Понять операционная система. Что такое операционная система. Базовое системное программное обеспечение
Ежедневно работая с компьютером, мы зачастую даже не задумываемся о том, что одним нажатием клавиши заставляем активироваться миллионы мельчайших элементов, принуждаем работать сложнейшую логику, открываем и закрываем множество скрытых программ и функций. Об операционной системе мы задумываемся лишь тогда, когда нам не хватает функций, когда выходят новые версии уже используемых «ОСей» или же разрабатываются кардинально новые системы. Тогда, гонясь за производительностью, новизной и удобством, мы устанавливаем новую систему, открываем для себя новые возможности информационного мира. Но что собой представляет операционная система? Как она работает и что она вообще делает? Какие есть виды операционных систем, чем они отличаются друг от друга? Какую операционную систему лучше выбрать для себя? Обо всем это мы и поговорим.
Операционная система
Начнем с самого начала и ответим на первый вопрос. Итак, операционная система – это некоторый набор программных средств, реализующих обработку и обработку информации пользователя для передачи ее в машинную логику для выполнения поставленных задач. Как правило, пользователь представляет себе операционную систему лишь как визуальную оболочку. Но он ошибается… правда, лишь наполовину.Структура операционной системы являет собой многослойный торт, нижний слой которого (как корж) составляет ядро. Это основание, обязующееся держать все под контролем, обрабатывать ошибки и команды. Если не вдаваться в подробности структуры аппаратной составляющей ПК, то лежит этот «корж» прямо на «подносе», т.е. на машинной логике. Верхний слой ОС (как кремовые розочки на любимом многими сладком блюде) – это то, что видит пользователь: изображения, screensaver, курсор и т.д.
В состав этого программного торта входит:
- сам корж (ядро), состоящий, как повелось из муки, масла, молока и т.д. (то есть из вспомогательных модулей, которые вместе и выполняют все функции ядра);
- загрузчик – пропитка для коржа, благодаря которой на нем держится крем;
- драйверы устройств – это масло, благодаря которому наш торт не прилипает к одному подносу, а может быть переложен и на другой, красивее или удобнее;
- командный процессор – это слой орехов между коржом и кремом, благодаря которому торт вкуснее и интереснее (а операционная система быстрее и функциональнее);
- интерфейс – те самые кремовые розочки.
Чем же занимается операционная система? На самом деле работы у нее много и она всегда занята (потому уж не злитесь на нее сильно, когда она заставляет подождать несколько секунд, ведь дел у нее невпроворот). Заведует она вводом и выводом данных и раздает эти и задачи тем или иным устройствам, загружает программы в оперативную память и выполняет их, да и вообще управляет оперативной памятью, раздавая ее направо и налево разным запущенным вами приложениям в зависимости от того, как будет рациональнее использовать ее. Операционная система так же управляет доступом ко всем источникам данных (съемным и , flash-носителям и т.д.), защищает данные и саму себя (от взломщиков, вредоносных программ и пользовательских ошибок). Все та же ОС отвечает и за многозадачность вашего ПК, обеспечивает возможность работы на компьютере множества пользователей. Если вы думаете, что без операционной системы мы видели бы только черный экран и белые буквы с цифрами, ошибаетесь – мы не видели бы и этого, потому как для отображения букв уже нужна ОС.
Какие бывают ОС? На этот вопрос обычно отвечают так: операционные системы бывают Windows (сюда же и DOS относят, как правило), MacOS и различные его версии и Unix-подобные. На самом деле различие их намного сложнее и шире, однако же, это уже немного другая история (история курса «Операционных систем», преподаваемого будущим администраторам сетей и систем). Ну а мы поговорим о тех трех, которые уже были названы, рассмотрев их чуть ближе.
И начнем мы с того, что поведаем читателю статистику использования операционных систем. Исследования показали, что на октябрь 2011 года Unix-подобные системы предпочли всего 0,84% пользователей, в то время как операционные системы от Apple (MacOS) используют 7,18%. Больше всего же пользователей различных версий Windows – 90,13% (источником статистических данных является сайт statcounter.com). Если сравнить данные результаты с аналогичными показателя за 2010 год, то можно заметить, что пользователи маленькими шагами переходят с Windows на другие системы.
А теперь, когда мы стали информационно подкованы, вернемся к более привычной для нас пользовательской оценке предлагаемого нам сегодня программного обеспечения в виде последних версий операционных систем.
Операционная система Windows 7
Наиболее новой из вышедших в релиз операционных систем от Microsoft является . Анонсированная в этом году Windows 8 еще не доступна для пользователей, потому «пощупать» ее мы еще не можем, да и сможем только следующим летом, если верить разработчикам.Эволюция Windows. Началось все, как мы все понимаем, с DOS – с простого синего экрана и белых букв. Наверное, и до сих пор эта система осталась самой быстрой и надежной, ведь в ней было максимум связи с аппаратной составляющей и минимум визуальных эффектов. Но это было не слишком-то функционально, потому начали появляться различные версии: первая Windows 1.01, затем «усовершенствованная» Windows 2.03. На первых настольных ПК мы, скорее, вспомним Windows 95, потом Windows 98, с которым у меня, почему-то и до сих пор ассоциируется кличка «пенек» и анекдот «про старый пентиум». Сильно нашумел Windows Millenium, от которого многого ожидали, а затем , попавшая в то же положение. Windows 7 на сегодня считается достаточно стабильной и удобной для пользователя системой, и с этим сложно не согласиться.
Установка Windows 7 не занимает много времени. Личный опыт показал, что при желании полная комплектация ОС располагается на компьютере за 12-15 минут, а при желании поменьше – за 25-30. Во время установки пользователь получает достаточно точные указания о происходящих процессах и его действиях, что важно для тех, кто свой компьютер обслуживает самостоятельно, не имея глубоких познаний в этой области.
Данная версия многое взяла от предыдущей – , например, требовательность к аппаратным ресурсам
. Не обещает, но все же постарается она работать в случае наличия менее чем 1 Гб оперативной памяти для 32-разрядной ОС, видеоадаптере с запасом менее 128 Мб и поддерживающем версии DirectX ниже 9. Также потребует устройства чтения и записи (тут уж вам решать будет это DVD-адаптер или USB разъем). Желательно еще иметь в запасе свободные 16 Гб дискового пространства, а лучше больше. Производительность системы высока и это не может не радовать пользователя, желающего делать все и сразу: и в 3-х браузерах сетевую активность вести, и последней версии осваивать, и еще что-нибудь. Если сравнивать с предыдущими версиями Windows, то сильнее стала производительность жесткого диска, несколько ослабла графика. Но ее отлично компенсирует далеко шагнувшая аппаратная часть. Считая же общий результат, Windows 7 сдала пару позиций в пользу .
Интерфейс «дружественный», как говорят разработчики. И рабочий стол настраивается отлично (на рисунке ниже можем видеть окно персонализации виртуального рабочего места).
Да и вся система количество настроек значительно расширила, отчего более опытному пользователю – только плюс, а менее «подкованному» – не минус. 
Настраивается теперь и звучание, и отображение, и многое другое. Операционная система обязательно посоветует пользователю, что нужно сделать, дабы увеличить производительность в той или иной сфере ее работы, повысить те или другие ее показатели или решить вдруг возникшую проблему с сетью или отладкой программы. Стабильность и безопасность. Приятно потешит тех, кто вечно страдает от неопытности знакомых и друзей тот факт, что значительно лучше отработаны ошибки, возникающие по причине неверного ввода или других «недосмотров» пользователя. Это говорит о том, что система в целом стала стабильнее. Снова же приведу читателям МирСоветов пример из личного опыта: даже оставленная на 10 дней без перезагрузок и выключений система не стала медленнее работать или чаще ошибаться.
Дабы обезопасить себя и пользователя, Windows 7 будет стараться проверить все, что только может нанести малейший вред стабильности и защищенности ПК. Тщательному контролю отныне подлежат все носители информации, программы от неизвестных разработчиков и файлы с несвойственной данному расширению активности. О каждом своем шаге, как и раньше, ОС будет докладывать пользователю. Многих это будет раздражать, но поверьте, это ведь ради вашей же безопасности.
Среди основных достоинств новой «операционки» следует отметить:
- многоуровневость безопасности (от самого чувствительного, который будет бить тревогу чуть не при каждом запуске мало-мальски вредного ПО и до самого «спокойного», оповещающего лишь о том, что некая программа намеревается внести изменения в системе);
- наличие множества новых функций, например, функции «Библиотеки», призванной заменить устаревшие «Мои документы»;
- расширенность основного меню и «Панели инструментов».
В целом, рассмотренная операционная система Windows 7 Professional производит крайне приятное впечатление, хотя скачок с Windows ХР сразу на Windows 7 будет потрясением для многих.
Linux Mint 11
Большинство пользователей Unix-подобных операционных систем – это просто какой-то «вражеский лагерь» для пользователей Windows. Первые не довольны Windows по причине ее «медлительности, кучи ошибок и вообще вечной сырости», вторые же считают Unix-системы «чем-то крайне непонятным и не пользовательским». Точки зрения обоих «противников» понятны, а вот о том ошибочны ли они – судите сами.История Linux. Первые Unix и, правда, были не слишком-то адаптированы для рядового пользователя, но ведь и рядовых пользователей тогда было не так уж много и все они были достаточно хорошо «подкованы» по части администрирования систем. Потому не стоит упрекать разработчиков за отсутствие достойной визуализации, а стоит похвалить их за смелость, ведь они продолжили развивать ту ветвь операционных систем, которой не очень-то прочили хорошее будущее.
Отличительной особенностью Unix-систем всегда было то, что они не монолитны, как Windows: их ядро состоит из множества самостоятельных модулей, которые могут работать независимо. Это позволяет «пересобрать» систему прямо в процессе работы с ней, что, конечно, нравится тем, кто хоть немного программирует. За счет своей атомарности такая «ось» лучше (читай стабильнее и быстрее) работает. Процесс ее работы чем-то похож на сбор яблок: кто соберет быстрее, несколько гномов или 1 рослый и сильный человек? Человек просто залезет на одно дерево и будет собирать плоды в корзину, затем на другое. А гномы разделят между собой сад по принципу «1 работник – 1 дерево» и разом сделают всю работу. При этом будут собраны и упавшие яблоки (вероятно нескольких садоводов бросят и на «земельные» работы), и те, что только созрели на самой верхушке дерева (проворный и легкий гном легко доберется и до самой верхней ветви).
У большинства Unix систем нет 1 производителя и разработчика, ведь коды ее открыты и могут быть переписаны кем угодно и как угодно – такое себе народное творчество. Но некоторые версии все же разрабатываются централизовано.
История самого Linux началась с попытки создания свободной операционной системы как говорят «с нуля» в рамках проекта GNU. Linux получила ядро от Unix и был снабжен множеством «примочек». Если первые версии этой ОС были консольными и «непонятными» для большинства пользователей, то последние уже вполне схожи с Windows по внешнему виду и набору функционала и даже позволяют работать с привычными для пользователей этой ОС приложениями.
Для рассмотрения взята последняя версия Linux Mint 11, вышедшая релизом в мае нынешнего года.
Установка Linux Mint практически полностью автоматизирована и потребует участия пользователя лишь для нескольких нажатий: указания языка, начального логин-пароля и настроек сети. Обо всем, что происходит во время установки, как и о том, что может или не может сделать пользователь, мастер установки уведомляет в «письменной форме». Все действо займет не более 10 минут и особых знаний и умений не потребует.
, как и у всех Unix-систем, у Linux Mint минимальны. Этой ОС вполне хватит и 512 Мб оперативной памяти, интегрированного видеоадаптера и запаса памяти на жестком диске в 5 Гб. Также потребуется DVD или USB. 32-битная операционная система отлично будет работать как на 32-разрядном, так и на 64-разрядном процессоре.Производительность , как всегда, на высоте. Сравнивать можно разве только 64 и 32-битную версию системы. Несмотря на то, что 64 бита – это изначальная адаптация для увеличения производительности, а 32 – гарант совместимости, результат будет достаточно неоднозначным: при 32-битной «версии» более производительна графика, а вот в доступе к данным (а значит, и к дискам) 64 битам равных нет. Выходит просто разделение труда какое-то.
Интерфейс более чем дружественный. Просто поразит пользователя, уверенного в «сложности и непонятности» Linux количество различных настроек (начиная с фона и screesaver-а и заканчивая настройкой обновлений и установкой ПО). Окно настройки «внешнего вида» ОС представлено на рисунке.
Что нужно пользователю от операционной системы? Функциональность, производительность и укомплектованность. С этой точки зрения Linux Mint удовлетворит требования любого пользователя. Дело в том, что «ось» поставляется сразу с минимально необходимым набором драйверов и программных средств (кстати, список «встроенных» программ изменен, о чем еще поговорим). Доступ ко всему богатству операционной системы осуществляется через преобразившееся меню, которое лично мне напомнило Windows 7.
В число уже установленных программ вошли:
- браузеры (в частности, Mozilla Firefox);
- аналог программного пакета MS Office, позволяющего, кстати, сохранять документы в различных форматах (от txt и до docx);
- программы для прослушивания музыки, просмотра видео и изображений, а также для редактирования последних;
- программы для онлайн общения (Jabber) и т.д.
Безопасность Linux Mint – это, прежде всего, безопасность всех «не Windows» систем, ведь большинство вирусов написаны именно для Windows, а вот Linux и его собратья остаются в стороне. Но помимо этого, конечно, существует множество дополнительных средств, призванных охранять пользователя и верного его информационного друга. Работают для этого , настраиваются параметры сети и т.д.
Стабильность системы , как уже было сказано, обеспечена ее атомарностью. Дело в том, что ошибка, произошедшая в одном из модулей, на другие ну никак не повлияет. Потому ОС спокойно внесет в журнал событий данные об ошибке и ее причинах, перезагрузит этот модуль и станет работать дальше, а пользователь и вовсе просто ничего не заметит. Постоянных оповещений об ошибках вы так же наблюдать не сможете… Unix – это вообще очень молчаливая и уравновешенная система.
Достоинства следует отметить следующие:
- в сравнении с предыдущими версиями значительно улучшен интерфейс и настраиваемость;
- наличие минимального набора программного обеспечения позволяет установить систему и сразу же приступить к работе с ней;
- драйвера и кодеки, поставляемые с ОС, как правило, подходят для любого начального оборудования пользователя;
- исправлена несовместимость ОС со стандартом Wi-Fi;
- Linux прекрасно станет рядом с любой другой операционной системой и даже не подумает о том, чтобы начать с ней конфликтовать, потому отказываться от привычной уже «оси» не стоит.
В общем, впечатление от Linux Mint хорошее, скажу даже больше: эта операционная система мои надежды оправдала полностью.
MacOS Lion 10.7.2
Начнем с того, что скажем: MacOS – это не просто операционная система, это стиль жизни. Поверьте, эта фраза имеет веское обоснование. Дело в том, что MacOS изначально адаптирован под «свою» аппаратную часть и на привычных для нас IBM работает, но очень неважно.История MacOS. Разработанная как надежная и производительная операционная система MacOS изначально удивляла всех тем, что работала она исключительно на компьютерах производства Apple. «Так будет надежнее для нее, а для нас с Вами – спокойнее!», – говорили разработчики, правда, все же сделали небольшое отступление от этого правила и все же разрешили ставить последние версии на любую аппаратную часть.
Первая MacOS появилась в 1984 году, но что-то более или менее похожее на ту красоту, которую мы привыкли видеть на «маках» изобрели только ближе в 2000 году. При этом первая версия именовалась очень просто: System 1.0, а вот приятные слуху «Lion», «Leopard» и т.д. – это уже достояние наших времен. В процессе своего развития MacOS прошла путь от полной нестабильности (да, были времена, когда ошибка работы 1 приложения всю систему просто выключала) до абсолютной надежности, многозадачности и всего того, о чем мы дальше и поговорим.
Установка MacOS Lion происходит легко и непринужденно в режиме диалога пользователя и его ПК. По времени расценим ее в 10-15 минут, что является хорошим показателем. Приятно видеть, что уже при установке операционная система ведет себя крайне уверенно и выполняет все в обещанные сроки (сказала, распакуются файлы за 6 минут и распаковала их за 6 минут, да поймут меня пользователи Windows). Свой уникальный стиль MacOS Lion также проявляет уже на этом этапе, как видно на рисунке.
Требования к аппаратной части
великоваты, но оправданы. Указано жесткое требование касательно производителя «железа» – только Apple. ОС обязательно попросит вас поставить ее на процессор Intel i3 или и того новее, а еще напомнит о том, что стоит позаботиться о том, чтобы в запасе у нее оказалось:
- не менее 2 Гб оперативной памяти;
- 16 Гб запаса жесткого иска;
- достойной всех ее прелестей видеокарты (думаю, не менее 512 Мб, хотя это и не указывается в требованиях).
Интерфейс MacOS Lion – это то, о чем можно говорить часами и днями и писать целые книги. MacOS всегда была красивой. Чего стоит только рабочий стол.
«Вот что такое «дружественный» интерфейс!», – сказали разработчики и расположили все, что только может пользователю срочно пригодиться в пользовании ПК прямо под рукой. Вышло удобно, быстро и красиво. Разрешена пользователю настройка всего, что «душеньке его угодно», для чего и реализованы «Системные настройки», не слишком масштабные, но очень функциональные: все настройки разбиты на категории и четко разграничены.
Операционная система также поставляется с набором программного обеспечения, потому, установив ее, можно сразу же приступать к работе. Правда, вот еще некоторое время придется потратить на то, чтобы привыкнуть ко всей этой роскоши, скорости и функциональности, а главное – к тому, что «привычных и любимых» (для пользователей Windows) приложений тут нет и не будет, поскольку с этой ОС большинство из них просто несовместимы. Зато тут есть их аналоги, не уступающие им ни по удобству, ни по качеству (например, любимый браузер Mozilla легко заменит не менее функциональный Safari).Безопасность MacOS Lion основывается на том, что эта ОС была разработана уже в эпоху сети интернет, а потому все возможные проблемы здесь обязательно предусмотрены. Файервол и антивирус тут тоже свой, и встроенный, разумеется. Ну и правило «MacOS – это «не Windows» система» тоже успешно работает. Кто будет писать вирус, рассчитанный лишь на 6,5% пользователей ПК во всем мире? Нельзя сказать, что вирусов для MacOS нет, но их мало.
Стабильность обеспечивается Unix FreeBSD ядром, полноценной многозадачностью системы, аппаратной стабильностью (не забываем о требовании аппаратной платформы от Apple) и многолетней практикой компании-производителя и разработчиков операционной системы. Сколько не пыталась я вывести эту систему из себя, она лишь любезно сообщала мне о том, что таковые действия находятся за границами моих возможностей и прав. Вы можете не беспокоиться даже о том, что данные или ваша работа будет утеряна – этого не позволит функция автосохранения.
Достоинства MacOS Lion можно перечислять долго, мы же отметим только те, что появились в этой версии и являются абсолютными нововведениями:
- управление визуальными компонентами стало проще и красивее благодаря системе жестов Multi-Touch;
- теперь все окна могут быть полноэкранными, что значительно упрощает управление данными;
- многие программы, поставляемые вместе с ОС, претерпели качественные изменения, после чего стали удобнее, функциональнее и красивее;
- стоимость этой версии удивляет всех, кто знает цены от Apple.
В целом, система очень приятная: не утерян уникальный стиль MacOS, внесены отличные изменения, скорость работы впечатляет.
Сравнение этих операционных систем было бы неуместным, да вы и сами это видите, не так ли? Невозможно сравнивать системы, работающие на различной логике, производимые и разрабатываемые различными компаниями, да и вообще практически не имеющие ничего общего. Термин «сравнить» с точки зрения операционных систем допускается в рамках одного типа систем или же в случае выбора системы для себя. Если вы «сравниваете» их исходя из желания выбрать, мой вам совет: составьте список того, что важно для вас в операционной системе (например, надежность, отсутствие жестких требований к аппаратуре и т.д.) и рассмотрите все возможные варианты.
Виды операционных систем. Все мы постоянно слышим такое словосочетание, как «операционная система» и «Windows», но мало кто понимает, о чем вообще идет речь. Когда меня просят помочь в каком-то вопросе, и я спрашиваю человека, какая у него операционная система на компьютере мне отвечают, что либо не понимают о чем речь, либо честно говорят, что не знают. Знать, какая операционная система установлена на вашем компьютере, надо обязательно, т.к. они все разные и настройки у них разные. И если вы хотите чему-то научится по компьютерной тематике, то должны это понимать и уметь определять свою операционную систему. Этот вопрос мы тоже рассмотрим в нашем уроке.
Для начала нам необходимо понять, что такое операционная система и для чего она предназначена.
Операцио́нная систе́ма , сокр. ОС (англ. operating system, OS) - комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем. (Википедия)
Без операционной системы (сокращенно ОС) ни один компьютер, и даже работать не будет. Именно операционная система управляет всеми программами, процессами, памятью и всем оборудованием вашего компьютера.
Как только вы включаете компьютер, так запускается процесс загрузки операционной системы, во время которой происходит:
- Проверка всего оборудования.
- Наличие драйверов к ним. Драйвер – это программа для работы каждого оборудования в отдельности. Для каждой операционной системы пишется свой драйвер.
- После завершения первых двух проверок происходит запуск операционной системы.
Виды операционных систем
Чаще всего, при покупке компьютера, операционная система уже установлена. Большинство из вас даже не задувается о том какая она. А знать свою систему очень важно, хотя бы потому, что разные ОС по-разному работают, настраиваются, и даже рабочий стол у них разный.
Существуют три основные и самые популярные операционные системы:
Microsoft Windows (Microsoft – это фирма, выпускающая эту систему, а Windows (виндовс), в переводе с английского, означает – окна):
Apple Mac Os X (сокращенно ее называют Mac, а Apple – это фирма (в переводе с английского, означает — яблоко);
Каждая операционная система имеет свой вид, так называемый графический интерфейс (от англ. – лицо).
Первые ОС, под названием MS-DOS, не имели графического интерфейса. Работа в них была только через командную строку при помощи клавиатуры. Никаких мышек тогда не было, да и не нужны они были. Необходимо было знать и запоминать много команд на английском языке. А на мониторе были только цифры и буквы, в лучшем случае графики. Простому пользователю все это было не понятно и не интересно.
В середине 1980-х годов компания Microsoft создала операционную систему Windows, и началась новая эра, благодаря которой, мы с вами теперь на компьютере писать письма, книги, работать с фотографиями, картинками, создавать свои фильмы, сайты, «гулять» по интернету и учиться новым наукам и ремеслам.
Вот список ОС Windows:
- Windows 1.0 (1985)
- Windows 2.0 (1987)
- Windows 3.0 (1990)
- Windows 3.1 (1992)
- Windows for Workgroups 1/3.11
Семейство Windows 9x, в которых уже могли работать такие, как мы с вами:
- Windows 95 (1995)
- Windows 98 (1998)
- Windows ME (2000)
Семейство Windows NT
- Windows NT 3.1 (1993)
- Windows NT 3.5 (1994)
- Windows NT 3.51 (1995)
- Windows NT 4.0 (1996)
- Windows 2000 - Windows NT 5.0 (2000)
- Windows XP - Windows NT 5.1 (2001)
- Windows XP 64-bit Edition - Windows NT 5.2 (2003)
- Windows Server 2003 - Windows NT 5.2 (2003)
- Windows XP Professional x64 Edition - Windows NT 5.2 (2005)
- Windows Vista - Windows NT 6.0 (2006)
- Windows Home Server - Windows NT 5.2 (2007)
- Windows Server 2008 - Windows NT 6.0 (2008)
- Windows Small Business Server - Windows NT 6.0 (2008)
- Windows 7 - Windows NT 6.1 (2009)
- Windows Server 2008 R2 - Windows NT 6.1 (2009)
- Windows Home Server 2011 - Windows NT 6.1 (2011)
- Windows 8 - Windows NT 6.2 (2012)
- Windows Server 2012 - Windows NT 6.2 (2012)
- Windows 8.1 - Windows NT 6.3 (2013)
- Windows Server 2012 R2 - Windows NT 6.3 (2013)
- Windows 10 - Windows NT 10.0 (2015)
Семейство ОС для смартфонов.
Операционная система - это посредник между компьютером и пользователем, обеспечивающий их взаимодействие и отвечающий за выполнение программ. Самые известные представители: Linux, Microsoft, Mac OS и так далее. В данной статье мы рассмотрим состав и функции Речь пойдет об общих параметрах без привязки к конкретной ОС.
Из чего состоит операционная система?
Прежде чем рассказать о том, какие бывают функции операционных систем, мы рассмотрим, из чего она состоит.
- Программный модуль, который управляет системой файлов.
- Драйверы для устройств. Они обеспечивают корректную работу каждого аппаратного элемента компьютера, а также информационный обмен с другими устройствами.
- Процессор, отвечающий на команды пользователя.
- Сервисные программы. При их помощи есть возможность работать в компьютерных сетях с дисками и файлами.
- Модули, обеспечивающие графическую оболочку для пользователя.
- Справочная система, помогающая найти ответ на любой вопрос относительно операционной системы и работы с ней.
Функции операционных систем могут меняться в зависимости от вида последних. Классификаций довольно много. Приведем основные.
1. По числу одновременно работающих пользователей ОС бывают: однопользовательские (старые версии, например, MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2) и многопользовательские (например, UNIX, Windows NT).
2. По количеству одновременно выполняемых задач: однозадачные (например, MSX, MS-DOS) и многозадачные Windows 95, UNIX).
Что делает операционная система?
Рассмотрим теперь основные функции операционной системы:
- выполнение команд пользователя по запросу (запуск и закрытие программ, ввод и вывод информации, освобождение дополнительной памяти и так далее);
- доступ к (принтеру, мыши, клавиатуре и так далее);
- загрузка программного обеспечения в оперативную память и его выполнение;
- осуществление памятью;
- сохранение данных об ошибках и сбоях в системе;
- обеспечение интерфейса для пользователя;
- осуществление доступа к другим носителям информации и управление ним.
То есть все действия, осуществляемые человеком посредством инструментов ввода, производятся компьютером при помощи ОС. Она позволяет обеспечить удобный Также существуют и дополнительные функции операционных систем:
- многозадачность;
- разграничение прав доступа;
- эффективное распределение ресурсов между процессами;
- защита системы и данных пользователя;
- взаимодействие между процессорами и их синхронизация.
Системная оболочка, к которой мы так привыкли, предоставляет нам возможность комфортного пользования ресурсами компьютера. Назначение и функции операционных систем - удобство общения с машиной, структуризация и автоматизация процессов. С годами разработчики и создатели оболочек для персональных компьютеров упрощают нам, обычным пользователям, программистам, жизнь за счет введения новых возможностей и сокращения ручной работы. Бытует даже мнение, что в ближайшем будущем машины во многом заменят человека.
Что такое операционная система и как она управляет ПКОперационной системой называется комплекс программ, которые обеспечивают автоматизацию доступа к аппаратным и программным ресурсам компьютера.
Операционные системы (ОС) являются основой системного программного обеспечения. Без операционной системы доступ к аппаратуре и программам современного компьютера совершенно невозможен. Все аппаратные, а также и программные средства предоставляются пользователю только через посредника - операционную систему (рис. 2.1).
т
Пользователь
Операционная система
Аппаратные средства и программы компьютера
Рис. 2.1
Обеспечение операций по обмену данными между выполняющейся программой и внешними устройствами;
Обслуживание нестандартных ситуаций в ходе выполнения программы;
Удаление выполненной программы из оперативной памяти и освобождение места для загрузки новой программы;
Организация хранения и поиска программ и данных на внешних носителях; - организация взаимодействия пользователя и операционной системы - прием и выполнение команд пользователя;
Выполнение различных вспомогательных (сервисных) функций, таких как форматирование дисковых устройств, копирование информации с одного дискового устройства на другое и некоторые другие.
Образующие базовую систему ввода-вывода части операционной системы обычно записываются в постоянную память компьютера. Все остальные ее части размещаются на гибком, винчестерском или лазерном диске, который в этом случае называется системным диском.
Операционная система должна находиться в рабочем состоянии в течение всего времени функционирования компьютера. Работа операционной системы начинается в момент включения компьютера и заканчивается в момент его выключения.
Краткий обзор операционных систем
Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как он определяет, с какими программами Вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависят также производительность Вашей работы, степень защиты Ваших данных, необходимые аппаратные средства и т.д.
На компьютерах типа IBM PC, используемых в качестве рабочих мест пользователей, чаще всего применяются следующие операционные системы:
операционная система MS DOS фирмы Microsoft или совместимые с ней операционные системы - PC DOS фирмы IBM и Novell DOS фирмы Novell и др. Мы будем называть эти ОС общим названием DOS;
операционная система Windows фирмы Microsoft, точнее, Windows версий 3.1 или 3.11 или Windows for Workgroups 3.11 (это расширение Windows с поддержкой одноранговых локальных сетей);
операционные системы Windows 95 и Windows NT Workstation (версий 3.51 и 4.0), Windows 2000, Windows XP фирмы Microsoft ;
операционная система OS/2 3.0 Warp фирмы IBM.
Что такое Windows XP?
Это OC от Microsoft, начиная с которой сделана попытка объединить две, ранее существовавшие независимо, версии Windows 9Х и NT. Первоначально этот проект назывался Whisler, но сейчас он разделился на две линии, Windows XP, позиционирующуюся на замену W9x и W2kPro, и Windows.NET, позиционирующуюся на замену NT Server всех сортов. Вне зависимости от названия, все они является прямыми наследниками Windows 2000, и продолжателями линейки Windows NT. Этот факт и определяет основные особенности Windows XP. Это полностью 32 разрядная ОС с приоритетной многозадачностью. В её основе лежат те же принципы, на которых базировались все NT.
Рабочий стол и его структура
Основными элементами пользовательского интерфейса операционной системы Windows являются следующие объекты: Рабочий стол, окна, значки, ярлыки, кнопки, панели, меню, папки, приложения и документы. К объектам интерфейса относятся также любые аппаратные и программные ресурсы компьютера. Да и компьютер в целом тоже считается объектом.
Рабочий стол
В операционной системе Windows весь экран дисплея рассматривается как модель рабочего места специалиста, на котором создана необходимая для обработки информации обстановка, как своеобразная «поверхность рабочего стола», на котором «размещаются» некоторые документы и различные средства для работы с ними.
Все остальные элементы пользовательского интерфейса так или иначе привязываются к Рабочему столу. На нем размещаются окна, значки документов, программ и устройств, а также различные панели, содержащие какие-либо группы значков (рис. 2.2).
Рис. 2.2
В нижней части рабочего стола расположена строка, которая состоит из кнопки «Пуск» - главное меню, панели быстрого запуска, панель задач, панель индикации.
На рабочем столе размещены следующие объекты (рис 2.3):
Рис. 2.3
Мои документы – содержат документы пользователя (рис. 2.4)
Рис.2.4
Internet Explorer – содержит программу для просмотра Интернет страниц (рис 2.5)
Рис. 2.5
Мой компьютер – отображает список дисков и дополнительных устройств хранения информации (рис. 2.6)
Рис. 2.6
Сетевое окружение – отображает список подключенных компьютеров к сети (рис 2.7)
Рис. 2.7
Корзина – содержат список удаленных объектов (рис. 2.8)
Рис. 2.8
Структура окна Windows
При работе с
Windows
XP
пространство экрана занимает одно или несколько
окон
- прямоугольных областей экрана, в которых выполняются различные
Windows
-программы. В окнах также выводятся запросы
Windows
-программ (типа приведенных на рис. 2.9 и 2.10).
Рис. 2.9
Рис. 2.10
Многие программы могут открывать для своих нужд несколько окон: скажем, редактор документов Microsoft Word использует отдельное окно для каждого редактируемого документа. Окна программ отличаются от других окон тем, что в середине верхней строки (заголовка) окна у них выводится имя программы, а под ним выводится строка пунктов меню.
Кроме окон, на экране Windows могут присутствовать пиктограммы - значки окон. Многие окна Windows могут быть «свернуты» в пиктограммы, это делается тогда, когда соответствующее окно временно не нужно (пиктограммы обычно помещаются в нижней части экрана). А когда окно снова становится необходимым, его можно сразу же «развернуть» из пиктограммы двойным щелчком по пиктограмме.
Windows предоставляет простые и удобные средства для работы с окнами и пиктограммами: их можно перемещать, у большинства окон - изменять размеры, сворачивать окна в пиктограммы и разворачивать пиктограммы в окна. С помощью этих средств Вы сможете использовать рабочее пространство экрана наиболее эффективно.
Окна Windows
Каждое окно Windows является прямоугольной областью экрана. Как правило, в верхней части окна находится строка заголовка окна . В середине строки заголовка отображается название окна, а также сворачивания и разворачивания (или восстановления размера) окна (рис. 2.11).
Рис. 2.11
Мы будем называть область строки заголовка, незанятую кнопками, заголовком окна.
Заметим, что и кнопка системного меню, и кнопки сворачивания и разворачивания (или восстановления размера окна) могут отсутствовать: они имеются только для тех окон, для которых соответствующие действия имеют смысл.
Под строкой заголовка окна может располагаться строка меню (рис. 2.12).
Рис. 2.12
Строка меню имеется только у основных окон программ, а у так называемых диалоговых окон, открываемых программами для своих нужд, меню нет. В правой части окна может находиться вертикальная, а в нижней - горизонтальная линейка прокрутки. Любая из них (или они обе) могут отсутствовать (рис. 2.13).
Рис. 2.13
При работе с Windows на экране могут появляться три разновидности окон:
Например
Редакторы документов - в них выводят обрабатываемые документы,
Графические редакторы - картинки,
Диспетчер Программ - группы программ и т.д.;
окна программ (в заголовке у них выводится наименование программы);
так называемые вторичные окна, создаваемые программами.
окна запросов (иногда называемые вспомогательными окнами).
Они обычно используются для вывода на короткий срок какой-либо информации, запроса на те или иные действия пользователя, ввод каких-либо данных и т.д. Подробнее об окнах запросов рассказывается в следующей главе. Окна программ отличаются от вторичных окон и окон запросов следующим:
в середине верхней строки (заголовка) окна программы выводится имя программы, а у вторичного окна там выводится описание выводимой информации (скажем, имя обрабатываемого документа), у окна запроса - название запроса;
под строкой заголовка у окна программы располагается строка меню, а у вторичных окон и окон запросов строки меню нет;
окна программ обычно имеют кнопки сворачивания, а у окон запросов, как правило, кнопок сворачивания и разворачивания нет.
Окна запросов всегда выводятся поверх других окон программы. Обычно при появлении окна запроса никакая работа с данной программой невозможна до ответа на запрос и закрытия окна запроса. Окна запросов, как правило, не могут менять размер, и у них нет кнопок сворачивания и разворачивания.
Работа со всеми типами окон с помощью мыши осуществляется практически одинаково. А при использовании клавиатуры следует помнить, что переход от одного окна программы к другому осуществляется нажатием комбинации клавиш , а от одного вторичного окна к другому (открытому той же программой) - нажатием (Ctrl + F 6) (см. ниже). Закрытие окна программы осуществляется комбинацией клавиш (Alt + F4), вторичного окна - , окна запроса - нажатием .
Операционная система (ОС) представляет собой программный комплекс, обеспечивающий взаимодействие между пользователем и аппаратной частью компьютера. Например, Windows, Linux и Mac OSX. Если чуть проще, то система это набор программных кодов, который позволяет вам запускать программы на вашем компьютере, отображать графику на мониторе, воспринимать и интерпретировать сигналы от мышки и клавиатуры, передавать на печать документы, заходить в интернет и прочее. Тем не менее, это не просто набор разрозненных утилит, а нечто большее, но обо всем по порядку
Примечание : Статья предназначена для начинающих и обычных пользователей.
Примечание : Наиболее популярными операционными системами являются Windows, различные сборки Linux и Mac OSX.
Назначение и типы операционной системы
В основном, операционная система имеет следующее назначение:
1. Осуществление управления аппаратными устройствами компьютера, включая передачу и прием информации из периферийных устройств. Другими словами, координирует функционирование всей аппаратуры, осуществляет контроль за выполнением и прочее
2. Обеспечение интерфейсов или же возможностей для передачи инструкций от программ на аппаратные устройства. Например, чтобы игрушки могли использовать видеокарту
3. Является прослойкой между пользователем и компьютером
4. Не обязательное условие, но сегодня есть практически в любых операционных системах. Предоставление дополнительных возможностей для пользователей. Например, организация разграничения доступа (безопасность)
Операционные системы принято делить на 4 типа:
1. Однопользовательская однозадачная. Как и следует из названия, система предназначена для одного пользователя и для выполнения одной задачи
2. Однопользовательская однозадачные с дополнительной фоновой задачей. Позволяют запускать в фоне еще одну дополнительную задачу. Как правило, фоновой задачей является печать
3. Однопользовательская многозадачная. Поддерживает только одного пользователя, но позволяет запускать сразу несколько задач
4. Многопользовательская многозадачная. Тут все просто. Много пользователей, которые запускают много задач.
Обратите внимание, что многопользовательских однозадачных систем в принципе не может быть, так как каждый пользователь на компьютере подразумевает собой отдельную задачу в операционной системе.
Кроме того, операционные системы бывают 32-х и 64-х битные .
Из чего состоит операционная система
Как уже говорилось, операционная система - это программный комплекс, который позволяет использовать устройства вашего компьютера. Поэтому он разделяется на несколько разных уровней.
Если кратко, то операционная система обычно состоит из следующего:
2. Драйвера
3. Сервисы или пакеты инструментов
4. Оболочка
5. Командный модуль
Примечание : Стоит знать, что операционные системы для микроконтроллеров могут содержать не все из вышеперечисленного (просто нет необходимости).
А теперь, рассмотрим по порядку:
Ядро - это самая важная часть операционной системы. Оно содержит все необходимые механизмы для координации и управления всеми остальными компонентами.
Драйвера - это программные коды (не обязательно программа или библиотека), которые позволяют ядру операционной системы корректно взаимодействовать с аппаратными устройствами. Стоит знать, что есть стандартные драйвера, которые обеспечивают минимальный набор возможностей, и драйвера от производителей, которые позволяют по максимуму использовать устройства.
Сервисы или пакеты инструментов - это отдельные программы, которые позволяют операционной системе предоставлять дополнительные возможности.
Оболочка - это тот интерфейс, который видит пользователь. Именно благодаря ему пользователь может запускать программы и выполнять прочие действия.
Командный модуль - это пользовательская программа, которая запускается в операционной системе.
Что происходит внутри операционной системы
Все взаимодействие внутри операционной системы построено на так называемых системных вызовах, которые представляют собой прослойку между запросами программ пользователей и устройствами компьютера. Как это происходит. Пользователь запускает программу, та в свою очередь посылает системный вызов сервсисам операционной системы. Например, "открой файл для чтения". Сервисы осуществляют обращение к ядру системы, которое далее обращается через драйвера к устройствам компьютера. В случае с примером, к драйверу жесткого диска, который в последствии посылает команды устройству.
Аппаратные устройства компьютера имеют схожий принцип, только у них все построено на прерываниях, которые представляют собой специальные сигналы, указывающие на определенные действия. Например, окончание выполнения задачи, подготовка перед передачей данных и прочее.
Такой подход позволяет операционной системе обеспечивать жизнестойкость при возникновении ошибок. Тем не менее, если же ошибки возникают на уровне ядра, то система обычно аварийно завершает выполнение. Например, в Windows это синий экран смерти .
Как операционная система загружается
Операционная система загружается в несколько этапов:
1. Вначале встроенная система компьютера (