Основные понятия и определения.

1.ОС – организованный набор программ и данных, обеспечивающий управление всеми ресурсами вычислительной системы (ВС) и предоставляющий прикладным программам операционную среду для их исполнения.

Операционная среда – это среда исполнения прикладных программ (определяет для каждого приложения множество команд процессора, модель адресации и логические структуры адресного пространства процессора, множество системы вызовов).

Основная задача ОС: сделать аппаратуру компьютера доступной и удобной для пользователя, обеспечить рациональное управление аппаратурой для достижения высокой производительности.

Функции:

1. определяет интерфейс пользователя

2. обеспечивает разделение аппаратуры между пользователем

3. дает возможность работать с общими данными в режиме коллективного пользования

4. планирует доступ пользователей к общим ресурсам

5. обеспечивает эффективное выполнение ввода/вывода

6. обеспечивает восстановление информации и вычислительного процесса в случае ошибок.

Процесс – абстракция, представляющая программу во время выполнения.

Примеры ресурсов: процессор, память, устройства ввода/вывода, данные. ОС взаимодействует с аппаратными средствами, программами, пользователи, программистами, администраторами.

Эволюция ос.

Выделяют пять–шесть периодов развития ОС.

1. до 40–х годов ХХ века – нулевой этап: вычислительные устройства стали разрабатываться с использованием ламп, ОС отсутствует, появляются принципы программ, хранящихся в памяти (принципы фон Неймана), все задачи решаются вручную каждым программистом, в лучшем случае программы записывались с помощью перфокарты.

2. первый этап – 50-е годы: появились транзисторы и компьютеры на их основе. Появились первые (пакетные) ОС, появляются первые АЯ – ALGOL-58, LISP, COBOL, PL–1, и их компиляторы. 1954 год – появляется первый ассемблер – IBM-701 (необходимо выполнить много вспомогательных работ, запустить компилятор, связать с другими программами, запустить программу и вывести результаты). Основное назначение пакетных ОС – сокращение времени на запуск задач и удаление их из машины. При их реализация был разработан язык управления заданиями. Оператор составлял пакет заданий, которые автоматически запускались на выполнение программой монитора. Пакет представлял собой набор перфокарт. Системы пакетной обработки значительно сократили затраты времени на вспомогательные действия.

3. второй этап – начало 60-х: появление ИС (интегральных схем). Появляется мультипрограммирование, мультипроцессирование, виртуальная память, файловая система. Мультипрограммирование – это способ организации вычислительного процесса (ВП), при котором в памяти находится несколько программ, а ЦП попеременно переключается с выполнения одной программы на другую. Чтобы предоставить всем пользователям доступ к компьютеру были разработаны системы разделения времени, рассчитанные для многотерминальных систем. Первая из них – CTSS (совместимая система разделения времени) разработана на IBM-7094. В итоге была начата разработка ОС MULTICS (1964 г.). Мультипроцессорные системы: одновременно работающие процессоры могут работать как независимо, так и взаимодействуя между собой с использованием общей памяти. Появляются системы реального времени – 1963 год – ОС MCP.

4. третий этап – 60-70-е годы: продолжается совершенствование всех компонентов. Появление семейств программосовместимых систем и ОС для них: IBM-360/370 в СССР – ЕС; PDP-11 –> СМ–3/4/1420. для IBM была разработана ОS/360. ОС были многорежимными. Они были чрезвычайно сложными. Объем кода OS/360 составил 8 Мб, а стоила $80 млн. для PDP были созданы ОС RT-11, RSX-11M. Эти компьютеры были разработаны в 61 году фирмой DEC. Их память была 4к машинных слов, стоили $120000. Появилась ОС Unix. Первоначально была на PDP–7, 90% кода написаны на языке Си. Появляются первые сетевые ОС. 1969 год – появляется сеть суперкомпьютеров ARPANET, которая объединяла компьютеры с разными ОС с помощью протоколов. Появились локальные сети.

5. четвертый этап – 80-е годы: появление БИС и СБИС (больших и сверхбольших ИС), разработка протоколов TCP/IP, становление Интернета, стандартизация протоколов локальных сетей, появление ПК и ОС для них. 1983 год – сеть ARPANET разделили на 2 части: NILNET и Интернет. Появляются версии ОС Unix. Были приняты стандарты POSIX, XPG. Для 88разрядного процессора фирмы Intel была разработана ОС CP/M. 1981 год – появилась система MS-DOS. Появилась Microsoft Windows 1.01 – 20 ноября 1985 года. ОС фирмы Novell NetWare 68. 1987 год – появилась ОС OS/2 – первая многозадачная ОС

6. пятый этап – современный: все ОС стали сетевыми, усиление средств поддержки работы с Интернетом, компьютер стал превращаться в средство коммуникации. Unix-системы, Windows-системы, Mac OS (X). Наличие средств централизованного администрирования, единая справочная система Active Directory, для Unix – 389, Directory Server, Red Hat Directory Server. Одним из основных показателей является удобство работы человека с компьютером, которое постоянно повышается. Огромное внимание уделяется средствам безопасности. Современным ОС присуща многоплатформенность, то есть способность работать на различных видах компьютеров.