Загальна характеристика операційних систем - Курсовая работа

Загальна характеристика операційних систем визначається такими показниками: інтерфейс користувача, безпека даних, мережна підтримка, керування введенням-виведенням, керування файлами та файлові системи та функціональними компонентами операційних систем.Причиною появи операційних систем була необхідність створення зручних у використанні компютерних систем (під компютерною системою будемо розуміти сукупність апаратного і програмного забезпечення компютера). Далі можливості операційних систем вийшли далеко за межі базового набору операцій, необхідних прикладним програмам, але проміжне становище таких систем між прикладними програмами й апаратним забезпеченням залишилося незмінним.Операційні системи забезпечують, по-перше, зручність використання компютерної системи, по-друге, ефективність і надійність її роботи.За допомогою операційної системи у прикладного програміста (а через його програми і в користувача) має створюватися враження, що він працює з розширеною машиною [2, 8, 10, 11]. Наприклад, якщо розглянути роботу із пристроями введення-виведення на рівні команд відповідних контролерів, то можна побачити, що набір таких команд обмежений, а для багатьох пристроїв - примітивний (є навіть вислів: «апаратне забезпечення потворне»). Операційна система приховує такий інтерфейс апаратного забезпечення, замість нього програмістові пропонують інтерфейс прикладного програмування (рис. Працювати з файлами простіше, ніж безпосередньо з контролером диска (не потрібно враховувати переміщення головок дисковода, запускати й зупиняти мотор тощо), внаслідок цього програміст може зосередитися на суті свого прикладного завдання.Операційна система має ефективно розподіляти ресурси. Під ресурсами розуміють процесорний час, дисковий простір, память, засоби доступу до зовнішніх пристроїв.Перші операційні системи зявилися в 50-ті роки і були системами пакетної обробки. Такі системи забезпечували послідовне виконання програм у пакетному режимі (без можливості взаємодії з користувачем). У певний момент часу в памяті могла перебувати тільки одна програма (системи були однозадачними), усі програми виконувалися на процесорі від початку до кінця. У режимі розподілу часу із системою могли працювати одночасно кілька користувачів, кожному з яких надавався діалоговий термінал (пристрій, що складається із клавіатури і дисплея). Спочатку ці системи, як і ОС першого етапу, були однозадачними й надавали базовий набір стандартних служб (на цьому етапі важливим було впровадження графічного інтерфейсу користувача).Розглянемо класифікацію сучасних операційних систем залежно від області їх нього застосування. Основною характеристикою апаратного забезпечення, для якого їх розробляють, є продуктивність введення-виведення: великі ЕОМ оснащують значною кількістю периферійних пристроїв (дисків, терміналів, принтерів тощо). Такі компютерні системи використовують для надійної обробки значних обсягів даних, при цьому ОС має ефективно підтримувати цю обробку (в пакетному режимі або в режимі розподілу часу). Головна характеристика таких ОС - здатність обслуговувати велику кількість запитів користувачів до спільно використовуваних ресурсів. Деякі ОС цієї категорії розробляли з розрахунком на непрофесійного користувача (лінія Windows 95/98/Ме фірми Microsoft, яку далі називатимемо Consumer Windows), інші є спрощеними версіями універсальних ОС.Операційну систему можна розглядати як сукупність функціональних компонентів, кожен з яких відповідає за реалізацію певної функції системи.Після того як користувач або ОС вирішать запустити на виконання такий файл, у системі буде створено базову одиницю обчислювальної роботи, що називається процесом (process). Операційна система розподіляє ресурси між процесами. При розподілі памяті з кожним процесом повязується його адресний простір - набір адрес памяті, до яких йому дозволено доступ. Наприклад, до адресного простору процесу неможливо безпосередньо звернутися з інших процесів (він є захищеним), а при роботі з файлами може бути задано режим, що забороняє доступ до файла всім процесам, крім поточного. Розподіл процесорного часу між процесами необхідний через те, що процесор виконує інструкції одну за одною (тобто в конкретний момент часу на ньому може фізично виконуватися тільки один процес), а для користувача процеси мають виглядати як послідовності інструкцій, виконувані паралельно.Максимально можлива кількість процесів (захищених адресних просторів) і потоків, які в них виконуються, може варіюватися в різних системах. • У системах, подібних до традиційних версій UNIX, допускається наявність багатьох процесів, але в рамках адресного простору процесу виконується тільки один потік. Поняття потоку в даній моделі не застосовують, а використовують терміни «перемикання між процесами», «планування виконання процесів», «послідовність команд процесу» тощо (тут під процесом розуміють його єдиний потік).

Зміст

Вступ

1. Поняття операційної системи, її призначення та функції

1.1 Основні поняття

1.2 Призначення операційної системи

1.3 Операційна система як розширена машина

1.4 Операційна система як розподілювач ресурсів

2. Історія розвитку операційних систем

3. Класифікація сучасних операційних систем

4. Функціональні компоненти операційних систем

4.1 Керування процесами й потоками

4.1.1 Моделі процесів і потоків

4.1.2 Складові елементи процесів і потоків

4.2 Керування памяттю

4.2.1 Основи технології віртуальної памяті

4.2.2 Поняття віртуальної памяті

4.2.3 Асоціативна память

4.3 Керування введенням-виведенням

4.3.1 Завдання підсистеми введення-виведення

4.4 Керування файлами та файлові системи

4.4.1 Поняття файла

4.4.2 Загальні відомості про файлові операції

4.5 Мережна підтримка

4.5.1 Загальні принципи мережної підтримки

4.5.2 Рівні мережної архітектури і мережні сервіси

4.6 Безпека даних

4.6.1 Основні завдання забезпечення безпеки

4.7 Інтерфейс користувача

4.7.1 Організація термінального введення-виведення

4.7.2 Принципи роботи командного інтерпретатора

4.7.3 Графічний інтерфейс користувача

Висновок

Література