Anotace: Funkce operačního systému. Struktura operačního systému. Klasifikace operačních systémů. Požadavky na operační systém.

operační systém(operační systém) - sada programů, která uživateli poskytuje pohodlné prostředí pro práci s počítačovým vybavením.

operační systém umožňuje spouštět uživatelské programy; spravuje všechny zdroje počítačového systému - procesor (procesory), RAM, vstupně/výstupní zařízení; poskytuje dlouhodobé ukládání dat ve formě souborů na externí paměťová zařízení; poskytuje přístup do počítačových sítí.

Chcete-li lépe porozumět roli operačního systému, zvažte komponenty libovolného výpočetního systému (obr. 1.1).

Rýže. 1.1.

Všechny komponenty lze rozdělit do dvou velkých tříd – programy resp software(software) a zařízení popř Hardware(Hardware). Software dělí na aplikované, instrumentální a systémové. Pojďme se krátce zamyslet nad každým typem softwaru.

Účelem vytvoření výpočetního systému je řešení uživatelských problémů. Pro řešení určitého okruhu problémů je vytvořen aplikační program (aplikace, aplikace). Příklady aplikačních programů jsou textové editory a procesory (Poznámkový blok, Microsoft Word), grafické editory (Paint, Microsoft Visio), tabulkové procesory (Microsoft Excel), systémy pro správu databází (Microsoft Access, Microsoft SQL Server), prohlížeče (Internet Explorer) atd. Celá sada aplikačních programů se nazývá aplikační software.

Vytvořeno software pomocí různých programovacích nástrojů (vývojových prostředí, kompilátorů, debuggerů atd.), jejichž souhrn se nazývá instrumentální software. Zástupcem softwaru nástroje je vývojové prostředí Microsoft Visual Studio.

Hlavním typem systémového softwaru jsou operační systémy. Jejich hlavním úkolem je poskytovat rozhraní (způsob interakce) mezi uživatelem a aplikacemi na jedné straně a hardwarem na straně druhé. Systémový software také zahrnuje systémové nástroje – programy, které plní přesně definovanou funkci při údržbě počítačového systému, např. stavu systému, defragmentovat soubory na disku a komprimovat (archivovat) data. Nástroje mohou být součástí operačního systému.

Interakce všech programů s operačním systémem se provádí pomocí systémových volání - požadavků programů, aby operační systém provedl potřebné akce. Sada systémových volání tvoří API - Application Programming Interface.

Vlastnosti operačního systému

Mezi hlavní funkce prováděné operačními systémy patří:

• zajištění provádění programu - načítání programů do paměti, poskytování programů s procesorovým časem, zpracování systémových volání;
• Správa RAM – efektivní přidělování paměti programům, účtování volné a použité paměti;
• správa externí paměti – podpora různých souborových systémů;
• I/O management – ​​zajištění práce s různými periferními zařízeními;
• poskytování uživatelského rozhraní;
• zajištění bezpečnosti – ochrana informací a dalších systémových zdrojů před neoprávněným použitím;
• organizace síťové interakce.

Struktura operačního systému

Před studiem struktury operačních systémů byste měli zvážit provozní režimy procesorů.

Moderní procesory mají minimálně dva provozní režimy – privilegovaný (režim supervizora) a uživatelský (režim uživatele).

Rozdíl mezi nimi je v tom, že v uživatelském režimu nejsou dostupné příkazy procesoru související se správou hardwaru, ochranou paměti RAM a přepínáním provozních režimů procesoru. V privilegovaném režimu může procesor provádět všechny možné příkazy.

Aplikace běžící v uživatelském režimu nemohou vzájemně přímo přistupovat do adresních prostorů – pouze prostřednictvím systémových volání.

Všechny komponenty operačního systému lze rozdělit do dvou skupin – ty, které pracují v privilegovaném režimu a ty, které pracují v uživatelském režimu, přičemž složení těchto skupin se systém od systému liší.

Hlavní součástí operačního systému je jádro. Funkce jádra se mohou mezi systémy výrazně lišit; ale na všech systémech jádro běží v privilegovaném režimu (často nazývaném režim jádra).

Termín "jádro" se také používá v různých významech. Například ve Windows pojem „kernel“ (kernel NTOS) označuje kombinaci dvou komponent – ​​výkonného systému (výkonná vrstva) a samotného jádra (vrstva jádra).

Existují dva hlavní typy jader – monolitická jádra a mikrojádra. Monolitické jádro implementuje všechny hlavní funkce operačního systému a je to ve skutečnosti jeden program, který je souborem procedur. V mikrokernelu zůstává jen minimum funkcí, které je nutné implementovat v privilegovaném režimu: plánování vláken, obsluha přerušení, meziprocesová komunikace. Zbývající funkce operačního systému pro správu aplikací, paměti, zabezpečení atd. jsou implementovány formou samostatných modulů v uživatelském režimu.

Jádra, která zaujímají mezilehlou pozici mezi monolitickými a mikrojádry, se nazývají hybridní jádra.

Příklady různých typů jader:

• monolitické jádro – MS-DOS, Linux, FreeBSD;
• mikrokernel – Mach, Symbian, MINIX 3;
• hybridní jádro – NetWare, BeOS, Syllable.

Diskusi o tom, jaký typ jádra Windows NT je, naleznete v [; ]. Říká se, že Windows NT má monolitické jádro, ale protože Windows NT má několik klíčových komponent, které běží v uživatelském režimu (například subsystémy prostředí a systémové procesy - viz přednáška 4 "Architektura Windows"), pak Windows NT Je nemožné odkazovat na skutečně monolitická jádra, ale spíše na hybridní.

Kromě jádra fungují v privilegovaném režimu (ve většině operačních systémů) ovladače – softwarové moduly, které řídí zařízení.

Operační systém také obsahuje:

• systémové knihovny (systém DLL - Dynamic Link Library, dynamicky propojovaná knihovna), které převádějí systémová volání aplikací na systémová volání jádra;
• uživatelské shelly, které uživateli poskytují rozhraní – pohodlný způsob práce s operačním systémem.

Uživatelské prostředí implementuje jeden ze dvou hlavních typů uživatelského rozhraní:

• textové rozhraní (Text User Interface, TUI), další názvy – rozhraní konzoly (Console User Interface, CUI), rozhraní příkazového řádku (CLI);
• grafické rozhraní (Graphic User Interface, GUI).

Příkladem implementace textového rozhraní ve Windows je interpret příkazového řádku cmd.exe; Příkladem grafického rozhraní je Windows Explorer (explorer.exe).

Klasifikace operačních systémů

Operační systémy lze klasifikovat několika způsoby.

1. Podle způsobu organizace výpočtů:
   • dávkové zpracování operačních systémů – cílem je provést maximální počet výpočetních úloh za jednotku času; v tomto případě je z několika úloh vytvořen balíček, který systém zpracovává;
   • time-sharing operační systémy – cílem je umožnit více uživatelům používat jeden počítač současně; implementováno střídavým poskytováním intervalu času procesoru každému uživateli;
   • operační systémy v reálném čase – cílem je splnit každý úkol v přesně definovaném časovém intervalu pro daný úkol.
2. Podle typu jádra:
   • systémy s monolitickým jádrem (monolitické operační systémy);
   • operační systémy pro mikrojádra;
   • systémy s hybridním jádrem (hybridní operační systémy).
3. Podle počtu současně řešených úloh:
   • jednoúlohové operační systémy;
   • multitaskingové operační systémy.
4. Podle počtu souběžných uživatelů:
   • operační systémy pro jednoho uživatele;
   • víceuživatelské operační systémy.
5. Podle počtu podporovaných procesorů:
   • jednoprocesorové operační systémy;
   • víceprocesorové operační systémy.
6. Pro síťovou podporu:
   • lokální operační systémy – autonomní systémy, které nejsou určeny k provozu v počítačové síti;
   • síťové operační systémy – systémy, které mají komponenty umožňující práci s počítačovými sítěmi.
7. Podle role v interakci se sítí:
   • serverové operační systémy – operační systémy, které poskytují přístup k síťovým zdrojům a spravují síťovou infrastrukturu;
   • klientské operační systémy – operační systémy, které mají přístup k síťovým zdrojům.
8. Podle typu licence:
   • open-source operační systémy – operační systémy s otevřeným zdrojovým kódem dostupným ke studiu a úpravám;
   • proprietární operační systémy – operační systémy, které mají konkrétního držitele autorských práv; obvykle přicházejí s uzavřeným zdrojovým kódem.
9. Podle oblasti použití:
   • operační systémy sálových počítačů - velké počítače (sálové operační systémy);
   • Serverové operační systémy;
   • Operační systémy pro osobní počítače;
   • mobilní operační systémy;
   • vestavěné operační systémy;
   • operační systémy routerů.

Požadavky na operační systém

Hlavním požadavkem na moderní operační systémy je provádění funkcí uvedených výše v odstavci „Funkce operačních systémů“. Kromě tohoto zřejmého požadavku existují další, často neméně důležité:

• rozšiřitelnost – schopnost systému získávat nové funkce v procesu evoluce; často implementováno přidáním nových modulů;
• přenositelnost – možnost přenést operační systém na jinou hardwarovou platformu s minimálními změnami;
• kompatibilita – schopnost spolupracovat; může existovat kompatibilita mezi novou verzí operačního systému a aplikacemi napsanými pro starší verzi nebo kompatibilita mezi různými operačními systémy v tom smyslu, že aplikace pro jeden z těchto systémů lze spouštět na jiném a naopak;
• spolehlivost – pravděpodobnost bezporuchového provozu systému;
• výkon – schopnost poskytnout přijatelnou dobu řešení problémů a dobu odezvy systému.

souhrn

Tato přednáška poskytuje definici operačního systému, představuje typy softwaru a probírá funkce a strukturu operačního systému. Zvláštní pozornost je věnována pojmu „jádro“. Dále jsou uvedeny různé způsoby klasifikace operačních systémů a požadavky na moderní operační systémy.

Následující přednáška poskytne přehled operačních systémů Microsoft Windows.

Kontrolní otázky

1. Definujte pojem "operační systém".
2. Vyjmenujte příklady aplikačního, přístrojového a systémového softwaru.
3. Definujte pojmy "systémové volání", "API", "ovladač", "kernel".
4. Jaké druhy jader znáte? Jaké typy jader operačního systému znáte?
5. Jak se jádro liší od operačního systému?
6. Uveďte několik způsobů klasifikace operačních systémů.
7. Pojmenujte požadavky na moderní operační systémy a vysvětlete, co znamenají.

Operační systémy: účel a hlavní funkce

Koncepce operačního systému

Operační systém (OS) je soubor programů, které zajišťují interakci všech hardwarových a softwarových částí počítače mezi sebou a interakci mezi uživatelem a počítačem.

OS zajišťuje holistické fungování všech počítačových komponent a také poskytuje uživateli přístup k hardwarovým možnostem počítače. Operační systém je základní a nezbytnou součástí počítačového softwaru, bez něj počítač v zásadě nemůže fungovat.

Složení OS

Struktura OS se skládá z následujících modulů:

základní modul (kernel OS)- řídí chod programů a souborového systému, zajišťuje přístup k němu a výměnu souborů mezi periferními zařízeními;

T.E. překládá příkazy z programovacího jazyka do jazyka „strojového kódu“, kterému počítač rozumí

příkazový procesor- dešifruje a provádí uživatelské příkazy přijaté primárně přes klávesnici;

T.E. požádá uživatele o příkazy a provede je. Uživatel může dát např. příkaz k provedení nějaké operace se soubory (kopírování, mazání, přejmenování), příkaz k tisku dokumentu atp.

periferní ovladače- software zajišťuje konzistenci mezi provozem těchto zařízení a procesorem (každé periferní zařízení zpracovává informace jinak a jiným tempem);

T.E. speciální programy, které zajišťují řízení provozu zařízení a koordinaci výměny informací s jinými zařízeními. Každé zařízení má svůj vlastní ovladač.

doplňkové servisní programy(utility) - činí proces komunikace mezi uživatelem a počítačem pohodlným a všestranným

těch. Takové programy vám umožňují udržovat disky, provádět operace se soubory, pracovat v počítačových sítích atd.

Účel operačního systému

OS je navržen tak, aby řešil následující úkoly:

údržba počítačového hardwaru;

vytvoření pracovního prostředí a uživatelského rozhraní;

provádění uživatelských příkazů a programových instrukcí;

organizace vstupu/výstupu, ukládání informací a

správu souborů a dat.

Podle definice lze všechny úlohy řešené OS rozdělit do dvou skupin:

poskytnutí uživateli nebo programátorovi namísto skutečného počítačového hardwaru rozšířený virtuální (tj. ve skutečnosti neexistující) stroj, se kterým se pohodlněji pracuje a snáze se programuje;

zvýšení efektivity používání počítače racionálním řízením jeho zdrojů v souladu s nějakým kritériem.

Funkce operačního systému

Hlavní funkce:

Provádění, na žádost programů, těch docela elementárních (nízkoúrovňových) akcí, které jsou společné většině programů a které se často nacházejí téměř ve všech programech (vstup a výstup dat, spouštění a zastavování jiných programů, přidělování a uvolňování další paměti atd. .).

Standardizovaný přístup k periferním zařízením (vstupní/výstupní zařízení).

Správa RAM (distribuce mezi procesy, organizace virtuální paměti).

Řízení přístupu k datům na energeticky nezávislých médiích (jako je pevný disk, optické disky atd.), organizovaných v konkrétním systému souborů.

Poskytování uživatelského rozhraní.

Síťové operace, podpora zásobníku síťových protokolů.

Další funkce:

Paralelní nebo pseudoparalelní provádění úkolů (multitasking).

Efektivní distribuce zdrojů výpočetního systému mezi procesy.

Diferenciace přístupu různých procesů ke zdrojům.

Organizace spolehlivých výpočtů (neschopnost jednoho výpočetního procesu záměrně nebo omylem ovlivnit výpočty v jiném procesu) je založena na vymezení přístupu ke zdrojům.

Interakce mezi procesy: výměna dat, vzájemná synchronizace.

Ochrana samotného systému, stejně jako uživatelských dat a programů, před akcemi uživatelů (škodlivými nebo nevědomými) nebo aplikacemi.

Víceuživatelský režim provozu a diferenciace přístupových práv.

Evoluce operačních systémů a základní myšlenky

Za předchůdce OS je třeba považovat obslužné programy (bootloadery a monitory) a také knihovny často používaných rutin, které se začaly vyvíjet s příchodem univerzálních počítačů 1. generace(konec 40. let). Utility minimalizovaly fyzickou manipulaci operátora se zařízením a knihovny umožnily vyhnout se opakovanému programování stejných akcí (provádění I/O operací, výpočty matematických funkcí atd.).

V 50. a 60. letech se formovaly a implementovaly hlavní myšlenky, které určovaly funkčnost operačního systému: dávkový režim, sdílení času a multitasking, oddělení pravomocí, reálný čas, struktury souborů a systémy souborů.

Obrovská část světové populace dnes pravidelně komunikuje s počítači, někteří musí pracovat, někteří hledají informace na internetu a někteří prostě tráví čas hraním her. Každý má své vlastní potřeby, což znamená, že je musí splňovat počítač. A pokud mluvíme o „hardwaru“ (technické součásti počítače), pak je vše víceméně jasné: čím novější, tím lepší. Ale „softwarová“ část vyžaduje zvláštní pozornost.

Na každém počítači běží specifický operační systém, kterých je velké množství a každý z nich je vhodný pro určité úkoly, dostupné vybavení a tak dále. Důležitým faktorem je tedy výběr tohoto operačního systému.

Existuje poměrně masivní seznam operačních systémů, ale tento článek se zaměří na tři pilíře, které výrazně ovlivnily odvětví a zaujímají největší podíl mezi všemi operačními systémy: Windows, MacOS a Linux.

Proprietární operační systémy

Pro začátek stojí za to objasnit, že existují proprietární operační systémy, ty, které jsou distribuovány pod licencí výrobce. Patří mezi ně Windows, jejichž seznam je uveden níže, a MacOS. Přestože jsou oba systémy ke stažení na internetu (odcizené), správné je zakoupit si licenci od distribuční společnosti a aktivovat ji.

Výhodou takových systémů je jejich vývoj, obrovské množství kvalitního softwaru a kompetentní technická podpora, která pomůže v případě problémů.

„Bezplatné“ operační systémy

Patří mezi ně téměř celá linuxová rodina, s výjimkou některých vývojů s účetním nebo jiným profesionálním softwarem. Tyto operační systémy lze stáhnout zcela zdarma a nainstalovat na jakýkoli počítač bez výčitek svědomí.

Takové systémy jsou vytvářeny nezávislými vývojáři společně s komunitou, takže ve většině případů kvalita programů ponechává mnoho přání, ale takové systémy jsou mnohem bezpečnější a fungují stabilněji než jejich proprietární konkurenti.

Okna

O tomto produktu Microsoftu ví naprosto každý, kdo se kdy zabýval počítačem. Konkrétně se jedná o superúspěšné vydání Windows 7. Seznam operačních systémů Microsoftu sahá o tucet generací zpět. Jsou extrémně populární po celém světě a zabírají téměř 90 % trhu. Což vypovídá o bezprecedentním vedení.

• Windows XP;
• Windows Vista;
• Windows 7;
• Windows 8;
• Windows 10;

Seznam záměrně začíná Windows XP, protože jde o nejstarší verzi, která se dodnes používá.

Chrome OS

Nedostatečně vyvinutý produkt od Googlu, který je omezen pouze na webové aplikace a stejnojmenný prohlížeč. Tento systém není konkurenceschopný s Windows a Mac, ale je vytvořen s ohledem na budoucnost, kdy webová rozhraní mohou nahradit „skutečný“ software. Ve výchozím nastavení nainstalováno na všech Chromeboocích.

Instalace více systémů a používání virtuálních strojů

Protože každá platforma má své klady a zápory, je často nutné pracovat s několika najednou. Počítačoví vývojáři to vědí, a tak uživatelům nabízejí možnost nainstalovat dva nebo tři systémy na disk najednou.

To se dělá jednoduše. Vše, co potřebujete, je sada distribuce systému (disk nebo flash disk s vloženým instalačním materiálem) a volné místo na pevném disku. Všechny moderní operační systémy nabízejí přidělení místa během instalace a vytvoření spouštěcího mechanismu, který při spuštění počítače zobrazí seznam operačních systémů. Vše probíhá poloautomaticky a zvládne to každý uživatel.

Počítače Apple mají speciální utilitu - BootCamp, která je určena pro jednoduchou a bezproblémovou instalaci Windows vedle MacOS.

Existuje další způsob - instalace virtuálního systému do skutečného systému. K tomuto účelu slouží tyto programy: VmWare a VirtualBox, které jsou schopny emulovat chod plnohodnotného počítače a spouštět operační systémy.

Místo závěru

Seznam operačních systémů pro počítač není omezen na výše uvedené. Existuje spousta produktů od různých firem, ale všechny jsou dost specifické a nezaslouží si pozornost běžného uživatele. Vyplatí se vybrat si mezi Windows, MacOS a Linuxem, protože dokážou pokrýt většinu potřeb a lze je celkem snadno naučit.

OS umožňuje abstrahovat od detailů implementace hardwaru a poskytuje vývojářům softwaru minimální požadovanou sadu funkcí.

Koncept operačního systému

Operační systémy jsou základem pro software počítačů (VM) a jejich systémů - počítačových systémů (CS). Představa, že OS je především systém, který poskytuje uživatelům pohodlné rozhraní, odpovídá pohledu shora dolů. Jiný pohled zdola nahoru dává představu OS jako mechanismu, který distribuuje a spravuje všechny komponenty a prostředky VM a počítačů, aby byla zajištěna maximální efektivita jejich fungování.

Jaké jsou důvody pro změnu OS ve firmě?

Rozhodnutí změnit operační systém přichází v důsledku různých okolností.

Za prvé, když nová verze aplikace používaná k řešení každodenních problémů vyžaduje funkce nového OS. Vývojář nemá zájem podporovat další verze aplikací (pro starší operační systémy).

Za druhé, společnost chce zaměstnancům poskytnout možnost pracovat s firemními prostředky, například z mobilních zařízení, ale omezení v OS takovou funkcionalitu neposkytují. Což zase ovlivňuje výkon.

A za třetí, nejdůležitějším důvodem pro přechod na nové verze operačního systému je ohrožení bezpečnosti informací a v důsledku toho riziko ztráty informací. Tento problém je obzvláště akutní ve společnostech, které pracují s osobními údaji uživatelů. Podle federálního zákona o osobních údajích (FZ-152) musí provozovatel zajistit technickou ochranu údajů, které mu byly svěřeny. Z hlediska operačního systému to znamená, že je provozovatel povinen prostudovat bezpečnostní bulletin, vyhodnotit rizika a nainstalovat aktualizace zabezpečení vydané vývojářem, jinak se operační systém stane zranitelným vůči hrozbám popsaným v bulletinu.

Základní principy operačních systémů

• Princip modularity - oddělení komponent OS do samostatných modulů (funkčně kompletních systémových prvků), prováděné v souladu s přijatými intermodulárními rozhraními;
• Princip generování OS - definuje způsob počáteční reprezentace jádra OS a hlavních komponent OS, který umožňuje jejich konfiguraci na základě specifické konfigurace konkrétního počítačového komplexu a rozsahu řešených úloh;
• Princip funkční redundance - bere v úvahu možnost provádět stejnou práci různými prostředky;
• Princip virtualizace - představuje strukturu systému ve formě specifické sady procesních plánovačů a alokátorů zdrojů a umožňuje použití jediného centralizovaného schématu pro distribuci zdrojů, čímž organizuje provoz virtuálního stroje;
• Princip programové nezávislosti na externích zařízeních - komunikace programů s konkrétními zařízeními se neprovádí na úrovni vysílání programu, ale během plánovacího období jeho realizace;
• Princip kompatibility - schopnost OS spouštět programy napsané pro jiné OS nebo pro dřívější verze tohoto operačního systému, stejně jako pro jinou hardwarovou platformu;
• Princip otevřeného a škálovatelného OS - umožňuje nejen využívat generační schopnosti, ale také zavádět do své skladby nové moduly;
• Zásada zajištění bezpečnosti při provádění výpočtů - je žádoucí vlastností pro jakýkoli víceuživatelský systém;

Architektura operačního systému

Multitasking a rozdělení pravomocí vyžaduje určitou hierarchii oprávnění pro součásti samotného OS. OS se skládá ze tří skupin komponent:

• jádro obsahující plánovač; ovladače zařízení, které přímo řídí hardware; síťový subsystém, souborový systém;
• shell s nástroji.

Většina programů, jak systémových (obsažených v OS), tak aplikací, se spouští v neprivilegovaném („uživatelském“) režimu procesoru a získává přístup k zařízení (a v případě potřeby k dalším jaderným zdrojům, jakož i zdroje jiných programů) pouze prostřednictvím systémových volání. Jádro běží v privilegovaném režimu: v tomto smyslu OS (přesněji jeho jádro) řídí hardware.

Při určování složení OS je důležité kritérium provozní integrity (uzavřenosti): systém musí umožňovat plné využití (včetně modifikace) svých komponent. Kompletní OS tedy obsahuje i sadu nástrojů (od textových editorů po kompilátory, debuggery a linkery). Většina moderních operačních systémů jsou dobře strukturované modulární systémy, které lze vyvíjet, rozšiřovat a přenášet na nové platformy. Jednou z možností strukturování OS je rozlišení monolitické a mikrokernelové architektury.

Funkce

Hlavní funkce (jednoduchý OS):

• Načítání aplikací do paměti RAM a jejich spouštění;
• Standardizovaný přístup k periferním zařízením (vstupní/výstupní zařízení);
• Správa RAM (distribuce mezi procesy, virtuální paměť);
• Řízení přístupu k datům na energeticky nezávislém médiu (jako je pevný disk, CD atd.), obvykle pomocí souborového systému;
• Uživatelské rozhraní;
• Síťové operace, podpora zásobníku protokolů

Evoluce operačních systémů a základní myšlenky

Za předchůdce OS je třeba považovat obslužné programy (bootloadery a monitory) a také knihovny často používaných rutin, které se začaly vyvíjet s nástupem univerzálních počítačů 1. generace (konec 40. let). Utility minimalizovaly fyzickou manipulaci operátora se zařízením a knihovny umožnily vyhnout se opakovanému programování stejných akcí (implementace vstupně-výstupních operací, výpočet matematických funkcí atd.).

Historie OS sahá zhruba půl století zpět. Bylo a je do značné míry určováno vývojem základny prvků a výpočetní techniky.

• První generace.

40. léta. První digitální počítače bez OS. O organizaci výpočetního procesu rozhoduje programátor z ovládacího panelu.

• Druhá generace.

50. léta. Vznik prototypu OS - monitorovacích systémů, které implementují systém dávkového zpracování úloh.

• Třetí generace.

1965-1980 Přechod na integrované obvody. IBM/360. Jsou implementovány téměř všechny základní koncepty moderních operačních systémů: sdílení času A multitasking, rozdělení moci, reálný čas, struktury souborů a souborové systémy. Implementace multiprogramování si vyžádala zavedení velmi důležitých změn do hardwaru počítače: privilegované a uživatelské režimy, prostředky ochrany paměťových oblastí a vyvinutý systém přerušení.

• Čtvrtá generace.

Konec 70. let. Byla vytvořena pracovní verze zásobníku protokolu TCP/IP. To bylo standardizováno v roce 1983. Nezávislost na prodejci, flexibilita a efektivita, prokázané úspěšným provozem internetu, učinily tento protokolový zásobník hlavním zásobníkem pro většinu operačních systémů.

80. léta. Nástup osobních počítačů. Rychlý růst lokálních sítí. Podpora síťových funkcí se stala požadavkem. Byly přijaty hlavní standardy pro komunikační technologie lokálních sítí: Ethernet, Token Ring, FDDI. To umožnilo zajistit kompatibilitu síťových operačních systémů na nižších úrovních.

Počátek 90. ​​let. Téměř všechny operační systémy se staly síťovými. Objevily se specializované síťové operační systémy (například IOS běžící v routerech)

Poslední dekáda. Zvláštní pozornost je věnována podnikovým síťovým operačním systémům, které se vyznačují vysokou mírou škálovatelnosti, podporou síťového provozu, pokročilými bezpečnostními nástroji, schopností pracovat v heterogenním prostředí a dostupností nástrojů centralizované správy.

OS na světovém trhu

Od 90. let 20. století jsou nejběžnější operační systémy pro osobní počítače a servery:

• Rodina OS Microsoft Windows a Windows NT;
• Rodina OS Mac OS a Mac OS X;
• Systémy třídy UNIX a systémy podobné Unixu (zejména GNU/Linux).

OS pro firemní sektor

Efektivní provoz IT infrastruktury každé moderní společnosti není možný bez vhodně zvoleného serverového operačního systému.

Účelem serverového operačního systému je správa aplikací, které slouží všem uživatelům podnikové sítě a externím uživatelům (DBMS, nástroje pro analýzu a správu sítě, adresářové služby, nástroje pro zasílání zpráv a groupware, webové servery, poštovní servery, podnikové firewally, aplikační servery , serverové části podnikových aplikací).

Výběr serverového operačního systému a jeho hardwarové platformy je primárně dán rozsahem řešených úloh a požadavky na jeho výkon, stabilitu a dostupnost. Hlavními hráči na trhu serverových operačních systémů jsou operační systémy Windows a Unix.

Operační systémy rodiny Windows

Serverové verze operačního systému Windows jsou dnes široce používány kvůli snadné správě a nízkým celkovým nákladům na vlastnictví.

Operační systémy rodiny UNIX

UNIX je skupina multitaskingových operačních systémů pro více uživatelů. V současné době existuje v této oblasti velké množství variací OS – komerčních i open source.

Většina ruských serverů pracuje pod kontrolou jednoho nebo druhého klonu Unixu. Podle vzorové studie portálu RuMetrika (údaje za rok 2006 na ruských serverech určitě vede Free BSD (53 %), na druhém místě je Linux (32 %), počet serverů, na kterých je nainstalován Windows byl 9 %, Solaris je méně častý – pouze 5 %.

"Unix", standardizace OS a POSIX

Vymyšleno a realizováno v r

Operační systém je prostředníkem mezi počítačem a uživatelem, zajišťuje jejich interakci a je zodpovědný za spouštění programů. Nejznámější zástupci: Linux, Microsoft, Mac OS a tak dále. V tomto článku se podíváme na složení a funkce Promluvíme si o obecných parametrech bez odkazu na konkrétní OS.

Z čeho se skládá operační systém?

Než si povíme, jaké funkce operační systémy existují, podíváme se, z čeho se skládá.

1. Softwarový modul, který spravuje systém souborů.
2. Ovladače pro zařízení. Zajišťují správnou funkci každého hardwarového prvku počítače a také výměnu informací s jinými zařízeními.
3. Procesor, který reaguje na uživatelské příkazy.
4. Servisní programy. S jejich pomocí je možné pracovat na počítačových sítích s disky a soubory.
5. Moduly, které poskytují grafické prostředí pro uživatele.
6. Systém nápovědy, který vám pomůže najít odpověď na jakoukoli otázku týkající se operačního systému a práce s ním.

Funkce operačních systémů se mohou lišit v závislosti na jejich typu. Klasifikací je poměrně hodně. Uveďme ty hlavní.

1. Podle počtu souběžných uživatelů se OS dělí na: jednouživatelské (staré verze, např. MS-DOS, Windows 3.x, rané verze OS/2) a víceuživatelské (např. UNIX , Windows NT).

2. Podle počtu současně prováděných úloh: jednoúlohové (například MSX, MS-DOS) a víceúlohové Windows 95, UNIX).

Co dělá operační systém?

Podívejme se nyní na hlavní funkce operačního systému:

• provádění uživatelských příkazů na vyžádání (spouštění a zavírání programů, vstup a výstup informací, uvolnění další paměti atd.);
• přístup k (tiskárna, myš, klávesnice atd.);
• načtení softwaru do paměti RAM a jeho spuštění;
• cvičení paměti;
• ukládání dat o chybách a poruchách v systému;
• poskytování uživatelského rozhraní;
• přístup a správa dalších paměťových médií.

To znamená, že všechny akce prováděné osobou pomocí vstupních nástrojů jsou prováděny počítačem pomocí operačního systému. To vám umožní poskytovat pohodlné K dispozici jsou také další funkce operačních systémů:

• multitasking;
• diferenciace přístupových práv;
• efektivní rozdělování zdrojů mezi procesy;
• ochrana systému a uživatelských dat;
• interakce mezi procesory a jejich synchronizace.

Systémový shell, na který jsme tak zvyklí, nám poskytuje možnost pohodlně využívat počítačové prostředky. Účelem a funkcemi operačních systémů je snadná komunikace se strojem, strukturování a automatizace procesů. Vývojáři a tvůrci shellů pro osobní počítače v průběhu let usnadnili život nám, běžným uživatelům a programátorům, zavedením nových funkcí a omezením ruční práce. Existuje dokonce názor, že v blízké budoucnosti stroje z velké části nahradí člověka.