Яку операційну систему вибрати: Windows чи Mac OS X? Види операційних систем
частиною програмного забезпечення, що найбільш тісно взаємодіє з апаратною частиною комп'ютера, є системне програмне забезпечення і, перш за все операційна система.
Операційна система відіграє роль посередника між користувачем, програмами та обладнанням комп'ютера. Вона забезпечує можливість запуску програм, підтримує працездатність пристроїв, надає засоби перевірки та налаштування різних компонентів. Чим гнучкіша і багатофункціональніша операційна система, тим більше можливостей вона надає, тим зручніше працювати з комп'ютером.
Операційна система (ОС)- це комплекс (набір) програм, який забезпечує взаємодію всіх пристроїв ЕОМ та дозволяє користувачеві здійснювати загальне управлінняЕОМ.
Головне призначення ОС- Управління ресурсами, а основні ресурси, якими вона управляє, - це апаратура комп'ютера. ОС управляє обчислювальним процесом та інформаційним обміном між процесором, пам'яттю, зовнішніми пристроями.
Оскільки всі пристрої комп'ютера працюють одночасно, ОС забезпечує поділ ресурсів, запобігаючи цим небезпеку виникнення конфліктних ситуацій між компонентами обчислювальної системи, здатних призвести до збою в роботі, втраті або спотворенні інформації.
ОС реалізує багато різних функцій, в тому числі:
Створює робоче середовище і підтримує інтерфейс користувача;
Забезпечує виконання команд користувача та програмних інструкцій;
Керує апаратними засобами комп'ютера;
Забезпечує поділ апаратних ресурсів між програмами;
Планує доступ користувачів до загальних ресурсів;
Забезпечує виконання операцій введення-виведення, зберігання інформації та управління файловою системою;
Здійснює відновлення інформації у разі апаратних збоїв та програмних помилок.
Розвиток операційних систем завжди йшло за розвитком апаратури.
Операційна система - це комплекс взаємозалежних системних програм, призначення якого - організувати взаємодію користувача з комп'ютером та виконання всіх інших програм.
Операційна система виконує роль сполучної ланки між апаратурою комп'ютера, з одного боку, і програмами, що виконуються, а також користувачем, з іншого боку.
Операційну систему складають:
Керуюча програма;
Набір утиліт, необхідних експлуатації операційної системи.
Операційна система зазвичай зберігається в зовнішньої пам'ятікомп'ютера – на диску. Під час увімкнення комп'ютера вона зчитується з дискової пам'яті та розміщується у ОЗУ. Цей процес називається завантаженням операційної системи.
До функцій операційної системи входить:
Здійснення діалогу з користувачем;
Введення-виведення та управління даними;
Планування та організація процесу обробки програм;
Розподіл ресурсів (оперативної пам'яті та кешу, процесора, зовнішніх пристроїв);
Запуск програм виконання;
всілякі допоміжні операції обслуговування;
Передача інформації між різними внутрішніми пристроями;
Програмна підтримка роботи периферійних пристроїв (дисплея, клавіатури, принтера та ін.).
Операційну систему можна назвати програмним продовженням пристрою керування комп'ютера. Операційна система приховує від користувача складні непотрібні подробиці взаємодії з апаратурою, утворюючи прошарок між ними. Внаслідок цього люди звільняються від дуже трудомісткої роботи з організації взаємодії з апаратурою комп'ютера.
Вимоги до сучасних операційних систем:
Сумісність - ОС повинна включати засоби виконання додатків, підготовлених інших ОС;
Перенесення - забезпечення можливості перенесення ОС з однієї апаратної платформи на іншу;
Надійність і стійкість до відмов - передбачає захист ОЗ від внутрішніх і зовнішніх помилок, збоїв відмов;
Безпека – ОС має містити засоби захисту ресурсів одних користувачів від інших;
Розширюваність - ОС має забезпечувати зручність внесення наступних змін та доповнень;
Продуктивність - система повинна мати достатню швидкодію.
Класифікація ОС
За кількістю одночасно виконуваних завдань виділяють ОС:
Однозадачні (MS DOS, ранні версії PS DOS);
Багатозадачність буває:
Невитісняюча (Net Ware, Windows 95/98), коли активний процес по закінченні сам передає керування ОС для вибору з черги іншого процесу;
Витіснюючий (Windows NT, OS/2, UNIX) - рішення про перемикання процесора з одного процесу на інший приймає ОС.
За кількістю одночасно працюючих користувачів ОС ділять:
Однокористувацькі (MS DOS, Windows 3х, ранні версії OS/2)
Розраховані на багато користувачів (UNIX, Windows 2000, NT, XP, Vista). У розрахованих на багато користувачів системах присутні засоби захисту інформації користувачів від несанкціонованого доступу.
Зараз близько 90% комп'ютерів використовують Windows.
Розрізняють чотири основні класи операційних систем:
1. Однокористувацькі однозадачні, які підтримують одну клавіатуру і можуть працювати тільки з однієї (у даний момент) Завданням;
2. Однокористувацькі однозадачні з фоновою печаткою, які дозволяють окрім основного завдання запускати одну додаткову задачу, орієнтовану, як правило, на виведення інформації на друк. Це прискорює роботу при видачі великих обсягів інформації на друк;
3. Однокористувацькі багатозадачні, які забезпечують одному користувачеві паралельну обробку кількох завдань. Наприклад, до одного комп'ютера можна підключити кілька принтерів, кожен з яких працюватиме на "своє" завдання;
4. Багатокористувацькі багатозадачні, що дозволяють на одному комп'ютері запускати кілька завдань кільком користувачам. Ці ОС дуже складні та потребують значних машинних ресурсів.
Операційна система для персонального комп'ютера, орієнтованого на професійне застосування, має містити такі основні компоненти:
Програми управління введенням/виводом;
Програми, що керують файловою системою та планують завдання для комп'ютера;
Процесор командної мови, який приймає, аналізує та виконує команди, адресовані операційній системі.
Кожна операційна система має свою командну мову, яка дозволяє користувачеві виконувати ті чи інші дії:
Звертатись до каталогу;
Виконувати розмітку зовнішніх носіїв;
Запускати програми;
Інші дії.
Аналіз та виконання команд користувача, включаючи завантаження готових програм із файлів в оперативну пам'ять та їх запуск, здійснює командний процесор операційної системи.
Для керування зовнішніми пристроями комп'ютера використовуються спеціальні системні програми- Драйвери. Драйвери стандартних пристроївутворюють разом базову систему вводу-виводу (BIOS), яка зазвичай заноситься в постійне ЗУ комп'ютера.
Коротка характеристика деяких операційних систем
ОС Linux - мережна ОС, ядро якої розроблено з урахуванням ОС Unix. Linux розповсюджується у вихідних кодах і застосовується для створення серверів у обчислювальних мережах та в Інтернеті.
ОС Unix - розрахована на багато користувачів, багатозадачна ОС, включає досить потужні засоби захисту програм і файлів різних користувачів. ОС Unix є машинонезалежним, що забезпечує високу мобільність ОС та легку переносимість прикладних програм на комп'ютери різної архітектури.
Важливою особливістю та широким набір сервісних програм, які дозволяють створити сприятливу операційну обстановку для користувачів – програмістів (тобто система особливо ефективна для фахівців – прикладних програмістів).
Операційна система: призначення та склад
На IBM-сумісних персональних комп'ютерах використовуються операційні системи корпорації Microsoft Windows 9х/МЕ, операційна система Linux, що вільно розповсюджується. На персональних комп'ютерах фірми Apple використовуються різні версії операційної системи Mac OS. На робочих станціях та серверах найбільшого поширення набули операційні системи Windows NT/2000/XP та UNIX.
Операційні системи різні, але їх призначення та функції однакові. Операційна система є базовою та необхідною складовою програмного забезпечення комп'ютера, без неї комп'ютер не може працювати в принципі.
Операційна система забезпечує спільне функціонування всіх пристроїв комп'ютера та надає користувачеві доступ до його ресурсів.
Сучасні операційні системи мають складну структуру, кожен елемент якої виконує певні функції управління комп'ютером.
Керування файловою системою. p align="justify"> Процес роботи комп'ютера в певному сенсі зводиться до обміну файлами між пристроями. В операційній системі є програмні модулі, які керують файловою системою.
Командний процесор. До складу операційної системи входить спеціальна програма - командний процесор, - яка запитує користувача команди і виконує їх.
Користувач може дати команду запуску програми, виконання будь-якої операції над файлами (копіювання, видалення, перейменування), виведення документа на друк тощо. Операційна система має цю команду виконати.
Драйвери пристроїв. До магістралі комп'ютера підключаються різні пристрої(Дисководи, монітор, клавіатура, миша, принтер та ін.). Кожен пристрій виконує певну функцію (введення інформації, зберігання інформації, виведення інформації), причому технічна реалізація пристроїв істотно відрізняється.
До складу операційної системи входять драйвери пристроїв, спеціальні програми, які забезпечують керування роботою пристроїв та узгодження інформаційного обміну з іншими пристроями, а також дозволяють проводити налаштування деяких параметрів пристроїв. Кожному пристрою відповідає власний драйвер.
Технологія "Plug and Play" (підключи та грай) дозволяє автоматизувати підключення до комп'ютера нових пристроїв та забезпечує їх конфігурування. В процесі установки Windowsвизначає тип і конкретну модельвстановленого пристрою та підключає необхідний для його функціонування драйвер. Під час увімкнення комп'ютера здійснюється завантаження драйверів в оперативну пам'ять.
Користувач має можливість вручну інсталювати або перевстановити драйвери.
Графічний інтерфейс. Для спрощення роботи користувача до складу сучасних операційних систем, і зокрема до складу Windows, входять програмні модулі, що створюють графічний інтерфейс користувача. В операційних системах із графічним інтерфейсом користувач може вводити команди за допомогою миші, тоді як у режимі командного рядкапотрібно вводити команди за допомогою клавіатури.
Сервісні програми До складу операційної системи входять також сервісні програми або утиліти. Такі програми дозволяють обслуговувати диски (перевіряти, стискати, дефрагментувати і так далі), виконувати операції з файлами (архівувати і так далі), працювати в комп'ютерних мережахі так далі.
Довідкова система. Для зручності користувача до складу операційної системи зазвичай входить довідкова система. Довідкова система дозволяє оперативно отримати необхідну інформацію як про функціонування операційної системи в цілому, так і роботу її окремих модулів.
У нових комп'ютерних користувачів зазвичай виникає безліч питань, на які необхідно отримати відповіді у найбільш зрозумілій та доступній формі. Одним із них є наступний: "Що таке операційна система?". Давайте розберемося у ньому.
Що таке і в чому полягає її призначення?
Вона являє собою спеціалізовану оболонку, призначену для управління комп'ютером, запуску програм, забезпечення ефективного захисту даних, що зберігаються на комп'ютері, виконання різноманітних сервісних функцій за запитами від програм і користувачів. Послугами користується будь-яка програма, тому робота може здійснюватись виключно під керуванням певної ОС. Тільки під час виконання цієї умови можна розраховувати на злагоджену діяльність комп'ютера.
Обов'язкові частини, що входять до складу:
Ядро, яке є командним інтерпретатором, тобто своєрідним перекладачем, що переносить запити від користувачів або програм у зрозумілий для фізичних компонентів комп'ютера вигляд;
Спеціалізовані програмні компоненти, орієнтовані управління різноманітними пристроями, які у склад комп'ютера, їх прийнято називати драйверами;
Тобто зручна оболонка, за допомогою якої здійснюється основне спілкування.
Що таке операційна система та що входить до її складу?
ОС є комплекс, сформований з пов'язаних між собою програм, який призначений для організації зручної взаємодії користувача та комп'ютера, а також для виконання інших програм. Важливо розуміти, що установка другої операційної системи можлива тільки на іншій, оскільки у кожної з них є власні модуліта компоненти. Можна розглянути структуру ОС, яка складається із цілком конкретних компонентів та модулів:
Ядро системи або базовий модуль призначений для керування роботою програми та файлової системи, забезпечуючи зручний доступ до неї, а також обмін файлами між периферійними пристроями;
Командний процесор створений для розшифровки і виконання команд, які надходять зазвичай за допомогою клавіатури;
Драйвери призначені для забезпечення узгодженості роботи пристроїв і процесора, вони необхідні у зв'язку з тим, що кожен з периферійних пристроїв обробляє інформацію по-різному різною швидкістю;
Утиліти, що являють собою додаткові сервісні програми, що роблять процес спілкування користувача з комп'ютером багатостороннім і максимально зручним.
Якщо з тим, що таке операційна система, все більш менш зрозуміло, то можна розглянути питання, пов'язані з її завантаженням. Файли, що входять до складу ОС, зберігаються на диску. Відомо, що для виконання програм вони мають перебувати в оперативній пам'яті. Для початку має бути виконана програма завантаження, що спочатку відсутня в оперативній пам'яті. І тут є вихід - ОС поетапно завантажується на оперативну пам'ять.
Перший відрізок системи завантажується з постійного пристрою, де знаходяться всі програми тестування блоків живлення ПК. Вони виконуються моментально після надходження перших струмових імпульсів. У цей час на початковому секторі диска запускається програма завантаження, бере управління на себе. Ця програма шукає базовий модуль ОС, а потім передає йому управління. Завантажувач з базового модуля шукає решту компонентів і завантажує в ОЗУ. Коли ОС завантажена, керування вручається командному процесору, після чого користувач може вступати у взаємодію із системою. Мобільні операційні системи працюють за схожим принципом, однак, з деякими видозмінами, пов'язаними з особливістю пристроїв.
Такий принцип поширюється на всі сучасні ОС.
Види операційних систем
Операційна система(ОС) - програма чи сукупність програм, керуюча основними діями ЕОМ, її периферійними пристроями і забезпечує запуск решти програм, і навіть взаємодія з оператором.
Функції ОС:
* Управління пам'яттю;
* Управління доступом до пристроїв введення-виводу;
* Управління файловою системою;
* Управління взаємодією процесів, диспетчеризація процесів;
* Управління використанням ресурсів;
* Завантаження програм в оперативну пам'ять та їх виконання;
* Інтерфейс з користувачем;
* Міжмашинна взаємодія (мережа);
* Захист самої системи та даних і програм;
* Розмежування прав доступу та розрахований на багато користувачів режим роботи.
Багатозадачність(Multitasking, multiprogramming) - властивість операційної системи та ЕОМ, при якій один процесор може обробляти кілька різних програм або різних частин однієї програми одночасно. При цьому всі програми разом утримуються в оперативній пам'яті і кожна виконується протягом певного періоду часу. Наприклад, одна програма може працювати, поки інші очікують увімкнення периферійного пристрою або сигналу (команди) оператора. Здатність до багатозадачності залежить більшою мірою від операційної системи, ніж від типу ЕОМ. Найбільш поширеною багатозадачною системою є Unix фірми AT&T's Bell Laboratories (США).
Види ОС:
* Розрахована на багато користувачів системасистема з колективним доступом, система колективного доступу (multiuser system, multiaccess system) - обчислювальна система або її частина (наприклад операційна система), що дозволяє кільком користувачам одночасно мати доступ до однієї ЕОМ зі свого терміналу (локального або віддаленого). Розрахований на багато користувачів характер роботи досягається завдяки режиму поділу часу, який полягає в дуже швидкому перемиканні ЕОМ між різними терміналами і програмами і відповідно швидкому відпрацюванню команд кожного користувача. При цьому останній не помічає затримки часу, пов'язані з обслуговуванням інших користувачів. Прикладами розробок зазначеного виду можуть бути крім Windows операційнісистеми: NetWare, створена та розвивається фірмою Novell (США) для локальних інформаційних обчислювальних систем; Unix фірми AT&T's Bell Laboratories (США); REAL/32 та ін.
* Однокористувацька система(one user system) - операційна система, що не володіє властивостями розрахованої на багато користувачів. Прикладами однокористувальних ОС є MS DOS фірми Microsoft (США) та ОС/2, створена спільно Microsoft та IBM.
* Мережева операційна система, СОС (NOS, Network Operating System) - операційна система, призначена для забезпечення роботи обчислювальної мережі. Прикладами мережевих операційних систем є Windows NT, Windows 2000, Novel Netware, Unix, Linux та ін.
Типи ОС:
* графічні (з наявністю графічного інтерфейсу - GUI) - текстові (тільки командний рядок);
* Безкоштовні - платні;
* Відкриті (з можливістю редагувати вихідний код) - закриті (без можливості редагувати вихідний код);
* клієнтські – серверні;
* Висока стабільність (стійкість до збоїв апаратної частини) - низька стабільність;
* проста в адмініструванні (для рядового користувача) - складна, для системних адміністраторів;
* 16-розрядна - 32-розрядна - 64-розрядна (у далекому минулому були ще й 8-розрядні);
* з високим рівнем безпеки даних – з низьким рівнем безпеки;
Поняття операційної системи
Існують дві групи визначень ОС: «сукупність програм, керуючих обладнанням» та «сукупність програм, керуючих іншими програмами». Обидві вони мають свій точний технічний зміст, який, однак, стає зрозумілим лише за більш детального розгляду питання про те, навіщо взагалі потрібні операційні системи.
Є програми обчислювальної техніки, котрим ОС зайві. Наприклад, вбудовані мікрокомп'ютери містяться сьогодні у багатьох побутових приладах, автомобілях (іноді по десятку в кожному), стільникових телефонахі т. п. Найчастіше такий комп'ютер постійно виконує лише одну програму, що запускається після увімкнення. І прості ігрові приставки - також спеціалізовані мікрокомп'ютери - можуть обходитися без ОС, запускаючи при включенні програму, записану на вставленому в пристрій «картриджі» або компакт-диску. (Багато вбудованих комп'ютерів і навіть деякі ігрові приставки насправді працюють під управлінням своїх ОС).
Операційні системи, у свою чергу, потрібні, якщо:
* Обчислювальна система використовується для різних завдань, причому програми, що виконують ці завдання, потребують збереження даних та обміну ними. З цього випливає необхідність універсального механізму збереження даних; у переважній більшості випадків ОС відповідає на неї реалізацією файлової системи. Сучасні ОС, крім того, надають можливість безпосередньо «пов'язати» виведення однієї програми із введенням іншої, минаючи відносно повільні дискові операції;
* Різні програми потребують виконання одних і тих же рутинних дій. Напр., простий введення символу з клавіатури та відображення його на екрані може вимагати виконання сотень машинних команд, а дискова операція – тисяч. Щоб не програмувати їх щоразу заново, ОС надають системні бібліотеки підпрограм (функцій), що часто використовуються;
* між програмами та користувачами системи необхідно розподіляти повноваження, щоб користувачі могли захищати свої дані від чужого погляду, а можлива помилкау програмі не викликала тотальних неприємностей;
* необхідна можливість імітації «одночасного» виконання кількох програм одному комп'ютері (навіть містить лише одне процесор), здійснюваної з допомогою прийому, відомого як «розподіл часу». При цьому спеціальний компонент, званий планувальником, «нарізає» процесорний час на короткі відрізки і надає їх по черзі різним програмам, що виконуються (процесам);
* нарешті, оператор повинен мати можливість, так чи інакше, керувати процесами виконання окремих програм. Для цього служать операційні середовища, одна з яких - оболонка та набір стандартних утиліт - є частиною ОС (інші, такі, як графічне операційне середовище, утворюють незалежні від ОС прикладні платформи). Таким чином, сучасні універсальні ОС можна охарактеризувати насамперед як
* що використовують файлові системи (з універсальним механізмом доступу до даних),
* багатокористувацькі (з поділом повноважень),
* багатозадачні (з розподілом часу).
Багатозадачність та розподіл повноваженьвимагають певної ієрархії привілеїв компонентів ОС. У складі ОС розрізняють три групи компонентів:
* ядро, що містить планувальник; драйвери пристроїв, які безпосередньо керують обладнанням; мережну підсистему, файлову систему;
* системні бібліотеки та
* Оболонку з утилітами.
Більшість програм, як системних (що входять до ОС), так і прикладних, виконуються в непривілейованому («користувальницькому») режимі роботи процесора і отримують доступ до обладнання (і, при необхідності, до інших ядерних ресурсів, а також ресурсів інших програм) лише за допомогою системних викликів. Ядро виконується в привілейованому режимі: саме в цьому сенсі кажуть, що ОС (точніше її ядро) управляє обладнанням.
Поточна редакція стандарту на ОС містить визначення близько тисячі системних викликів та інших бібліотечних підпрограм (частина з яких має реалізуватися лише у певних класах систем; напр., у системах «реального часу») та близько 200 команд оболонки та утиліт ОС. Стандарт визначає лише функції викликів та команд, і не містить вказівок щодо способів їх реалізації.
Стандарт, крім цього, визначає спосіб адресації файлів у системі, локалізацію (установки, що стосуються національно-специфічних моментів, таких як мова повідомлень або формат дати та часу), сумісний набір символів, синтаксис регулярних виразівструктуру каталогів у файловій системі, формат командного рядка та деякі інші аспекти поведінки ОС.
У визначенні складу ОС значення має критерій операційної цілісності (замкнутості): система має дозволяти повноцінно використовувати (включаючи модифікацію) свої компоненти. Тому до повного складу ОС включається і набір інструментальних засобів (від текстових редакторівдо компіляторів, відладчиків та компонувальників). Операційну замкнутість мають системи, що задовольняють «розробницькому» профілю в термінах стандарту.
Історія розвитку ОС
Попередником ОС слід вважати службові програми (такі, як завантажувачі), а також бібліотеки підпрограм, що часто використовуються, почали розроблятися з появою універсальних комп'ютерів 1-го покоління (кінець 1940-х років). Службові програми мінімізували фізичні маніпуляції оператора з обладнанням, а бібліотеки дозволяли уникнути багаторазового програмування тих самих дій (здійснення операцій введення-виведення, обчислення математичних функцій тощо).
У 1950-60-х роках сформувалися та були реалізовані основні ідеї, що визначають функціональність ОС: пакетний режим, поділ часу та багатозадачність, поділ повноважень, реальний масштаб часу, файлові структури та системи.
Розвиток "нормальних ОСей" почався 1965 року. Найпершою операційною системою є Multics, згодом на його основі було створено Unix. Multics використовувався на комп'ютерах, які використовувалися для створення мультфільмів. Не маючи перспектив розвитку, проект операційної системи був закритий, а її творці стали створювати нові програми і навіть щось схоже на операційні системи.
Нормальне творіння вдалося створити Кену Томпсону. У 1969 році він написав гру Space Travel, яка не мала жодного успіху і перспектив розвитку у неї не було. Але це сильно сказано – не було. Взявшись за своє дітище, Кен Томпсон почав модернізувати операційну систему Multics для гри. Пізніше операційна система отримала назву Unics (від назви операційної системи Multics), а пізніше - UNIX.
Операційна система була написана з використанням мови програмування - асемблер, яка не мала графічного інтерфейсу, працювала в режимі командного рядка. Відрізнялася від попередньої надійності. Ця якість збереглася і до сьогодні. У ній був командний інтерпретатор BASH - Bounre Again SHell, що дозволяє працювати серед операційної системи. Трохи пізніше Кен Томпсон та його соратники зі створення Unix стали продавати свою систему як цілком стійкий комерційний проект.
Однією з перших операційних систем для персональних комп'ютерівбула CP/M (Control Program/Microcomputer) - Керуюча Програма/Мікрокомп'ютер, створена для комп'ютерів з 8-розрядними процесорами Intel 8080, Intel 8085, Z-80. Автор системи: Гаррі Кілдел, надалі основоположник компанії Digitasl Research. При створенні персональних комп'ютерів у 1981 році компанія звернулася до IBM Digital Research із пропозицією створити для IBM PC 5150 операційну систему з графічним інтерфейсом. Ті відмовилися допомагати, і тому компанія IBM звернулася за допомогою до фірми Microsoft, яка з 1982 року починає випускати для IBM-сумісних персоналок операційну систему. системи MS-DOS(Microsoft Discs Opereating System).
Відчувши запах великих грошей за рахунок успіху MS-DOS, компанія Microsoft розпочинає розробку операційної системи з графічним інтерфейсом. Це було 1983 року. Саме тоді команда, що спеціалізується на створенні програм для MS DOS, починають займатися створенням нової ОС вже з графічним інтерфейсом.
Графічний інтерфейс - це оболонка, що дозволяє використовувати для виконання програм графічні елементи, які можна побачити на моніторі. До таких елементів можна віднести ярлики, посилання, кнопки меню, контекстні меню, Головне меню, робочий стіл та, зрозуміло, вікна. Всіми цими елементами можна керувати і навіть запрограмувати всі ці елементи на якісь дії (якщо це дозволяє операційна система). Вже не потрібно шукати на клавіатурі клавіші літер під час введення команд з клавіатури та очікувати на результат виконання тієї чи іншої команди. Досить клацнути мишкою по тому чи іншому елементу - і цим відразу запускається програма, яку вказує елемент. Програма працювала вже не в консольному режимі, а у віконному - програма запускалася у графічному вікні, для керування програмою стало можливим використовувати кнопки керування, які запускалися під час запуску тієї чи іншої програми. Вікно можна згорнути, розгорнути та закрити – це основні властивості вікон. Звичайно всі вищеперелічені елементи графічного інтерфейсу властиві лише сучасним операційним системам, у перших графічних операційних системах таких елементів не було.
Першою операційною системою з підтримкою графічного інтерфейсу користувача (GUI, Graphical User Interface – повна назва графічного інтерфейсу) стала операційна система Macintosh (скорочено – Mac), розроблена для комп'ютерів Apple PC. Такий інтерфейс створювався в межах Apple і ніхто не мав жодного права копіювати цю систему і встановлювати її на комп'ютерах, не сумісних з Apple. Цей інтерфейс був дуже зручним, з'явився робочий стіл, вікна, меню і піктограми ярликів, що розкриваються, дозволяли використовувати комп'ютер з максимальною зручністю. Вперше такий графічний інтерфейсбув розроблений у компанії Apple у 1983 році, а його продаж і навіть реклама комп'ютера Apple з графічної ОС Macintosh пройшла Американським телебаченням у 1984 році.
Лише 20 листопада 1985 року компанія Microsoft представила свою "операційну систему" Windows 1.0 на виставці комп'ютерних технологійу Лас-Вегасі. Ця операційна система була дуже "сирою", її навіть назвати повноцінною операційною системою - це було б просто самообманом. Windows 1.0 був побудований з використанням DOS, фактично він був повноцінною надбудовою DOS - графічний провідник, що дозволяє виконувати найпростіші завдання над файлами та запускати програми після одного клацання мишки по пикрограмме програми. У системі було так само реалізовано панель управління. На цьому власне зручність ОС закінчувалася. Система працювала на комп'ютері із процесором i286. Пізніше був проект Windows 2.0, за ним Windows NT (New Technologies), Windows 3.0. Справжній успіх розпочався з операційними системами із виходом версії Windows 3.0.
Кілька слів про так звані програми-надбудови DOS. Це програми, що запускаються під час запуску операційної системи, що дозволяють виконувати операції з редагування тексту за допомогою спеціального редактора, копіювання, переміщення, перейменування та видалення файлів та каталогів з носіїв інформації тощо. У таких надбудовах була реалізована мишка, клавіатурні комбінації клавіш, а для більшої зручності були задіяні спеціальні функціональні клавіші - це 12 клавіш, підписані як F1, F2, F3 і так далі, знаходяться і на сучасних клавіатурах над групою буквено-цифрових клавіатур. Приклад таких програм - Norton Commander виробництва Symantec Corporation. Подібні програми існують і зараз і активно використовуються на серверах під час адміністрування. Подібні Norton: Volkov Commander, Far, Windows Commander.
У 1986 році компанія IBM та Microsoft об'єднали свої зусилля з метою створення якісного програмного забезпечення. Результатом їхньої роботи стала операційна система OS/2.
Операційні системи: призначення та основні функції
Поняття операційної системи
Операційна система (ОС) – комплекс програм, що забезпечують взаємодію всіх апаратних та програмних частин комп'ютера між собою та взаємодію користувача та комп'ютера.
ОС забезпечує цілісне функціонування всіх компонентів комп'ютера, а також надає користувачеві доступ до апаратних можливостей комп'ютера. Операційна система є базовою та необхідною складовою ПЗ комп'ютера, без неї комп'ютер не може працювати в принципі.
Склад ОС
Структуру ОС складають такі модулі:
базовий модуль (ядро ОС)- керує роботою програм та файловою системою, забезпечує доступ до неї та обмін файлами між периферійними пристроями;
т.е. перекладає команди з мови програм на мову «машинних кодів», зрозумілу комп'ютеру
командний процесор- розшифровує та виконує команди користувача, що надходять насамперед через клавіатуру;
т.е. запитує у користувача команди та виконує їх. Користувач може дати, наприклад, команду виконання будь-якої операції над файлами (копіювання, видалення, перейменування), команду виведення документа на друк тощо.
драйвери периферійних пристроїв- програмно забезпечують узгодженість роботи цих пристроїв з процесором (кожен периферійний пристрій обробляє інформацію по-різному та в різному темпі);
т.е. спеціальні програми, які забезпечують керування роботою пристроїв та узгодження інформаційного обміну з іншими пристроями. Будь-якому пристрою відповідає власний драйвер.
додаткові сервісні програми(утиліти) - роблять зручним та багатостороннім процес спілкування користувача з комп'ютером
тобто.такі програми дозволяють обслуговувати диски, виконувати операції із файлами, працювати у комп'ютерних мережах тощо.
Призначення операційної системи
ОС призначена для вирішення наступних завдань:
обслуговування апаратури комп'ютера;
створення робочого середовища та інтерфейсу користувача;
виконання команд користувача та програмних інструкцій;
організації введення/виводу, зберігання інформації та
управління файлами та даними.
Відповідно до визначення, всі завдання, які вирішуються ОС, можна розбити на дві групи:
надання користувачеві або програмісту замість реальної апаратури комп'ютера розширеної віртуальної (тобто реально не існуючої) машини, з якою зручніше працювати і легше програмувати;
підвищення ефективності використання комп'ютера шляхом раціонального управління його ресурсами відповідно до певного критерію.
Функції операційної системи
Основні функції:
Виконання за запитом програм досить елементарних (низькорівневих) дій, які є загальними для більшості програм і часто зустрічаються майже у всіх програмах (введення і виведення даних, запуск та зупинка інших програм, виділення та звільнення додаткової пам'яті та ін.).
Стандартизований доступ до периферійних пристроїв (пристрої вводу-виводу).
Управління оперативною пам'яттю(Розподіл між процесами, організація віртуальної пам'яті).
Управління доступом до даних на незалежних носіях (таких як жорсткий диск, оптичні диски та ін.), організованим у тій чи іншій файловій системі.
Забезпечення інтерфейсу користувача.
Мережеві операції, підтримка стека мережевих протоколів.
Додаткові функції:
Паралельне чи псевдопаралельне виконання завдань (багатозадачність).
Ефективний розподіл ресурсів обчислювальної системи між процесами.
Розмежування доступу різних процесів до ресурсів.
Організація надійних обчислень (неможливість одного обчислювального процесу навмисно або помилково вплинути на обчислення в іншому процесі), заснована на розмежуванні доступу до ресурсів.
Взаємодія між процесами: обмін даними, взаємна синхронізація.
Захист самої системи, а також даних користувача і програм від дій користувачів (зловмисних або через незнання) або додатків.
Розрахований на багато користувачів режим роботи та розмежування прав доступу.
Еволюція операційних систем та основні ідеї
Попередником ОС слід вважати службові програми (завантажувачі та монітори), а також бібліотеки підпрограм, що часто використовуються, почали розроблятися з появою універсальних комп'ютерів. 1-го покоління(Кінець 1940-х років). Службові програми мінімізували фізичні маніпуляції оператора з обладнанням, а бібліотеки дозволяли уникнути багаторазового програмування тих самих дій (здійснення операцій введення-виведення, обчислення математичних функцій тощо).
У 1950-60-х роках сформувалися та були реалізовані основні ідеї, що визначають функціональність ОС: пакетний режим, поділ часу та багатозадачність, поділ повноважень, реальний масштаб часу, файлові структури та файлові системи.
Операційна системаDOS
DOS - перша операційна система для персональних комп'ютерів, яка набула широкого поширення і була основною для комп'ютерів IBM PC з 1981 по 1995. З часом вона була практично витіснена новими, сучасними операційними системами Windowsі Linux, але в ряді випадків DOS залишається зручним і єдино можливим для роботи на комп'ютері (наприклад, у тих випадках, коли користувач працює зі застарілою технікою або давно написаним програмним забезпеченням і т.п.)
З операційною системою DOS користувачі працюють за допомогою командного рядка, вона не має власного графічного інтерфейсу. ОС DOS дозволила успішно працювати з ПК протягом 15 років, проте цю роботу не можна назвати зручною. DOS виступала «посередником» між користувачем і комп'ютером і допомогла перетворити складні команди звернення до дисків на простіші і зрозуміліші, але в міру розвитку сама «обросла» достатком команд і стала стримувати роботу з комп'ютером. Так виникла потреба у новому посереднику – так з'явилися програми-оболонки.
Оболонка - це програма, яка запускається під керуванням ОС та допомагає користувачеві працювати з ОС. Програма-оболонка показує всю файлову структуру комп'ютера: диски, каталоги, файли. Файли можна шукати, копіювати, переміщати, видаляти сортувати, змінювати та запускати лише кількома клавішами. Одна з найпоширеніших Norton Commander (NC). У графічних оболонках Windows 3.1 і Windows 3.11 застосовується концепція про «вікон», які можна відкривати, переміщати екраном, закривати. Ці вікна «належать» різним програмам і відбивають їхню роботу.
У DOS використовується файлова система FAT. Одним із її недоліків є обмеження на імена файлів та каталогів. Ім'я може містити трохи більше 8 символів. Крім того DOS не робить відмінностей між однойменними малими і великими літерами.
Так як DOS була створена дуже давно, вона не відповідає вимогам, що висуваються сьогодні до сучасних операційних систем. Вона може безпосередньо використовувати великі обсяги пам'яті, встановлювані в сучасні комп'ютери.
Операційна система MICROSOFT WINDOWS
Графічні оболонки Widows 1.0, Widows 2.0, Widows 3.0, Widows 3.1 і Widows 3.11 запускалися під управлінням MS DOS, тобто були самостійними операційними системами. Але оскільки з появою Windows відкрилися нові можливості, Windows називають не оболонкою, а середовищем.
Середовище Windows характеризується такими особливостями, що відрізняють її від інших програм-оболонок:
Багатозадачність;
Єдиний програмний інтерфейс;
Єдиний інтерфейс користувача;
Графічний інтерфейс користувача;
Єдиний апаратно-програмний інтерфейс.
На зміну операційній системі DOS з її графічними оболонками Windows 3.1 та Windows 3.11 прийшли повноцінні операційні системи сімейства MS Windows (спочатку Windows 95, потім Windows 98, Windows 2000, Windows XP). На відміну від Windows 3.1 та Windows 3.11, вони запускаються автоматично після увімкнення комп'ютера.
У MS Windows для зберігання файлів використовується файлова модифікація FAT-VFAT. У ній довжина імен файлів та каталогів може досягати 256 символів.
В ОС Windows при роботі з вікнами та програмами широко застосовується маніпулятор «миша», в MS DOS використовується тільки клавіатура.
Також у MSWindows є панель завдань (Taskbar). Вона робить наочним механізм багатозадачності і набагато прискорює процес перемикання між додатками.
Робочий стіл Windowsсконструйований так, щоб максимально полегшити роботу користувача-новачка і водночас надати максимальні можливості його налаштування відповідно до конкретних потреб досвідчених користувачів.
Операційна система LINUX
Linux – це операційна система для IBM-сумісних персональних комп'ютерів та робочих станцій. Це розрахована на багато користувачів операційна система з мережевою віконною графічною системою X Window System. Операційна система Linux підтримує стандарти відкритих систем та протоколи мережі Інтернет та сумісна з системами Unix, DOS, MS Windows.
Будучи традиційною оперативною системою, Linux виконує багато функцій, характерних для DOS і Windows, проте ця операційна система відрізняється особливою потужністю і гнучкістю. Linux надає у розпорядження користувача ПК швидкість, ефективність та гнучкість UNIX, використовуючи при цьому всі переваги персональних машин. При роботі з мишею активно використовуються всі три кнопки, зокрема середня кнопка використовується для вставки фрагментів тексту.
За допомогою системи Linux можна будь-яку персональну машину перетворити на робочу станцію. В наш час Linux є операційною системою для бізнесу, освіти та індивідуального програмування.
Операційні системиUNIX
UNIX - група переносних, багатозадачних і розрахованих на багато користувачів операційних систем.
Перша система UNIXбула розроблена 1969 р. у підрозділі Bell Labs компанії AT&T. З того часу було створено велику кількість різних UNIX-систем.
Деякі відмітні ознаки UNIX-систем включають:
використання простих текстових файлівдля налаштування та керування системою;
широке застосування утиліт, що запускаються у командному рядку;
взаємодія з користувачем у вигляді віртуального пристрою - терміналу;
подання фізичних та віртуальних пристроївта деяких засобів міжпроцесової взаємодії як файлів;
використання конвеєрів із кількох програм, кожна з яких виконує одне завдання.
UNIX-системи мають велику історичну важливість, оскільки завдяки їм поширилися деякі популярні сьогодні концепції та підходи в галузі ОС та поширилися деякі популярні сьогодні концепції та підходи у галузі ОС та програмного забезпечення. Також, у ході розробки UNIX-систем було створено мову Сі.
ОС- це комплекс взаємозалежних програм, призначений підвищення ефективності апаратури комп'ютера шляхом раціонального управління його ресурсами, і навіть забезпечення зручностей користувачеві шляхом надання йому розширеної віртуальної машини.
До основних ресурсів, управління якими здійснює ОС, відносяться процеси, основна пам'ять, таймери, набори даних, диски, накопичувачі на магнітних стрічках, принтери, мережні пристрої та деякі інші. Для розв'язання завдань управління ресурсами різні ОС використовую різні алгоритми, особливості яких у кінцевому підсумку і визначають вигляд ОС.
Отже, до вимог, що висуваються сьогодні до мережевих ОС, входять: функціональна повнота і ефективність управління ресурсами, модульність і розширюваність, переносимість і багатоплатформність, сумісність на рівні додатків і інтерфейсів користувача, надійність відмовостійкість, безпека і продуктивність.