Введение в ОС. Типы и архитектура ОС

2.

Содержимое
• Структура вычислительной системы (ВC)
• Что такое операционная система (ОС)
• Эволюция ОС
• Классификация ОС
• Типы ОС
• Архитектура ОС
26.01.2021

Структура вычислительной системы (ВC)
SC:
o Software
o Hardware
Hardware : процессор, оперативная память, monitor, диски,..
Software: программы, предназначенные для обеспечения
управления и контроля процесса обработки, а также
выполнения текущих работ.
Программа – организованный набор компьютерных команд и
операций. Эти команды называются инструкциями.
26.01.2021

4.

Структура вычислительной системы (ВC)
Sistem pentru
Rezervări online
operații bancare
companie aeriană
Compilatoare
Redactore
Brauzer-e WEB
Aplicații
Interpretoare
de comenzi
Pr-me specializate
SO
Limbaje mașină
Micro arhitectura
Dispozitivele fizice
26.01.2021
HARD ware

5.

Что такое операционная система (ОС)
Операционная система:
набор программ, которые координируют все вычислительные
действия, происходящие в вычислительной системе (вс).
Компоненты ОС:
• Ядро содержит программы, необходимые для управления
физическими ресурсами компьютера и обеспечения общего
интерфейса для приложений.
• Интерфейс
(Shell)
взаимодействует с ОС.
26.01.2021
-
определяет,
как
пользователь

6.

Что такое операционная система (ОС)
Есть несколько концепций того, что такое ОС. Легче говорить о
функциях ОС, чтобы понять, что такое ОС.
• Первой функцией ОС является управление аппаратными ресурсами
ВC. Речь идет о доступе к процессору, памяти, жесткому диску, сетевой
связи и с другими устройствами ввода-вывода. Эти ресурсы могут
запрашиваться
несколькими
приложениями
и
несколькими
пользователями. Представим, что произойдет, если несколько
программ, работающих на одной ВC, попытаются вывести на принтер
одновременно. Первые несколько строк будут принадлежать программе
1, следующие - программе 2 и так далее. Результат был бы непонятен.
ОС может навести порядок, временно сохраняя все выходные данные
для принтера на диске. Когда программа завершила работу, ОС может
скопировать результаты из файла, в котором они были сохранены на
диск и отправить их на принтер, в то время как остальные программы
могут продолжать генерировать результаты, потому что они не
отправляются непосредственно на принтер (пока).
26.01.2021

7.

Что такое операционная система (ОС)
• Обеспечить абстракцию аппаратных ресурсов SC. В
основном ОС - это расширение физической системы,
обеспечивающее упрощенный интерфейс, используемый
для обеспечения доступа пользователей и приложений к
аппаратным ресурсам. ОС может быть спроектирована как
виртуальная машина, с которой проще работать, чем с
физическими компьютерными устройствами.
• Обеспечение связи между пользователем и ВС;
• Обеспечить контроль выполнения программ;
• Содействовать пользователям в разработке новых
приложений;
• Облегчить эффективное управление данными;
• Обеспечите безопасность системы.
26.01.2021

8.

Эволюция операционных систем
Поскольку ОС были тесно связаны с архитектурой компьютеров,
на
которых
они
работали,
мы
перечислим
поколения
компьютеров, чтобы увидеть, как развивались ОС.
• Первое поколение компьютеров было основано на технологии
электронных ламп и плат подключения (1945 - 1955). На этом
этапе не было ОС или языков программирования. Основным
нововведением является появление перфокарт как способа
хранения
информации.
Изготовлен
первый
электронный
компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer).
26.01.2021

9.

Эволюция операционных систем
• Второе
поколение
компьютеров
было
основано
на
транзисторной технологии, появившейся в середине 1950-х
(1955 - 1965). Основные используемые языки: ALGOL-58, LISP,
COBOL, FORTRAN. Типичными ОС были IBM FMS и IBSYS.
• Третье
поколение
компьютеров
связано
с
появлением
интегральных схем (1965 - 1980). ОС ввели несколько новых
технологий:
•мультипрограммирование
•виртуализация
•системы разделения времени
26.01.2021

10.

Эволюция операционных систем
Появились следующие ОС:
• CTSS
-
Compatible
Time-Sharing
System,
разработанная
MIT
(Массачусетским технологическим институтом) в 1961 году.
•MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service); позже также
разработанный MIT, одним из первых вариантов Unix. Д. Ричи
разработал язык C специально для написания Unix, избегая,
таким образом, зависимости ОС от аппаратных характеристик и
использования языка ассемблера. Unix была первой ОС,
написанной на языке более высокого уровня, что сделало ее
переносимой с одного типа компьютера на другой.
26.01.2021

11.

Эволюция операционных систем
Четвертое поколение компьютеров появляется после 1980 года и по
настоящее
время,
представленное
появлением
и
необычайным
распространением персональных компьютеров (ПК). Их производство
основано на технологии интегральных схем LSI (Large Scale Integration),
микросхемах, которые содержат тысячи транзисторов на квадратный
сантиметр кремния.
ОС этого поколения:
• MSDOS (1981)
• APLE Macintosh (1985)
• X WINDOWS - UNIX с графическим интерфейсом
• WINDOWS (1995)
26.01.2021

12.

Эволюция операционных систем
Пятое поколение компьютеров (1990 -) - это поколение
искусственного интеллекта, основанного на обработке знаний
(Knowledge Information Processing System – KIPS). С
технической точки зрения используются схемы VLSI (Very
Large Scale Integration) с более чем 1 млн транзисторов на
чип. Появилось логическое программирование и язык Пролог.
Другое нововведение - это генетические алгоритмы, которые
обладают характеристиками приспособляемости к контексту,
подобными адаптации к среде биологических популяций.
Поколение 6 появляется только в литературе в виде
концепции
живого
компьютера,
полученный
путем
присоединения структуры типа ДНК к нейронному компьютеру.
26.01.2021

13.

Классификация ОС
Операционные системы могут быть:
• desktop операционные системы для PC и laptop - ов;
• серверные операционные системы для компьютерных
систем,
обычно
используемых
в
Интернете
для
предоставления услуг;
• операционные системы для мобильных устройств,
предназначенные для мобильных телефонов, смартфонов
или PDA (Personal Digital Assistant), или Palm.
26.01.2021

14.

Классификация ОС
Но можно классифицировать ОС и по другим критериям:
- по количеству одновременно запускаемых программ:
• single-tasking - позволяет запускать одну программу;
единственная система в этом классе - MS-DOS
• multi-tasking – Unix, Windows 9x/NT/2000/XP, OS/2 и др.
- по количеству пользователей, которые могут
работать на одном компьютере одновременно:
• однопользовательские системы - семейство Windows
• многопользовательские системы - семейство Unix.
26.01.2021

15.

Типы ОС
1. ОС для больших компьютеров, (mainframe). Примером
такой ОС является OS / 390, потомок OS / 360.
2. ОС для серверов. Примеры - UNIX и Windows 2000 (2003,
Vista, 2010), Linux.
3. Многопроцессорные ОС.
4. ОС для персональных компьютеров. Распространенными
примерами таких ОС являются Windows 98, Windows 2000, Linux,
OS для Macintosh.
5. ОС реального времени. Известные примеры ОС: VxWorks и
QNX.
6. ОС для встраиваемых устройств. Palm OS, WindowsCE.
7. ОС для смарт-карт.
8. ОС для мобильной телефонии: Symbian OS, Windows
Mobile, iPhone OS, Android.
26.01.2021

16.

Архитектура ОС
1. Монолитные системы (Unix).
2. Многоуровневые системы (Layered systems) (THE –
Technishe Hogeschool Eindhoven).
3. Микроядерная архитектура (microkernel ).
4. Смешанные системы (ОС Linux, Windows NT).
26.01.2021

English Русский Rules