Лекция 1 (2/2) введение

Студент должен:

иметь представление:

• об общих принципах архитектуры операционных систем.

Роль и место знаний по дисциплине «Операционные системы и среды» при освоении смежных дисциплин по выбранной специальности; в сфере профессиональной деятельности.

Современный уровень и перспективы развития операционные систем и сред.

Постановка проблемной ситуации (Перспективы развития ОС)

Слово «компьютер» означает «вычислитель» - (англ. computer, от лат. computo — считаю) - это машина для приема, переработки, хранения и выдачи информации, которая может воспринимать и выполнять сложные последовательности вычислительных операций по заданной инструкции - программе.

Любой компьютер представляет собой неразрывное единство аппаратного и программного обеспечения.

ПК – это аппаратно-программный комплекс:

ПК в традиционном варианте состоит из системного блока, монитора, клавиатуры и мыши. Эти аппаратные средства составляют базовую конфигурацию.

Программа – это упорядоченная последовательность команд для компьютера, понятных для аппаратного обеспечения. Различают четыре типа программ, каждый из которых выполняет строго определенные функции: базовое программное обеспечение; системное программное обеспечение; прикладное программное обеспечение; служебное программное обеспечение.

Они находятся в неразрывной связи друг с другом. Если представить программную конфигурацию ПК в виде иерархической структуры, то ее основой будет базовое программное обеспечение. На базовое программное обеспечение опирается операционная система (системное программное обеспечение). Она, в свою очередь, управляет прикладным программным обеспечением (прикладными программами, приложениями). Среди прикладных программ в особую группу можно выделить служебное программное обеспечение (служебные программы, утилиты), которое выполняет вспомогательную функцию.

Базовое программное обеспечение

Это комплект программ, входящих в состав базовой системы ввода/вывода и находящихся в микросхеме постоянного запоминающего устройства. Они, как правило, записываются туда на этапе ее производства. Это программное обеспечение осуществляет проверку, настройку и управление базовыми аппаратными средствами компьютера – клавиатурой, жестким диском, дисководом для гибких дисков и другими устройствами – до запуска (или установки) операционной системы.

Системное программное обеспечение (Операционная система)

Для обеспечения работоспособности компьютера необходимо наличие как минимум одной программы (точнее комплекса программ), которая называется операционной системой. Операционная система выполняет четыре основные функции:

1. Управляет работой всех технических устройств компьютера

2. Управляет исполнением других компьютерных программ

3. Управляет файловой системой

4. Обеспечивает интерфейс между пользователем и компьютером.

Системное программное обеспечение (операционная система) выполняет посредническую функцию. То есть оно обеспечивает взаимодействие оборудования компьютера с приложениями и пользователя – с программными и аппаратными средствами ПК.

Операционная система (ОС) – это комплекс программных средств, под управлением которых работает оборудование и прикладные программы ПК.

Прикладное программное обеспечение

Первейшее целевое назначение прикладных программ – создание, редактирование и обработка. Для решения этих задач на ПК существуют следующие типы приложений: текстовые редакторы, редакторы электронных таблиц, системы управления базами данных, графические редакторы, системы видеомонтажа и т.д. При этом их, как правило, объединяют в комплекты, называемыми пакетами (например, пакет Office корпорации Microsoft включает приложения Word, Excel, Access, PowerPoint и др.).

Служебное программное обеспечение

Служебные программы (утилиты) призваны облегчить повседневную работу за компьютером, расширить его функции, предотвратить (или устранить) проблемы. В настоящее время существует множество самых разнообразных утилит для ПК, среди которых наиболее необходимые: антивирусы, программы дефрагментации жесткого диска, архиваторы, программы просмотра и т.д.

Для чего нужно изучать дисциплину ОС?

Изучение механизма и структуры операционных систем необходимо по сле­дующим причинам:

1. основные идеи, концепции и алгоритмы, лежащие в основе операционных систем, применимы ко многим другим областям программирования, и особенно к системному программированию;

2. операционная система — большая и очень сложная программа, на при­мере которой можно изучать вопросы создания сложных программных продуктов;

3. такие популярные программные продукты, как системы управления ба­зами данных, могут рассматриваться как надстройки над операционными системами.

Современный уровень и перспективы развития ОС и сред

Сегодня:

1. Практически все операционные системы стали сетевыми:

   1. Сетевые функции сегодня встраиваются в ядро ОС, являясь ее неотъемлемой частью.

   2. Операционные системы получили средства для работы со всеми основными технологиями локальных (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM) и глобальных (Х.25, frame relay, ISDN, ЛТМ) сетей, а также средства для создания составных сетей (IP, IPX, AppleTalk, RIP, OSPF, NLSP).

   3. Компьютеры могут поддерживать одновременную сетевую работу с разнородными клиентами и серверами.

   4. Производители операционных систем резко усилили поддержку средств работы с Интернетом.

   5. В комплект поставки начали включать утилиты, реализующие такие популярные сервисы Интернета, как telnet, ftp, DNS и Web.

   6. Влияние Интернета проявилось и в том, что компьютер превратился из чисто вычислительного устройства в средство коммуникаций с развитыми вычислительными возможностями.

2. Особое внимание в течение всего последнего десятилетия уделялось корпоративным сетевым операционным системам

   1. Корпоративная операционная система отличается способностью хорошо и устойчиво работать в крупных сетях, которые характерны для больших предприятий, имеющих отделения в десятках городов и, возможно, в разных странах.

   2. Корпоративная ОС должна беспроблемно взаимодействовать с операционными системами разных типов и работать на различных аппаратных платформах.

   3. Тройка лидеров в классе корпоративных ОС — это Novell NetWare 4.x и 5.0, Microsoft Windows NT 4.0 и Windows 2000, а также UNIX-системы различных производителей аппаратных платформ.

   4. В современных операционных системах средства централизованного администрирования обычно базируются на единой справочной службе, позволяющих в единой базе данных хранить учетные записи о десятках тысяч пользователей, компьютеров, коммуникационных устройств и модулей программного обеспечения, имеющихся в корпоративной сети. (Пример, NDS)

3. На современном этапе развития операционных систем на передний план вышли средства обеспечения безопасности. Это связано с возросшей ценностью информации, обрабатываемой компьютерами, а также с повышенным уровнем угроз, существующих при передаче данных по сетям, особенно по публичным, таким как Интернет. Многие операционные системы обладают сегодня развитыми средствами защиты информации.

4. Современным операционным системам присуща многоплатформенностъ, то есть способность работать на совершенно различных типах компьютеров.

5. Многие операционные системы имеют специальные версии для поддержки кластерных архитектур, обеспечивающих высокую производительность и отказоустойчивость.

6. Развивается тенденция повышения удобства работы человека с компьютером.

7. Постоянно повышается удобство интерактивной работы с компьютером путем включения в операционную систему развитых графических интерфейсов, использующих наряду с графикой звук и видеоизображение.