Операционные системы

Зачем и для чего нужна ОС в компьютере Что такое ос в компьютере

Человеку, который совсем слабо разбирается в компьютерах, а попросту – компьютерный чайник, приходилось слышать слово «windows», применяемое в контексте к компьютеру. Что такое Windows и какую роль играет в ПК?

Операционная система Windows.

Для простоты понимания, операционная система (ОС)– это самая главная программа (точнее, комплекс программ) на компьютере, автоматически запускаемая после его включения и самотестирования. Windows обеспечивает взаимодействие компьютера и пользователя в понятном для человека графическом режиме. Т.е. Windows – это посредник-переводчик между машиной и человеком.

Благодаря Windows вы можете пользоваться различными программами (офисные программы, интернет браузеры, различные музыкальные и видеоплееры и т.п.), как входящими изначально в состав этой операционной системы, так и устанавливаемыми пользователем самостоятельно. Операционная система Windows распределяет ресурсы компьютера при одновременной работе нескольких программ, обрабатывает нажатия на кнопки клавиатуры и движения мыши, совместно с видеокартой и звуковой платой выводит изображение на монитор и звук на колонки или наушники. Но самое главное для обычного пользователя – это не управление windows устройствами компьютера, а чрезвычайное удобство пользования компьютером посредством графических элементов, так называемый оконный интерфейс. Отсюда и пошло название этой ОС, в переводе с английского Windows означает окна. Окна – это основа графического интерфейса данной операционки, каждая запущенная программа открывается в своем отдельном рабочем поле, называемым окном. Окно может быть развернуто на весь экран (полноэкранный режим работы программы), иметь свои изменяемые размеры или быть вообще свернутым в невидимый режим.

Именно Windows обеспечила взрывной рост популярности ПК. Ведь раньше, для того чтобы управлять компьютером требовалось вводить множество команд с клавиатуры, что являлось уделом лишь профессионалов. С появлением и развитием Windows с ее интуитивно понятной, простой и удобной графической оболочкой, компьютер стал действительно персональным – ПК.

Операционная система Windows самая популярная в мире, она установлена на подавляющем большинстве компьютеров в мире. Под эту ОС разрабатывается почти все программы и игры. Преимущество этой системы в том, что она проста в обслуживании, недаром ее в свое время назвали системой для домохозяек.

По мере увеличения производительности компьютеров данная операционная система тоже эволюционировала от самой простой версии к самой функциональной. История развития Windows неразрывно связана с историей развития компьютеров. На момент написания статьи самыми популярными версиями являются Windows 7, Windows 8.1 и Windows 10.

Настройка звука на компьютере Подсоедините колонки к компьютеру, подключив их к соответствующему разъему (чаще всего обозначенному символом небольшого мегафона или колонок) на компьютере, ноутбуке или мониторе.

Классификация ОС

По числу одновременно выполняемых задач выделяют ОС:

— однозадачные (MS DOS, ранние версии PS DOS);

Многозадачность бывает:

— невытесняющая (Net Ware, Windows 95/98), когда активный процесс по окончании сам передает управление ОС для выбора из очереди другого процесса;

— вытесняющая (Windows NT, OS/2, UNIX) — решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимает ОС.

По числу одновременно работающих пользователей ОС делят:

— однопользовательские (MS DOS, Windows 3х, ранние версии OS/2)

— многопользовательские (UNIX, Windows 2000, NT, XP, Vista). В многопользовательских системах присутствуют средства защиты информации пользователей от несанкционированного доступа.

В настоящий момент около 90% компьютеров используют ОС Windows.

Различают четыре основных класса операционных систем:

1. Однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

2. Однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

3. Однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на «свою» задачу;

4. Многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

— программы управления вводом/выводом;

— программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

— процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

— обращаться к каталогу;

— выполнять разметку внешних носителей;

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Краткая характеристика некоторых операционных систем

ОС Linux – сетевая ОС, ядро которой разработано на базе ОС Unix. Linux распространяется в исходных кодах и применяется для создания серверов в вычислительных сетях и в Интернете.

ОС Unix – многопользовательская, многозадачная ОС, включает достаточно мощные средства защиты программ и файлов различных пользователей. ОС Unix является машинонезависимой, что обеспечивает высокую мобильность ОС и легкую переносимость прикладных программ на компьютеры различной архитектуры.

Важной особенностью и обширным набор сервисных программ, которые позволяют создать благоприятную операционную обстановку для пользователей – программистов (т.е. система особенно эффективна для специалистов – прикладных программистов).

Что такое операционная система Структура вычислительной системы

Основы операционных систем

Лекция: Введение

Операционная система (ОС)– это программа, которая обеспечивает возможность рационального использования оборудования компьютера удобным для пользователя образом. Вводная лекция рассказывает о предмете, изучаемом в рамках настоящего курса. Вначале мы попытаемся ответить на вопрос, что такоеОС. Затем последует анализ эволюцииОСи рассказ о возникновении основных концепций и компонентов современныхОС. В заключение будет представлена классификацияОСс точки зрения особенностей архитектуры и использования ресурсов компьютера.

Из чего состоит любая вычислительная система? Во-первых, из того, что в англоязычных странах принято называть словом hardware, или техническое обеспечение: процессор, память, монитор, дисковые устройства и т.д., объединенные магистральным соединением, которое называется шиной. Некоторые сведения об архитектуре компьютера имеются в приложении 1 к настоящей лекции.

Во-вторых, вычислительная система состоит из программного обеспечения. Все программное обеспечение принято делить на две части: прикладное и системное. К прикладному программному обеспечению, как правило, относятся разнообразные банковские и прочие бизнес-программы, игры, текстовые процессоры и т. п. Под системным программным обеспечением обычно понимают программы, способствующие функционированию и разработке прикладных программ. Надо сказать, что деление на прикладное и системное программное обеспечение является отчасти условным и зависит от того, кто осуществляет такое деление. Так, обычный пользователь, неискушенный в программировании, может считать Microsoft Word системной программой, а, с точки зрения программиста, это – приложение. Компилятор языка Си для обычного программиста – системная программа, а для системного – прикладная. Несмотря на эту нечеткую грань, данную ситуацию можно отобразить в виде последовательности слоев (см. рис. 1.1), выделив отдельно наиболее общую часть системного программного обеспечения – операционную систему:

Рис. 1.1.Слои программного обеспечения компьютерной системы

Что такое ос

Большинство пользователей имеет опыт эксплуатации операционных систем, но тем не менее они затруднятся дать этому понятию точное определение. Давайте кратко рассмотрим основные точки зрения.

Операционная система как виртуальная машина

При разработке ОСшироко применяется абстрагирование, которое является важным методом упрощения и позволяет сконцентрироваться на взаимодействии высокоуровневых компонентов системы, игнорируя детали их реализации. В этом смыслеОСпредставляет собой интерфейс между пользователем и компьютером.

Архитектура большинства компьютеров на уровне машинных команд очень неудобна для использования прикладными программами. Например, работа с диском предполагает знание внутреннего устройства его электронного компонента – контроллера для ввода команд вращения диска, поиска и форматирования дорожек, чтения и записи секторов и т. д. Ясно, что средний программист не в состоянии учитывать все особенности работы оборудования (в современной терминологии – заниматься разработкой драйверов устройств), а должен иметь простую высокоуровневую абстракцию, скажем представляя информационное пространство диска как набор файлов. Файл можно открывать для чтения или записи, использовать для получения или сброса информации, а потом закрывать. Это концептуально проще, чем заботиться о деталях перемещения головок дисков или организации работы мотора. Аналогичным образом, с помощью простых и ясных абстракций, скрываются от программиста все ненужные подробности организации прерываний, работы таймера, управления памятью и т. д. Более того, на современных вычислительных комплексах можно создать иллюзию неограниченного размера оперативной памяти и числапроцессоров. Всем этим занимаетсяоперационная система. Таким образом,операционная системапредставляется пользователювиртуальной машиной, с которой проще иметь дело, чем непосредственно с оборудованием компьютера.

Интерфейс

В свою очередь, компьютер является частью системы «человек — компьютер». Средства, обеспечивающие взаимосвязь между объектами этой системы, называют интерфейсом.

Аппаратный интерфейс — средства, обеспечивающие взаимодействие между устройствами компьютера. Для обеспечения совместного функционирования аппаратного обеспечения компьютера в состав ОС входят драйверы устройств — специальные программы, управляющие работой подключённых к компьютеру устройств (клавиатуры, мыши, монитора, принтера и т. д.). Каждому устройству соответствует свой драйвер, поставляемый производителем этого оборудования.

5. Клиентское программное обеспечение

Для работы с сетью на клиентских рабочих станциях должно быть установлено клиентское программное обеспечение. Это программное обеспечение обеспечивает доступ к ресур-сам, расположенным на сетевом сервере. Тремя наиболее важными компонентами клиентского программного обеспечения являются редиректоры (redirector), распределители (desig-nator) и имена UNC (UNC pathnames).

Редиректор – сетевое программное обеспечение, которое принимает запросы вво-да/вывода для удаленных файлов, именованных каналов или почтовых слотов и затем пере-назначает их сетевым сервисам другого компьютера. Редиректор перехватывает все запросы, поступающие от приложений, и анализирует их.

Фактически существуют два типа редиректоров, используемых в сети:

• клиентский редиректор (client redirector)
• серверный редиректор (server redirector).

Оба редиректора функционируют на представительском уровне модели OSI. Когда клиент делает запрос к сетевому приложению или службе, редиректор перехватывает этот запрос и проверяет, является ли ресурс локальным (находящимся на запрашивающем ком-пьютере) или удаленным (в сети). Если редиректор определяет, что это локальный запрос, он направляет запрос центральному процессору для немедленной обработки. Если запрос пред-назначен для сети, редиректор направляет запрос по сети к соответствующему серверу. По существу, редиректоры скрывают от пользователя сложность доступа к сети. После того как сетевой ресурс определен, пользователи могут получить к нему доступ без знания его точно-го расположения.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Тенденции развития умных устройств в 2020 году

Модернизация гаджетов традиционно проводится в нескольких направлениях, причем целями улучшения обычно становятся расширение функционала и облегчение процесса эксплуатации устройств. В частности, в 2020 году производители smart-девайсов обращают основное внимание на такие аспекты:

• Упрощение голосового управления. Гаджеты постепенно начинают понимать большее количество команд, за счет чего процесс управления занимает меньше времени и не требует дополнительного физического контакта с умными устройствами.
• Обучаемость. Важнейшая характеристика, предполагающая автоматизированное построение и реализацию каких-либо действий на основании более ранних запросов пользователей. В качестве примера можно привести климатическую систему, самостоятельно приводящую температуру к оптимальному значению на основании показателей датчиков и предыдущих действий владельца недвижимости. Или же автоматическое изменение громкости звука аудиосистемы при наступлении конкретного времени. Сюда же относится опция отправки сигнала в специальный диспетчерский центр, если у владельца гаджета внезапно ухудшается самочувствие.
• Уменьшение габаритов при повышении функциональности. Производители стремятся создавать более эргономичные и удобные гаджеты (утверждение не относится к устройствам фиксированных размеров), сохраняя их функционал или (в идеале) добавляя дополнительные опции.
• Гипоаллергенность и экологичность гаджетов. Безопасность использования девайсов имеет весомое значение для здоровья человека, поэтому разработчики уделяют вопросу максимум внимания. Все новые модели в обязательном порядке проходят строжайшие тесты, результаты которых становятся известны всем интересующимся покупателям.
• Популяризация гаджетов для питомцев. Ранее люди тратили много времени на наблюдение и уход за домашними животными. Современные умные устройства позволяют автоматизировать этот процесс. Например, умная кормушка заботится о своевременной кормежке питомца и отправляет отчеты, а трекеры-ошейники и видеокамеры позволяют контролировать передвижения любимцев в удаленном режиме.

Важным обстоятельством является внедрение умных систем на уровне городов. В основном это относится к реализации проектов по видеонаблюдению, логистике и контролю работы коммуникаций. Правда, все это внедряется преимущественно в развитых азиатских странах (Япония, Сингапур, Китай), но повсеместное распространение умных систем в других государствах является вопросом времени.

То же самое касается массового внедрения персональных мобильных гаджетов. Многие ведущие компании оснащают такими устройствами ключевых сотрудников. Особую актуальность такое решение приобрело в сфере логистики, где постоянное наблюдение и своевременное реагирование играют первостепенную роль.

Посмотреть краткий обзор некоторых интересных новинок Xiaomi можно в нижеразмещенном видео.

Контрольные вопросы

1. Какие основные блоки образуют структуру компьютера и как они связаны с этапами обработки информации?

2. Какова роль процессора персонального компьютера в обработке информации?

3. Что такое принцип программного управления?

4. Каковы назначение и основные компоненты системного блока?

5. Какие виды корпусов системного блока вам известны?

6. Для чего нужна системная плата?

7. Каково назначение системной шины в персональном компьютере?

8. В чем состоит аналогия между системной шиной и транспортными магистралями?

9. Какие вы знаете характеристики системной шины?

10. Что такое порт компьютера? Какие виды портов бывают и в чем их различие?

11. Зачем нужны платы расширения?

12. Для чего необходимо иметь слоты расширения?

13. В чем состоит принцип открытой архитектуры?

14. Что вам известно из художественной литературы, научно-популярных изданий, из телевизионных передач и кинофильмов о возможностях и использовании компьютеров будущего?