Общие принципы работы с оболочками разных операционных систем

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образования учреждение высшего                                      профессионального образования

Новосибирский Государственный Университет Экономики и Управления

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

  «Общие принципы работы с оболочками разных операционных систем»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                Выполнила : Майорова К.В.

                                                                                Группа 228 – Туризм

                                                                                  Проверила :

 

                                                                Содержание

1.Введение

2. Операционные системы и оболочки.

3. Назначения и виды операционных систем.

4.Структура операционных  систем.

5.Система программирования.

6. Серверное программное обеспечение.

7.Машинно - зависимые свойства ОС.

8.Заключение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Операционные системы и оболочки.

Понятие операционной системы уже настолько сильно интегрировалось в умы современных людей, что мало кто задумывается о том, что это такое, а в особенности уже давно не используется такое понятие как оболочка операционной системы. Однако, если в настоящее время практически любая современная операционная система включает в себя оболочку, то были времена когда операционные системы и оболочкибыли взаимодополняющими структурами.

Операционная система – это набор специальных обрабатывающих и управляющих прогарам, которые обеспечивают взаимодействие пользователя с технической структурой компьютера. Именно благодаря наличию операционной системы пользователь имеет возможность использовать компьютер по назначению. Другими словами ОС выступает связующим звеном между «железом» и человеком. В операционной системе реализуется способ управления не только программным обеспечением, которое устанавливается «поверх» операционки, но и физическими и логическими устройствами компьютера.

В настоящее время наиболее распространенными операционными системами являются Windows и операционные системы класса UNIX. Хотя существует более 50 видов современных операционных систем. Они постоянно обновляются и развиваются, подстраиваясь под разувающиеся компьютерные устройства. Именно поэтому новая ОС установленная на компьютер выпуска этого года, навряд ли будет работать на более старом компьютере.

Однако, до того как операционные системы стали использовать графический интерфейс для комфортности и удобства их использования (например системы DOS) пользовались оболочками. Оболочки операционных систем – это так называемые дополнительные приложения, которые устанавливались поверх ОС и обеспечивали ее наилучшее использование. С появление графического интерфейса нужда в оболочках отпала, так как оболочка, можно сказать, интегрировалась в операционные системы.

Одно время, когда была распространена операционная система MS DOS, для ее простого использования применялись такие оболочки как: Norton Commander, Volkov Commander и тому подобные. Сегодня подобные утилиты являются простыми файловыми менеджерами. Поскольку операционные системы и оболочки уже являются, по сути, единой структурой, то и необходимость в специальных оболочках отпала. Хотя некоторые пользователи выражают мнение, что и по сегодня ОС и оболочка ОС это различные понятия.

 

 

 

Назначения и виды операционных систем.

Функции ОС: 

·         Управление памятью;

·         Управление доступом к устройствам ввода-вывода;

·         Управление файловой системой;

·         Управление взаимодействием процессов, диспетчеризация процессов;

·         Управление использованием ресурсов;

·         Загрузка программ в оперативную память и их выполнение;

·         Интерфейс с пользователем;

·         Межмашинное взаимодействие (сеть);

·         Защита самой системы и пользовательских данных и программ;

·         Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы.

Многозадачность (multitasking, multiprogramming) - свойство операционной системы и ЭВМ, 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 какой-то 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. Наиболее распространенной многозадачной системой является Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories (США).

Виды ОС:

·         Многопользовательская система, система с коллективным доступом, система коллективного доступа(multiuser system, multiaccess system) - вычислительная система или ее часть (например операционная система), позволяющая 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 очень быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом последний не замечает задержек времени, связанных с обслуживанием других пользователей. Примерами разработок указанного вида могут служить помимоWindows операционные системы: NetWare, созданная и развиваемая фирмой Novell (США) для локальных информационных вычислительных систем; Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories (США); REAL/32 и др.

·         Однопользовательская система (one user system) -  операционная система, не обладающая свойствамимногопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS фирмы Microsoft (США)

 

·         и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM

·         Сетевая операционная система, СОС (NOS, Network Operating System) - операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети. Примерами сетевых операционных систем являютсяWindows NT, Windows 2000, Novel Netware, Unix, Linux и др.

Типы ОС:

·         графические (с наличием графического пользовательского интерфейса - GUI) - текстовые (только командная строка);

·         бесплатные - платные;

·         открытые (с возможностью редактировать исходный код) - закрытые (без возможности редактировать исходный код);

·         клиентские - серверные;

·         высокая стабильность (устойчивость к сбоям аппаратной части)- низкая стабильность;

·         простая в администрировании (для рядового пользователя) - сложная, для системных администраторов;

·         16-разрядная - 32-разрядная - 64-разрядная (в далеком прошлом были еще и 8-разрядные);

·         с высоким уровнем безопасности данных - с низким уровнем безопасности.

Операционные системы, в свою очередь, нужны, если:

·         вычислительная система используется для различных задач, причём программы, исполняющие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев ОС отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные ОС, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы с вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции;

·         различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Напр., простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция — тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, ОС предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);

·         между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от чужого взора, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей;

·         необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как "разделение времени". При этом специальный компонент, называемый

 

·         планировщиком, «нарезает» процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочередно различным исполняющимся программам (процессам);

·         наконец, оператор должен иметь возможность, так или иначе, управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционная среда, одна из которых — оболочка и набор стандартных утилит — является частью ОС (прочие, такие, как графическая операционная среда, образуют независимые от ОС прикладные платформы). Таким образом, современные универсальные ОС можно охарактеризовать прежде всего как

·         использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),

·         многопользовательские (с разделением полномочий),

·         многозадачные (с разделением времени).

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой ОС. В составе ОС различают три группы компонентов:

·         ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему;

·         системные библиотеки и

·         оболочку с утилитами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структура операционных систем.

В состав операционной системы входят следующие подсистемы:

1.     Управление процессами.

2.     Управление основной памятью.

3.     Управление внешней памятью.

4.     Управление устройствами ввода/вывода.

5.     Управление файлами.

6.     Защита системы.

7.     Сетевая поддержка.

8.     Командный интерфейс системы.

Управление процессами

Процесс - это программа в стадии выполнения. Процессу необходимы определенные ресурсы, включая процессорное время, память, файлы и устройства ввода/вывода для выполнения своих задач. ОС отвечает за следующие действия в связи с управлением процессами:

• создание и удаление процессов;
• приостановку и возобновление процессов;
• обеспечение механизмов для синхронизации процессов;
• обеспечение механизмов для взаимодействия процессов.

Управление основной памятью

Память представляет собой большой массив слов или байт, каждый из которых имеет собственный адрес. Это хранилище данных, к которым обеспечивается быстрый доступ, распределенный между процессором и устройствами ввода/вывода. Основная память - энергозависимое устройство, которое теряет содержимое в случае выключения системы. ОС отвечает за следующие действия в связи с управлением памятью:

• ведет учет того, какая часть памяти в настоящий момент занята;
• принимает решение о загрузке процессов при освобождении пространства ОП;
• распределяет и освобождает пространство ОП в соответствии с действующими стратегиями.

Управление внешней памятью

Поскольку основная память (первичная память) энергозависима и слишком мала для размещения всех данных и программ постоянно, ВС должна обеспечить вторичную память для сохранения основной памяти. Большинство современных ВС используют диски как средство оперативного хранения как программ, так и данных. ОС отвечает за следующие действия в связи с управлением внешней памятью:

• управление свободным пространством;
• распределение памяти;
• управление диском.

Подсистема управления устройствами ввода/вывода

5

Подсистема ввода/вывода состоит из:

• системы кэширования - буферирования;
• общего интерфейса драйверов устройств;
• драйверов специализированных устройств.

Подсистема управления файлами

Файл представляет собой набор взаимосвязанной информации, определенной при создании. Кроме собственно данных, файлы представляют программы, как в исходном, так и в объектном виде.

Подсистема ОС отвечает за следующие действия в связи с управлением файлами:

• создание файлов;
• создание и удаление подкаталогов;
• поддержку операций для манипулирования с файлами и подкаталогами;
• представление файлов во внешней памяти;
• выгрузку файлов на другие внешние устройства.

Защита системы

Защита системы предполагает наличие механизма для управления доступом программ, процессов и пользователей к системным и пользовательским ресурсам.

Механизм защиты должен:

• различать авторизованное и не авторизованное использование;
• определить элементы управления, которые будут задействованы;
• обеспечить средства реализации.

Сетевое обеспечение

Распределенная система - набор процессоров, которые не распределяют память или каждый процессор имеет свою локальную память. Процессоры в системе соединены посредством компьютерной сети и обеспечивают пользователям доступ к различным системным ресурсам, позволяющим: