Виникнення, використання та розвиток операційної системи (операційна система, коротше ОС) є серйозним прогресом в комп'ютерному програмному забезпеченні за останні сорок років. Хоча операційна система ще не має чіткого визначення, загалом вважається, що операційна система використовується для управління системними ресурсами, контролю за виконанням програми, вдосконалення інтерфейсу людина-машина, надання різноманітних послуг, раціональної організації робочих процесів комп'ютера та хороше робоче середовище для ефективного використання комп’ютерів. Системне програмне забезпечення.
З розвитком комп’ютерів сьогодні, від персональних комп’ютерів до суперкомп’ютерів, без винятку вони оснащуються однією або кількома операційними системами. Операційна система стала невід’ємною і важливою частиною сучасних комп’ютерних систем. Він встановлює різні середовища застосування для людей. Поклав важливий фундамент. Основні цілі налаштування операційної системи можна узагальнити наступним чином: 1. Сприяння користувачеві. ОС полегшує користування користувачем, забезпечуючи дружній інтерфейс між користувачем та комп'ютером. 2. Розширити функції машини. ОС розширює функції машини за рахунок розширення та трансформації апаратних засобів та надання нових послуг. 3. Управління системними ресурсами. ОС ефективно управляє всіма апаратними та програмними ресурсами в системі, щоб повністю їх використовувати. 4. Підвищення ефективності роботи системи. ОС розумно організовує робочий процес комп'ютера для підвищення продуктивності системи та ефективності системи. 5. Побудуйте відкрите середовище. ОС розроблена та побудована відповідно до відповідних міжнародних стандартів для створення відкритого середовища. Його значення в основному стосується: дотримання відповідних міжнародних стандартів (таких, як стандарти відкритої комунікації, стандарти відкритого інтерфейсу користувача, стандарти бібліотеки відкритих потоків тощо); підтримка масштабованості та розширюваності архітектури; підтримка додатків на різних платформах Переносимість та сумісність.
Комп’ютерна система включає дві складові: апаратну та програмну. Апаратне забезпечення є матеріальною основою для всіх програмних операцій. Програмне забезпечення може повністю відтворити апаратний потенціал і розширити апаратні функції для виконання різних системних та прикладних завдань. Ці два сприяють одне одному, доповнюють одне одного і є незамінними. Кожен шар має набір функцій і забезпечує відповідні інтерфейси. Інтерфейс приховує деталі реалізації всередині шару та забезпечує правила використання поза шаром. Апаратний рівень забезпечує базові обчислювальні ресурси, включаючи процесори, регістри, пам'ять та різні засоби вводу-виводу та обладнання. Ці засоби та обладнання становлять апаратне забезпечення комп’ютерної системи, яке може приймати та зберігати інформацію відповідно до потреб користувачів. Результати обробки даних та розрахунку вихідних даних є основою операційної системи та програмного забезпечення. Рівень операційної системи - це, як правило, найближчий до апаратного забезпечення програмний рівень. Він вперше розширює та трансформує комп'ютерне обладнання. Це головним чином завершує планування та розподіл ресурсів, доступ та захист інформації, а також координацію та контроль паралельної діяльності. Операційна система є основою для роботи іншого програмного забезпечення на верхньому рівні та забезпечує потужну підтримку розробників системних програм, таких як компілятори та системи управління базами даних. Робоча основа системного програмного рівня встановлюється на машині, модифікованій та розширеній операційною системою. Використовуючи розширений набір інструкцій, що надається операційною системою, можна легко реалізувати різні програми обробки мови, системи управління базами даних та інші системні програми. Крім того, пропонується широкий спектр службових програм, таких як програми збірки посилань, програми управління бібліотеками, діагностичні програми для усунення несправностей, класифікаційні / комбіновані програми тощо, які можна використовувати користувачам. Рівень програми вирішує специфічні для користувача або різні потреби програми. Розробники додатків використовують мови програмування для вираження проблем додатків та розробки різних додатків, що швидко і зручно. Кінцевий користувач взаємодіє з комп’ютерною системою через додаток, щоб вирішити свої проблеми з додатком.
Роль і функції операційної системи Роль операційної системи в комп'ютерній системі можна зрозуміти з трьох аспектів: операційна система - це інтерфейс між користувачем та апаратним забезпеченням комп'ютера. Операційна система надає користувачам віртуальну машину (Virtual Machine). Операційна система - це менеджер ресурсів комп’ютерної системи.
Основні характеристики операційної системи: 1. Збіг (збіг) 2. Спільний доступ (спільний доступ) 3. Асинхронність (асинхронізм) 4. Віртуальний (віртуальний)
Еволюція операційних систем
1. Система послідовної обробки
На початку комп'ютерів, з кінця 1940-х до середини 1950-х років, програмісти мали прямий контакт з обладнанням, і операційної системи взагалі не було. Комп’ютер працює на консолі, яка інтегрує індикатори, різні перемикачі, деякі пристрої введення та принтер. Програма, написана машинним кодом, завантажується пристроєм введення та пристроєм для зчитування карток. Коли програму призупинено через помилку, індикатор відображає положення помилки. Програміст може знайти причину помилки, перевіривши регістри та основну пам'ять. Якщо програма виконується нормально, результат буде виведено на принтер.
2. Проста система пакетної обробки
Ранні комп’ютери були дуже дорогими, тому важливо було максимально їх використовувати. Часові зусилля, спричинені ранньою системою вбудованого комп'ютера та часом знизу вгору, є неприйнятними. З метою покращення вищезазначеної ситуації була створена концепція системи пакетної обробки. Перша система пакетної обробки була вироблена в середині 1950-х років, розроблена General Motors і використана на комп'ютері IBM 701. Пізніше ця концепція була вдосконалена клієнтами IBM і застосована до IBM 704. На початку 1960-х років деякі власники розробляли системи пакетної обробки самостійно. IBSYS, операційна система, налаштована IBM для комп'ютерів 7090/7094, особливо славилася своїм значним впливом на інші системи. Основна ідея простої системи пакетної обробки полягає в тому, що, застосовуючи програмне забезпечення, яке називається монітором, користувачеві не потрібно безпосередньо торкатися машини, а спочатку передає завдання на контролер комп’ютера через вітрило картки та паперову стрічкову машину, і монітор буде. Завдання організовуються разом, щоб сформувати пакет завдань, а потім вся партія завдань розміщується на пристрої введення, яким керує монітор. Щоразу, коли завдання виконується і повертається на монітор, монітор автоматично завантажує наступне завдання.
3. Багатопрограмна система пакетної обробки
4. Система розподілу часу
Використовуючи багатопрограмну технологію проектування, можна ефективно виконувати пакетну обробку робочих місць. Однак для багатьох завдань, таких як обробка транзакцій, необхідно забезпечити режим прямої взаємодії між користувачем та комп'ютером.
5. Система реального часу
Хоча багатопрохідна система пакетної обробки та система розподілу часу змогли отримати задовільне використання ресурсів та час відгуку, вони все ще не можуть задовольнити потреби в режимі реального часу контролю та обробки інформації в режимі реального часу, такі як системи наведення ракет, літаки системи продажу квитків, системи пошуку інформації тощо, що породили системи реального часу.
Наш інший продукт:
