4 Период (1980-настоящее время)

Этот период в эволюции вычислительных машин связан с появлением «больших интегральных схем» (БИС). В эти годы произошло снижение стоимости микросхем, наступила эра ПК.

Что потребовало разработки дружественного «ПО»

В середине 80-х годов стали развиваться сети компьютеров под управлением сетевых «ОС»

Первая версия Microsoft windows 10 1885года – оболочка MSDOS

DOS – дисковая «ОС» фирмы Microsoft

1990 г. – windows 3.0

1992 г. – windows 3.1

По истечению 4-х лет работали с оболочкой windows 3.1

Версии windows 3.0 – 3.11

1993 г. – windows NT – становится частной «ОС»

Основные преимущества: наличие хорошо продуманной системы защиты и специальной файловой системы эффективно распределяющей права доступа к ресурсам.

1995 windows 95 – эпоха кнопки пуск

Конец 90-х развитие интернет в связи с этим развитие сетевых «ОС»

Вывод: в процессе эволюции можно выделить 6 основных функций ОС:

1. Планирование заданий и использования процессора

2. Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации

3. Управление памятью

4. Управление файловой системой

5. Управление вводом выводом

6. Обеспечение безопасности

3 Билет

Классификация ОС

1.С точки зрения пользования (пользовательский интерфейс) различают с графическим интерфейсом и с интерфейсом командной строки линейные ОС

2.По способу управления ресурсами

I) операционные системы пакетной обработки

II) ОС разделения времени

III) ОС реального времени

3.Реализация многозадачности

I) однозадачные MSDOS

II) Многозадачные Windows, UNIX, OS/2

MSDOS – традиционно считается однозадачной из-за отсутствия защитных механизмов и коммуникационных механизмов. Многоразрядные ОС реализуют, мультипрограммным режимом выполняет идею разделения времени, каждой программе выделяется квант процессорного времени, по истечению которого управление передаётся другой программе, такая технология называется вытесняющей

4.Поддержка многопользовательского режима

I) Однопользовательский MSDOS

II) Многопользовательские Windows, UNIX, OS/2

Наиболее существенные отличие между ними заключаются в наличие у многопользовательских систем механизмов защиты персональных данных каждого пользователь.

5.Многопроцесорная обработка (Linux, windows NT и другие) поддержка мультипроцессирования является важным свойством ОС и приводит к условию алгоритмов управления ресурсами.

Многопроцессорные ОС разделяют на

Симметричные На каждом процессоре функционирует одно и тоже ядро и задача может быть выполнена на любом процессоре обработки полностью децентрализована Каждому процессору доступна вся память

Асимметричные Процессоры не равноправны, есть главный процессор master и подчиненные slave. Все память доступна только главному процессору.

6. Сетевые, распределенные, несетевые ОС

I) Необходимость в сетевых ОС разделения ресурсов как физических так и информационных

II) Возможность ускорения вычислений так как сетевых ОС объединяют несколько машин.

III) Повышение надёжности работы вычислительной техники при выходе из строя основного комплекса его работу продолжает дублирующий распределенные системы: внешне выглядит как обычная автономная система пользователь не знает где хранятся его файлы на локальной или на удалённой машине и где его программы выполняются внутреннее строение распределенной ОС имеют существенные отличия от автономной системы.

4билет

Файловая система — это система хранения файлов и организации каталогов.

Файл — это определенное количество информации (программа или данные), имеющее имя и хранящееся в долговременной (внешней) памяти.

Имя файла. Имя файла состоит из двух частей, разделенных точкой: собственно имя файла и расширение, определяющее его тип (программа, данные и так далее). Собственно имя файлу дает пользователь, а тип файла обычно задается программой автоматически при его создании

В различных операционных системах существуют различные форматы имен файлов. В операционной системе MS-DOS собственно имя файла должно содержать не более 8 букв латинского алфавита, цифр и некоторых специальных знаков, а расширение состоит из трех латинских букв, например: proba.txt.

В операционной системе Windows имя файла может иметь длину до 255 символов, причем можно использовать русский алфавит, например: Единицы измерения информации.doc

При создании файла или изменении его содержимого автоматически регистрируются дата и время, которые известны системе из показаний встроенного календаря и часов, а также объем файла. Имя, расширение, дата и время, объем являются атрибутами файла, которые фиксируются в каталоге.

Для дисков с небольшим количеством файлов (до нескольких десятков) может использоваться одноуровневая файловая система, когда каталог (оглавление диска) представляет собой линейную последовательность имен файлов.

Если на диске хранятся сотни и тысячи файлов, то для удобства поиска используется многоуровневая иерархическая файловая система, которая имеет древовидную структуру. Такую иерархическую систему можно сравнить, например, с оглавлением данного учебника, которое представляет собой иерархическую систему разделов, глав, параграфов и пунктов.

Начальный, корневой каталог содержит вложенные каталоги 1-го уровня, в свою очередь, каждый из последних может содержать вложенные каталоги 2-го уровня и так далее. Необходимо отметить, что в каталогах всех уровней могут храниться и файлы.

Например, в корневом каталоге могут находиться два вложенных каталога 1-го уровня (Каталог_1, Каталог_2) и один файл (Файл_1). В свою очередь, в каталоге 1-го уровня (Каталог_1) находятся два вложенных каталога второго уровня (Катало_1.1 и Катало_1.2) и один файл (Файл_1.1)

Полное имя файла состоит из списка имен каталогов плюс имя файла в каталоге, непосредственно содержащем данный файл.

5билет

6билет

Структура MSDOS

	ССР (КП)командный процессор
BIOS (БСВВ) драйверная система		BDOS (БДОС) файловая система

Блоки на схеме являются обязательными для любой операционной системы и образуют её ядро.

1)BIOS – (Base Input Output System) базовая система ввода/вывода располагается в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) представляет собой набор специальных программ называемых драйверами. Каждое аппаратное устройство обладает собственной пропускной способностью и структурой передаваемых данных поэтому. Каждое внешнее устройство имеет свой драйвер.

Драйвер – специальная программа ориентировано на настройку и управление конкретным внешним устройством.

Драйверная система является самым близким компонентом аппаратной части компьютера поэтому её называют программно-аппаратным компонентом .

Драйверная система состоит из двух частей

I)Драйвера стандартных устройств внутренними основными так как составляют главную часть BIOS хранится в постоянной памяти ROM BIOS READ ONLY MEMORI входит в комплект поставки ПК. Первая часть BIOS содержит драйверы по управлению работой стандартных внешних устройств. Тестовые программы для проверки аппаратуры ПК. Программы POST(paver on self test) самотестирование при включении ПК. Программа начальной загрузки ОС.

Основная функция главной части BIOS – это управление стандартными внешними устройствами. Выделение главной части BIOS в отдельный независимый модуль позволяют обеспечить независимость программного обеспечения от специфики конкретной модели ПК.

II) драйверы не стандартных внешних устройств они называются внешними подключаются динамически при запуске ПК хранятся в отдельных файлах.

Указание на подключение внешних устройств содержится в CONFIG.SIS файл конфигурации файлов.

При отсутствии система конфигурируется настройками по умолчанию

Внешняя часть BIOS может существенно изменятся в зависимости от типа и количества нестандартных внешних устройств. В ряде случаев 1 драйвер может управлять группой внешних устройств современные ОС содержат целую библиотеку драйверов.

BDOS (Base Disk Operation System) базовая дисковая ОС

Основная функция этого модуля управление ресурсами ПК и выполняемыми программами (операции с файлами и распределения памяти).

Этот модуль не имеет жесткой привязки к аппаратной части и при необходимости может быть заменен другим модулям выполняющим аналогичные функции одной из главной функции файловой системы являются загрузка в оперативную память и запуск командного процессора. Каждое аппаратное устройство – это реальное устройство способное выполнить ввод/вывод (дискет клавиатура дисковод принтер).

Логическое устройство – это понятие аппаратной системой имеющей целью сделать интерфейс более удобным для человека оно не существует в виде реального устройства и представлено логическим именем.

С,D – жесткий диск

E,F – CD-ROM

CON – консоль (ввод с клавиатуры)

COM1…3 – устройство связанные последовательным подключением

CPT1…3 – устройство связанные параллельным подключением

PRN – принтер

NUL – пустое устройство на логическом уровне

CCP (Console Commander Processor) КП – командный процессор предназначен для поддержки пользовательского интерфейса ОС КП – интерпретатор команд это значит что КП не только принимает команды но и проверяет их на правильность (интерпретирует). КП MSDOS имеет имя commander. com находится в корневом каталоге диска D, с которого загружается MSDOS.

Командный процессор проверяет команды вводимые пользователем, кроме этого некоторые команды выполняет сам, такие команды называют внутренними для выполнения внешних команд. Командный процессор ищет на дисках команду с соответствующим именем, загружает её в памяти и передаёт ей управление.

Внешние команды это файлы с расширением BAT это файл, в котором записаны команды при запуске такого файла пользователем команды выполняются автоматически последовательно, этот модуль может быть заменён на другой более удобный.

Command.com предназначен для:

I) Команды с клавиатуры или из BAT – файлов

II) Выполнение команд файла autoexec.bat при загрузке MSDOS

III) Загрузка в оперативную память и запуске прикладных программ хранящиеся в файлах с разрешением COM и EXE

IV) Обеспечивает обработку завершения задач

7билет

Понятие операционной среды

Операционная среда означает, соответствующие интерфейсы необходимые программы и пользователи для обращения к управляющей части операционной системы с целью получать операционные сервисы. Программную (системную) среду следует понимать, как некоторое системное программное окружение позволяющее выполнить все системные запросы от прикладной программы.

Та системная программная среда, которая непосредственно образуется кодом, ОС называется основной. Помимо основной операционной среды в ОС могут быть организованны дополнительные программные среды. Если в ОС организованна работа с различными операционными средами, то в такой системе может выполнить программу, созданную не только для данной, но и для другой ОС. Операционная среда это то - системное программное окружение, в котором могут выполняться программы, созданные по правилу работы это. Среды почти все современные 32-х разрядные ОС поддерживают по несколько операционных сред.

8билет

Операционная система как система управления ресурсами.

ОС не только предоставляет пользователям удобный интерфейс аппаратным средством, но и является механизмом распределяющие ресурсы ПК.

К числу основных ресурсов современных вычислительных систем относятся:

1)процессоры

2)основная память

3)таймеры

4)наборы данных

5)диски

6)принтеры

7)сетевые устройства

Ресурсы распределяются между процессами

Процесс – представляет собой базовые понятия большинства современных ОС и кратно определяется как программа в стадии выполнения.

Программа – это статический объект, представляющий собой файл с кодами и данными.

Процесс в отличие от программы это динамический объект который возникает после того как пользователь или сама ОС решает запустить программу на выполнение то есть создать новую программу вычислительной работы концепция процесса предполагает два аспекта:

1)процесс является носителем данных

2)выполняет операции связанные с обработкой данных

Примеры процессов

Прикладные программы пользователей утилиты и другие.

Понятие процесса преследует цель выработать механизм распределения ресурса.

Ресурсом называется всякий объект, который может распределяться внутри системы и может быть выделен процессу на определенный период времени.

9билет

Классификация ресурсов

Ресурсы могут распределяемыми, когда несколько процессов используют их одновременно (в один и тот же момент времени) или параллельно разделяемыми (параллельно в течение некоторого интервала времени) а могут быть неделимыми.

Классификация ресурсов

Р есурсы

Делимые Одновременно - разделяемые (чтение с диска) Параллельно – разделяемые (запись на диске)

Неделимые (ресурсы принтера)

Управление ресурсами включает в себя решение следующих задач:

1)планирование ресурса

2)удовлетворение запросов на ресурсы

3)отслеживание состояния и учет использования состояния

4)разрешение конфликтов между процессами

Для решения этих задач разные операционные системы используют различные алгоритмы разделения ресурсов особенности, которых определяют облик операционной системы, в целом включая пользовательский интерфейс область применения производительность ОС.