Операційні системи

Міністерство освіти і науки, молоді і спорту України

Харківський національний педагогічний університет імені Г.С. Сковороди

Факультет іноземної філології

Операційні системи

Реферат

Виконала

Студентка ІІ курсу групи 2 РГ

Кондрашина Дар’я

Харків-2011

План

Вступ

1. Історія розвитку операційної системи

2. Загальні відомості про програмне забезпечення

2.1. Класифікація

2.2. Функціі

2.3. Утиліти

3. Операційна система Windows XP Professional

3.1. Головне меню

3.2.Контекстне меню

3.3. Windows XP Servise Pack 2

4. Операційна система Linux

4.1. Можливості і переваги Linux

4.2. Робота з файлами та каталогами Linux через командний рядок

4.3. Графічна оболонка

4.4. Головне меню

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

Системні програми призначені для керування ресурсами комп’ютера і виконуються разом з прикладними. Системне програмне забезпечення розробляють так, щоб використання комп’ютера було комфортним для користувача, щоб комп’ютер міг ефективно виконувати прикладні програми.

Серед десятків тисяч системних програм особливе місце займають операційні системи, що забезпечують керування ресурсами комп’ютера, виконання прикладних програм.

Операційна система – це комплекс взаємозалежних системних програм, які призначені для організації взаємодії користувача з комп’ютером, керування ресурсами комп’ютера і виконання всіх інших програм. Операційна система виконує роль сполучної ланки між апаратними засобами комп’ютера, з одного боку, і прикладними програмами,  а також користувачем, з іншого.

Операційна система зберігається в зовнішній пам’яті комп’ютера – на диску. При ввімкненні комп’ютера вона зчитується з дискової пам’яті й розміщується в оперативній. Цей процес називають завантаженням операційної системи. 

1. Історія розвитку операційної системи

Операційна система — система програм, що забезпечують роботу технічних засобів комп’ютера та інших програм, за допомогою яких користувач виконує свої завдання.

Перші комп'ютери взагалі не мали ОС. На початку 1960-х вони лише комплектувались набором інструментів для розробки, планування та виконання завдань. Серед інших можна виділити системи від UNIVAC та Control Data Corporation.

Проте вже до кінця 1960-х було розроблено цілий ряд операційних систем. До них можна віднести «Atlas» (Манчестерський університет), «CTTS» и «ITSS» (Массачусетський технологічний інститут (МТІ)), «THE» (Ейндховенський технологічний університет), «RS4000» (Університет Орхуса) та інші (на той момент їх налічувалось близько сотні)

Найбільш розвинуті ОС того часу, такі як «OS/360» (компанія «IBM»), «SCOPE» (компанія «CDC») та завершений вже в 1970-х роках «MULTICS» (МТІ та компанія «Bell Labs»), передбачали можливість використання багатопроцесорних системи.

Спонтанний характер розробки ОС призвів до наростання кризових явищ, пов'язаних, перш за все, зі складністю та великими розмірами розроблюваних систем. ОС погано масштабувались (простіші не використовували всіх можливостей потужних обчислювальних машин; складніші неоптимально виконувались або взагалі не виконувались на менш потужних системах) і були повністю несумісними між собою.

У 1969 році співробітники МТІ Кен Томпсон, Деніс Рітчі та Брайан Керніган з колегами розробили та реалізували ОС «Юнікс» («Unix»; первинно «UNICS», на противагу «MULTICS»), котра увібрала в себе багато рис попередниць, але на противагу їм мала цілий ряд переваг:

             проста метафорика (два ключових поняття — процес та файл);

             компонентна архітектура (принцип «одна програма — одна функція);

             мінімізація ядра та кількості системних викликів;

             незалежність від апаратної архітектури і реалізація на машинно незалежній мові програмування;

             уніфікація файлів (будь-що у системі є файлом, до котрого можна доступитись по спільних для всіх правилах).

Завдяки зручності перш за все в якості інструментального середовища «Юнікс» дуже тепло зустріли в університетах, а потім і в галузі в цілому і незабаром вона стала прототипом єдиної ОС, котру можна було використовувати у найрізноманітніших обчислювальних системах, і швидко та з мінімумом зусиль перенести на іншу апаратну архітектуру.

В кінці 1970-х років співробітники Каліфорнійського університету в Берклі внесли ряд суттєвих вдосконалень у джерельні коди Юнікс, включно з реалізацією стеку мережевих протоколів TCP/IP. Їх розробка стала відомою під іменем BSD (англ. Berkeley Software Distribution).

Через конфлікт з «Bell Labs» Річард Столмен поставив задачу реалізувати повністю незалежну від авторських прав ОС на основі Юнікс, заснувавши проект «GNU» (англ.рекурсивсне скорочення «GNU's Not Unix» — «ГНЮ Не Юнікс»).

Незабаром «Юнікс» стала стандартом де-факто, а потім і юридичним — ISO/IEC 9945. ОС, що дотримувались цього стандарту чи опираються на нього, називають «відкритими» або «стандартними». До них відносяться системи, що базуються на останній версії «Юнікс», випущеної «Bell Labs» («System V»), на розробках Університету Берклі («FreeBSD», «OpenBSD», «NetBSD»), а також ОС «Linux», розроблена спільнотою на чолі з Лінусом Торвальдсом та в межах проекту «GNU» (основні системні інструменти).

Як виникла система Windows? У 1981 р. виникла операційна система MS DOS. Комп'ютери стали доступними більшості користувачів і спеціалістів, але для починаючого користувача ця ОС була дещо складною, доводилося запам’ятовувати велику кількість команд, володіти різними технічними подробицями, спілкування з комп’ютером вимагало набору з клавіатури багато символьних команд. Корпорація Microsoft паралельно до випуску нових вдосконалених версій MS DOS випускала так звані «операційні оболонки» Windows (вікна). Ці розробки не були популярними поки у 1992р. не з’явилася Windows 3.1, яка працювала під керуванням старої MS DOS. Існувало багато недоліків цієї оболонки, що стосувалися апаратних проблем, настроювання драйверів і т.д. Але це був початок нової ери операційних систем. Корпорація Microsoft зрозуміла, що ОС MS DOS не має майбутнього. І тому в подальшому в цьому напрямку вдосконалень не проводилось.

Враховуючи помилки в попередніх версіях і побажання користувачів, у 1995р. корпорація Microsoft випускає нову версію Windows — операційну систему (а не оболонку) Windows’95.

Windows’95 має графічний інтерфейс. Екран монітора має вигляд робочого столу і папок на ньому, панель задач дає огляд задач, виконуваних системою в даний момент.

У Windows’98 збережено інтерфейс Windows’95, вдосконалені засоби виконання, спрощена робота у всесвітній мережі Internet. Дальший розвиток операційних систем втілився в операційні системи ХХІ століття: Windows’2000, Windows’ХР і Windows’Vista.

Сучасні операційні системи здатні працювати і з програмним забезпеченням розрахованим на більш ранні версії ОС (але не навпаки).
Виконання багатьох дій автоматизоване за допомогою спеціальних програм-майстрів. Існує безліч наочних і зручних засобів для роботи в ОС з документами, файлами, шаблонами документів.

Windows характеризується віконним інтерфейсом, тобто кожна програма працює в своїй окремій області на екрані, що називається вікном. Крім того Windows є багатозадачною системою, тобто у користувача є можливість запускати на виконання декілька програм одночасно.

Ще одною корисною рисою є стандартизація інтерфейсу. Всі програми, що написані під Windows мають схожий інтерфейс і це полегшує роботу з ними. Операційна система забезпечує взаємодію пристроїв і програм при виконанні роботи, створює засоби керування комп’ютером. ОС дозволяє людині не вникати в тонкощі роботи прикладних програм, апаратної частини і зовнішніх пристроїв комп’ютера.

Наприклад, підготували на комп’ютері текст листа і треба його записати на зовнішній носій. Для цього дають відповідними позначеннями команду ОС «записати текст із пам’яті на носій під ім’ям ЛИСТ-1».
Далі для виконання одержаної команди ОС все робить автоматично: перевіряє наявність в системі потрібного дисковода, готовність його до запису, розмір вільного місця на носії і т.д.

Саме для звільнення користувача від виконання подібних складних дій було створено ОС. Кожна ОС забезпечує кілька видів взаємодії (інтерфейсу):
• Інтерфейс користувача — взаємодія між користувачем і комп’ютером;
• Апаратно-програмний інтерфейс — взаємодія між програмним і апаратним забезпеченням;
• Програмний інтерфейс — взаємодія між різними видами програмного забезпечення.
У склад операційної системи входять такі модулі:

• Базове ядро — керує файловою системою, забезпечує передачу інформації між пристроями комп’ютера.

• Командний процесор — виконує команди користувача.
• Драйвери — забезпечують роботу з зовнішніми пристроями комп’ютера.
• Утиліти — виконують допоміжні роботи (копіювання файлів і папок, створення архівів, перевірка дисків і т.д.).

За типом інтерфейсу ОС можна поділити на неграфічні і графічні.
Неграфічні ОС реалізовують інтерфейс командного рядка, який набирається з клавіатури. До таких належать всі версії операційної системи MS DOS.
Графічні ОС реалізують більш зручний інтерфейс при якому керування комп’ютером здійснюється дією миші на графічні елементи на екрані. До таких належать операційні системи сімейства Windows, Linux, Unix.
Ми з вами на уроках маємо чудову змогу користуватися ОС WindowsХР. 
В ОС Windows окрім поняття «файл» вводиться поняття «документ». Документ — це файл, створений за допомогою однієї з програм-додатків Windows (текстовий документ, табличний документ, графічне зображення, звуковий файл, тощо) і «прикріплений» саме до цієї програми.
Каталоги з файлами стали називатися папками. Папки можуть містити файли і інші папки. Папки розміщуються на дисках.

Windows має сучасний засіб спілкування з користувачем, здійснений у вигляді робочого столу на екрані і папок на ньому.
Windows дає користувачу кілька рівноцінних засобів для виконання певної дії. Користувачу не обов’язково детально знати всі методи роботи. Йому досить вибрати один з запропонованих методів або комбінацій дій із різних методів. Після увімкнення комп’ютера автоматично відбувається тестування пристроїв та завантажується ОС в оперативну пам'ять (скажімо з вінчестера). Далі на екрані з’явиться робочий стіл Windows.

У Windows використовується графічний інтерфейс. Всі об’єкти обчислювальної системи представлені на екрані у вигляді картинок — піктограм. Під «об’єктом» розуміють все чим оперує Windows: програма, папка, файл, мережа, диск, тощо. Об’єкт на екрані має вигляд стандартної для його типу піктограми з назвою до неї.

Завдяки цьому робота з об’єктами Windows є простою і наочною, зрозумілою навіть початківцям. Основним інструментом в роботі в ОС Windows є миша. Методика доступу до всіх об’єктів за допомогою миші досить проста і зрозуміла.

Сучасні операційні системи типово мають графічний інтерфейс користувача, котрий на додачу до клавіатури користується також вказівниковим пристроєм — мишею чи тачпадом. Старіші системи, та системи, що не призначені для частої безпосередньої взаємодії з користувачем (як наприклад сервери) типово використовують інтерфейс командного рядка. Обидва підходи так чи інакше реалізують оболонку, котра перетворює команди користувача — текстові з клавіатури, чи рухи мишки — на системні виклики.

При виборі ОС ключовим моментом є архітектура комп'ютера (зокрема центрального процесора), на котрій вона буде запускатись. На персональних комп'ютерах сумісних з ІВМ РС запускаються ОС сімейства «Microsoft Windows», «Linux» та «BSD».

2. Загальні відомості про операційні системи

Операційна система – це програма, яка завантажується в оперативну пам'ять відразу після вмикання комп’ютера. Вона здійснює діалог із користувачем, управління комп’ютером, його ресурсами, запускає інші (прикладні) програми на виконання. Операційна система забезпечує користувачу та прикладним програмам зручний спосіб спілкування (інтерфейс) з пристроями комп’ютера. Вона виконує різні допоміжні дії, наприклад копіювання або друкування файлів. Операційна система здійснює завантаження до оперативної пам’яті всіх програм, передає їм управління на початку їх роботи, виконує різні дії за запитами програм, що виконується, та звільняє після закінчення роботи програм оперативну пам’ять, яку вони займали.

Операційні системи персональних комп’ютерів поділяються на однозначні (MS DOS, DR DOS та ін.) та багатозадачні (Windows, OS/2, MacOS, Unix та ін.). В однозначних ОС в кожен момент часу може працювати тільки одна програма (задача). Для того, щоб запустити іншу, цю програму доводиться закривати. Багатозадачні ОС дозволяють паралельно працювати з декількома програмами, кількість яких залежить від потужності комп’ютера.

2.1. Класифікація ОС

Кількість користувачів, які одночасно працюють:

      однокористувацькі

      багатокористувацькі

Кількість процесів, які одночасно виконуються під керівництвом системи:

      однозадачні

      багатозадачні

Кількість підтримуваних процесорів:

      одно процесорні

      багатопроцесорні

Тип інтерфейсу:

      командні (текстові)

      об’єктно- орієнтовані (графічні)

Тип доступу користувача до комп’ютера:

      з пакетним опрацюванням

      поділом часу

      реального часу

Тип використовуваних ресурсів:

      мережні

      локальні

2.2. Функції операційної системи

Функціями операційної системи є:

      здійснення діалогу з користувачем

      введення – виведення і керування даними

      планування і організація процесу оброблення програм

      розподіл ресурсів (оперативної пам’яті, кеша, процесора, зовнішніх пристроїв)

      запуск програм на виконання

      допоміжні операції обслуговування

      передавання інформації між різними внутрішніми пристроями

      програмна підтримка роботи периферійних пристроїв (дисплея, клавіатури, дискових накопичувачів, принтера тощо).

2.3. Утиліти

Важливим класом системних програм є програми допоміжного призначення – утиліти ( від лат. – користь). Вони або розширюють і доповнюють можливості операційної системи, або вирішують самостійні завдання, а саме:

      програми контролю, тестування і діагностики, що використовуються для перевірки правильності функціонування пристроїв комп’ютера і для виявлення несправностей у процесі експлуатації, показують причину і місце несправності

      програми-драйвери розширюють можливості операційної системи з керування пристроями введення – виведення, оперативною пам’яттю тощо; за допомогою драйверів можна підключати до комп’ютера нові пристрої або нестандартно використовувати наявні

      програми-архіватори, що дають змогу стискувати інформацію на дисках, а також поєднувати копії кількох файлів в один архівний файл

      антивірусні програми, призначені для запобігання враженню комп’ютерними вірусами і ліквідації наслідків зараження

      програми оптимізації і контролю якості дискового простору

      програми відновлення інформації, форматування, захисту даних

      комунікаційні програми, що організовують обмін інформацією між комп’ютерами

      програми для керування пам’яттю, що забезпечують більш гнучке використання оперативної пам’яті

      програми для записування CD-та DVD- дисків тощо.

Частина утиліт входить до складу операційної системи, інші функціонують незалежно від неї.

2.4. Файлова система ОС

Файл – іменована ділянка пам’яті на машинних носіях. Файл може містити програму, числові дані, текст, закодоване зображення тощо.

Файли обслуговує спеціальний модуль операційної системи, який називають драйвером файлової системи. Кожен файл реєструється в каталозі, який називається ще директорієм. Каталог – зміст, який містить інформацію про файли та інші каталоги, які називаються підкаталогами. Каталог, як і файл, має своє ім’я. Каталог називають ще директорієм, або папкою. Він доступний користувачеві через командну мову операційної системи. Його можна переглядати, перейменовувати зареєстровані в ньому файли, копіювати, переносити їхній вміст на нове місце, видаляти.

Каталог може мати власне ім’я і зберігатися в іншому каталозі поряд зі звичайними файлами: так утворюється ієрархічна файлова структура (таб.1).

До файлової системи має доступ також будь-яка прикладна програма, для чого в усіх умовах програмування є спеціальні процедури. Структура файлової системи і структура збереження даних на зовнішніх магнітних носіях визначає зручність роботи користувача, швидкість доступу до файлів тощо.

Файлова система – це сукупність програм, які забезпечують роботу з файлами та їх каталогами, а також сама сукупність файлів і каталогів, що зберігаються в зовнішній пам’яті ПК (жорсткі, гнучкі диски). 

2.5. Операційні системи Windows

Нині більшість комп’ютерів у світі працює під керуванням тієї аюо іншої версії операційної системи Windows фірми Microsoft.

Windows NT – операційна система, а не просто графічна оболонка. Вона використовує всі можливості апаратних засобів персональних комп’ютерів і працює без DOS. Вона надає користувачам багатозначність, багатопроцесорну підтримку, захист даних тощо. Ця операційна система зручна для користувачів, які працюють у межах локальної мережі, для колективних користувачів, особливо для груп, що працюють над великими проектами й обмінюються даними.

Windows 95 – є універсальною багатозначною і багато потоковою ОС з графічним інтерфейсом. Це інтегроване середовище, що забезпечує обмін інформацією між окремими програмами, надає користувачам можливість роботи з мільтимедіа, оброблення текстової, графічної інформації. Інтегрованість передбачає також спільне використання ресурсів комп’ютера всіма програмами. Ця операційна система забезпечує роботу користувача в мережі, надаючи убудовані засоби підтримки для обміну файлами, можливість спільного використання принтерів, факсів тощо. Інтерфейс користувача спроектований так, щоб максимально полегшити засвоєння цієї операційної системи початківцями і створити комфортні умови для користувача.

Windows 98 – відрізняється від Windows 95 тим, що в ній операційна система об’єднана з браузером Internet Explorer за допомогою інтерфейсу, виконаного у вигляді веб-браузера. Крім того, у ній поліпшена сумісність з новими апаратними засобами комп’ютера, вона однаково зручна для використання як на настільних, так і на портативних комп’ютерах.

Windows 2000 Professional – операційна система нового покоління для ділового використання на найрізноманітніших комп’ютерах – від портативних до серверів.

Windows CE 3.0 – операційна система для мобільних обчислювальних пристроїв, таких як кишенькові комп’ютери, цифрові інформаційні пейджери, мультимедійні розважальні приставки, програвачі та пристрої доступу до Інтернету. 

Windows XP – найкраща на сьогодні операційна система, випущена компанією Microsoft.

Windows Server 2003 – є наступним кроком у безперервній еволюції серверних операційних систем Windows. Ця ОС ґрунтується на підвищеній надійності, масштабованості і керованості. Сімейство продуктів Windows Server 2003 узяло усе найкраще від технології ОС Windows Server 2000, спрощуючи при цьому розгортання, керування і використання. Windows Server 2003 є багатозадачною операційною системою, здатною централізовано або розподілено керувати різними наборами ролей, залежно від потреб користувачів.

Windows Vista – найграндіозніший проект компанії Microsoft  з моменту виходу першої версії Windows NT. За твердженням самої Microsoft, час завантаження системи менше, ніж вWindows XP і на більшості комп'ютерів становить менше хвилини. Зменшено час входу і виходу із сплячого  режиму  до 6 секунд. Але з появою інтерфейсу доводиться чекати значно довше, щоб  почати повноцінну роботу, поки пройдуть фонові процеси, сильно  ускладнюють роботу сторонніх програм. Завдяки технології «Windows ReadyBoost» стало можливе використання  ємності зовнішніх  USB  флеш  накопичувачівдля своппінга, що в деяких випадках збільшує  продуктивність  на 40%. За інформацією Microsoft, за 180 днів до ступності в Windows Vista було знайдено менше вразливостей, ніж в Windows XP.  Ймовірність  попадання в систему вірусів на 35% менше,ніж у Windows XP SP3, на 60% менше, ніж у Windows XP SP2 і на 90% - ніж у Windows XP без сервіс паках.

OC Unix – застосовують переважно у великих корпоративних мережах, оскільки ця система характеризується високою надійністю, можливістю масштабування мережі. 

OC Windоws Server 2003 – забезпечує роботу в мережах «клієнт/сервер». Її зазвичай застосовують у середніх за масштабами мережах.

OC Novell Netware складається з серверної частини і оболонок, що розташовуються у клієнтських вузлах. Ця система надає користувачам можливість спільно використовувати файли, принтери та інше устаткування. Містить службу каталогів, загальну розподілену базу даних користувачів у невеликих мережах.

3. Операційна система Windows XP Professional

Це найкраща опера­ційна система, випущена компанією Microsoft. Ця система існує в двох вер­сіях: Ноmе Еdition і Рrofessional.

Windows XP Professional — послідов­ниця Windows 2000 Ргоfessional, що претендує на звання найпопулярнішої операційної системи XXI ст. Це перша операційна система, що ліквідовує відмінність між «домашніми» версіями Windows  і версіями, орієнтованими на бізнес.

Windows XP Professional, Windows 2000 – це дуже розширювана опе­раційна система. Вона ґрунтується на мікроядрі, успадкованому від Windows  2000, має об'єктно-орієнтовану модульну структуру, що забезпечує спільну роботу різних служб, файлових систем та інших підсистем, що взаємодіють з операційною системою, а також різних пристроїв, підключених до комп'ютера. Тому Windows ХР забезпечує повноцінну роботу додатків, написаних для DOS, 16- розрядних версій Windows, що передують 32-розрядним.

Вимоги до апаратної частини ПК для роботи Windows XP Professional:

      процесор Pentium або потужніший

      64 Мбайт оперативної пам’яті

      Як мінімум 1,5 Гбайт вільного місця на жорсткому диску

      Відеоадаптер і монітор

      Клавіатура

      Миша

      Дисководи

3. 1. Головне меню

Це меню, яке динамічно настроюється і призначене для швидкого доступу до програм, установлених на ПК, та інших ресурсів ПК. Головне меню дає змогу виконувати більшість завдань, пов’язаних з роботою операційної системи:

      Запускати програму

      Відкривати найпопулярніші папки користувача

      Відкривати документи, з якими користувач працював останнім часом

      Проводити пошук даних

      Отримувати довідкову інформацію

      Проводити настроювання системи

      Виходити з системи, вимикати ПК.

Якщо ви працювали з попередніми версіями Windows, то відразу побачите, як змінилося головне меню. У верхній частині меню зазначене ім′я користувача,поряд розташований малюнок, пов'язаний з цим користувачем.

3.2. Контекстне меню

Після клацання правою кнопкою миші на об’єкті з’явиться контекстне меню, яке відображає доступні в цей момент команди, пов’язані з цим об’єктом.

Набір команд у меню залежить від об’єкта, на якому викликається контекстне меню. Клацання правою кнопкою миші на значку або імені файла розкриває меню, в яке входять такі команди, як Открыть, Копировать, Удалить, Переименовать.

У деяких випадках, наприклад при перетягуванні файлів із папки в папку чи на робочий стіл, можна також використовувати праву кнопку миші. Після її відпускання також з’являється контекстне меню, в якому можна вибрати потрібну команду для виконання операції над цим файлом.

3.3. Windows XP Servise Pack 2

Компанія Microsoft постійно дбає про вдосконалення своїх ОС. У середині 2004р. з’явився Windows XP Servise Pack 2, який відповідає усім потребам безпеки. Windows XP Servise Pack 2 – ключове оновлення у відповідь на атаки іх Інтернету, які в 2003р. скалічили чимало систем у світі. Windows XP Servise Pack 2 – це кардинальне поліпшення популярної операційної системи.

Більш ніж двохмегабайтовий продукт містить не тільки безліч латок, а й охоплює абсолютно нові засоби підвищення захищеності системи і зручнішого серфінгу. З’явилася консоль завдяки якій керувати настроюваннями безпеки стало зручнішим і менш трудомістким.

4. Операційна система Linux

4.1. Можливості та переваги І.іnuх

Операційну систему у 1991р. почав створювати фінський студент Лінус Торвальдс. Феномен цієї операційної системи полягає у тому, що  народилась принципово нова філософія програмування.

Lіnих - операційна система, яка належить до сімейства UNIX-подібних систем та всі компоненти якої поширюються з ліцензією на вільне копіювання та встановлення для необмеженої кількості користувачів. ОС Linuх достатньо широко викорис­товується окремими користувачами на індивідуальному рівні, а також на корпоративному рівні - для обробки даних у сфері фінансів, економіки, медицини, в учбових програмах з програмування та проектування опера­ційних систем, які впроваджені в навчальних закладах. Серед переваг та можливостей ОС Linux відзначимо наступні: