппаратным и программным обеспечением операционные системы являются посредником. Без операционной системы аппаратное и программное обеспечение не может работать должным образом.

Операционная система состоит из двух компонентов:

1. Оболочка 
2. Ядро

В компьютерной системе оба компонента используются для установления связи и управления системой. Однако между оболочкой и ядром есть существенное различие. Оболочка — это тип интерфейса, который соединяет ядро ​​и пользователя. Он позволяет всем пользователям системы общаться с ядром. Ядро — это основное сердце типичной операционной системы. Его цель состоит в том, чтобы управлять всеми обязанностями, связанными с системой.

Оболочка: Это относится к определенному пользовательскому программному обеспечению или среде, которая предоставляет пользователю интерфейс для доступа к службам операционной системы. Оболочка запускает несколько программ на основе ввода, который она получает от пользователя.

Команды оболочки, такие как mkdir, ls и другие, могут использоваться для запроса операционной системы на выполнение определенного действия (ОС).

Ядро : Ядро — это сердце операционной системы (Операционная система). Его работа заключается в отслеживании работы оборудования и компьютера. Получая доступ к различным ресурсам компьютера, таким как устройства ввода-вывода, процессор и некоторые другие ресурсы, ядро ​​просто работает как мост между любым пользователем и различными ресурсами, предоставляемыми системой.

Функции операционной системы:

Ниже перечислены наиболее важные функции операционной системы.

1. Защищенный режим и режим супервизора

Работа в двух режимах — это функция, поддерживаемая современными процессорами. Защищенный режим и режим супервизора — это два режима, доступных на ЦП с этой функциональностью, которые позволяют ядру операционной системы регулировать и изменять определенные функции ЦП. При первоначальном запуске компьютер по умолчанию находится в режиме супервизора. BIOS, загрузчик и операционная система являются первыми программами, которые запускаются на компьютере, и они имеют неограниченный доступ к оборудованию. Это необходимо, поскольку по определению инициализация защищенной среды может выполняться только вне ее. Программы в защищенном режиме могут иметь доступ только к подмножеству инструкций ЦП. Только прерывание может вернуть управление ядру, позволяя пользовательскому приложению выйти из защищенного режима. Это позволяет операционной системе сохранять полный контроль над такими вещами, как аппаратное обеспечение и доступ к памяти. Режим супервизора используется операционной системой для низкоуровневых действий, требующих полного доступа к системному оборудованию.

Переключение контекста между режимом пользователя и режимом администратора показано на изображении выше.

2. Выполнение программы

Операционные системы управляют широким спектром задач, от пользовательских приложений до системных программ, таких как диспетчер очереди печати, серверы имен и файловые серверы, среди прочего. Каждое из этих действий разбито на ряд шагов. Весь контекст выполнения включен в процесс (код для выполнения, данные для манипулирования, регистры, используемые ресурсы ОС). Основные действия операционной системы с точки зрения управления программами перечислены ниже.

1. Программа загружается в память, когда эта команда выполняется операционной системой.
   
2. Операционная система запускает программу и обрабатывает выполнение программы.
   
3. Операционная система предоставляет механизм синхронизации процессов
   
4. Операционная система также предоставляет механизм взаимодействия процессов.
   
5. Операционная система, наконец, предоставляет механизм для обработки взаимоблокировок.

3. Манипуляции с файловой системой

Файл — это контейнер для группы связанных данных. Для длительного хранения компьютеры могут хранить файлы на диске (вторичное хранилище). Магнитная лента, магнитный диск. Файловая система — это компонент операционной системы, который управляет файлами. Он предоставляет средства для хранения данных и получения доступа к содержимому файлов, включая данные и приложения. Некоторые операционные системы, такие как Ubuntu, рассматривают все как файл. Некоторые основные действия операционной системы в отношении управления файлами:0003

1. Программе необходимо прочитать файл или записать в файл
   
2. Операционная система дает программе разрешение на требуемую операцию с файлом
   
3. Только чтение, чтение-запись, отказ и другие разрешения доступны для файлы.
   
4. Пользователь может создавать/удалять папки с помощью интерфейса операционной системы.
   
5. Операционная система предлагает пользовательский интерфейс для создания и удаления папок.
   
6. Операционная система предоставляет интерфейс для создания резервных копий файловой системы.

4. Обработка операций ввода-вывода

Одной из наиболее важных функций операционной системы является управление различными устройствами ввода-вывода, такими как мыши, клавиатуры, сенсорные панели, дисководы, адаптеры дисплея, USB-устройства, Экраны с растровым отображением, светодиоды, аналого-цифровые преобразователи, выключатели, сетевые подключения, аудиовходы/выходы, принтеры и т. д. Система ввода-вывода должна принять запрос ввода-вывода приложения и отправить его на физическое устройство, затем получить ответ устройства и вернуть его приложению. Некоторые основные действия операционной системы в отношении обработки операций ввода-вывода: :-

1. Соединение между пользователем и драйверами устройств управляется операционной системой.
   
2. Хост считывает регистр ввода данных для получения ввода.
   
3. Хост записывает регистр вывода данных для доставки вывода.
   
4. Регистр состояния содержит биты, которые хост может прочитать.
   
5. Хост записывает управляющий регистр, чтобы инициировать команду или изменить режим любого устройства.

5. Обработка ошибок

В операционной системе ошибки могут возникать в любое время и в любом месте. Ошибка в ЦП, устройствах ввода-вывода или оборудовании памяти может вызвать проблемы. Ключевые действия операционной системы по обработке ошибок следующие:

1. Операционная система постоянно ищет такие проблемы, как сбой питания, сбой соединения, отсутствие бумаги в принтерах и т. д.
   
2. В худшем случае приложение Процедуры обработки ошибок заставляют пользователя выйти из системы, а система выключиться.

6. Распределение ресурсов

Когда программному обеспечению требуются ресурсы, операционная система выделяет их. Когда программа подходит к концу, ресурсы перераспределяются и перераспределяются между другими нуждающимися программами. В компьютерной системе ресурсы операционной системы представляют собой реальные или виртуальные компоненты, доступность которых ограничена. Ресурсы, такие как основная память, циклы ЦП и хранилище файлов, должны быть выделены каждому пользователю или заданию в многопользовательском или многозадачном контексте.

7. Защита информации и ресурсов

Сюда входит защита всех данных, приложений и самой операционной системы. Человеческая ошибка, враждебные программы или отдельные лица, а также существующие слабости системы могут привести к возникновению угроз. Эти атаки представляют значительный риск потери данных. Следующие меры подчеркивают важность операционной системы для защиты данных. Поддержание целостности, доступности и конфиденциальности системы — вот что такое компьютерная безопасность. Физическая безопасность системы, безопасность информации, которую она несет, и безопасность сети, в которой она функционирует, — все это уровни безопасности внутри компьютерной системы. Операционная система имеет решающее значение для обеспечения безопасности во всех этих областях.

1. Аутентификация: Аутентификация — это одна из мер безопасности, используемых операционными системами, чтобы гарантировать, что доступ к программе разрешен и действителен.

2. Резервное копирование и восстановление: Операционная система включает программные компоненты, которые позволяют пользователям создавать резервные копии или копии данных, а также восстанавливать эти резервные копии при необходимости. Эти файлы могут храниться либо за пределами сайта (что является наиболее безопасным вариантом), либо на сайте.

Заключение

В 1950-х годах были разработаны различные операционные системы, в которых компьютеры могли одновременно запускать только одно приложение. Операционные системы имеют решающее значение, потому что они отвечают за все, от управления и распределения памяти до обнаружения ввода с внешних устройств и отправки вывода на компьютерные дисплеи. Позже в том же десятилетии компьютеры поставлялись с различными программными пакетами, известными как библиотеки, которые были связаны вместе, чтобы сформировать основу сегодняшних операционных систем. Большинство современных операционных систем имеют графические пользовательские интерфейсы (GUI), которые принимают ввод с указывающих устройств. Мышь, как и стилус, являются примерами указывающих устройств. Операционная система — это часть программного обеспечения, которая управляет аппаратными и программными ресурсами компьютера, а также предоставляет общедоступные услуги компьютерным приложениям. Хотя программные приложения и оборудование могут быть напрямую связаны между собой, подавляющее большинство приложений разрабатываются в операционной системе, что позволяет им использовать общедоступную библиотеку, не беспокоясь о человеке.