1. Операционная система: назначение и классификация операционных систем. Общая характеристика и основные механизмы операционной системы Windows. Системное программное обеспечение. Обработка тестовой информации
Системное программное обеспечение. Обработка тестовой информации
реферат
Назначение операционной системы:
Операционная система (ОС) — комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) (Вычислительная система — взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации) и удобства работы с ней.
Назначение ОС — организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач.
Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса (Интерфейс — совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающих их эффективное взаимодействие) между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.
В программном обеспечении ВС операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет планирование и контроль всего вычислительного процесса. Любая из компонентов программного обеспечения обязательно работает под управлением ОС.
Классификация операционных систем:
Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.
Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.
В зависимости от особенностей использованного алгоритма управления процессором, операционные системы делят на многозадачные и однозадачные, многопользовательские и однопользовательские, на системы, поддерживающие многонитевую обработку и не поддерживающие ее, на многопроцессорные и однопроцессорные системы.
По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:
1. однозадачные;
2. многозадачные.
Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.
Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.
Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности:
1. системы пакетной обработки;
2. системы разделения времени;
3. системы реального времени.
Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью и критерием эффективности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность.
Системы разделения времени призваны исправить основной недостаток систем пакетной обработки — изоляцию пользователя-программиста от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю системы разделения времени предоставляется терминал, с которого он может вести диалог со своей программой.
Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами.
Критерием эффективности для систем реального времени является их способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия). Это время называется временем реакции системы, а соответствующее свойство системы — реактивностью.
Некоторые операционные системы могут совмещать в себе свойства систем разных типов, например, часть задач может выполняться в режиме пакетной обработки, а часть — в режиме реального времени или в режиме разделения времени. В таких случаях режим пакетной обработки часто называют фоновым режимом.
По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:
1. однопользовательские;
2. многопользовательские.
Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.
Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов:
1. невытесняющая многозадачность;
2. вытесняющая многозадачность.
Основным различием между вытесняющим и невытесняющим вариантами многозадачности является степень централизации механизма планирования процессов. В первом случае механизм планирования процессов целиком сосредоточен в операционной системе, а во втором — распределен между системой и прикладными программами. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим активным процессом.
На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована.
По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди перечисленных типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные. В любом случае специфика аппаратных средств, как правило, отражается на специфике операционных систем.
Основные функции и назначение операционной системы
Современный мир трудно представить себе без использования компьютерной или мобильной техники. Она сегодня присутствует повсеместно. Все такие устройства работают под управлением операционных систем. Но что представляет собой любая ОС, каковы назначение и функции операционной системы? К сожалению, большинство рядовых пользователей четко на этот вопрос ответить не могут. Поэтому далее предлагается рассмотреть некоторые аспекты, связанные и с пониманием структуры ОС, и с ее функциями.
Если несколько вникнуть в сам термин «операционная система», даже человек, не имеющий абсолютно никакого отношения к компьютерной технике, сразу сможет определить, что это такое.
Раз система операционная, значит, она выполняет какие-то операции. Но какие?
Основное назначение операционной системы, если говорить в двух словах, сводится к тому, что в конечном счете она является средством взаимодействия пользователя с компьютером, аппаратной и софтверной части и программных компонентов между собой. Иными словами, здесь речь идет об организации и контроле вычислительных процессов с задействованием тех или иных компонентов, предназначенных для выполнения конкретных задач (пользовательских, системных и т. д.).
Сравнить любую ОС можно с неким посредником между всеми компонентами, которые осуществляют взаимодействие на всех уровнях исключительно через обращение к операционной системе, ее модулям и инструментам. Без нее ни установленное оборудование (не считая некоторых периферийных устройств), ни программы работать не будут. В качестве еще одного сравнения можно привести самый обычный автомобиль, у которого нет двигателя. Основные компоненты вроде кузова, колес или коробки передач имеются, водитель исполняет роль пользователя, а без двигателя ехать машина все равно не хочет.
Так и тут.
Типы операционных систем
Оставим пока вопросы, связанные с назначением операционной системы компьютера, и рассмотрим, какие бывают ОС. Для них принято несколько базовых классификаций, в зависимости от разных объединяющих признаков.
Так, по типу пользовательского интерфейса и организации вычислительных процессов очень часто делается разделение на системы, созданные на основе объектно-ориентированного программирования в виде коммерческих систем Windows и MacOSX, DOS- и UNIX-подобные ОС (Linux, Solaris и т. д.), которые, кстати, являются бесплатными, имеют открытый исходный код и распространяются по лицензии GNU, что означает возможность их изменения другими разработчиками программного обеспечения или энтузиастами программирования, например, с целью модернизации.
Впрочем, если взять любую модификацию Linux, назначение операционной системы все равно останется тем же, что было описано в общем порядке.
С другой стороны, все операционные системы разделяют на четыре категории: однопользовательские (одно- и многозадачные) и аналогичные многопользовательские.
Для понимания такой классификации, пожалуй, особые пояснения не нужны. Единственное, что стоит отметить, так это многозадачность в однопользовательских ОС. К тому, что мы наблюдаем, например, в Windows, она не имеет практически никакого отношения, а сводится в основном только к обмену данными между пользователем и машиной с последующим выводом результатов на печать.
Теперь давайте рассмотрим основные компоненты, которые присутствуют в ОС любого типа. Главными составляющими считаются такие:
- ядро;
- командный процессор;
- драйвера;
- сервисные инструменты.
Если говорить об основном функционале, здесь можно выделить такие направления:
- организация загрузки в оперативную память и выполнение программ любого уровня;
- управление ОЗУ на уровне распределения ее между запускаемыми процессами, в том числе и организация работы виртуальной памяти;
- управление доступом к энергозависимым компонентам компьютера и периферийным устройствам;
- работа с сетями и сетевыми протоколами;
- обеспечение функционирования пользовательского интерфейса.
Иногда в качестве дополнительных функций приводятся еще многозадачность (параллельное или псевдопараллельное выполнение нескольких задач), распределение системных ресурсов между процессами и службами с организацией приоритетов доступа, обеспечение бесперебойного взаимодействия между отдельными процессами, обеспечение безопасности самой ОС и пользовательских данных и т. д.
Взаимосвязь с первичной системой ввода/вывода
Несмотря на то что современные операционные системы умеют многое, тем не менее не могут обойтись без первичных модулей BIOS (или современных UEFI). Почему так?
Да только потому, что первичная система ввода/вывода содержит базовую информацию обо всех «железных» компонентах, установленных на компьютере (точнее, подключенных к материнской плате), и сразу после подачи питания еще перед непосредственным стартом основной операционной системы производит проверку их работоспособности, и только потом передает управление компьютером загрузчику ОС. Все обладатели стационарных терминалов знают, что в момент включения компьютера раздается звук из системного динамика.
Одиночный сигнал как раз и свидетельствует о том, что с установленным оборудованием все в порядке (в противном случае сигналов может быть несколько, а их последовательности и количество могут выявить, какой именно компонент компьютера не работает, работает неправильно, поврежден или отсутствует). В некотором смысле BIOS тоже можно назвать своего рода операционной системой, назначение которой сейчас состоит в тестировании «железа» и сохранении информации о нем. Несколько раньше, когда использовались еще DOS-системы, BIOS содержал и инструмент старта загрузчика этих ОС.
Графический интерфейс
Первое, что видит пользователь после полной загрузки системы — основной графический интерфейс с «Рабочим столом», панелями и кнопками. Назначение операционной системы Windows с такой организацией внешнего вида ОС сводится к тому, чтобы пользователь мог максимально быстро и просто получить доступ к нужным ему функциям системы или установленным программам.
Во всех ОС, которые были разработаны с использованием объектно-ориентированного программирования на основе языка С+/++, основное управление осуществляется с использованием клавиатуры и манипуляторов (мыши, джойстики, тачпады, геймпады и т.
д.), что самым кардинальным образом отличается от непосредственного ввода команд по типу DOS-систем (хотя в тех же ОС Windows любого поколения имеется похожий инструмент в виде командной строки).
Ядро
Ядро представляет собой базовый модуль, ответственный за организацию и управление файловой системой, а проще говоря, обеспечивает обмен данными между устройствами разных типов, включая и периферию.
Если говорить проще, это инструмент обеспечения взаимодействия аппаратной части («железа») на основе установленных драйверов с другими системными или пользовательскими приложениями.
Командный процессор
Говоря о назначении операционной системы в общих чертах, нельзя обойти стороной и командный процессор, иногда называемый еще интерпретатором, который либо запрашивает, либо выполняет пользовательские команды, либо и то и другое. Это может быть все что угодно. Тот же вывод разного рода сообщений, в которых пользователю предлагается выбор какого-то действия, и есть самое простое проявление работы этого процессора.
С другой стороны, пользователь и сам может инициировать запрос на выполнение какой-то команды, например, в виде обычного запуска установленного приложения.
Драйверы устройств
Драйверы, устанавливаемые для оборудования любого типа (хоть «железного», хоть виртуального), выполняют одну из самых важных функций в системе – обеспечение корректной работы любого установленного оборудования (аппаратного комплекса). Без них – никуда.
Если рассматривать операционные системы Windows, они тестируют присутствующие компоненты еще в процессе собственной установки и инсталлируют необходимое управляющее программное обеспечение (но только из своей базы драйверов). Но такой подход достаточно часто оказывается неэффективным, поскольку в компьютерной системе могут присутствовать нестандартные устройства или оборудование, производитель которого у корпорации Microsoft поддержки не имеет. Тем не менее сами системы, несмотря на невозможность установки необходимого драйвера, все равно определяют такие устройства по специальным идентификаторам VEN (Vendor – производитель) и DEV (Device – устройство).
Если знать их, найти в Интернете нужный драйвер, который будет максимально соответствовать установленному компоненту, не определенному системой, труда не составит.
Сервисные модули
Как уже говорилось, назначение операционной системы состоит еще и в том, чтобы производить обслуживание и ее самой, и используемых ею компонентов компьютера.
Так, в качестве самого простого примера можно привести инструменты проверки, очистки и дефрагментации жесткого диска, тестирования сетевых подключений, скажем, на основе применения команды ping, проведения некоторых операций с файлами и папками (архивирование, сжатие и т. д.).
Справочная система
Наконец, несколько слов об использовании справки. Эта система предназначена для быстрого получения ответа на интересующий пользователя конкретный вопрос. Если раньше доступ можно было получить только ко всему справочному каталогу (F1), со временем в тех же системах Windows появилась возможность поиска нужного раздела с конкретизацией вопроса.
Кроме того, можно воспользоваться системой подсказок и рекомендаций, что может существенно облегчить работу с каким-то приложением или системным инструментом.
Краткий итог
Если подвести итог и сделать некоторые базовые выводы, можно отметить, что назначение программы «Операционная система» (а это, по большому счету, именно программа, ну или, если хотите, набор программ) сводится к обеспечению упрощенного взаимодействия пользователя с компьютером (для чего, собственно, все ОС и разрабатывались) за счет сокрытия выполнения фоновых процессов и осуществления связей между всеми компонентами программно-аппаратного комплекса на любом уровне.
Основные функции Windows — hmhub
1st Sem Computer Notes
by Bhavya
Последнее обновление 7 сентября 2021 г. и опубликовано Microsoft. Он позволяет хранить файлы, запускать программное обеспечение, играть в игры, смотреть видео и подключаться к Интернету.
Microsoft Windows была впервые представлена с версией 1.
0 10 ноября 1983. После этого было выпущено более дюжины версий Windows, включая текущую версию Windows 10.
Почему Microsoft Windows называется Windows?
До выпуска Microsoft Windows пользователи Microsoft привыкли к однозадачной командной строке операционной системы MS-DOS. Поскольку Microsoft называет большинство своих продуктов одним словом, ей нужно было слово, которое лучше всего описывало бы ее новую операционную систему с графическим интерфейсом. Microsoft выбрала «Windows» из-за нескольких окон, которые позволяют запускать разные задачи и программы одновременно. Поскольку вы не можете зарегистрировать торговую марку с таким общим именем, как «Windows», оно официально известно как «Microsoft Windows». Первой версией Microsoft Windows была версия 1.0, выпущенная в 1985.
Как правило, окно является основной частью компьютерного GUI (графического пользовательского интерфейса). Окно — это область дисплея, содержащая одно запущенное приложение. Окно может быть перемещено, изменено, скрыто или развернуто по желанию пользователя.
Операционная система Microsoft Windows названа в честь этого элемента пользовательского интерфейса.
Основные функции Windows
Основные пять основных функций любого окна:
1. Интерфейс между пользователем и оборудованием:
ОС обеспечивает интерфейс между пользователем и машиной. Этот интерфейс может быть графическим пользовательским интерфейсом (GUI), в котором пользователи щелкают элементы на экране для взаимодействия с ОС, или интерфейсом командной строки (CLI), в котором пользователи вводят команды в интерфейсе командной строки (CLI), чтобы указать операционной системе заниматься вещами.
2. Координация аппаратных компонентов:
ОС позволяет координировать аппаратные компоненты. Каждое аппаратное устройство говорит на своем языке, но операционная система может общаться с ними через специальное программное обеспечение для перевода, называемое драйверами устройств. Каждый аппаратный компонент имеет разные драйверы для операционных систем.
Эти драйверы обеспечивают успешную связь между другим программным обеспечением и оборудованием.
3. Обеспечение среды для работы программного обеспечения:
ОС обеспечивает среду для работы программных приложений. Прикладное программное обеспечение — это специальное программное обеспечение, которое используется для выполнения определенной задачи. В операционных системах с графическим интерфейсом, таких как Windows и macOS, приложения работают в согласованной графической среде рабочего стола.
4. Обеспечьте структуру для управления данными:
ОС отображает структуру/каталоги для управления данными. Мы можем просматривать списки файлов и папок и манипулировать этими файлами и папками, например (перемещать, копировать, переименовывать, удалять и многое другое).
5. Отслеживание состояния и функциональности системы:
ОС отслеживает состояние оборудования нашей системы, давая нам представление о том, насколько хорошо (или плохо) оно работает.
Мы можем видеть, насколько загружен наш процессор, или как быстро наши жесткие диски извлекают данные, или сколько данных отправляет наша сетевая карта и т. д., а также отслеживает активность системы на наличие вредоносных программ
⬇️ PDF 📄
Microsoft Windows | История, версии и факты
- Ключевые люди:
- Алан Кей
- Связанные темы:
- Виндоус виста Windows 7 Windows XP Windows 8 Windows 10
Просмотреть весь связанный контент →
Microsoft Windows , также называемая Windows и Windows OS , компьютерная операционная система (ОС), разработанная корпорацией Microsoft для работы персональных компьютеров (ПК). Обладая первым графическим пользовательским интерфейсом (GUI) для IBM-совместимых ПК, ОС Windows вскоре стала доминировать на рынке ПК. Примерно 90 процентов компьютеров работают под управлением той или иной версии Windows.
Первая версия Windows, выпущенная в 1985 году, представляла собой просто графический интерфейс, предлагаемый как расширение существующей дисковой операционной системы Microsoft, или MS-DOS.
Викторина «Британника»
Компьютеры и операционные системы
Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.
В последующих версиях были представлены расширенные функциональные возможности, в том числе собственные программы Windows File Manager, Program Manager и Print Manager, а также более динамичный интерфейс. Microsoft также разработала специализированные пакеты Windows, включая сетевую Windows для рабочих групп и мощную Windows NT, предназначенные для предприятий.
В выпуске Windows XP 2001 года Microsoft объединила различные пакеты Windows под одним баннером, предложив несколько выпусков для потребителей, предприятий, разработчиков мультимедиа и других. Windows XP отказалась от давно используемого ядра Windows 95 (основной программный код) в пользу более мощной кодовой базы и предложила более практичный интерфейс и улучшенное управление приложениями и памятью. На смену очень успешному стандарту XP в конце 2006 года пришла Windows Vista, которая столкнулась с трудностями при развертывании и встретила значительное сопротивление рынка, быстро завоевав репутацию большой, медленной и ресурсоемкой системы. Отвечая на разочаровывающую скорость распространения Vista, Microsoft в 2009 г.выпустила Windows 7, ОС, интерфейс которой был похож на интерфейс Vista, но была встречена с энтузиазмом из-за заметного улучшения скорости и скромных системных требований.