Enumerați principalele funcții ale sistemului de operare. Acesta este un modem. Sisteme de operare: scop și funcții principale

Un sistem de operare este un set de software care asigură controlul hardware-ului computerului și al programelor de aplicație, precum și interacțiunea acestora între ele și utilizatorul. In majoritate sisteme de calcul sistemele de operare sunt partea principală a sistemului software.

Sistemul de operare acționează ca o legătură între hardware-ul computerului, pe de o parte, și programele executate, precum și utilizator, pe de altă parte. Sistemul de operare este de obicei stocat în memoria externă a computerului - pe disc. Când porniți computerul, acesta este citit din memoria discului și plasat în RAM. Acest proces se numește încărcarea sistemului de operare.

Sistemul de operare poate fi numit o extensie software a dispozitivului de control al computerului. Ascunde de utilizator detalii complexe inutile de interacțiune cu echipamentul, formând un strat între ele. Drept urmare, oamenii sunt eliberați de munca foarte intensă de muncă de organizare a interacțiunii cu echipamentele informatice.

Sistemul de operare, pe de o parte, acționează ca o interfață între hardware-ul computerului și utilizator cu sarcinile sale, pe de altă parte, este destinat utilizare eficientă resursele sistemului de calcul și organizarea unui calcul fiabil.

Principalele funcții ale sistemelor de operare:

Acces standardizat la dispozitivele periferice (dispozitive de intrare/ieșire).

Management RAM (distribuție între procese, memorie virtuală).

Controlul accesului la date de pe medii nevolatile (cum ar fi un hard disk, CD etc.) organizate într-un anumit sistem de fișiere.

Interfața cu utilizatorul.

Operațiuni de rețea, suport pentru stiva de protocoale.

Execuția paralelă sau pseudo-paralelă a sarcinilor (multitasking).

Interacțiunea între procese: schimb de date, sincronizare reciprocă.

Protejarea sistemului în sine, precum și a datelor și a programelor utilizatorului, de acțiunile utilizatorilor (răuțioase sau neștiutoare) sau ale aplicațiilor.

Diferențierea drepturilor de acces și a modului de operare multi-utilizator (autentificare, autorizare).

Diferite modele de computere folosesc sisteme de operare cu arhitecturi și capabilități diferite. Ei cer resurse diferite. Ele oferă diferite grade de servicii pentru programare și lucru cu programe gata făcute. În funcție de numărul de sarcini procesate simultan și de numărul de utilizatori pe care sistemul de operare îi poate servi, există patru clase principale de sisteme de operare:

Dispozitive cu un singur utilizator, cu o singură sarcină, care acceptă o singură tastatură și pot funcționa doar cu una (în acest moment) sarcină;

Utilizator unic, o singură sarcină cu imprimare în fundal, care vă permit să executați o sarcină în plus față de cea principală sarcină suplimentară, axat de obicei pe tipărirea informațiilor. Acest lucru accelerează emiterea volume mari informatii pentru imprimare;

Multitasking pentru un singur utilizator, care oferă unui utilizator procesarea paralelă a mai multor sarcini. De exemplu, puteți conecta mai multe imprimante la un computer, fiecare dintre ele va funcționa pentru „propria” sarcină;

Multi-utilizator multitasking, permițând rularea mai multor sarcini de către mai mulți utilizatori pe un singur computer. Aceste sisteme de operare sunt foarte complexe și necesită resurse semnificative ale mașinii.

Cele mai comune sisteme de operare sunt:

Mac OS este sistemul de operare al Apple Corporation.

OS/2 este un sistem de operare de la IBM.

Windows este sistemul de operare al Microsoft Corporation.

Linux este denumirea generală pentru sistemele de operare asemănătoare Unix bazate pe nucleul cu același nume și pe biblioteci și programe de sistem compilate pentru acesta, dezvoltate în cadrul proiectului GNU.

1. Organizarea (furnizarea) unei interfețe convenabile între aplicații și utilizatori, pe de o parte, și hardware-ul computerului, pe de altă parte. În loc de hardware-ul computerului real, sistemul de operare prezintă utilizatorului o mașină virtuală extinsă cu care este mai convenabil să lucrezi și mai ușor de programat. Iată lista servicii de bază furnizate de sistemele de operare tipice.

Dezvoltare de software: Sistemul de operare oferă programatorului o varietate de instrumente de dezvoltare a aplicațiilor: editori, depanatoare etc. El nu trebuie să știe cum funcționează diverse componente și dispozitive electronice și electromecanice ale unui computer. Adesea, utilizatorul nici măcar nu cunoaște setul de instrucțiuni al procesorului, deoarece se poate descurca cu funcțiile puternice de nivel înalt pe care sistemul de operare le oferă.
Executarea programului. Pentru a rula un program, trebuie să efectuați o serie de acțiuni: încărcați programul și datele în memoria principală, inițializați dispozitivele și fișierele I/O și pregătiți alte resurse. Sistemul de operare face toată această muncă groaznică pentru utilizator.
Accesarea dispozitivelor I/O. Fiecare dispozitiv folosește propriul set de comenzi pentru a-l controla. Sistemul de operare oferă utilizatorului o interfață uniformă care ascunde toate aceste detalii și permite programatorului să acceseze dispozitivele I/O folosind comenzi simple de citire și scriere. Dacă un programator ar lucra direct cu hardware-ul computerului, atunci pentru a organiza, de exemplu, citirea unui bloc de date de pe un disc, ar trebui să folosească mai mult de o duzină de comenzi care specifică mulți parametri. După finalizarea schimbului, programatorul ar trebui să ofere o analiză și mai complexă a rezultatului operației efectuate.
Acces controlat la fișiere. Când lucrați cu fișiere, gestionarea de către sistemul de operare necesită nu numai o analiză profundă a naturii dispozitivului I/O, ci și cunoașterea structurilor de date înregistrate în fișiere. Sistemele de operare multi-utilizator oferă, de asemenea, un mecanism de protecție la accesarea fișierelor.
Acces la sistem. Sistemul de operare controlează accesul la sistemul de calcul partajat sau public în ansamblu, precum și la o persoană resursele sistemului. Protejează resursele și datele împotriva utilizării neautorizate și rezolvă situațiile de conflict.
Detectarea și tratarea erorilor. Când lucrezi sistem informatic Pot apărea diverse defecțiuni din cauza interne și erori externeîn hardware, diferite feluri erori de software(depășire, încercare de a accesa o celulă de memorie la care accesul este interzis etc.). În fiecare caz, sistemul de operare ia măsuri pentru a minimiza impactul erorii asupra funcționării aplicației (de la mesaj simplu despre o eroare până când programul se blochează).
Contabilitatea utilizării resurselor. Un sistem de operare bun are urmărirea utilizării diverse resurseși afișarea parametrilor de performanță ai sistemului de calcul. Aceste informații sunt importante pentru reglarea (optimizarea) sistemului de calcul pentru a-și îmbunătăți performanța.

Ca urmare masina adevarata, capabil să efectueze doar un set mic de acțiuni elementare (comenzi de mașină), cu ajutorul sistemului de operare se transformă într-o mașină virtuală care realizează o gamă largă de funcții mult mai puternice. Mașină virtuală este controlat și de comenzi, dar de comenzi de nivel superior, de exemplu: ștergerea unui fișier cu un anumit nume, lansarea unui program de aplicație, creșterea priorității unei sarcini, imprimarea textului unui fișier etc. Astfel, scopul sistemului de operare este de a oferi utilizatorului (programatorului) unele avansate mașină virtuală, care este mai ușor de programat și de lucrat decât direct cu hardware-ul care îl compune computer real, sistem sau rețea.

2. Organizarea utilizării eficiente a resurselor informatice. Sistemul de operare nu oferă doar utilizatori și programatori interfață ușor de utilizat la hardware-ul computerului, dar este și un fel de manager de resurse informatice. Principalele resurse ale sistemelor de calcul moderne includ procesoare, memoria principală, cronometre, seturi de date, discuri, unități de bandă magnetică (ML), unități de memorie externă (CD/DVD/Blu-Ray/USB), imprimante, dispozitive de rețea etc. Aceste resurse sunt distribuite de sistemul de operare între programele executante. Spre deosebire de program, care este obiect static, programul care execută este un obiect dinamic, se numește proces și este concept de bază OS modern.

Managementul resurselor sistem de calcul pentru a le utiliza cel mai eficient este al doilea scop al sistemului de operare. Criteriu de performanta, conform căruia OS organizează managementul resurselor computerul poate fi diferit. De exemplu, în unele sisteme un astfel de criteriu ca debitului sisteme de calcul, în altele - timpul său de reacție. Adesea, sistemele de operare trebuie să îndeplinească mai multe criterii, conflictuale, ceea ce provoacă dificultăți serioase pentru dezvoltatori.

Managementul resurselor include rezolvarea unui număr de sarcini generale care nu depind de tipul de resursă:

planificarea resurselor– determinarea procesului, când și în ce calitate (dacă resursa poate fi alocată în părți) această resursă trebuie alocată;
satisfacerea cererilor de resurse– alocarea resurselor către procese;
urmărirea stării și contabilizarea utilizării resurselor- întreținere informații operaționale despre utilizarea resursei și cota distribuită a acesteia;
rezolvarea conflictelor dintre procese, pretinzând aceeași resursă.

Pentru a le rezolva sarcini comune managementul resurselor, diferite sisteme de operare folosesc diferiți algoritmi, ale căror caracteristici determină în cele din urmă aspectul sistemului de operare în ansamblu, inclusiv caracteristicile de performanță, domeniul de aplicare și chiar interfața cu utilizatorul. Prin urmare, managementul resurselor constituie un scop important al sistemului de operare. Spre deosebire de funcțiile unei mașini virtuale extinse, majoritatea funcțiilor de gestionare a resurselor sunt efectuate automat de sistemul de operare și nu sunt disponibile pentru programatorul aplicației.

3. Facilitarea proceselor de operare hardware și software a sistemului informatic. Un număr de sisteme de operare includ seturi de programe utilitare care oferă backup, arhivarea datelor, verificarea, curățarea și defragmentarea dispozitivelor de disc etc.

În plus, sistemele de operare moderne au un set destul de mare de instrumente și metode pentru diagnosticarea și restabilirea funcționalității sistemului. Acestea includ:

programe de diagnosticare pentru identificarea erorilor în configurația sistemului de operare;
mijloace de restabilire a ultimei configurații de lucru;
instrumente pentru restaurarea fișierelor de sistem deteriorate și lipsă etc.

Trebuie remarcat încă un scop al sistemului de operare.

4. Oportunitate de dezvoltare. Sistemele de operare moderne sunt organizate în așa fel încât să permită dezvoltarea eficientă, testarea și implementarea noilor funcțiile sistemului fără a întrerupe funcţionarea normală a sistemului informatic. Majoritatea sistemelor de operare evoluează constant (din punct de vedere vizual Exemplu de Windows). Acest lucru se întâmplă din următoarele motive.

Actualizarea și apariția de noi tipuri de hardware. De exemplu, versiuni timpurii UNIX și OS/2 nu au folosit mecanisme de paginare în memorie (ne vom uita mai târziu) deoarece rulau pe mașini care nu aveau hardware-ul corespunzător.
Servicii noi. Pentru a satisface utilizatorii sau nevoile administratorilor de sistem, sistemul de operare trebuie să ofere constant noi funcții. De exemplu, poate fi necesar să adăugați noi instrumente pentru monitorizarea sau evaluarea performanței, noi instrumente de intrare/ieșire a datelor (intrare vocală). Un alt exemplu este suportul pentru aplicații noi care folosesc ferestre pe ecranul de afișare.
Corecții. Fiecare sistem de operare are bug-uri. Din când în când sunt descoperite și corectate. De aici apariția constantă a noilor versiuni și ediții ale sistemului de operare. Necesitatea unor schimbări regulate impune anumite cerințe asupra organizării sistemelor de operare. Este evident că aceste sisteme (ca, într-adevăr, alte sisteme de programe complexe) trebuie să aibă o structură modulară cu conexiuni (interfețe) intermodulare clar definite. O documentare bună și completă a sistemului joacă un rol important.

Să trecem la analiza compoziției componentelor și funcțiilor sistemului de operare. Sistemele de operare moderne conțin sute și mii de module (de exemplu, W2000 conține 29 de milioane de linii cod sursaîn limbaj C). Funcțiile OS sunt de obicei grupate fie în funcție de tipurile de resurse locale pe care le gestionează sistemul de operare, fie în funcție de sarcini specifice care se aplică tuturor resurselor. Seturi de module care realizează astfel de grupuri de funcții formează subsisteme ale sistemului de operare.

Cele mai importante subsisteme de gestionare a resurselor sunt subsistemele de gestionare a proceselor, memoriei, fișierelor și dispozitivelor externe, iar subsistemele comune tuturor resurselor sunt interfața cu utilizatorul, securitatea datelor și subsistemele de administrare.

Administrarea procesului. Subsistemul de control al procesului afectează direct funcționarea sistemului de calcul. Pentru fiecare program care rulează, sistemul de operare organizează unul sau mai multe procese. Fiecare astfel de proces este reprezentat în sistemul de operare printr-o structură informațională (tabel, descriptor, context procesor) care conține date despre nevoile de resurse ale procesului, precum și despre resursele efectiv alocate acestuia (zonă). memorie cu acces aleator, cantitatea de timp CPU, fișiere, dispozitive de intrare/ieșire etc.). În plus, această structură informațională stochează date care caracterizează istoricul procesului în sistem: starea curentă (activă sau blocată), prioritatea, starea registrelor, contorul de programe etc.

În sistemele de operare moderne de multiprogramare pot exista simultan mai multe procese, generate la inițiativa utilizatorilor și a aplicațiilor acestora, precum și inițiate de sistemul de operare pentru a-și îndeplini funcțiile ( procesele sistemului). Deoarece procesele pot solicita simultan aceleași resurse, subsistemul de management al proceselor planifică ordinea de execuție a proceselor, le asigură resursele necesare și asigură interacțiunea și sincronizarea proceselor.

Gestionarea memoriei. Subsistemul de gestionare a memoriei realizează alocarea memorie fizicăîntre toate procesele existente în sistem, încărcarea și ștergerea codurilor de program și procesarea datelor în zonele lor de memorie alocate, setarea părților sensibile la adrese ale codurilor de proces la adresele fizice ale zonei alocate, precum și protejarea zonelor de memorie ale fiecărui proces. Strategia de management al memoriei constă în strategii de eșantionare, plasarea și înlocuirea unui bloc de program sau date în memoria principală. În consecință, diverși algoritmi sunt utilizați pentru a determina când să se încarce următorul bloc în memorie (la cerere sau proactiv), în ce locație de memorie să-l plaseze și ce program sau bloc de date să fie eliminat din memoria principală pentru a face loc pentru noi blocuri.

Una dintre cele mai moduri populare managementul memoriei în sistemele de operare moderne este memorie virtuala. Implementarea mecanismului de memorie virtuală permite programatorului să considere că are un omogen RAM, a cărui sferă este limitată doar de capacitățile de adresare oferite de sistemul de programare.

O funcție importantă a managementului memoriei este protecția memoriei. Încălcările protecției memoriei sunt asociate cu procesele care accesează zone de memorie alocate altor procese ale programelor de aplicație sau ale sistemului de operare însuși. Măsurile de protecție a memoriei trebuie să oprească astfel de încercări de acces prin blocarea programului ofensator.

Gestionarea fișierelor. Funcțiile de gestionare a fișierelor sunt concentrate în sistemul de fișiere OS. sistem de operare virtualizează un set separat de date stocate pe o unitate externă ca fișier - o simplă secvență nestructurată de octeți cu un nume simbolic. Pentru ușurința lucrului cu datele, fișierele sunt grupate în directoare, care, la rândul lor, formează grupuri - directoare de un nivel superior. Sistemul de fișiere convertește numele simbolice ale fișierelor cu care lucrează utilizatorul sau programatorul în adrese fizice ale datelor de pe discuri, organizează partajarea la dosare, îi protejează de accesul neautorizat.

Gestionarea dispozitivelor externe. Funcțiile de control al dispozitivului extern sunt atribuite subsistemului de control al dispozitivului extern, numit și subsistem de intrare/ieșire. Este interfața dintre nucleul computerului și toate dispozitivele conectate la acesta. Gama acestor dispozitive este foarte extinsă (imprimante, scanere, monitoare, modemuri, manipulatoare, adaptoare de rețea, ADC-uri de diferite tipuri etc.), sute de modele ale acestor dispozitive diferă în setul și secvența de comenzi folosite pentru a face schimb de informații cu procesorul și alte părți.

Un program care controlează un anumit model de dispozitiv extern și ia în considerare toate caracteristicile acestuia se numește driver. Disponibilitate cantitate mare driverele adecvate determină în mare măsură succesul sistemului de operare pe piață. Driverele sunt create atât de dezvoltatorii de sisteme de operare, cât și de companiile care produc dispozitive externe. Sistemul de operare trebuie să accepte o interfață bine definită între drivere și restul sistemului de operare. Apoi, dezvoltatorii companiilor producătoare de dispozitive I/O pot furniza drivere pentru un anumit sistem de operare împreună cu dispozitivele lor.

Protecția și administrarea datelor. Securitatea datelor sistemului informatic este asigurată prin măsuri de toleranță la erori ale sistemului de operare menite să protejeze împotriva defecțiunilor hardware și a erorilor software, precum și prin mijloace de protecție împotriva accesului neautorizat. Pentru fiecare utilizator al sistemului este necesară o procedură logică de autentificare, în timpul căreia OS se asigură că un utilizator autorizat de serviciul administrativ intră în sistem. Administratorul sistemului informatic determină și limitează capacitatea utilizatorilor de a efectua anumite acțiuni, de ex. determină drepturile acestora de a accesa și utiliza resursele sistemului.

Un mijloc important de protecție este funcția de audit OS, care constă în înregistrarea tuturor evenimentelor de care depinde securitatea sistemului. Suportul pentru toleranța la erori a sistemului de calcul este implementat pe baza redundanței ( matrice RAID de disc, imprimante de rezervă și alte dispozitive, uneori redundanță a procesoarelor centrale, în sistemul de operare timpuriu - sisteme duale și duplex, sisteme cu o autoritate majoritară etc.). În general, prevederea toleranța la erori de sistem- una dintre cele mai importante responsabilități administrator de sistem, care folosește seria pentru aceasta mijloace specialeși unelte [

Sistem de operare (OS) este un set de programe de sistem interconectate pentru organizarea interacțiunii utilizatorului cu un computer și executarea tuturor celorlalte programe. OS se referă la compoziția software-ului de sistem și este partea sa principală. Sisteme de operare: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.

Principalele funcții ale sistemului de operare:

managementul dispozitivelor informatice (resurse), de ex. operarea coordonată a întregului hardware PC: acces standardizat la dispozitive periferice, management RAM etc.

managementul proceselor, de ex. execuția programelor și interacțiunea acestora cu dispozitivele informatice.

controlați accesul la date pe medii nevolatile (cum ar fi HDD, CD etc.), utilizând de obicei un sistem de fișiere.

menținerea structurii fișierelor.

interfață cu utilizatorul, adică dialog cu utilizatorul.

Funcții suplimentare:

executarea în paralel sau pseudo-paralelă a sarcinilor (multitasking).

interacțiunea dintre procese: schimb de date, sincronizare reciprocă.

protecția sistemului în sine, precum și a datelor și a programelor utilizatorului împotriva acțiunilor rău intenționate ale utilizatorilor sau aplicațiilor.

diferențierea drepturilor de acces și modul de operare multi-utilizator (autentificare, autorizare).

Mediul de operare Windows dezvoltat de Microsoft pentru calculatoare compatibile cu IBM.

Windowsîndeplinește următoarele funcții principale:

Interfață grafică convenabilă, intuitivă.
Multitasking, de ex. executarea mai multor programe simultan.
Unificarea utilizării resurselor hardware ale calculatorului.

Caracteristici ferestre:

Reguli pentru scrierea unui program. Să lucrez în Mediul Windows programul trebuie scris după anumite reguli care diferă semnificativ de cele adoptate în MS-DOS.

Windows vă permite să rulați programe scrise pentru MS DOS, dar programele nu pot profita de Windows.

GUI Interfața de utilizator în Windows se bazează pe ideea unei interfețe de fereastră, care este, de asemenea, adoptată într-o serie de alte sisteme de operare moderne (de exemplu, UNIX). Fiecare program are propria sa fereastră în care se fac schimb de mesaje cu utilizatorul. Pentru claritate, Windows folosește pe scară largă pictograme (pictograme) care ilustrează programe individuale.

În plus, interfața Windows este în mare parte standardizată, ceea ce face mai ușor pentru utilizatori să învețe noi programe.

Multifunctional. Modul multitasking vă permite să rulați mai multe aplicații simultan, de exemplu, procesor de cuvinte, baza de date, joc și comutați între ele.
Schimb de date între aplicații. În plus, este posibil schimbul de date între aplicații, ceea ce permite, de exemplu, informațiile create în foaie de calcul, muta la Document text prin clipboard.

Componentele care alcătuiesc un computer sunt numite module. Printre toate modulele, se numără modulele principale, fără de care computerul nu poate funcționa, și modulele rămase, care sunt folosite pentru a rezolva diverse probleme: intrare și ieșire de informații grafice, conexiune la rețea de calculatoare etc.

Calculatoarele personale constau de obicei din următoarele module principale:

Unitate de sistem.

Unitatea de sistem conține toate componentele principale ale computerului:

Placa de baza;

Circuite electronice(procesor, controlere de dispozitiv etc.);

Unitate de putere;

Unități de disc (dispozitive de stocare).

Caracteristicile principalelor module PC

Placa de baza

Placă de bază (sistem, principală). este partea centrală a oricărui computer. Pe placa de bazaÎn general, se află procesorul central, coprocesorul, controlerele care asigură comunicarea între procesorul central și dispozitivele periferice, RAM, memoria cache, elementul ROM-BIOS, acumulator, oscilator cu ceas de cristal și sloturi pentru a conecta alte dispozitive.

Performanța generală placa de bază este determinată nu numai frecvența ceasului , dar si cantitativ date, procesate pe unitatea de timp procesor central, și latimea autobuzului schimbul de date între diverse dispozitive placa de baza.

Port– intrare sau ieșire pe mai mulți biți într-un dispozitiv.

CPU

În general, un procesor este înțeles ca un dispozitiv care efectuează un set de operații asupra datelor prezentate în formă digitală. În raport cu tehnologia computerelor, un procesor este înțeles ca unități centrale de procesare, având capacitatea de a selecta, decoda și executa comenzi, precum și de a transmite și primi informații de la alte dispozitive.

Producția de computere personale moderne a început când procesorul a fost realizat sub forma unui cip separat.

Funcțiile procesorului:

1.prelucrarea datelor dupa un program dat - functie ALU;

2. control software al funcționării dispozitivelor computerizate - o funcție a unității de control (dispozitiv de control).

Procesorul include și registre - o serie de celule de stocare speciale.

Registrele îndeplinesc două funcții:

Stocarea pe termen scurt a unui număr sau a unei comenzi;

Efectuați câteva operații asupra lor.

Performanța procesorului caracterizată prin următorii parametri principali:

1. frecvența ceasului;

2. gradul de integrare;

3. adâncimea de biți internă și externă a datelor prelucrate;

4. memorie care poate fi adresată de CPU.

Memorie

Procesorul central are acces la datele aflate în RAM. Lucrarea computerului cu programele utilizatorului începe după ce datele sunt citite din memoria externă în RAM.

RAM funcționează sincron cu procesorul central și are timp de acces redus. RAM stochează date numai când este pornită. O întrerupere de curent duce la pierderi ireversibile de date, astfel încât un utilizator care lucrează cu cantități mari de date pe o perioadă lungă de timp este sfătuit să salveze periodic rezultatele intermediare pe medii de stocare externe.

Dispozitivele periferice pot fi împărțite în mai multe grupuri în funcție de funcționalitatea lor:

1. Dispozitive I/O– sunt destinate introducerii de informații într-un PC, emiterii lor în formatul cerut de operator sau schimbului de informații cu alte PC-uri. Acest tip de unitate de control include unități externe și modemuri.

2. Dispozitive de ieșire– conceput pentru a afișa informații în formatul cerut de operator. Acest tip de dispozitive periferice include: imprimantă, monitor, sistem audio.

3. Dispozitive de intrare– Dispozitivele de intrare sunt dispozitive prin care informațiile pot fi introduse într-un computer. Scopul lor principal este de a implementa un impact asupra mașinii. Acest tip de dispozitive periferice include: tastatură, scaner, tabletă grafică etc.

4. Puncte de control suplimentare- cum ar fi un manipulator de mouse, care oferă doar control convenabil interfata grafica sisteme de operare pentru PC și nu are funcții distincte pentru introducerea sau ieșirea informațiilor; Camere WEB care facilitează transmiterea de informații video și audio către rețele de internet, sau între alte PC-uri. Acestea din urmă, însă, pot fi clasificate și ca dispozitive de intrare, datorită capacității de a salva fotografii, informații video și audio pe medii magnetice sau magneto-optice.

Editor grafic

Instrumentele software pentru crearea și procesarea graficelor vectoriale includ editor grafic(De exemplu Adobe Illustrator, Macromedia Freehand, CorelDraw) și vectorizatoare (trasoare) - pachete specializate de conversie imagini raster la vector (de exemplu Adobe StreamLine, CorelTrace). Vector Editor Adobe Illustrator este unul dintre liderii recunoscuți în general printre programele din această clasă. Avantajul său special constă în interacțiunea sa bine stabilită cu alte produse Adobe, în primul rând cu pachetele Photoshop și PageMaker. Aceste aplicații sunt făcute în stil uniformși formați un pachet complet. Editorul vectorial Macromedia Freehand, cu o interfață simplă și ușor de utilizat, servește ca instrument de lucru convenabil pentru începători. Programul este de dimensiuni reduse și are performanțe bune. Cerințele scăzute pentru resurse hardware vă permit să lucrați pe computere de nivel mediu. Instrumente programele sunt suficiente pentru dezvoltarea documentelor complexe și sunt inferioare doar în unele elemente celor mai puternice Instrumente Adobe Illustrator și CorelDraw. Pachetul este special adaptat pentru a lucra împreună cu programul de layout pentru computer QuarkXPress. Editorul vectorial CorelDraw a fost considerat din punct de vedere istoric, în special în Rusia, pachetul principal pentru crearea și procesarea graficelor vectoriale pe platforma Windows. Avantajele sale includ un sistem de control dezvoltat și instrumente extinse pentru setarea parametrilor sculei. În ceea ce privește capacitatea sa de a crea cele mai complexe compoziții artistice, CorelDraw este vizibil superior concurenților săi. Cu toate acestea, interfața programului este dificil de stăpânit. Tracerul Adobe StreamLine ocupă pe bună dreptate o poziție de lider în clasa sa de programe. Deși există pachete mai puternice care vizează procesarea desenelor, acestea sunt foarte solicitante în ceea ce privește resursele hardware și sunt mult mai scumpe. StreamLine vă permite să efectuați reglaj fin parametrii de vectorizare, ceea ce îi îmbunătățește acuratețea. Vectorizarea este cea mai convenabilă pentru a converti desene, desene alb-negru și alte grafice simple fără semitonuri. Imaginile semiton și color sunt procesate mai puțin bine, iar rezultatul necesită modificări semnificative pentru a fi mai aproape de original. Printre programele de creare de imagini de pe platforma Macintosh, este de remarcat pachetul de pictură bitmap și editare a imaginilor PixelPaint Pro de la Pixel Resources. Printre programele de pictură pe computer pentru stațiile de grafică Silicon Graphics (SGI), un loc aparte îl ocupă pachetul StudioPaint 3D de la Alias Wavefront, care vă permite să pictați cu diverse instrumente („perise”) în timp real direct pe modele tridimensionale. Pachetul funcționează cu un număr nelimitat de straturi de imagine și oferă 30 de niveluri de anulare a acțiunii anterioare (undo), include operații de corecție a culorilor și „perii spline”, a căror „construcție” poate fi editată punct cu punct ca o curbă spline. StudioPaint 3D acceptă o tabletă cu un stilou sensibil, permițând artistului să schițeze în mod tradițional manual, apoi să transfere desenul în pachete de modelare 3D sau de animație și să construiască un model 3D din schiță. Programul Kinetix 3D Studio Max pentru crearea și procesarea graficelor tridimensionale a fost creat inițial pentru platforma Windows. Acest pachet este considerat „semi-profesional”. Cu toate acestea, resursele sale sunt destul de suficiente pentru a dezvolta imagini tridimensionale de înaltă calitate ale obiectelor neînsuflețite. Trăsături distinctive pachet sunt suport pentru un număr mare de acceleratoare grafice 3D hardware, puternice efecte luminoase, un număr mare de suplimente create de terți. Natura relativ nesolicitantă a resurselor hardware îi permite să funcționeze chiar și pe computere de nivel mediu. În același timp, în ceea ce privește modelarea și animația, pachetul 3D Studio Max este inferior software-ului mai dezvoltat.

Un sistem de operare este un set de programe de sistem și utilitare care gestionează resursele unui sistem informatic și oferă o interfață de utilizator, software, hardware și interfață software.

Se bazează pe software de bază - BIOS (Base Input-Output System). Programele care rulează sub sistemul de operare se numesc aplicații. Resursele sistemului informatic includ cantitatea de RAM, timpul procesorului, memoria externă și dispozitivele externe.

Sistemul de operare oferă următoarele tipuri de interfețe:

1. interfață între utilizator și hardware-ul computerului (interfață utilizator);

2. interfață între software și hardware (interfață hardware-software);

3.interfata intre tipuri diferite software (interfață software).

Toate sistemele de operare oferă moduri de operare batch și dialog.

În modul batch, sistemul de operare execută automat o anumită secvență de comenzi.

Pe net< операционная система находится в ожидании команды пользователя, получив её, приступает к исполнению, а после завершения возвращает отклик и ждёт очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний. Прерыванием называется способность операционной системы прервать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств.

Pe baza modului în care este implementată interfața cu utilizatorul, se face o distincție între sistemele de operare negrafice și cele grafice.

Sistemele de operare non-grafice folosesc o interfață Linie de comanda. Dispozitivul principal de control în acest caz este tastatura. Comenzile de control sunt introduse ca niște cuvinte în câmpul liniei de comandă, unde pot fi editate. Execuția comenzii începe după apăsarea unei anumite taste, cel mai adesea.

Sistemele de operare grafice oferă o interfață mai complexă care utilizează un mouse ca dispozitiv de control în plus față de tastatură. Funcționarea sistemului de operare grafic se bazează pe interacțiunea controalelor active și pasive pe ecran. La fel de element activ controlul este indicatorul mouse-ului, a cărui mișcare pe ecran este sincronizată cu mișcarea mouse-ului. Controalele grafice ale aplicațiilor acționează ca comenzi pasive: butoane de pe ecran, pictograme, comutatoare, liste derulante, meniuri etc.

Majoritatea sistemelor de operare grafice moderne sunt multitasking. Aceștia gestionează distribuția resurselor sistemului de calcul între aplicații și oferă:

1. capacitatea de a rula simultan mai multe aplicații;

2. capacitatea de a face schimb de date între aplicații;

3. capacitatea de a partaja software, hardware și resursele rețelei sistem de calcul cu mai multe aplicații.

Informații conexe.

≫ Ce este un sistem de operare? Funcții, istorie, tipuri

Publicat: 26 octombrie 2016

Sistem de operare ( Sistem de operare) - un set de programe care asigură execuția altor programe, alocarea resurselor, programarea, intrarea/ieșirea și gestionarea datelor.

Caracteristicile sistemului de operare

Sistemul de operare îndeplinește un număr mare de funcții, care, în primul rând, includ:

Interfață între utilizator și sistem;
Lansarea programelor pentru execuție;
Gestionarea resurselor hardware ale computerului, cum ar fi monitor, procesor, memorie, dispozitive externe;
Suport software pentru dispozitive periferice (monitor, tastatură, unități de disc, imprimantă etc.);
Asigurarea securității datelor;
Diagnosticarea defecțiunilor sistemului;
Eroare de manipulare.

Puțină istorie

Unul dintre primele sisteme de operare dezvoltate pentru computerul personal a fost sistemul de operare MS DOS. Lipsit de o interfață grafică și cu capacități foarte limitate, practic și-a încheiat existența odată cu apariția Windows.

La început înveliș grafic Windows 3.1 pentru MS DOS și apoi sisteme de operare cu drepturi depline - MS Windows 95, Windows NT 4.0, Windows 98, Windows ME, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10 au devenit cele mai frecvent utilizate sisteme de operare pentru calculatoare personale.

Aproape simultan cu Windows, sistemul de operare a apărut și a început să câștige popularitate. Linux, care a adoptat ideologia liniei de comandă din sistemul de operare UNIX. De-a lungul timpului, Linux a dezvoltat o interfață grafică care nu este doar egală, dar în multe privințe superioară capacităților GUI ale sistemului de operare Windows.

Asta e acum număr mai mare utilizatorii preferă sistemul de operare Linux gratuit, cu dezvoltare dinamică, abandonând sistemul de operare Windows.

În 1987, a apărut un sistem de operare dezvoltat în comun de Microsoft și IBM. OS/2, sau, așa cum se numește, „jumătate de axă”. Din 1990, Microsoft s-a îndepărtat de dezvoltarea OS/2 și în prezent numai IBM continuă să suporte OS/2.

Există și alte sisteme de operare concepute pentru a rula pe computere personale IBM partajate. In personal calculatoare Macintosh sistemul de operare utilizat MacOS.

Tipuri de sisteme de operare

Sistemele de operare sunt:

Gratuit și plătit. Majoritatea sistemelor de operare sunt plătite, de exemplu, MS Windows. Cu toate acestea, există și sisteme de operare distribuite gratuit, cum ar fi Linux. Puteți obține Linux gratuit de la cineva care are deja sistemul de operare sau puteți descărca Linux de pe Internet.
Cu o interfață text, cum ar fi MS DOS și cu o interfață grafică, cum ar fi Windows și Linux.
Funcție unică și multitasking. Sistemele de operare cu o singură sarcină, cum ar fi MS DOS, pot rula un singur program. Sistemele de operare multitasking, cum ar fi Windows XP, OS/2, UNIX, sunt capabile să ruleze simultan mai multe programe pe un singur computer.
Utilizator unic și multi-utilizator, care diferă în ceea ce privește numărul de utilizatori concurenți. Sistemele de operare multi-utilizator permit mai multor utilizatori să lucreze pe același computer în același timp.
Principala diferență dintre sistemele multi-utilizator și sistemele cu un singur utilizator este că fiecare utilizator are mijloace de a proteja informațiile împotriva accesului neautorizat al altor utilizatori care lucrează pe acest computer. Pentru a începe să lucreze, o persoană trebuie să se înregistreze în sistem: introduceți numele contului și parola.

Mai multe informații despre sistemele de operare pot fi găsite pe site-urile oficiale ale producătorilor.

2. Conceptul de sistem de fișiere.

3. Gestionați instalarea, execuția și eliminarea aplicațiilor

4. Interoperabilitate cu hardware

5. Întreținere computer

6. Alte funcții ale sistemelor de operare

1. SCOPUL ŞI FUNCŢIILE DE BAZĂ ALE SISTEMELOR DE OPERARE

sistem de operare reprezintă un complex de software de sistem și servicii. Pe de o parte, se bazează pe software-ul de bază inclus în acesta sistem BIOS(sistem de intrare/ieșire de bază), pe de altă parte, el însuși este suportul pentru software la niveluri superioare - aplicație și majoritatea aplicațiilor utilitare.

Aplicațiile sistemului de operare sunt de obicei numite programe concepute să funcționeze sub controlul acestui sistem.

Sistemul de operare este conceput pentru a controla execuția programe de utilizator, planificarea și gestionarea resurselor de calcul informatice.

Sistemele de operare pentru calculatoarele personale sunt împărțite în:

· unică și multitasking;

· unic și multi-utilizator;

· neportabil și transferabil pe alte tipuri de calculatoare;

· non-rețea și rețea, oferind lucru într-o rețea locală de calculatoare.

Funcția principală a tuturor sistemelor de operare este medierea. Constă în furnizarea mai multor tipuri de interfețe:

· interfata intre utilizator si hardware-ul calculatorului (interfata utilizator);

· interfata intre software si hardware (interfata hardware-software);

· interfață între diferite tipuri de software (interfață software).

Chiar și pentru o singură platformă hardware, cum ar fi PC-ul IBM, există mai multe sisteme de operare. Diferențele dintre ele sunt considerate în două categorii: interne și externe. Diferențele interne sunt caracterizate prin metode de implementare a funcțiilor de bază. Diferențele externe sunt determinate de disponibilitatea și accesibilitatea aplicațiilor unui anumit sistem necesare pentru a îndeplini cerințele tehnice pentru un anumit loc de muncă.

1.1.Oferirea unei interfețe de utilizator

1.1.1.Moduri de lucru cu un computer

Toate sistemele de operare sunt capabile să ofere atât interacțiunea în lot, cât și interacțiunea utilizatorului.

ÎN lot modul, sistemul de operare execută automat secvența specificată de comenzi.

Esenta dialog modul este că sistemul de operare așteaptă o comandă de utilizator și, după ce a primit-o, începe execuția, iar după ce a executat-o, returnează un răspuns și așteaptă următoarea comandă.

Modul interactiv de funcționare se bazează pe utilizarea întreruperilor procesorului și a întreruperilor BIOS. Pe baza acestor întreruperi hardware, sistemul de operare își creează propriul complex sistemul se întrerupe. Capacitatea sistemului de operare de a întrerupe activitatea curentă și de a răspunde la evenimentele cauzate de utilizator folosind dispozitive de control este percepută de noi ca un mod interactiv de operare.

1.1.2.Tipuri de interfete utilizator

Pe baza implementării interfeței cu utilizatorul, se face o distincție între sistemele de operare negrafice și cele grafice.

Sistemele de operare non-grafice implementează o interfață de linie de comandă.

Sistemele de operare grafică implementează un tip mai complex de interfață, în care un mouse sau un dispozitiv de poziționare adecvat poate fi folosit ca control pe lângă tastatură. Lucrul cu un sistem de operare grafic se bazează pe interacțiunea controalelor active și pasive pe ecran. Elementul de control activ este indicatorul mouse-ului - un obiect grafic a cărui mișcare pe ecran este sincronizată cu mișcarea mouse-ului. Controalele grafice ale aplicației acționează ca controale pasive

Natura interacțiunii dintre comenzile active și pasive este aleasă de utilizator.

1.2. Asigurarea pornirii automate

Toate sistemele de operare oferă propriile lor pornire automată. Pentru disc sisteme de operare, o înregistrare a codului de program este creată într-o zonă specială (de sistem) a discului. Acest cod este accesat de programele situate în sistemul de bază de intrare/ieșire (BIOS). Când își finalizează munca, ei dau comanda să încarce și să execute conținutul zona sistemului disc.

Non-disc sistemele de operare sunt tipice pentru sistemele de calcul specializate, în special pentru dispozitivele computerizate control automat. Software, conținut în cipurile ROM ale unor astfel de computere, poate fi considerat condiționat ca un analog al sistemului de operare. Lansarea sa automată se realizează în hardware. Când este aplicată alimentarea, procesorul accesează o adresă ROM fizică fixă (aceasta poate fi modificată în hardware folosind cipuri logice), de la care începe înregistrarea programului de inițializare a sistemului de operare.

2.CONCEPTUL DE SISTEM DE FIȘIERE.

2.1. Organizarea sistemului de fișiere

Toate sistemele de operare moderne pentru discuri asigură crearea unui sistem de fișiere conceput pentru a stoca date pe discuri și pentru a oferi acces la acestea. Principiul organizării sistemului de fișiere este tabelar. Suprafaţă hard disk este considerată ca o matrice tridimensională, ale cărei dimensiuni sunt numerele suprafeței, cilindrului și sectorului.

Un cilindru este înțeles ca ansamblul tuturor pistelor căruia îi aparțin suprafete diferite si situat la o distanta egala de axa de rotatie. Datele despre locul în care pe disc este înregistrat un anumit fișier sunt stocate în zona de sistem a discului în tabele speciale de alocare a fișierelor (tabele FAT). Deoarece încălcarea tabelului FAT face imposibilă utilizarea datelor înregistrate pe disc, acesta este supus unor cerințe speciale de fiabilitate și există în două copii, a căror identitate este monitorizată în mod regulat de sistemul de operare.

Cea mai mică unitate fizică de stocare a datelor este un sector. Dimensiunea sectorului este de 512 octeți. Deoarece dimensiunea tabelului FAT este limitată, pentru discuri mai mari de 32 MB, nu este posibilă furnizarea adresei fiecărui sector individual. În acest sens, grupurile de sectoare sunt combinate condiționat în clustere. Un cluster este cea mai mică unitate de adresare a datelor. Dimensiunea clusterului, spre deosebire de dimensiunea sectorului, nu este fixă și depinde de capacitatea discului.

Sistemele de operare MS-DOS, OS/2, Windows 95 și Windows NT implementează câmpuri de 16 biți în tabelele de alocare a fișierelor. Acest sistem de fișiere se numește FAT 16. Vă permite să plasați nu mai mult de 2 16 înregistrări despre locația unităților de stocare a datelor în tabelele FAT și, în consecință, pentru discuri cu o capacitate de 1 până la 2 GB, lungimea clusterului este de 32 KB (64 sectoare). Aceasta nu este o utilizare complet rațională a spațiului de lucru, deoarece orice fișier (chiar și unul foarte mic) ocupă complet întregul cluster, ceea ce corespunde unei singure intrări de adresă în tabelul de alocare a fișierelor. Chiar dacă fișierul este suficient de mare și este situat în mai multe clustere, un anumit rest se formează totuși la sfârșitul acestuia, irosind întregul cluster.

Pentru hard disk-urile moderne, pierderile asociate cu ineficiența sistemului de fișiere sunt semnificative și pot varia de la 25% la 40% din capacitatea totală a discului, în funcție de dimensiunea medie a fișierelor stocate. Sistemul de fișiere FAT 16 nu poate funcționa deloc cu discuri mai mari de 2 GB.

2.2. Întreținerea structurii fișierelor

În ciuda faptului că datele despre locația fișierelor sunt stocate într-o structură tabelară, acestea sunt prezentate utilizatorului sub forma unei structuri ierarhice - acest lucru este mai convenabil pentru oameni, iar sistemul de operare are grijă de toate transformările necesare. Funcția de întreținere a structurii fișierelor include următoarele operațiuni care au loc sub controlul sistemului de operare:

§ crearea de fișiere și atribuirea de nume;

§ crearea de directoare (foldere) si atribuirea de nume;

§ redenumirea fisierelor si directoarelor (directoarelor);

§ copierea și mutarea fișierelor între unități de calculator și între directoare (foldere) ale unei unități;

§ stergerea fisierelor si directoarelor (directoarelor);

§ navigarea prin structura de fișiere pentru a accesa fisierul dat, director (dosar);

§ managementul atributelor fisierelor.

2.3. Crearea și denumirea fișierelor

Un fișier este o secvență numită de octeți de lungime arbitrară. Deoarece această definiție implică faptul că un fișier poate avea lungime zero, de fapt crearea unui fișier constă în a-i da un nume și a-l înregistra în sistemul de fișiere - aceasta este una dintre funcțiile sistemului de operare.

Conform metodelor de denumire a fișierelor, se face o distincție între numele „scurte” și „lungi”. Conform convenției MS-DOS 8.3, un nume de fișier este format din două părți: numele în sine și extensia numelui. Numele fișierului are 8 caractere alocate, iar extensia sa - 3 caractere. Numele este separat de extensie printr-un punct. Atât numele, cât și extensia pot include doar caractere alfanumerice ale alfabetului latin.

Convenția 8.3 nu este un standard și, prin urmare, în unele cazuri, abaterile de la forma corectă de înregistrare sunt permise atât de sistemul de operare, cât și de aplicațiile sale (de exemplu, în majoritatea cazurilor sistemul „nu se opune” utilizării niste caractere speciale, iar unele versiuni de MS-DOS permit chiar utilizarea alfabetului rus și a altor alfabete în numele fișierelor). Astăzi, numele de fișiere scrise conform convenției 8.3 sunt considerate „scurte”.

Principalul dezavantaj al numelor „scurte” este conținutul lor scăzut. Odată cu apariția sistemului de operare Windows 95, a fost introdus conceptul de nume „lung”. Acest nume poate conține până la 256 de caractere. Un nume „lung” poate conține orice caractere, cu excepția a nouă caractere speciale: \ / : * ? "< >|.În nume sunt permise spații și puncte multiple. Extensia de nume include toate caracterele după ultimul punct.

Împreună cu numele „lung”, creează și sistemele de operare Windows 95,98,2000 nume scurt fișier - este necesar să puteți lucra cu acest fișier pe stații de lucru cu sisteme de operare învechite.

Utilizarea numelor de fișiere „lungi” în sistemele de operare sisteme Windows are o serie de caracteristici.

1. Dacă numele fișierului „lung” include spații, atunci în operațiunile de service trebuie să fie cuprins între ghilimele. Se recomandă să nu folosiți spații, ci să le înlocuiți cu liniuțe de subliniere.

2. Nu este recomandabil să stocați fișiere cu nume lungi în folderul rădăcină al discului - spre deosebire de alte foldere, numărul de unități de stocare este limitat în acesta, iar cu cât numele sunt mai lungi, cu atât mai puține fișiere pot fi plasate în folderul rădăcină .

3. Pe lângă limita de lungime a numelui fișierului (256 de caractere), există o limită mult mai strictă a lungimii numelui complet de fișier (aceasta include calea către fișier, începând din partea de sus a ierarhiei structura). Numele complet nu poate depăși 260 de caractere.

4. Este permisă utilizarea caracterelor din orice alfabet, inclusiv rusă.

5. Capitalele și literă mică nu diferă în funcție de sistemul de operare. Cu toate acestea, caracterele diferitelor registre sunt afișate corect de sistemul de operare și, dacă trebuie să utilizați majuscule pentru claritate, acest lucru se poate face.

6. În sistemele de operare moderne, orice extensie de nume de fișier poate conține informații pentru sistemul de operare. Sistemele Windows au facilități pentru înregistrarea proprietăților tipurilor de fișiere după extensia de nume, astfel încât, în multe cazuri, alegerea extensiei numelui de fișier nu este o chestiune privată pentru utilizator. Aplicațiile acestor sisteme oferă posibilitatea de a selecta doar partea principală a numelui și de a specifica tipul de fișier, iar extensia de nume corespunzătoare este atribuită automat.

2.4. Crearea directoarelor (directoarelor)

Directoarele (directoarele) sunt elemente importante ale structurii ierarhice, necesare pentru a oferi acces comod la fișiere dacă există prea multe fișiere pe suport. Fișierele sunt combinate în directoare în funcție de orice caracteristică comună specificată de creatorul lor (după tip, prin afiliere, după scop, după momentul creării etc.). Cataloage niveluri scăzute sunt imbricate în directoare de niveluri superioare și sunt imbricate pentru ele. Nivel superior Imbricarea structurii ierarhice este directorul rădăcină al discului.

Știm că în structurile de date ierarhice, adresa unui obiect este dată de o rută (cale de acces) care duce de la vârful structurii la obiect. Când scrieți o cale de acces la fișier printr-un sistem de subdirectoare, toate directoarele intermediare sunt separate printr-un simbol specific. Multe sisteme de operare folosesc „\” ca acest caracter, de exemplu:

2.4.1. Caracteristici Windows

Înainte de apariția sistemului de operare Windows 95, termenul director introdus mai sus a fost folosit pentru a descrie o structură de fișiere ierarhică. Odată cu apariția acestui sistem, a fost introdus termen nou- dosar. În ceea ce privește menținerea structurii de fișiere a mediului de stocare, acești termeni sunt echivalenti: fiecare director de fișiere de pe disc corespunde unui folder de sistem de operare cu același nume. Principala diferență dintre conceptele de folder și director se manifestă nu în organizarea stocării fișierelor, ci în organizarea stocării obiectelor de altă natură.

2.5.Copierea și mutarea fișierelor.

În sistemele de operare non-grafice, operațiunile de copiere și mutare a fișierelor sunt efectuate prin introducerea unei comenzi directe în câmpul liniei de comandă.

În sistemele de operare grafice, există tehnici de lucru cu un dispozitiv de poziționare care vă permit să executați aceste comenzi folosind metode vizuale.

2.6.Navigarea prin structura de fișiere

Navigarea în structura fișierelor este una dintre cele mai utilizate funcții ale sistemului de operare. Comoditatea acestei operațiuni este adesea percepută ca comoditatea de a lucra cu sistemul de operare. În sistemele de operare care au o interfață de linie de comandă, navigarea se realizează prin introducerea de comenzi pentru a trece de pe disc la disc sau de la un director la altul. Datorită inconvenientului extrem al unei astfel de navigații, programe utilitare speciale numite shell-uri de fișiere au găsit o utilizare pe scară largă.

La fel ca sistemele de operare, shell-urile de fișiere pot fi non-grafice sau grafice. Cel mai cunoscut shell de fișiere non-grafic pentru MS-DOS este managerul de fișiere. Comandantul Norton, iar rolul unui shell de fișier grafic pentru MS-DOS la un moment dat a fost jucat de programele Windows 1.0 și Windows 2.0, care s-au dezvoltat treptat în conceptul de mediu de operare (în versiuni Windows 3.x) și în continuare la un sistem de operare separat (Windows 95/98).

3. GESTIONAREA INSTALĂRII, EXECUTĂRII ȘI DEMONTAREA APLICAȚILOR

3.1.Conceptul de multitasking

Lucrul cu aplicații este cel mai mult parte importantă funcţionarea sistemului de operare. Din punctul de vedere al managementului execuției aplicațiilor, se face distincția între sistemele de operare cu un singur task și multi-tasking.

Sistemele de operare cu o singură activitate (cum ar fi MS-DOS) dedică toate resursele sistemului de calcul unei singure aplicații care se execută și nu permit unei alte aplicații să ruleze în paralel (multitasking complet) sau să întrerupă aplicația și să pornească o altă aplicație (multitasking preventiv). În același timp, în paralel cu sistemele de operare cu o singură sarcină, este posibilă operarea unor programe speciale numite rezidente. Astfel de programe nu se bazează pe sistemul de operare, ci lucrează direct cu procesorul folosind sistemul său de întrerupere.

Majoritatea sistemelor de operare grafice moderne sunt multitasking. Aceștia gestionează distribuția resurselor sistemului de calcul între sarcini și oferă:

§ posibilitatea operarii simultane sau alternative a mai multor aplicatii;

§ capacitatea de a face schimb de date între aplicații;

§ capacitatea de a partaja software, hardware, rețea și alte resurse ale unui sistem informatic cu mai multe aplicații.

3.2.Probleme de fiabilitate

Fiabilitatea întregului sistem de calcul depinde în mare măsură de modul în care sistemul de operare gestionează funcționarea aplicațiilor. Sistemul de operare trebuie să ofere capacitatea de a întrerupe aplicațiile la cererea utilizatorului și de a elimina o sarcină eșuată fără a afecta funcționarea altor aplicații. În același timp, cerința de fiabilitate a sistemului de operare poate intra în conflict cu cerința de universalitate a acestuia.

De exemplu, cele mai universale sisteme de operare Windows 95,98,2000 pot avea defecțiuni la nivelul întregului sistem din cauza lucrului cu aplicații care nu respectă strict specificațiile sistemului de operare. Sistemele de operare Windows NT, OS/2 și XP au stabilitate sporită și nu dau greș atunci când aplicațiile eșuează, dar au o versatilitate mai mică și, în consecință, flota de aplicații disponibile pentru acestea este limitată.

Prin urmare, este o practică general acceptată atunci când un program este dezvoltat și depanat în sistemul de operare Windows NT, XP și Asamblarea finala iar compilarea este efectuată pe Windows 95/98, 2000.

3.3.Instalarea aplicațiilor

Pentru ca aplicațiile să funcționeze corect pe computer, acestea trebuie să treacă printr-o operațiune numită instalare. Astfel, trusa de distribuție ( pachet de instalare) software-ul, de regulă, nu este terminat software, ci un produs semifabricat, din care se formează un produs cu drepturi depline în timpul instalării pe computer aplicație de lucru. În acest caz, aplicația este conectată la mediul hardware și software existent și configurată pentru a funcționa în acest mediu.

Sistemele de operare vechi (cum ar fi MS-DOS) nu au capacitatea de a gestiona instalările aplicațiilor.

Sistemele de operare grafice moderne preiau controlul instalării aplicației. Aceștia gestionează distribuția resurselor sistemului de computer între aplicații, oferă aplicațiilor instalate acces la driverele de dispozitiv ale sistemului de computer și formează resurse partajate, care poate fi folosit aplicatii diferite, efectuați înregistrarea aplicații instalateși resursele alocate acestora.

3.4.Ștergerea aplicațiilor

Procesul de dezinstalare a aplicațiilor, ca și procesul de instalare, are propriile sale caracteristici și poate apărea sub controlul sistemului informatic. În sistemele de operare în care fiecare aplicație este autonomă cu resurse proprii (de exemplu, în MS-DOS), eliminarea acesteia nu necesită intervenție specială din partea sistemului de operare. Pentru a face acest lucru, pur și simplu ștergeți directorul în care se află aplicația, împreună cu tot conținutul acesteia.

În sistemele de operare care implementează principiul partajării resurselor (de exemplu, Windows 95/98), procesul de dezinstalare a aplicațiilor are propriile sale particularități. Dezinstalarea unei aplicații nu ar trebui să elimine resursele pe care se bazează alte aplicații, chiar dacă acele resurse au fost instalate odată cu eliminarea aplicației. În acest sens, eliminarea aplicațiilor are loc sub controlul strict al sistemului de operare.

4. ASIGURAREA INTERACȚIUNII CU HARDWARE

Caracteristici hardware tehnologia calculatoarelor se disting printr-o diversitate enormă. Niciun dezvoltator de software nu este capabil să ofere toate opțiunile pentru modul în care pot interacționa cu programul lor.

Flexibilitatea configurațiilor hardware și software ale sistemelor de calcul este menținută datorită faptului că fiecare dezvoltator de echipamente atașează software comenzi – drivere. Driverele au puncte de intrare pentru a interacționa cu programele de aplicație, iar trimiterea apelurilor de programe de aplicație către driverele de dispozitiv este una dintre funcțiile sistemului de operare. Strict vorbind, atunci când lansează un dispozitiv, dezvoltatorul acestuia îi atașează mai multe drivere concepute pentru sistemele de operare majore, precum: Windows 95/98, Windows NT, MS-DOS etc.

În sălile de operație sisteme MS-DOS Driverele de dispozitiv sunt încărcate ca programe rezidente care funcționează direct cu procesorul și alte dispozitive de pe placa de bază. Încărcarea driverelor de dispozitiv poate fi manuală sau automată, unde comenzile pentru încărcarea și configurarea driverelor sunt incluse în fișierele care sunt citite automat la pornirea computerului.

În sistemele de operare precum Windows 95/98 și Windows NT, sistemul de operare se ocupă de toate funcțiile de instalare a driverelor de dispozitiv și de transfer de control de la aplicații la acestea. În multe cazuri, sistemul de operare nici măcar nu are nevoie de drivere obținute de la dezvoltatorul dispozitivului, ci folosește drivere din propria bază de date.

Fiecare dispozitiv conectat poate folosi până la trei resurse hardware ale dispozitivelor de pe placa de bază: adresele porturi ale procesorului extern, întreruperi ale procesorului și canale acces direct la memorie. Dacă dispozitivul este conectat la placa de bază prin magistrala PCI, adică capacitatea tehnică de a se organiza între ea și placa de baza părere. Acest lucru permite sistemului de operare să analizeze cerințele dispozitivelor pentru a le aloca resurse și a răspunde flexibil la acestea, excluzând confiscarea acelorași resurse. diferite dispozitive. Acest principiu al alocării dinamice a resurselor de către sistemul de operare se numește plug-and-play, iar dispozitivele care îndeplinesc acest principiu se numesc auto-instalare.

Dacă dispozitivul este conectat la o magistrală ISA moștenită și nu este un patcher, atunci sistemul de operare nu-i poate aloca resurse în mod dinamic, dar, cu toate acestea, atunci când aloca resurse unui dispozitiv patcher, ține cont de resursele capturate de acesta.

5. ÎNTREȚINEREA CALCULATORULUI

Furnizarea instrumentelor de bază de întreținere a computerului este una dintre funcțiile sistemului de operare se rezolvă extern - prin includerea aplicațiilor de servicii prioritare în componența de bază a sistemului de operare.

5.1 Instrumente de verificare a discului

Fiabilitatea discurilor (în special un hard disk) determină nu numai fiabilitatea computerului în ansamblu, ci și securitatea stocării datelor, a căror valoare poate depăși cu mult costul computerului în sine. Prin urmare, deținerea de instrumente pentru verificarea discurilor este o cerință obligatorie pentru orice sistem de operare.

Instrumentele de verificare sunt de obicei considerate în două categorii: instrumente de verificare logică, adică verificarea integrității structurii fișierelor și instrumente de diagnosticare a suprafeței fizice. Erorile logice, de regulă, sunt eliminate folosind sistemul de operare însuși, iar defectele de suprafață fizică sunt doar localizate.

Erorile logice ale structurii fișierelor au două manifestări caracteristice: clustere orfane sau clustere partajate. Clusterele pierdute se formează ca urmare a unei închideri incorecte (sau anormale) a computerului. În plus, în sistemele de operare Windows, nu puteți opri computerul decât dacă efectuați o procedură specială pentru a opri sistemul de operare.

Eroarea, care apare ca clustere partajate, se caracterizează prin faptul că, conform tabelelor FAT, două sau mai multe fișiere pretind că își au datele în aceeași locație de pe disc. La operatie normala Această situație nu poate exista și aceasta indică o eroare în tabelele .FAT. Motivul apariției clusterelor comune poate fi schimbare spontană date în tabelele FAT sau recuperarea incorectă a datelor șterse anterior folosind instrumente non-sistem.

5.2.Mijloace pentru „comprimarea” discurilor

Unele sisteme de operare oferă utilități pentru „comprimarea” software-ului discurilor prin scrierea datelor pe disc într-o formă comprimată folosind un driver special (rezident pentru MS-DOS sau rulând în fundal pentru Windows).

5.3.Instrumente de gestionare a memoriei virtuale

Sistemele de operare timpurii au limitat capacitatea de a utiliza aplicații pe baza cantității de RAM de care aveau nevoie pentru a rula.

Sistemele de operare moderne nu numai că oferă acces direct la întregul câmp de RAM instalat în computer, dar permit și extinderea acestuia prin crearea așa-numitei memorie virtuală pe hard disk. Memoria virtuală este implementată sub forma unui așa-numit fișier de pagină. Dacă nu există suficientă memorie RAM pentru a rula aplicația, o parte din aceasta este temporar golită și imaginea este salvată pe hard disk. În timpul funcționării aplicației, au loc mai multe schimburi între memoria RAM principală instalată și fișierul de paginare.

5.4.Instrumente de cache pe disc

Întrucât interacțiunea procesorului cu discurile computerului are loc mult mai lent decât operațiunile de schimb cu RAM, sistemul de operare ia măsuri speciale pentru a salva o parte din datele citite de pe disc în RAM. Dacă, în timpul funcționării, procesorul trebuie să acceseze din nou datele citite anterior sau codul programului, le poate găsi într-o zonă specială a RAM numită cache-ul discului. În sistemele de operare moderne, această funcție este inclusă în nucleul sistemului și funcționează automat, fără intervenția utilizatorului, deși se păstrează o anumită capacitate de personalizare a dimensiunii cache-ului.

5.5 Instrumente de copiere a datelor

Valoarea datelor stocate pe un computer este de obicei măsurată prin costurile totale pe care proprietarul le poate suporta în cazul pierderii acestora. Un mijloc important de protejare a datelor îl reprezintă backup-urile regulate medii externe. Datorită importanței deosebite a acestei sarcini, sistemele de operare conțin de obicei dotări de bază pentru executare

©2015-2019 site
Toate drepturile aparțin autorilor lor. Acest site nu pretinde autor, dar oferă utilizare gratuită.
Data creării paginii: 2016-04-02