Сторія розвитку операційних систем - раздел Образование, Тема 1. Основні концепції операційних систем Операційна Система - Це Програма, Яка Запускається Відразу Після Включення Ко...
Операційна система - це програма, яка запускається відразу після включення комп'ютера і дозволяє користувачеві управляти комп'ютером.
Перші ЕОМ були побудовані і знайшли практичне застосування в 40-і роки XX століття. Спочатку вони використовувалися для вирішення єдиного приватного завдання - розрахунок траєкторії артилерійських снарядів в системах ППО. Через специфіку застосування (рішення єдиної задачі), перші ЕОМ не використали ніякої операційної системи. У той період часу, рішенням завдань на ЕОМ займалися в основному самі ж розробники ЕОМ, а процес використання ЕОМ був не стільки рішенням прикладної задачі, скільки дослідницьку роботу в області обчислювальної техніки.
Етапи розвитку ОС :
BIOS - перший крок до створення операційних систем
Код процедур введення виводу зазвичай є досить об'ємним і складним у відладці (нерідко він виявлявся найбільшим фрагментом програми), а у разі помилки в процедурі введення-виводу могли бути легко втрачені результати тривалих і дорогих обчислень;
Необхідність кожного разу наново писати досить великий допоміжний код затягує час і підвищує трудомісткість розробки застосовних програм.
Тому для дозволу вказаних проблем були створені спеціальні бібліотеки процедур введення-виводу (BIOS - Base Input - Output System). Ретельно відлагоджені і ефективні процедури з BIOS можна було легко використовувати з будь-якими новими програмами, не витрачаючи час і сили на розробку і відладку стандартних процедур для введення і виведення даних.
Система пакетної обробки - прообраз сучасної операційної системи
Малюнок 1 Структура обчислювальної системи з пакетною обробкою
Уперше, пакетна система була розроблена в середині 50-х компанією General Motors для машин IBM 701.
Багатозадачні операційні системи
Перші багатозадачні операційні системи з'явилися в 60-і роки в результаті подальшого розвитку систем пакетної обробки завдань. Основним стимулом до їх появи стали нові апаратні можливості ЕОМ.
З'явилися нові ефективні носії інформації, на яких можна було легко автоматизувати пошук необхідних даних : магнітні стрічки, магнітні циліндри і магнітні диски. Це, у свою чергу, змінило структуру застосовних програм - тепер вони могли в процесі роботи завантажити додаткові дані для обчислень або процедури із стандартних бібліотек.
Продуктивність процесорів істотно зросла, і втрати процесорного часу в простих пакетних системах стали неприпустимо великі.
Операційні системи з підтримкою віртуальної пам'яті
Поява системи віртуальної пам'яті у кінці 60-х, стало останнім кроком на шляху до сучасних операційних системам. Поява надалі графічних призначених для користувача інтерфейсів і навіть підтримка мережевої взаємодії вже не були такими революційними рішеннями, хоча і істотно вплинули і на розвиток апаратури комп'ютерів, і на розвиток самих операційних систем.
Поштовхом до появи віртуальної пам'яті стали складнощі управління пам'яттю у багатозадачних операційних системах.
Малюнок 2 Відображення віртуального адресного простору
При використанні віртуальної пам'яті, програми не зможуть помилково або навмисно звернутися до даних інших програм або самої операційної системи - підсистема віртуальної пам'яті гарантує захист даних.
З тим, що таке операційні системи і їх особливостями в цілому, ми розібралися, тепер самий час приступити до детальнішого, конкретному розгляду різноманіття ОС, яке зазвичай розпочинається з розгляду короткої історії появи і розвитку.
Операційна система Multics
усе почалося в далекому 1965-му... Чотири роки компанія American Telegraph & Telephone Bell Labs спільно з фірмою General Electric і групою дослідників з Масачусетского технологічного інституту творила проект Os Multics (також іменований MAC - не плутати з МасOS). Метою проекту було створення розрахованої на багато користувачів інтерактивної операційної системи, що забезпечує велике число користувачів зручними і потужними засобами доступу до обчислювальних ресурсів. Ця ОС грунтувалася на принципах багаторівневого захисту. Віртуальна пам'ять мала сегментно-сторінкову організацію, де з кожним сегментом зв'язувався рівень доступу. Для того, щоб яка-небудь програма могла викликати програму або звернутися до даних, розташованих в деякому сегменті, вимагалося, щоб рівень виконання цієї програми був не нижчий рівня доступу відповідного сегменту. Також уперше в Multics була реалізована повністю централізована файлова система. Тобто, навіть якщо файли знаходяться на різних фізичних пристроях, логічно вони як би є присутніми на одному диску. У директорії ж вказаний не сам файл, а лише линк на його фізичне місцезнаходження. Якщо раптом файлу там не виявляється, розумна система просить вставити відповідний девайс. Окрім цього, в Multics був наявний великий об'єм віртуальної пам'яті, що дозволяло робити имэйджи файлів із зовнішньої пам'яті у віртуальну. На жаль, але усі спроби налагодити в системі відносно дружній інтерфейс провалилися. Було вкладено багато грошей, а результат був декілька іншої, ніж хотілося дітям з Bell Labs. Проект був закритий. До речі, учасниками проекту значилися Кен Томпсон і Денис Ритчи. Попри те, що проект був закритий, вважається, що саме ОС Multics дала початок ОС Unix.
Все темы данного раздела:
Операційна система Unix
Вважається, що в появі Юнікса зокрема винна... комп'ютерна гра. Річ у тому, що Кен Томпсон (дивитеся фото лі
Операційна система DOS
ДОСы були завжди. Перші - від IВМ, року в 1960-х, вони були дуже обмежені функціонально. Нормальні, такі, що
Операційна система OS/2
Усе почалося з OC VM (Virtual Machine), що вийшла в 1972 році. Випущений тоді продукт називався VM/370 і був призначений для підтримки сервера для певної кількості користувачів. Ця ОС, що давно від
Операційна система Windows
Windows була, напевно, першою операційною системою, яку Білу Гейтсу (дивитеся фото ліворуч) ніхто не замовля
Класифікація сучасних операційних систем
Операційна система складає основу програмного забезпечення ПК. Операційна система представляє комплекс системних і службових програмних засобів, який забезпечує взаємодію користувача з комп'ютером
Функції типових операційних систем
Основна функція усіх ОС - посередницька. Вона полягає в забезпеченні інтерфейсів :
· користувача (між користувачем і програмно-апаратними засобами
По реалізації інтерфейсу
Властивості операційних систем
Властивості ОС - розраховані на багато користувачів, багатозадачні, мережеві ОС.
Многозада́чность (англ. multitasking) — властивість операційної системи або середовищ
Архітектура операційних систем
Будь-яка складна система повинна мати зрозумілу і раціональну структуру, тобто розділятися на частини — модулі, що мають цілком закінчене функціональне призначення з чітко обумовлен
Ядро і допоміжні модулі ОС
Найбільш загальним підходом до структуризації операційної системи є розподіл усіх її модулів на дві групи:
· ядро — модулі, що виконують основні функції ОС;
· модулі, що виконують
Багатошарова структура ОС
Обчислювальну систему, працюючу під управлінням ОС на основі ядра, можна розглядати як систему, що складається з трьох ієрархічно розташованих шарів : нижній шар утворює апаратура, проміжний — ядро
Мікроядерна архітектура
Мікроядерна архітектура є альтернативою класичному способу побудови операційної системи. Під класичною архітектурою в даному випадку розуміється розглянута вище структурна організація ОС, відповідн
Концепція віртуальних машин
Віртуальна машина (ВМ, від англ. virtual machine) -
· програмна і/або апаратна система, що емулює апаратне забезпечення деякої платформи і виконуюча програми для цієї платформи (target — ц
Програмна сумісність
Апаратна залежність і переносимість ОС
Багато операційних систем успішно працюють на різних апаратних платформах без істотних змін у своєму складі. Багато в чому це пояснюєть
Компоненти режиму користувача
Розглянемо відмінність режиму користувача від режиму ядра на прикладі Windows.
Для запобігання доступу додатків до критично важливих даних операційної системи і усунення ри
Тема 3. Паралелізм в середовищі операційних систем
Мета: вивчити поняття паралельного виконання процесу, ознайомитися з апаратною підтримкою багатозадачного режиму ОС, вивчити структури, використовувані для задання процесів. Ознайо
Поняття паралельного виконання процесу
Паралельними називаються процеси, у яких "інтервали часу виконання перекриваються за рахунок використання різних ресурсів однієї і тієї ж обчислювальної системи або за рахунок
Апаратна підтримка багатозадачного режиму
Розрахований на багато користувачів режим - це можливість роботи декількох користувачів з базою однієї організації під різними обліковими записами.
Під обл
Реєстрація нового користувача
Щоб зареєструвати нового користувача, адміністратор входить в систему, використовуючи сертифікат ключа, вносить дані про нового користувача і вибирає сервіси, з якими працюватиме користувач.
Структури, використовувані для задання процесів
Дві що належать ядру структури даних описують процес: запис в таблиці процесів і простір процесу.
Таблиця процесів.
Таблиця процесів містить поля, які мають
Переключення контекстів, оброблення переривань та проблеми керування процесами в умовах паралельного виконання
Перемикання контексту (англ. Context Switch) — у багатозадачних ОС і середовищах, процес припинення виконання процесором одного завдання (процесу, потоку, нитки) зі збереженням усіє
Моделі та механізми синхронізації
Процесам часто треба взаємодіяти один з одним, наприклад, один процес може передавати дані іншому процесу, або декілька процесів можуть обробляти дані із загального файлу. У усіх ци
Операції планування та диспетчеризації
Упродовж існування процесу виконання його потоків може бути багаторазово перерване і продовжене. Перехід від виконання одного потоку до іншого здійснюється в результаті планування і диспетчеризації
Алгоритми планування
У ОС Windows реалізовано витісняюче пріоритетне планування, коли кожному потоку привласнюється певне числове значення - пріоритет, відповідно до якого йому виділяється процесор. Потоки з однаковими
Процеси
Процес (комп.) — послідовність операцій при виконанні програми, що є наборами байтів, які інтерпретуються центральним процесором як машинні інструкції, дані та стекові структури.
Потоки і
Завдання
Процеси можна об'єднувати в об'єкти завдань (job objects), що дозволяє управляти процесами як групою, встановлювати ліміти ресурсів для усіх процесів, що входять в об'єкт завдання, і вести облікову
Сторія створення MS - DOS
DOS (англ. Disk Operating System — дискова операційна система) — батьківщина тісно пов'язаних операційних систем, які домінували на ринку сумісних із IBM PC комп' ютерів до 1995 року. DOS — однозад
Як відбувається завантаження операційної системи
При включенні живлення комп'ютера управління передається процедурі початкового завантаження, розташованого в постійному пристрої, що запам'ятовує, розташованому на материнській платі комп'ютера. Пр
Які існують типи дистрибутивів MS - DOS
Операційна система MS - DOS поставляється в двох варіантах. Перший варіант призначений для установки на непідготовлений (неформатований) диск комп'ютера і зазвичай поставляється разом з комп'ютером
Чому в MS - DOS відсутні російські символи та як русифікувати MS - DOS?
Набір символів, які можуть відображатися на екрані ваших комп'ютерів в текстових і графічних режимах MS, - DOS, розташований в мікросхемі постійного відеоадаптера, що запам'ятовує пристрої (ПЗП).
Тема 6. Операційна система WINDOWS
Мета: Вивчення операційної системи WINDOWS. Навчитися роботі в ній. Вивчити структуру ОС WINDOWS
План
6.1. Робота з вікнами, переглядання вмісту комп'ютера
Тема 6. Операційна система WINDOWS
Мета: Вивчення операційної системи WINDOWS. Навчитися роботі в ній. Вивчити структуру ОС WINDOWS
План
6.1. Робота з вікнами, переглядання вмісту комп'ютера
Нтерфейс користувача Windows
. Діалогові вікна використовуються для налаштування режимів роботи операційної системи, обладнання, програми худе.
Як правило, у діалоговому вікні представлено декілька вкл
Файли, теки, ярлики
Всі документи і програми на дисках зберігаються у вигляді файлів. Файл є основною структурною одиницею файлової системи. Його зміст можна переглянути, змінити, видалити, надрукувати. Файли документ
Складові елементи та структури даних процесу у Windows
На зміну ini -файлам, що має ряд концептуальних обмежень, ще в Windows 3.1 було введено поняття реєстру — реєстраційної бази даних, що зберігає різні налаштування ОС і додатків. Спочатку реєстр був
Створення та завершення процесів у Windows
Створення процесів
Створення Win32 процесу здійснюється викликом однієї з таких функцій, як CreateProcess, CreateProcessAsUser (для Win NT/2000) і CreateProcessWith
Завершення процесів
Процес завершується якщо:
- Вхідна функція первинного потоку повернула управління.
- Один з потоків процесу викликав функцію ExitProcess.
- Потік іншого процесу викликав
Програмний інтерфейс керування процесами Win32 API
У ОС Windows між додатком і сукупністю системних викликів (системних сервісів в термінології Microsoft) розташований додатковий абстрактний шар - програмний інтерфейс Win32 API. За рахунок цього Wi
Складові елементи та структури даних потоку у Windows
У об'єкті ядра "потік" є змінна — лічильник числа простоїв даного по струму При виклику CreateProcess або CreateThread він ініціалізувався значенням, рав ным 1, яке забороняє системі виді
Створення потоків у Windows
Первинний потік створюється автоматично при створенні процесу. Інші потоки створюються функціями CreateThread і CreateRemoteThread (тільки у Win NT/2000/XP).
Архівація інформації
У системі Windows немає вбудованих функцій для роботи з упакованими архівами, тому більшості користувачів доводиться обзаводитися спеціальними утилітами і при цьому вирішувати пробл
Тема 7. Операційні системи UNIX та LINUX
Мета: вивчення історії створення та найпоширеніших версій ОС Unix та Linux. Іх структуру.
План
7.1. Історія виникнення операційної системи UNIX та LINUX
Сторія виникнення операційної системи UNIX та LINUX
UNIX був розроблений американською лабораторією Bell Labs, що входила до складу контори Bell Systems. Історія цієї компанії в області інформаційних технологій почалася в 1957 році, коли її співробі
Системні характеристики операційної системи UNIX
UNIX - одна з найпопулярніших у світі операційних систем завдяки тому, що її супроводжує і поширює велике число компаній. Спочатку вона була створена як багатозадачна система для мінікомп'ютерів і
Системні характеристики операційної системи LINUX
Linux - багатозадачна і розрахована на багато користувачів операційна система для бізнесу, освіти і індивідуального програмування. Linux належить сімейству UNIX -подобных операційних систем, яка мо
Качан інсталяції операційної системи UNIX
Щоб завантажити систему виконаєте наступні кроки:
Переконаєтеся, що усі пристрої із зовнішніми джерелами живлення, підключені до вашої системи (такі як монітор) включені.
Перекона
Качан інсталяції операційної системи LINUX
Для того, щоб почати власне установку Red Hat Linux, вставте настановну дискету (при виготовленні Ви повинні були помітити її як "Boot Diskette'') в дисковод і перезавантажите комп'ютер. Після
Запуск нових програм в ОС UNIX
Управління пакетами за допомогою RPM
Red Hat Package Manager(RPM) - це відкрита система управління пакетами, доступна усім, і використовувана усіма користувачами Red Hat Li
Планування на підставі характеристик подальшого виконання
Основною проблемою організації розрахованого (правильніше сказати, мультипрограмного) на багато користувачів режиму у будь-якій операційній системі є організація планування «паралел
Планування на підставі характеристик подальшого виконання
Основною проблемою організації розрахованого (правильніше сказати, мультипрограмного) на багато користувачів режиму у будь-якій операційній системі є організація планування «паралел
Основні завдання забезпечення захисту інформації в операційних системах
Ефективність захисту інформації в автоматизованих системах досягається застосуванням засобів захисту інформації (СЗИ). Під засобом захисту інформації розуміється технічний, програмний засіб або мат
Робота із системним журналом UNIX
Системні журнали починають функціонувати автоматично при запуску операційної системи. Розміри журнальних файлів обмежені, і система записує події, видаляючи старі записи відповідно
Локальна та мережна безпека даних
Украй важливо зрозуміти, що безпека - це не продукт, який можна купити в магазині і бути упевненим у власній захищеності. "Безпека"; - особлива комбінація як технічних, так і адміністрати
Локальна та мережна безпека даних
Украй важливо зрозуміти, що безпека - це не продукт, який можна купити в магазині і бути упевненим у власній захищеності. "Безпека"; - особлива комбінація як технічних, так і адміністрати
Виконуванні файли в LINUX
Файл з точки зору операційної системи є найбільшою сукупністю даних, з якою можна виконувати різні стандартні операції: копіювання, перейменування, вилучення і т.д. З позицій корист
Підтримка багатопроцесорності в LINUX
Ранні SMP системи Linux були слабозв'язаними багатопроцесорними системами, тобто побудованими з декількох окремих систем, пов'язаних високошвидкісним з'єднанням (таким як 10G Ethernet, Fibre Channe
Сильносвязанная багатопроцесорна обробка
Сильносвязанная багатопроцесорна обробка відноситься до обробки на рівні кристала (CMP -- chip - level multiprocessing). Представте слабозв'язану архітектуру, зменшену до рівня кристала. Це і є іде
SMP і ядро Linux
Коли тільки з'явився Linux 2.0, підтримка SMP складалася з основної системи блокування, яке упорядковувало доступ в системі. Пізніше невеликий прогрес в підтримці SMP був, але тільки з ядром 2.6 на
Новости и инфо для студентов