Операционные системы для персонального компьютера, общие черты и различия

Операционные системы для персонального  компьютера, общие черты и различия

Оглавление

Введение ………………………………………………………………….                                           2

Глава 1. Понятие операционной системы.                                                             3

1.1Назначение и классификация операционных систем ……………………………………………                                                                          4

1.2 Требования к операционной системе ……………                                     8

1.3 Состав ОС и назначение, ее компонент …………….                                 9

1.4 Обзор  файловых систем …………………………………                                    10

Глава 2. Характеристика современных операционных систем……                 13

2.1 Операционные системы семейства Windows95, 98, МЕ Windows.……………………………………………….......                                                   16

2.2 Операционные  системы семейства Windows NT, 2000, ХР, NET, VISTA, CE ………………………………………………………………………………………                                20

Выводы и предложения ……………………………………………………….                          26

Список использованной литературы ……………………………………….                      27

Приложение …………………………………………………………………………..                         28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Современная компьютерная система  состоит из одного или нескольких процессоров, оперативной памяти, дисков, клавиатуры, монитора, принтеров, сетевого интерфейса и других устройств, то есть является сложной комплексной системой. Написание программ, которые следят за всеми компонентами, корректно  используют их и при этом работают оптимально, представляет собой крайне трудную задачу. По этой причине  компьютеры оснащаются специальным  уровнем программного обеспечения, называемым операционной системой.

Операционная система, ОС (англ. operating system) - базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит. Обычно операционная система хранится на жестком или гибком (системном) диске.

При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем  служит платформой и средой для их работы. Помимо вышеуказанных функций  ОС может осуществлять и другие, например, предоставление пользовательского  интерфейса, сетевое взаимодействие и т.п. Различают операционные системы, использующие командную строку для ввода команд и запуска программ с использованием клавиатуры, и графические операционные системы. В последних основным устройством управления является мышь или другое устройство позиционирования.

В разных моделях компьютера могут  использоваться различные операционные системы, которые отличаются ресурсами  оперативной памяти и обеспечивают разный уровень сервиса для программирования и работы с готовым программным  обеспечением.

Существуют различные операционные системы для персональных компьютеров  и серверов: ОС семейства Microsoft Windows и Windows NT, Mac OS и Mac OS X, NetWare, системы класса UNIX, и Unix-подобные (GNU/Linux).

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Понятие  операционной системы

Операционная система (ОС) - это совокупность программ, предназначенных для управления ресурсами ЭВМ, исполнения программ и организации диалога с пользователем.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера - на диске. При включении машины она считывается с диска и размещается в оперативной памяти ЭВМ. Во время работы она постоянно находится в оперативной памяти и управляет всеми компонентами вычислительной машины, выделяя нужные ресурсы для решения задач пользователя. Кроме того, она обеспечивает пользователю удобный интерфейс с прикладными программами и устройствами компьютера.

Существует два основных вида пользовательского  интерфейса: графический и интерфейс  командной строки. Последний предполагает управление ОС на уровне директив (команд). Пользователь набирает команду со всеми необходимыми параметрами, после чего ОС ее выполняет, затем набирает следующую и т.д. Недостатком данного метода является то, что пользователь должен хорошо помнить все команды ОС. Если в параметрах команды необходимо указать путь к файлу, то необходимо точно помнить и его. Любая ошибка или неточность в наборе команды приводит к ее невыполнению, и ее приходится вводить повторно.

При графическом интерфейсе пользователя все файлы представлены в виде объектов, имеющих графическое представление. Благодаря этому пользователь может манипулировать ими с помощью любого подходящего для этой цели устройства (как правило, это мышь или ее аналоги), просто наводя указатель на нужный объект и совершая требуемые манипуляции.

Команда пользователя или действие, выполняемое прикладной программой, при реализации фактически разбивается на множество элементарных операций. Назначение операционной системы состоит в том, чтобы скрыть от пользователя эти сложные и ненужные ему подробности и предоставить ему удобный для работы интерфейс. С точки зрения пользователя, ОС выступает в роли посредника между человеком и компьютером, воспринимая получаемые от него команды и организуя их выполнение.

 

 

 

1.1 Назначение и классификация операционных систем

Как известно, компьютер выполняет  действия в соответствии с предписаниями  программы, созданной на одном из языков программирования. При работе пользователя на компьютере часто возникает  необходимость выполнить операции с прикладной программой в целом, организовать работу внешних устройств, проверить работу различных блоков, скопировать информацию и т.п.

Наиболее часто используемые операции:

• запуск программы на решение;
• организация записи программы на диск и скачивание ее с диска;
• печать текста и результатов решения;
• копирование программы на другой диск;
• удаление программы с диска;
• просмотр содержимого диска и т.п. операции.

По существу, эти операции используются для работы с любой программой, воспринимаемой как единое целое. Поэтому  целесообразно из всего многообразия операций, выполняемых компьютером, выделить типовые и реализовать  их с помощью специализированных программ, которые следует принять  в качестве стандартных средств, поставляемых вместе с аппаратной частью.

Программы, организующие работу устройств  и несвязанные со спецификой решаемой задачи, вошли в состав комплекса  программ, названного операционной системой. Функции операционной системы многообразны, постоянно расширяются за счет введения дополнительных программ и модификации  старых.

Операционная система - совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.

Операционная система образует автономную среду, не связанную ни с  одним из языков программирования. Любая же прикладная программа связана  с операционной системой и может  эксплуатироваться только на тех  компьютерах, где имеется аналогичная  системная среда. Прикладные программные  средства, разработанные в среде  одной операционной системы, не могут  быть использованы для работы в среде  другой операционной системы, если нет  специального комплекса программ (конвертера), позволяющего это сделать. В таком случае говорят о программной несовместимости компьютеров.

Программа, созданная в среде  одной операционной системы, не функционирует  в среде другой операционной системы, если в ней не обеспечена возможность конвертации программ.

Для работы с операционной системой необходимо овладеть языком этой среды - совокупностью команд, структура которых определяется синтаксисом этого языка.

Операционная система выполняет  следующие функции:

• управление работой каждого блока персонального компьютера и их взаимодействием;
• управление выполнением программ;
• организацию хранения информации во вне памяти;
• взаимодействие пользователя с компьютером, т.е. поддержку интерфейса пользователя.

Обычно операционная система хранится на жестком диске, а при его  отсутствии выделяется специальный  гибкий диск, который называется системным  диском. При включении компьютера операционная система автоматически  загружается с диска в оперативную  память и занимает в ней определенное место. Операционная система создается  не для отдельной модели компьютера, а для серии компьютеров, в  структуре которых заложена и  развивается во всех последующих  моделях определенная концепция.

Любая ОС должна обеспечивать решение  двух главных задач: поддержка работы компьютерных программ и обеспечение  их взаимодействия с аппаратурой; предоставление пользователю возможности общего управления ЭВМ.

В рамках первой задачи ОС обеспечивает взаимодействие программ с внешними устройствами и друг с другом: распределение  оперативной памяти между программами, управление устройствами, обработка  ошибок и т.д. Цель управления ресурсами  заключается в том, чтобы добиться эффективного их использования, а также  освободить пользователя от необходимости  управлять ими самостоятельно.

Вторая задача решается с помощью  средств ОС, позволяющих, например, просматривать файлы и каталоги на экране дисплея, запускать программы на исполнение, устанавливать режимы работы дисплея, принтера и т. д.

В современных ЭВМ используются ОС с разной архитектурой и возможностями, требующие различных аппаратных ресурсов и предоставляющих пользователям  далеко не одинаковый уровень сервиса  при практической работе.

Скорость работы программ и выполнения операций с файлами зависит от количества информации, обрабатываемой ОС в единицу времени. Чем больше этот объем, тем быстрее выполняются  операции. Различают 16-, 32-, 64-разрадные  ОС и т.д.

В зависимости от количества одновременно обрабатываемых задач (процессов) выделяют однозначные и многозначные операционные системы.

В однозначной ОС в любой момент времени может выполняться (быть активной) только одна прикладная программа  которой представляются все ресурсы  ЭВМ. В то же время, некоторые однозадачные ОС позволяют выполнять параллельно (в фоновом режиме) одну или несколько  вспомогательных (резидентных) программ. Резидентные программы после  запуска остаются в оперативной  памяти и обычно обрабатывают операции ввода-вывода, следя за конкретными  событиями, не мешая активной задаче.

В многозадачной ОС могут одновременно выполняться несколько не зависимых друг от друга задач (процессов, программ). Многозначность основана на принципе квантования времени. Эффект одновременной работы достигается разделением процессорного времени и других ресурсов между несколькими вычислительными процессами. Операционная система выстраивает очередь из поступающих заданий, выделяет квант времени для доступа к центральному процессору каждому заданию согласно очереди. Выполнив первое задание, операционная система отсылает его в конец очереди и переходит ко второму и т. д. достоинство этого режима, по сравнению с однозначным, заключается в более эффективном использовании аппаратуры и повышении ее пропускной способности. Многозначные ОС в этом смысле предпочтительнее, но вместе с тем они и более сложные, поскольку появляется необходимость реализации механизма управления заданиями.

Многозадачные ОС при выполнении программ используют кооперативную или приоритетную многозадачность. При кооперативной многозадачности все приложения делят процессорное время, периодически опрашивая друг друга. Каждое приложение получает фактически столько процессорного времени и аппаратных ресурсов, сколько оно считает нужным.

При этом вполне возможны ситуации, когда  приложение заняло ресурс, и при  этом в ее работе возникла ошибка (программа  «зависла»). На запросы других программ (в том числе самой ОС) она  не реагирует, и чаще всего это  приводит к необходимости перезагрузки компьютера (с потерей всей несохраненной  информации).

В режиме приоритетной многозадачности  каждому приложению отводится строго определенное количество времени, и  оно не имеет возможности монопольного использования аппаратуры. В этом режиме при зависании программы  ОС может выгрузить ее из памяти, не нарушая работы других. Такие  ОС являются более стабильными, но не все программы могут работать в них.

В зависимости от количества одновременно работающего числа пользователей  различают одно- и многопользовательские  ОС.

Однопользовательская операционная система позволяет работать на компьютере в определенный момент времени только одному пользователю, в то время  как многопользовательская позволяет  запускать на одном ПК несколько  задач различным пользователям одновременно.