Развитие операционных систем:

1955	General Motors Operating System, GM OS для IBM 701[1]
1960-е	GCOS, Multics, OS/360, DOS/360 (IBM), MS/8, ACP (IBM), Диспетчер-68, Unix
1970-е	DOS/BATCH 11, OS/8, RDOS, Alto OS, RSX-11D, Apple DOS 3.1, Lisp Machine, Apple DOS 3.2
1980-е	Apple DOS 3.3, OS-9, QDOS, Xenix, MS-DOS, SunOS (1.0), Ultrix, ProDOS, Macintosh OS, QNX, UniCOS, Atari TOS, Microsoft Windows 1.0, GS/OS, IRIX, OS/2 1.0, Microsoft Windows 2.0, DR-DOS, A/UX, LynxOS, MVS/ESA, OS/400, NT OS/2, SCO UNIX, OS/2 1.1
1990-е	BeOS (v1), GNU/Hurd, Windows 3.0, Linux (ядро) и GNU/Linux, OS/2 v2.10 Solaris Windows 3.1, FreeBSD, NetBSD, Windows NT 3.1 , OS/2 Warp 3.x , Debian 0.93R6, Digital UNIX OpenBSD, OS/390, Windows 95, Debian 1.1 Debian 1.2 Windows NT 4.0, Debian 1.3 , EPOC, Inferno, Mac OS 7.6 SkyOS, Debian 2.0 Windows 98, Debian 2.1 Mac OS 8
2000-е	Debian 2.2 , Mac OS 9, Mac OS X Public Beta, QNX Neutrino 6.0, Windows 2000, Windows ME , eComStation , Mac OS X 10.0, Mac OS X 10.1, Windows XP, z/OS, Gentoo Linux 1.0, Debian 3.0 , Mac OS X 10.2, Mac OS X 10.3, Windows Server 2003, Ubuntu 4.10 , Debian 3.1 , Mac OS X 10.4 Solaris 10, Ubuntu 5.04 , Ubuntu 5.10 , Windows XP Professional 64bit, Windows Server 2003 64bit, Debian 4.0 , Mac OS X 10.5 , Windows Vista, МСВС 3.016, FreeBSD 7.0, OpenSolaris , Windows Server 2008, Debian 5.0 , Mac OS X 10.6 FreeBSD 8.0, OpenSolaris , Ubuntu 9.10 , Windows 7, Windows Server 2008 R2 Debian 2.2 , Mac OS 9, Mac OS X Public Beta, QNX Neutrino 6.0, Windows 2000, Windows ME , eComStation , Mac OS X 10.0, Mac OS X 10.1, Windows XP, z/OS, Gentoo Linux 1.0, Debian 3.0 , Mac OS X 10.2, Mac OS X 10.3, Windows Server 2003, Ubuntu 4.10 , Debian 3.1 , Mac OS X 10.4 , Solaris 10, Ubuntu 5.04 , Ubuntu 5.10 , Windows XP Professional 64bit, Windows Server 2003 64bit, Debian 4.0 , Mac OS X 10.5 , Windows Vista, МСВС 3.016, FreeBSD 7.0, OpenSolaris , Windows Server 2008, Debian 5.0 , Mac OS X 10.6 FreeBSD 8.0, OpenSolaris , Ubuntu 9.10 , Windows 7, Windows Server 2008 R2
2010 год	Ubuntu 10.04 LTS (Lucid Lynx), Fedora 13 (Goddard), Red Hat Enterprise Linux RHEL 5.5, RHEL 6, Debian 6.0 (Squeeze), FreeBSD 9, Ubuntu 10.10 (Maveric Merkat), Astra Linux Edition, Astra Linux Special Edition
2011 год	Ubuntu 11.04 (Natty Narwhal), Mint 11 (Katya), Mac OS X 10.7 Lion, Ubuntu 11.10 (Oneiric Ocelot), Ubuntu Install Box 11.10, openSUSE 11.4, Linux Portable Security (LPS) 1.2.4, Commodore OS Vision 1.0
2012 год	openSUSE 12.1, Dreamlinux 5, Gentoo Linux 12.0, BackBox Linux 2.01, Windows 8, Fuduntu 2012.1, Asturix 4, Astaro Security Gateway 8.3, Webconverger 11.0, FreeBSD 9.0, PC-BSD 9.0, DEFT Linux 7, ArtistX 1.2, Frugalware Linux 1.6, Toorox 01.2012, Mac OS X 10.8 Mountain Lion, Ubuntu 12.04 (Precise Pangolin), MorphOS 3.0

В 2010 годы операционные системы выходили одна за другой

ОС загружается при включении компьютера и постоянно (резидентно) находится в оперативной памяти компьютера. Каждая программа пользуется услугами ОС, поэтому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. 

ОС может быть

1. однопользовательские однозадачные, которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

2. однопользовательские однозадачные с фоновой печатью, которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

3. однопользовательские многозадачные, которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. Например, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;

4. многопользовательские многозадачные, позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

Элементы операционной системы.

Программные модули управляющие файловой системой.

Командный процессор-запрашивает у пользователя команды и выполняет их.

Драйверы расширяют возможности ОС, позволяя ей работать с тем или иным внешним устройством.

Программные модули создающие графический интерфейс.

Утилиты – это вспомогательные программы, предназначенные для выполнения различных вспомогательных операций – проверки исправности оборудования, архивации файлов, борьбы с вирусами, форматирования дисков и т.д.

Справочная система.

Сетевые системы – программы обеспечивающие работу компьютерных сетей.

В функции операционной системы входит:

• осуществление диалога с пользователем;

• ввод-вывод и управление данными;

• планирование и организация процесса обработки программ;

• распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);

• запуск программ на выполнение;

• всевозможные вспомогательные операции обслуживания;

• передача информации между различными внутренними устройствами;

• программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

• программы управления вводом/выводом;

• программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;

• процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык, который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

• обращаться к каталогу;

• выполнять разметку внешних носителей;

• запускать программы;

• ... другие действия.

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы - драйверы. Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Файл (англ. file -папка) - это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, закодированное изображение и др.

Размер файла - объем памяти, который файл занимает на носителе.

Имя файла состоит из двух частей-собственно имени файла и расширения, которые записываются через точку имя.расширение.

Правила присвоения имён файлам

1. Можно использовать латинские буквы, буквы других алфавитов, цифры, пробелы, специальные символы(кроме символов * ? : < > | / \).

2. Название файла должно характеризовать его смысл.

3. Расширение в имени файла указывает на тип файла, формат записи и/или программу, в которой он был создан.

Файлы бывают двух типов исполнимые и не исполнимые

К исполнимым файлам относятся все основные файлы программ с расширениями - *.exe, *.com, *.bat.

Все остальные файлы являются не исполнимыми и делятся на группы

Текстовые, табличные и т.д.

Мультимедиа

Архивные

Системные

Файловая система - это средство для организации хранения файлов на каком-либо носителе.

Файлы физически реализуются как участки памяти на внешних носителях. Каждый файл занимает некоторое количество блоков дисковой памяти.

Все файловые системы, используемые Windows для работы с дисками кластера размер (также известный как размер кластера ). Размер кластера представляет минимальный объем дискового пространства, который может использоваться для хранения файла. Если размер файла не кратен размеру кластера, дополнительного места на диске должен использоваться для хранения файлов (кратное размеру кластера). Раздел жесткого диска, средний объем пространства, который потерял таким образом может рассчитываться с использованием уравнения (размер кластера) / 2 * (количество файлов).

Если размер кластера не задан, при форматировании раздела, по умолчанию выбираются на основе размера раздела. Стандартные значения подобраны сократить пространство, будут потеряны и уменьшить фрагментацию, что происходит на секции.

Раздел жесткого диска (также известный как том) может быть отформатирован в NTFS, FAT или exFAT.

Размер кластера по умолчанию для файловой системы NTFS

В следующей таблице описаны значения размеров кластеров по умолчанию для файловой системы NTFS.

Размер тома	Windows NT 3.51	Windows NT 4.0	Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000
7 — 512 МБ	512 байт	4 КБ	4 КБ
512 ГБ MB–1	1 КБ	4 КБ	4 КБ
1 ГБ — 2 ГБ	2 КБ	4 КБ	4 КБ
2 ГБ — 2 ТБ	4 КБ	4 КБ	4 КБ
2 ТБ TB–16	Не поддерживается *	Не поддерживается *	4 КБ
16TB–32 ТБ	Не поддерживается *	Не поддерживается *	8 КБ
32TB–64 ТБ	Не поддерживается *	Не поддерживается *	16 КБ
64TB–128 ТБ	Не поддерживается *	Не поддерживается *	32 КБ
128TB–256 ТБ	Не поддерживается *	Не поддерживается *	64 КБ
> 256 ТБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается

Размер кластера по умолчанию для файловой системы FAT16

Размер тома	Windows NT 3.51	Windows NT 4.0	Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000
7 MB–8 МБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
8 — 32 МБ	512 байт	512 байт	512 байт
32 — 64 МБ	1 КБ	1 КБ	1 КБ
64 — 128 МБ	2 КБ	2 КБ	2 КБ
128 — 256 МБ	4 КБ	4 КБ	4 КБ
256 — 512 МБ	8 КБ	8 КБ	8 КБ
512 MB–1 ГБ	16 КБ	16 КБ	16 КБ
1 ГБ — 2 ГБ	32 КБ	32 КБ	32 КБ
2 — 4 ГБ	64 КБ	64 КБ	64 КБ
4 — 8 ГБ	Не поддерживается	128 КБ *	Не поддерживается
8 — 16 ГБ	Не поддерживается	256 КБ *	Не поддерживается
> 16 ГБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается

Размер кластера по умолчанию для файловой системы FAT32

Размер тома	Windows NT 3.51	Windows NT 4.0	Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000
7 MB–16MB	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается
16 — 32 МБ	512 байт	512 байт	Не поддерживается
32 — 64 МБ	512 байт	512 байт	512 байт
64 — 128 МБ	1 КБ	1 КБ	1 КБ
128 — 256 МБ	2 КБ	2 КБ	2 КБ
256 MB–8GB	4 КБ	4 КБ	4 КБ
8GB–16GB	8 КБ	8 КБ	8 КБ
16GB–32GB	16 КБ	16 КБ	16 КБ
32GB–2TB	32 КБ	Не поддерживается	Не поддерживается
> 2 ТБ	Не поддерживается	Не поддерживается	Не поддерживается

Размер кластера по умолчанию для файловой системы exFAT

Размер тома	Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP
7 — 256 МБ	4 КБ
256 — 32 ГБ	32 КБ
32 ТБ GB–256	128 КБ
> 256 ТБ	Не поддерживается

Ext2 является основной файловой системой операционной системы Linux. Ext2 — это 32-разрядная файловая система, ее максимальный размер составляет 16 терабайт. Основной структурой данных, описывающей файл, является i–node. Место под таблицу всех i-node должно быть выделен заранее (приформатировании).

Linux Ext3

Файловая система Linux Ext3 официально введена компанией RedHat в ее версии ОС Linux 7.2. Linux Ext3 является журнальной файловой системой, полностью совместимой с Linux Ext2. Ext3 обладает кросс-платформенной совместимостью с различными 32-х и 64-хразрядными архитектурами.

Linux ReiserFS

ReiserFS файловая система. Она официально вошла в Linux в 2001 году. В ReiserFS устранены главные недостатки Ext2, она является 64-разрядной, журнальной и с динамическим выделением места подструктуры данных.

Задачи файловой системы

1. Именование файлов;

2. Программный интерфейс работы с файлами для приложений;

3. Отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

4. Организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

Содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.)

Обслуживает файлы специальный модуль операционной системы, называемый драйвером файловой системы. Каждый файл имеет имя, зарегистрированное в каталоге — оглавлении файлов.

Каталог (иногда называется директорией или папкой) доступен пользователю через командный язык операционной системы. Его можно просматривать, переименовывать зарегистрированные в нем файлы, переносить их содержимое на новое место и удалять.

Каталог может иметь собственное имя и храниться в другом каталоге наряду с обычными файлами: так образуются иерархические файловые структуры.

Корневой каталог-это главный каталог каждого диска, в котором регистрируются файлы и каталоги первого уровня, в которых, в свою очередь, регистрируются файлы и каталоги второго уровня и.т.д. В результате образуется «дерево каталогов».

Путь к файлу-последовательность имён каталогов от корневого до того каталога, в котором находится файл. Пример: С:/мои документы/фото/друзья.jpeg .

С точки зрения операционной системы, весь диск представляет собой набор кластеров размером от 512 байт и выше. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные. Правило простое 1 кластер – 1 файл.

По предназначению файловые системы можно классифицировать на следующие категории:

• Для носителей с произвольным доступом (например, жёсткий диск): FAT32, NTFS, ext2 и др. Поскольку доступ к дискам в разы медленнее, чем доступ к оперативной памяти, для прироста производительности во многих файловых системах применяется асинхронная запись изменений на диск.

• Для носителей с последовательным доступом (например, магнитные ленты): QIC и др.

• Для оптических носителей — CD и DVD: ISO9660, ISO9690, HFS, UDF и др.

Служебное программное обеспечение - программы и программные комплексы, которые расширяют возможности базового программного обеспечения и организуют более удобную среду работы пользователя.

Это набор сервисных, дополнительно устанавливаемых программ, которые можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом:

• - драйверы специфических и специальных устройств;

• - программы диагностики работоспособности компьютера – например восстановление системы или очистка диска;

• - антивирусные программы, обеспечивающие защиту компьютера, обнаружение и восстановление зараженных файлов;

• - программы обслуживания дисков;

• - программы архивирования данных – winrar, winzip, 7zip, ha;

• - программы обслуживания сети.

Данные программы часто называются системными утилитами. Утилиты - программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров.

Требования к системному программному обеспечению: системные программы должны обеспечивать прозрачность работы; гарантированную надежность выполнения в соответствии функциональными требованиями; максимальную скорость выполнения; минимальные затраты на хранение машинных кодов; поддержку стандартных средств связи с прикладными программами.

Эффективность системных программ зависит от времени их создания и надежности исполняемого кода. Требование эффективности системных программ вызывает необходимость использования специальных языков машинно-ориентированных типа языка Assembler и высокого уровня типа C или C++.

Диспетчер файлов (англ. File Manager,например WINFILE.EXE) — стандартная программа Windows 3.x, простой однопанельный менеджер файлов. В Windows NT существовала отдельная версия диспетчера файлов, она была 32-битной и могла управлять доступом к файлам. В стандартной win x можно воспользоваться программой - Проводник.