Операционная система. Назначение. Современное состояние.Тенденции развития». Выполнил: Студентка Солнышкова В. А. Группа ЗБУ 76/08, курс 1. Проверил: Преподаватель Мазниченко В. В. Г. Нижний Новгород 2009 г. Содержание. 1. Введение…2. Операционные системы… 3. Поколения ЭВМ… 4. Список литературы….1. Введение. С увеличением объёма вычислений появился первый счётный переносной инструмент - “Счёты”. В начале 17 века возникла необходимость в сложных вычислениях. потребовались счётные устройства, способные выполнять большой объём вычислений с высокой точностью.
В 1642 г. французский математик Паскаль сконструировал первую механическую счётную машину - “Паскалину”. В 1830 г. английский учёный Бэбидж предложил идею первой программируемой вычислительной машины (“аналитическая машина”). Она должна была приводиться в действие силой пара, а программы кодировались на перфокарты. Реализовать эту идею не удалось, так как было не возможно сделать некоторые детали машины.
Первый реализовал идею перфокарт Холлерит. Он изобрёл машину для обработки результатов переписи населения. В своей машине он впервые применил электричество для расчётов. В 1930 г. американский учёный Буш изобрел дифференциальный анализатор - первый в мире компьютер. Большой толчок в развитии вычислительной техники дала вторая мировая война. Военным понадобился компьютер, которым стал “Марк-1” - первый в мире цифровой компьютер, изобретённый в 1944 г. профессором Айкнем.
В нём использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Размеры: 15 X 2,5 м 750000 деталей. Могла перемножить два 23-х разрядных числа за 4 с. В 1946 г. группой инженеров по заказу военного ведомства США был создан первый электронный компьютер - “Эниак”. Быстродействие: 5000 операций сложения и 300 операций умножения в секунду. Размеры: 30 м. в длину, объём - 85 м3 вес - 30 тонн. Использовалось 18000 эл. ламп. Первая машина с хранимой программой - ”Эдсак” - была создана в 1949 г а в 1951 г. создали машину “Юнивак” - первый серийный компьютер с хранимой программой. В этой машине впервые была использована магнитная лента для записи и хранения информации. 2. Операционная система. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА (ОС) ЭВМ программа или комплекс программ, постоянно находящихся в памяти ЭВМ; организует общее управление устройствами машины и ее взаимодействие с пользователем.
Обеспечивает запуск и работу всех остальных программ. В частности, ОС выполняет: управление памятью, вводом-выводом, файловой системой, взаимодействием процессов; диспетчеризацию процессов; защиту и учет использования ресурсов.
Часто она включает в себя значительную часть специализированных сервисных или вспомогательных программ. Операционная система загружается непосредственно при включении компьютера, перестает работать только после его выключения. Она осуществляет диалог с оператором или пользователем и организует эффективное взаимодействие (интерфейс) других (в том числе прикладных) программ со всеми узлами ЭВМ. Операционные системы могут создаваться как для конкретных ЭВМ, так и для ЭВМ определенных типов или классов.
В последнем случае соответствующие ОС называются стандартными. Например, MS DOS (Microsoft System Disk Operating System) корпорации Microsoft и PTS DOS компании Физтех-софт ориентированы на IBM-совместимые ПК; Mac OS фирмы Apple — на ПК Macintosh; ОС Unix фирмы Bell Labs — является стандартной для ЭВМ разных классов, выполняющих функции серверов и рабочих станций, но используется также на портативных ПК и больших стационарных ЭВМ. Одним из свойств операционной системы и ЭВМ является многозадачность (multitasking, multiprogramming), при которой один процессор может обрабатывать несколько разных программ или разных частей одной программы одновременно.
При этом все программы вместе удерживаются в оперативной памяти и каждая выполняется за определенный период времени.
Например, одна программа может работать, пока другие ожидают включения периферийного устройства или сигнала (команды) оператора. Способность к многозадачности зависит в большей степени от операционной системы, чем от типа ЭВМ. Многопользовательская система (система с коллективным доступом, система коллективного доступа; multiuser system, multiaccess system) позволяет нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя.
При этом пользователи не замечают задержек исполнения команд. Примерами многопользовательских систем могут служить операционные системы Windows, Netware (созданная американской фирмой Novell для локальных информационных вычислительных систем), Unix. REAL/32 — многопользовательская многозадачная операционная система реального времени.
В этой системе каждый терминал, состоящий из монитора и клавиатуры, предоставляет пользователю возможности максимально простого ПК. Эта система выступает альтернативой локальным сетям, состоящим из множества персональных компьютеров. Однопользовательская система (one user system) — вычислительная система или ее часть (например, операционная система), не обладающая свойствами многопользовательской.
Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS американской фирмы Microsoft и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM. Сетевая операционная система (Network Operating System, NOS) — операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети. Примерами сетевых операционных систем являются Windows NT, Windows 2000, Netware, Unix, Linux. Сейчас используются 4 типа ОС: • ОС-10 - для моделей ЕС-1010; • МОС (малая) - для моделей ЕС-1021; • ДОС ЕС (дисковая) - для всех других моделей ЕС ЭВМ в малой конфигурации; • ОС ЕС - для тех же моделей, что и для ДОС ЕС, но в средней и расширенной конфигурации; Структуру ОС можно разделить на несколько групп: Программы начального запуска машины, первоначальный ввод информации в оперативную память, настройка ЭВМ. Программы управления данными. Программы управления задачами.
Обслуживающие и обрабатывающие программы. Так же в состав ОС входят средства, которые снижают трудоёмкость подготовительного процесса при решении задач.
Это система автоматизации программирования (САП). Она включает в себя такие компоненты, как: 1. Алгоритмические языки программирования (Ассемблер, Фортран и др.); 2. трансляторы; 3. интерпретирующие и компилирующие системы; 4. пакеты стандартных программ; 5. программы сервиса. Значительной частью СПО является пакет прикладных программ (ППП). ППП - это комплекс программ, необходимых для решения определённой задачи. Они обязаны удовлетворять требования ОС, под управлением которых они работают.
Сейчас современные ППП разрабатывают как программные системы. Каждый пакет состоит из: набор обрабатывающих программных модулей (тело пакета), предназначенных непосредственно для решения задачи пользователем; управляющая программа пакета (управление обработкой данных). При запросе на решение задачи эта программа формирует из обрабатывающих модулей рабочую обрабатывающую программу; комплекс обслуживающих программ (вспомогательные функции); средства для обеспечения создания пакета.
Ещё одной функцией ППП является расширение возможностей ОС при подключении новых устройств. Комплекс программ технического обслуживания (КПТО) служит для профилактического контроля, исправления неисправностей, оперативной проверки работы периферийного оборудования. Комплекс состоит из двух групп тестовых программ. Первые работают под управлением ОС, вторые работают независимо от ОС. Программная совместимость ЕС ЭВМ. Для более эффективного использования программного обеспечения все модели ЕС ЭВМ программно совместимы.
Это означает, что программа, работающая на одной машине ЕС, будет работать и на другой, если вторая машина обладает необходимой памятью. Пользователи могут обмениваться программами, независимо от производительности их машин. Программная совместимость гарантирует, что различные потребности пользователя удовлетворяются соответствующей моделью. Программная совместимость снижает стоимость применения ЭВМ, повышая при этом их производительность. Режимы работы ЕС ЭВМ. Все модели ЕС ЭВМ - это мультипрограммные машины.
Это означает, что в них применяется совмещение программных и аппаратных средств управления. Программные средства составляют ОС, которая устанавливает порядок работы ЭВМ при различных режимах работы. Все режимы работы ЭВМ делятся на однопрограммные и мультипрограммные. При работе в полнопрограммном режиме все ресурсы ЭВМ отданы одной программе. Выполнение следующей программы возможно только после полного выполнения предыдущей программы.
Разновидности однопрограммного режима: Однопрограммный режим с непосредственным доступом пользователя к ЭВМ. Пользователь ведёт диалог с машиной, работая за пультом. В этом режиме машинное время используется нерационально. Такой режим используется только при наладке ЭВМ. Однопрограммный режим с последовательным выполнением программ без участия пользователя. Все программы введены заранее и выполняются под управлением ОС. Этот режим неэффективен, так как при таком режиме не полностью используются возможности параллельной работы основных устройств машины.
Разновидности мультипрограммного режима: Режим пакетной обработки. В таком режиме возможно решения нескольких задач на ЭВМ одновременно. Все программы, исходные данные вводятся заранее, из них образуется пакт задач. Все задачи реализуются без вмешательства пользователя. При таком режиме значительно экономится время на выполнение набора задач. Режим разделения времени. Этот режим похож на предыдущий, но во время выполнения пакета возможно вмешательство пользователей.
Режим разделения времени сочетает эффективное использование возможностей ЭВМ с даёт пользователю возможность индивидуального пользования. Применение такого режима возможно только, когда работа ЭВМ протекает в реальном масштабе времени. Режим запрос-ответ. Этот режим представляет собой вид телеобработки, при которой в соответствии с запросами от абонентов, ЭВМ посылает данные, содержащиеся в Файлах данных. Число ответов ограничено ёмкостью памяти, следовательно ограничено и число запросов.
Диалоговый режим - это наиболее используемый режим работы ЭВМ. При таком режиме происходит двустороннее взаимодействие (диалог) пользователя и ЭВМ. Для осуществлении этого режима необходимо, чтобы технические и программные средства могли работать в реальном масштабе времени; чтобы абоненты имели возможность формулировать свои сообщения на высоком уровне. В мультипрограммных режимах реализованы два варианта: мультипрограммный режим с фиксированным и произвольным числом совместно решаемых задач. 3.
Но в 1931 году англичанин Винни-Вильямс построил (для нужд эксперимент... Устройств ввода в этих компьютерах не было, поэтому данные заносились ... Кроме того, это был первый компьютер, где вместо перфокарт использовал... Что же касается компьютеров, то без интегральных схем они просто немыс... (1974-1982) Вы уже знаете, что электромеханические детали счетных маши...
Список литературы.
А.П.Пятибратов, А.С.Касаткин, Р.В.Можаров. “ЭВМ, МИНИ-ЭВМ и микро.