Операционные системы. 12

МОСКОВСКИЙ  ЭКОНОМИКО-ФИНАНСОВЫЙ ИНСТИТУТ 
 

РЕФЕРАТ

по дисциплине " Информатика"

Тема: «Операционные  системы» 

Нижний  Новгород

2010г. 
 

                                            Оглавление 

   Введение……………………………………………………………………….3

1. Понятие информационной системы…………………………………..4
2. Классификации ОС…………………………………………………….6
3. Назначение операционной системы…………………………………..8
4. Программы-оболочки………………………………………………….9
5. Windows XP……………………………………………………………11
6. Заключение……………………………………………………………..13
7. Литература………………………………………………………………15

                                                     Введение

    Целью данной работы является анализ общих  основ операционных систем и характеристика развития самой популярной ОС —  Windows. Развитие системы Windows будет рассматриваться на различных модификациях, начиная с первых графических надстроек на ОС MS-DOS, заканчивая самой последней версией – Windows XP. На сегодняшний момент операционная система Windows фирмы Microsoft во всех ее проявлениях, бесспорно, считается самой распространенной операционной системой на ПК. Очевидно, что ознакомление с ПК необходимо начинать с ознакомления с Windows, ведь без нее работа на ПК немыслима для большинства пользователей.  Предшественником ОС следует считать служебные программы (такие, как загрузчики), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

    При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем  служит платформой и средой для их работы. Без операционной системы  невозможно представить работу с  компьютером. Знание операционной системы  необходимо для успешного пользования  современными компьютерами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                    1.  Понятие информационной системы

    Операционная  система (ОС) - комплекс системных и  управляющих программ, предназначенных  для наиболее эффективного использования  всех ресурсов вычислительной системы (ВС) (Вычислительная система - взаимосвязанная  совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки  информации) и удобства работы с ней. 

    Назначение  ОС - организация вычислительного  процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми  задачами; предоставление пользователям  многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система  исполняет роль своеобразного интерфейса ( Интерфейс - совокупность аппаратуры и программных средств, необходимых  для подключения периферийных устройств  к ПЭВМ) между пользователем и  ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что  ОС в значительной степени формирует  у пользователя представление о  возможностях ВС, удобстве работы с  ней, ее пропускной способности. Различные  ОС на одних и тех же технических  средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации  вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных. 

    Чтобы заставить ПК выполнить какие-либо действия, нужно составить для  него последовательный набор инструкций, т.е. программу.

    Все программы, работающие на ПК, можно  разделить на 3 категории:

• Прикладные программы – непосредственно обеспечивающие выполнение каких-либо необходимых пользователю работ (текстовые редакторы, электронные таблицы, базы данных, графические пакеты, коммуникационное программное обеспечение и т. д.).
• Инструментальные системы (системы программирования) – обеспечивают создание новых программ для компьютеров.
• Системные программы – осуществляют организацию вычислительного процесса и управление ресурсами ЭВМ. К ним относятся утилиты – программы для выполнения часто повторяющихся операций, таких как форматирование магнитных дисков, дефрагментация дисков, архивация файлов, поиск и удаление вирусов и т.д., и драйверы – программы, обеспечивающие работу принтеров, дисководов, дисплеев, клавиатуры и других устройств.

    Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователю, особое место занимает операционная система (ОС). Эта программа загружается при включении компьютера и сопровождает пользователя на протяжении всего сеанса работы с ПК.

    ОС  управляет компьютером и его  ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и др.), запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет  различные сервисные функции  по запросам пользователя и программ.

    На  компьютерах типа IBM PC чаще всего  применяются следующие операционные системы:

• Операционные системы MS DOS, PC DOS, Nowell DOS
• Операционная система Windows 95, 98, Windows NT Workstation, Windows XP
• Операционная система OS\2 Warp.

    Имеются ОС, которые могут работать на компьютерах  различных семейств, включая семейство IBM PC. Одной из наиболее широко используемых систем такого типа является операционная система UNIX.

    Выбор конкретной ОС зависит от возможностей аппаратной части компьютера и требований задач, решаемых с помощью этого  компьютера.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                  2.  Классификации ОС

Существует  несколько классификаций ОС.

1. По  количеству одновременно работающих  пользователей ОС:

- Однопользовательские

- Многопользовательские (имеются средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей)

2. По  числу задач, одновременно выполняемых  под управлением ОС:

- Однозадачные

- Многозадачные. Различают вытесняющую и невытесняющую многозадачность. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой процесс принимается операционной системой. Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности:

Системы пакетной обработки. Предназначены для решения задач вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Критерием является решение максимального числа задач в единицу времени. Выбор нового задания из заранее сформированного пакета заданий зависит от внутренней ситуации, складывающейся в системе, - выбирается «выгодное» для ОС задание. Пользователь изолирован от процесса выполнения его заданий.

Системы разделения времени. Каждому пользователю предоставляется терминал, с которого он может управлять вычислительным процессом. Каждой задаче выделяется квант процессорного времени, и ни одна задача не занимает процессор надолго. Такие ОС обладают меньшей пропускной способностью, т.к. на выполнение принимается каждая запущенная задача, а не «выгодная» для ОС. Критерием является удобство и эффективность работы отдельного пользователя.

Системы реального времени. Применяются для управления различными техническими объектами (конвейер, робот, космический аппарат, доменная печь и др.) В этих случаях существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена программа, управляющая объектом, иначе может произойти авария. Критерием является способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата.

3. По  количеству используемых процессоров:

- Однопроцессорные

- Многопроцессорные

4. По  разрядности процессора:

- 8-разрядные

- 16-разрядные

- 32-разрядные

- 64-разрядные

5. По  типу пользовательского интерфейса:

- Командные (текстовые)

- Объектно-ориентированные (графические).

6. По  типу использования общих аппаратных  и программных ресурсов:

- Локальные

- Сетевые – поддерживают распределенное выполнение процессов, их взаимодействие, обмен данными между ЭВМ, доступ пользователей к общим ресурсам (NetWare, Windows NT, Unix). Бывают:

Одноранговые  – каждая ЭВМ может выполнять как функции сервера, так и рабочей станции.

С выделенными серверами – рабочие станции не предоставляют свои ресурсы для других ЭВМ, это возможно только для серверов.

3. Назначение операционной системы

    Компьютеры  не всегда нуждались в операционной системе. Если компьютер мог включаться, начинать работать и воспринимать команды  человека без операционной системы, то в ней не было никакой необходимости. Примерами таких « компьютеров» могут быть игровые приставки. У  них тоже есть процессор, оперативная  память, в которой находится программа  во время работы, есть устройства ввода  информации (например, джойстик), но операционной системы нет или она совсем примитивна.

    Игровые программы для приставок (и данные к ним, такие как музыка и рисунки) записаны в микросхеме ПЗУ (она находится  в игровом картридже) или на лазерном диске. Когда картридж (или лазерный диск) вставляется в приставку, программа  автоматически запускается и  никакого управления, кроме того, которое  положено по сценарию игры, не предполагается, поэтому и никакая операционная система не нужна. На приставку можно  посмотреть и с другой стороны. Загружая игру, попадают под управление как  бы ее игровой « операционной системы» и можно делать только то, что  в игре предусмотрено, например, «бегать», «прыгать» и «стрелять». Ограниченность и нестандартность не позволяют  назвать видеоигру «операционной  системой» без кавычек. Настоящая  операционная система должна:

    – быть общепризнанной и использоваться как стандартная система на многих компьютерах;

    – работать с многочисленными аппаратными  устройствами, выпущенными разными  фирмами, в том числе и в  прошлое время;

    – обеспечивать возможность запуска  самых разных программ, написанных разными людьми и выпущенных разными  организациями;

    – предоставлять средства для проверки, настройки, обслуживания компьютера, его  устройств и программ, которые  на нем установлены.

                              4.   Программы-оболочки

    Программы-оболочки – весьма популярный класс системных программ. Они обеспечивают более удобный и наглядный способ общения с ПК, чем с помощью командной строки DOS. Это как бы промежуточное звено между DOS и пользователем. В основном весь набор действий, осуществляемый программой-оболочкой, можно реализовать и средствами самой ОС. Тем не менее, многие пользователи предпочитают использовать оболочки. Основная причина состоит в следующем. Взаимодействие пользователя с ОС DOS осуществляется по принципу диалога: пользователь набирает команду, нажимает клавишу [Enter], и ОС выполняет эту команду. Такой способ не нагляден и недостаточно удобен. Например, если надо скопировать какой-либо файл, нужно правильно набрать имя команды, имя файла, имя каталога. Нужно все это помнить и не ошибиться при наборе. Гораздо проще «ткнуть» мышью (или курсором) в определенное место экрана, чтобы указать нужный файл, каталог и требуемое действие. Оболочка позволяет работать с ПК как раз на таком наглядном уровне.

    Можно сказать, что оболочка выполняет  тройную функцию, обеспечивая:

1. наглядное отображение файловой системы на экране и удобные средства для перемещений по этой системе;
2. простой и гибкий механизм диалога с MS DOS;
3. всевозможные служебные функции (манипуляции с файлами и др.).

    Примеры программ-оболочек: Norton Commander, Volkov Commander, FAR, Windows Commander и др. В верхней части экрана размещаются две синих панели, каждая из которых содержит оглавление одного из каталогов файловой системы. Ниже располагается командная строка с обычным приглашением MS DOS и мерцающим курсором, в которой можно набирать обычные команды DOS. В последней строке экрана находится список функциональных клавиш [F1]-[F10] с кратким обозначением их функций.

    NC одновременно на двух панелях демонстрирует оглавление двух неких каталогов файловой системы (в частном случае на обеих панелях может демонстрироваться один и тот же каталог). Имя логического диска и имя каталога указаны в заголовке каждой панели.

Заголовок одной из панелей выделен серо-зеленым  цветом. Это означает, что именно этот диск и этот каталог являются текущими для MS DOS (т.е. рабочими).  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                          5. Windows XP

    Под именем Windows XP миру была явлена целая линейка операционных систем: «корпоративные» ОС Windows XP Server и Windows XP Professional и «домашняя» Windows XP Home. 1 А самое главное, помимо привычного 32-разрядного варианта 1 Windows, Microsoft подготовила и 64-разрядную модификацию, предназначенную для установки на серверы, оснащенные новым 64-разрядным процессором Itanium.

    Внутреннее  устройство новой версии Windows, на первый взгляд, вроде бы не претерпело значительных изменений со времен Windows 2000 (если не считать традиционно «улучшенной» защиты системных файлов и ряда новых  драйверов устройств). Одно из серьезных  нововведений -- встроенная система  распознавания голосовых команд и голосового ввода данных (чем-то подобным, напомним, гордились еще  лет шесть назад создатели OS/2).

    Windows XP -- первая операционная система  Microsoft с полностью настраиваемым  интерфейсом! Теперь пользователи  могут коренным образом изменять  внешность своей ОС с помощью  сменных «шкурок» (skins), сменивших  простые экранные «темы» времен Windows 95. Благодаря новым «темам»  можно не только сменить рисунок  на Рабочем столе, шрифт подписей  к иконкам и вид курсора  мыши -- в стороне не остается  и обличье папок, служебных  панелей и выпадающих меню. Достоинства  и недостатки этой технологии  можно наблюдать уже сегодня  на примере Windows Media Player, встроенного  в Windows ME.

    Вторым  «подарком» Microsoft домашнему пользователю стало «интеллектуальное» меню «Пуск», повадки которого хорошо знакомы  всем пользователям Windows ME. При щелчке по этой кнопке Windows XP предлагает вам  меню лишь тех программ, которыми вы часто пользуетесь, для вызова же остальных вам придется нажать на кнопку «Другие программы» (More Programs).

    Наконец, кардинально переработана Панель управления, -- отныне все иконки в ней свалены  не абы как, в кучу, а аккуратно  распределены по группам.

    Одним из наиболее приятных (и долгожданных!) нововведений стала поддержка записи CD-R и CD-RW дисков на уровне самой ОС. Теперь вы можете работать с «болванками», как с обычными дискетами, перетаскивая на чистый диск нужные файлы непосредственно  в Проводнике. Конечно, это не значит, что про отдельные программы  записи теперь можно забыть -- копировать диски «один в один», работать с режимом записи DAO и полноценной  записью аудиодисков Windows по-прежнему не в состоянии.

    Конечно же, теперь в составе Windows мы найдем множество новых и обновленных  программ, массу мультимедийных изысков  и добавлений. Нет никакого сомнения, что первую версию своей новой  ОС Microsoft постарается разукрасить  почище рождественской елки... И вряд ли можно их за это упрекнуть. Тем  более что вместе с красивым интерфейсом  пользователи наконец-то получат относительную  стабильность и удобство работы. А  расплачиваться за это, как водится, придется дополнительными ресурсами  вашего компьютера.

    Создатели Windows XP уверяют нас, что для установки  новой ОС вам необходимо иметь  компьютер следующей конфигурации:

    Процессор .с тактовой частотой 300 МГц или  выше (рекомендуется); 233 МГц минимум.

    128 мегабайт (Мб) памяти RAM или выше (рекомендуется); 64 Мб минимум, может снизить  производительность и сделать  недоступными некоторые функции.

    1,5 гигабайта (Гб) свободного места  на жестком диске.

    Как обычно, эти «рекомендуемые показатели»  можно смело умножать на два -- по всем пунктам. Реально же вам необходимо вот что:

    Процессор -- от 800 МГц. На самом деле именно требования к процессору могут быть и более  либеральны -- куда важнее наличие достаточного объема оперативной памяти.

    Оперативная память -- от 192 Мб. Конечно, и на 128 Мб Windows XP будет работать, но без особой прыти. Идеальный же вариант – 1гб Мб и выше: только такой объем  памяти даст возможность Windows развернуться по полной программе, не утруждая себя лихорадочными поисками свободного местечка в «оперативке».

    * Свободное место на жестком  диске -- от 30 Гб. Сама Windows требует  как минимум 2-2,5 Гб дискового  пространства, а ведь нам необходимо  еще и программы устанавливать... Требования к остальным комплектующим можно не принимать в расчет.

Заключение

    Современная операционная система - сложный комплекс программных средств, предоставляющих  пользователю не только стандартизированный  ввод-вывод информации и управление программами, но и упрощающий работу с компьютером. Программный интерфейс  операционных систем позволяет уменьшить  размер конкретной программы, упростить  ее работу со всеми компонентами вычислительной системы.

    В результате анализа в реферате были определены основные сущности операционной системы: процесс и файл. С управлением  процессами связаны функции операционных систем: управление использованием  времени центрального процессора, «подкачкой»  и буфером ввода, разделяемыми ресурсами. Основными типами операционных систем, связанных с управлением процессов  являются пакетная ОС, ОС разделения времени  и ОС реального времени.

    Каждая  операционная система однозначно определяет набор функций, обеспечивающий обмен  с файлом, состоящий из запросов на открытие, чтение, управление и закрытие файла.

    Для организации работы с файлами  используются различные файловые системы: одноуровневые, блочные, иерархические.

    Операционная  система Windows — наиболее распространенная операционная система, и для большинства пользователей она наиболее подходящая ввиду своей простоты, неплохого интерфейса, приемлемой производительности и огромного количества прикладных программ для нее. Из графической надстройки в полноценную операционную систему Windows превратилась с выходом версии Windows 95.

    Windows 98 окончательно закрепился переход от устаревшей системы расположения файлов на жестком диске (файловой системы) на систему FAT32, позволяющую сэкономить место на диске. В этой же версии была стерта разница между файлами и папками на компьютере и объектами Всемирной Информационной Паутины (WorldWideWeb). Основным средством работы с файлами и папками в обоих случаях служит программа Internet Explorer.

    Windows Millennium стала промежуточной версией, обозначившей переход от поколения 9X к новому поколению NT, в котором разработано надёжное разделение работающих под её управлением программ, не дающее им «соревноваться» за ресурсы и уменьшающее вероятность «зависания».

    Версия Windows XP на данный момент является самой  распространённой и объединяет в  себе достоинства уже знакомых пользователям операционных систем предыдущих поколений, а также надежность и многофункциональность Windows 2000.

    Самая новая версия Windows Vista, вышедшая осенью 2006 г., ознаменовала переход с 32-битных систем на 64-битные. Из-за высоких системных требований этой версии (особенно 1 Гб RAM), большинство используемых компьютеров не могут производительно работать под Windows Vista. Выход этой версии, по-видимому, будет способствовать обновлению парка персональных компьютеров.

онечно  же Windows наиболее распространенная операционная система, и для большинства пользователей  она наиболее подходящая ввиду своей  простоты, неплохого интерфейса, приемлемой производительности и огромного  количества прикладных программ для  нее. Однако Windows, естественно, не единственная операционная система и далеко не самая лучшая 
 
 
 
 

Литература 

1. Журнал  «Инфо – Net - ПОИСК» http://oso.rcsz.ru/InfoNet/inf_mn.htm
2. Журнал «Upgrade» http://www.upweek.ru/
3. Журнал «Hard'n'Soft» http://www.hardnsoft.ru/
4. А.Левин. Самоучитель работы на компьютере. Издательский дом «Питер»,2002.- 655с.:ил.
5. А.Левин. Самоучитель полезных программ. – М.: «Нолидж», 2000.  – 496 с., ил.
6. В.Э.Фигурнов IBM для пользователя. Издательский дом «ИНФРА-М»,2001.- 480с.:ил.