Операционные системы

ГПОУ «Ленинск-Кузнецкий политехнический техникум»

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА,

НАЗНАЧЕНИЕ, ВИДЫ

Преподаватель Щеглова Алена Александровна

Теоретическое занятие

для студентов I курса

Ленинск-Кузнецкий, 2022

Программное обеспечение

• Как Вы считаете, что такое операционная система?
• С какой целью мы изучаем данную тему?
• Где может использоваться операционная система?

Программное обеспечение

Программное обеспечение – это совокупность программ, обеспечивающих функционирование компьютеров и решение с их помощью задач предметных областей.  

Классификация:

• Прикладное. Прикладная программа - это программа, способствующая решению какой-либо задачи в пределах данной проблемной области. Наиболее широко применяются программы:

• обработки табличных данных – табличные процессоры;
• подготовки презентаций;
• программы экономического назначения;
• программы для создания рисунков, анимационных и видеофильмов;
• o   компьютерные игры, обучающие программы

Программное обеспечение

2. Системное. Системные программы выполняются вместе с прикладными и служат для управления ресурсами компьютера

Драйверы – программы, с помощью которых ОС управляет подключенными к ПК устройствами, обеспечивая доступ к ним других программ

Программы оболочки обеспечивают наглядный способ общения с компьютером например, Norton Commander

Системное ПО

Вспомогательные программы (утилиты)

• антивирусные программы;
• программы для диагностики компьютера;
• программы ограничения доступа и т.д.

Программное обеспечение

3. Инструментарий технологии программирования. Обязательная часть ПО, с использованием которой создаются программы

Операционная система (ОС)

Операционная система - это комплекс программных средств, предназначенных для управления загрузкой компьютера, запуском и выполнением других программ.

ОС относится к системному ПО

Функция ОС

• Автоматизация процессов ввода-вывода информации
• Управление памятью, процессами и данными
• Выполнение прикладных задач, решаемых пользователем
• Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение
• Операционная система загружает нужную программу в память ПК и следит за ходом ее выполнения; анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и дает указания о том, что необходимо сделать, если возникли трудности

Задачи ОС

• Доступ программ к ресурсам компьютера;
• Взаимодействие пользователя с ОС и приложениями (интерфейс пользователя);
• Загрузка и выполнение программ (приложение);
• Организация хранения и доступа к данным (файловая система);
• Автоматический запуск ОС (загрузка);
• Диагностика аппаратных устройств и самодиагностика;
• Обеспечение безопасности данных и систем

Назначение ОС

Операционная система обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам

Состав ОС

Ядро - центральная часть ОС, отвечающая за управление устройствами и процессами. Переводит команды с языка программ на язык «машинных кодов», понятный компьютеру

Драйверы – программа, обеспечивающая управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами. (Технология "Plug and Play" (подключи и играй) позволяет автоматизировать подключение к компьютеру новых устройств и обеспечивает их конфигурирование)

Интерфейс – это оболочка, с помощью которой пользователь взаимодействует с компьютером.

Файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жестком диске).

Состав ОС

Утилиты  вспомогательные или служебные программы, которые позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, фрагментировать и др.), выполнять операции с файлами (копирование, переименование и др.), работать в компьютерных сетях.

Справочная система позволяет получить информацию о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Оболочка операционной системы  интерпретатор команд операционной системы, обеспечивающий интерфейс для взаимодействия пользователя с функциями системы.

Состав ОС

Командный процессор – запрашивает у пользователя команды и выполняет их. Пользователь может дать команду, а ОС должна эту команду выполнить

ОС первых поколений имели текстовый интерфейс

ОС в режиме командной строки требует вводить команды с помощью клавиатуры

Состав ОС

Программные модули, создающие графический пользовательский интерфейс  разновидность пользовательского интерфейса, в котором элементы интерфейса (меню, кнопки, значки, списки и т. п.), представленные пользователю на мониторе, исполнены в виде графических изображений .

В ОС с графическим интерфейсом пользователь может вводить команды с помощью мыши, тогда как в режиме командной строки необходимо вводить команды с помощью клавиатуры

История развития ОС

Первое поколение ЭВМ  (1946–1958) создавалось на электронных лампах

ENIAC 

Первые громоздкие ЭВМ, были прeднaзнaчены для нyжд aрмии, выпoлняли мaтeмaтичeскиe дeйствия и экoнoмичeскиe oпeрaции

Доступ к ресурсам ЭВМ осуществляется на машинном языке, все программы разрабатывались в двоичном коде

История развития ОС

Второе поколение (1959–1965). В качестве основного элемента используются транзисторы, в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - далекие «предки» жестких дисков.

Разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол.

Появились первые ОС.

Первая ОС GM-NAA разработана в США в 1955 гoдy, основная функция: автоматическое выполнение новой программы, когда старая программа завершилась.

История развития ОС

Второе поколение (1959–1963). В качестве основного элемента используются транзисторы, в качестве устройств памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны - «предки» жестких дисков.

Разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол.

Первая ОС GM-NAA разработана в США в 1955 гoдy, основная функция: автоматическое выполнение новой программы, когда старая программа завершилась.

История развития ОС

Третье поколение (1964–1976). Основной элемент: интегральная схема

Возможность одновременного выполнения нескольких программ

Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя ОС

В 1969 гoдy была разработана ОС UNIX, которая представляет собой иерархическую файловую систему с произвольной глубиной вложенности.

В 1972 гoдy пoявилaсь OС PLATO, позволяющая рaбoтaть с рaстрoвoй и вeктoрнoй грaфикoй.

История развития ОС

Четвертое поколение (1977–Н.вр). Основной элемент: большая интегральная схема

Появилась однопрограммная однопользовательская дисковая операционная система DOS с интерфейсом командной строки, т.е. команды, вводит пользователь с клавиатуры

1985 – 1995 гг – появилась ОС Windows графическая оболочка, работавшая поверх MS-DOS

В 1995 году была выпущена самостоятельная версия Windows 95

С 1998 году были выпущены модифицированные версии Windows 98, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003 и Windows 2008, Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10

На мобильных устройствах ОС iOS 7 или Android.

Виды ОС

Однозадачные ОС могут выполнять в одно и тоже время не более одной задачи. MS DOS

Многозадачные ОС способны одновременно управляться с несколькими процессами, деля между ними мощность компьютера. OS/2, Unix, Windows

Однопользовательская ОС предназначена для обслуживания одного клиента. MS DOS, ранние версии Windows и OS/2

Многопользовательская ОС рассчитана на работу с группой пользователей одновременно. UNIX, Windows NT и др. сетевые ОС

Виды ОС

Microsoft Windows Apple Mac Os Linux

Современные ОС используют графический интерфейс пользователя, позволяющий использовать мышь, клавиатуру и джойстик для управления экранными объектами

Microsoft Windows

Компания Microsoft создала операционную систему Windows в середине 1980-х годов. За последующие годы были выпущены много версий Windows, но наиболее популярными из них являются:

• Windows 10 (выпущен в 2015 году)
• Windows 8 (2012)
• Windows 7 (2009)
• Windows Vista (2007)
• Windows XP (2001)

Linux

Linux – семейство ОС с открытым исходным кодом. Могут изменяться и распространятся любым человеком по всему миру, в отличии от Windows, которая может изменяться и распространяться только самим владельцем Microsoft. Преимущества Линукса в том, что он бесплатный, и есть много различных версий. Каждая версия имеет свой внешний вид, и самые популярные из них это Ubuntu, Mint и Fedora

Mac OS

Mac OS представляет собой линейку ОС, созданных компанией Apple

MacOS – это операционная система, выпущенная компанией Apple и используемая на всех apple гаджетах

ОС для мобильных устройств

Самая популярная мобильная ОС в мире Android

Андроид – это многозадачная ОС для мобильных устройств, построенная на основе Linux

Первая версия появилась в конце 2008-го года, за ней последовали многочисленные обновления

Загрузка ОС

Файлы ОС хранятся во внешней, долговременной памяти (на жестком, гибком, лазерном диске или на флэш-накопителях)

Диск, на котором находятся файлы ОС и с которого производится ее загрузка, называется системным

Этапы загрузки ОС

• Самотестирование

POST – это процесс самопроверки компьютера, который выполняется каждый раз при его включении. Проверяется работоспособность основных устройств компьютера.

В случае обнаружения неисправностей выдаются диагностические сообщения в виде различных последовательностей коротких и длинных звуковых сигналов или в виде текстовых сообщений.

BIOS setup

Пользователь может установить новые параметры конфигурации компьютера и запомнить их в специальной микросхеме памяти, которая при выключенном компьютере питается от батарейки, установленной на системной плате. Для этого в процессе выполнения самотестирования обычно необходимо нажать клавишу Delete . Загрузится системная утилита BIOS Setup, имеющая интерфейс в виде системы иерархических меню.

В случае выхода из строя батарейки конфигурационные параметры теряются, и компьютер перестает нормально загружаться.

Этапы загрузки ОС

После проведения самотестирования специальная программа, содержащаяся в BIOS, начинает поиск загрузчика ОС. Происходит поочередное обращение к имеющимся в компьютере дискам

BIOS по порядку, указанном в CMOS SETUP, проверяет загрузочные устройства и ищет на них MBR (Master Boot Record) - главную загрузочную запись.

Этапы загрузки ОС

Если диск системный и программа-загрузчик оказывается на месте, то она загружается в оперативную память и ей передается управление работой компьютера. Программа ищет файлы операционной системы на системном диске и загружает их в оперативную память в качестве программных модулей.

Этапы загрузки ОС

Если системные диски в компьютере отсутствуют, на экране монитора появляется сообщение "Non system disk", и компьютер «зависает», т. е. загрузка операционной системы прекращается и компьютер остается неработоспособным.

Этапы загрузки ОС

После окончания загрузки операционной системы управление передается командному процессору.

Звуковая диагностика POST

Сигнал

Ошибка

1д 2к

Возможные действия

Не обнаружен графический адаптер

1д 3к

Установить (переставить) адаптер

Не подключен монитор

1д Хк

1к

Подключить монитор

Ошибка графического адаптера (Х зависит от версииVideo BIOS)

Установить (переставить) адаптер

Ошибка регенерации DRAM – установлено некорректное значение периода регенерации или неисправен контроллер регенерации

2к

Попытаться установить настройки Setup по умолчанию, заменить DRAM. Если не помогает – неисправность в самой системной плате.

Ошибка паритета DRAM (отсутствует у плат, не поддерживающих контроль паритета)

3к

Заменить (переставить) память

Ошибка в первых 64 Кбайт DRAM

4к

Заменить (переставить) память

5к

Ошибка системного таймера

Ремонт системной платы

Ошибка процессора

6к

7к

Заменить процессор

Ошибка управление GateF20 (контроллер 8042)

8к

Ошибка защищенного режима

Переустановить или заменить ИС контроллера клавиатуры

Ремонт системной платы

Ошибка видеопамяти

9к

Заменить видеопамять (графический адаптер)

Ошибка контрольной суммы ROM BIOS

10к

Заменить (перезаписать) BIOS

Ошибка CMOS (обращение к ячейке 0Fh)

11к

Ремонт системной платы

Ошибка кэш-памяти

Заменить кэш-память, проверить ее быстродействие и настройки Setup при отключенном КЭШе.

Домашнее задание

Составить таблицу, отражающую различия между операционными системами семейства Windows