Операционная система персонального компьютера

Введение

 

 

 В наше время информационные технологии все прочнее входят в повседневную жизнь, и компьютер стал уже привычной её частью. Для большинства людей, имевших опыт общения с компьютером, слова «иконка», «окно», «рабочий стол», «меню Пуск» стали привычными и понятным, а логотип четырехцветного развевающегося флажка не вызывает удивления. Я хочу сказать, что многие пользователи персональных компьютеров настолько привыкли к Windows, что порой даже не знают о существовании других, альтернативных, операционных систем и уж тем более не задают себе вопрос: «А что такое операционная система и как она работает?» А ведь знание всего этого будет не только полезно в современном обществе, но и может помочь в выборе наиболее удобной и продуктивной «оболочки» для вашего компьютера  
 

1.Операционная система      

Прежде  всего, стоит разобраться, что же из себя представляет операционная система (ОС).   

Операционная  система – это набор программ, обеспечивающий организацию вычислительного  процесса на ЭВМ. Говоря простым языком, это программа, предназначенная для того, чтобы скрыть от пользователя все сложности «общения» с компьютером. А сложностей возникает намного больше, чем, кажется с первого взгляда. Без помощи ОС даже такая простая операция как запись файла на жесткий диск, которую мы привыкли осуществлять нажатием нескольких клавиш на клавиатуре, для непосвященного человека представляется невозможной. Нужно записать в регистры жёсткого диска адрес места, на который мы хотим сохранить наш файл, адрес в основной памяти, число байтов для сохранения, направление действия, в данном случае запись. И это только, чтобы записать один файл!   

Я думаю, становится понятной вся важность изобретения даже самых первых ОС, ведь они позволили избавить человека от общения с аппаратурой напрямую, предоставив программисту более  удобную систему команд.    

ОС  служит связующим звеном между человеком и компьютером, предоставляя пользователю простой, ориентированный на работу с файлами интерфейс. Действие записи файла на диск тогда представляется более простым, чем когда нужно заботиться о перемещении головок жёсткого диска, ждать пока они установятся на нужное место и т.д.   

Здесь дано только общее представление  об операционной системе. Далее я  предлагаю рассмотреть ОС более  подробно.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Структура и функции ОС   

Большинство современных ОС представляют собой модульные системы (т.е. Разделяемые на отдельные функциональные части). Конечно же, единой архитектуры ОС не существует, но есть универсальные подходы к структурированию операционных систем. Наиболее общим подходом является разделение всех её модулей на две группы:   

Ядро  – модули, выполняющие основные функции ОС;   

Модули, выполняющие вспомогательные функции ОС.   

Модули  ядра управляют процессами, памятью, устройствами ввода-вывода и т.п. Функции, выполняемые модулями ядра, являются наиболее часто используемыми, поэтому скорость их выполнения определяет производительность всей системы в целом. Для обеспечения высокой скорости работы ОС большая часть модулей ядра постоянно находятся в оперативной памяти, т.е. Являются резидентными   

Остальные модули ОС (вспомогательные) выполняют  полезные, но не столь обязательные функции, например проверка исправности блоков компьютера, обнаружение отказов устройств и т.п.   

Зачастую  бывает очень сложно провести границу  между программами, входящих в ОС, и простыми приложениями. Считается, что те программы, которые запускаются в режиме ядра (т.е. Пользователь не имеет к ним аппаратного доступа) всегда являются частью ОС, вспомогательные же программы запускаются в пользовательском режиме (т.е. Пользователь при желании может их изменить).   

Ядро  является движущей силой всех вычислительных процессов, и крах ядра равносилен краху  всей системы, именно поэтому разработчики уделяют особое внимание надежности кодов и защищают их от свободного вмешательства пользователя.    

Ну, а теперь перейдём к основным функциям, которые выполняет ОС в целом. Вообще, их можно разделить на две самые важные, это связь между человеком и машиной и управление ресурсами самой машины. Важность первой функции мы уже разобрали выше, а вот на второй стоит остановиться поподробнее.    

Современные компьютеры состоят из процессора, памяти, датчиков времени, дисков, мыши, сетевого интерфейса, принтеров  и огромного количества других устройств. Так вот, функцией ОС и является организованное и контролируемое распределение ресурсов компьютера между различными программами, состязающимися за право их использовать. Действительно, представьте себе, что случилось бы, если бы на одном компьютере оказались работающими три программы и все они одновременно попытались напечатать свои данные на одном и том же принтере. Скорее всего, первые несколько строк на листе появились бы от первой программы, следующие несколько от второй и т.д. В результате неразбериха полная. ОС наводит порядок в таких ситуациях. Операционная система разрешает доступ сначала только одной программе, а выходные данные другой сохраняет во временном файле и ставит его в очередь на печать. В это время вторая программа продолжает работать, не замечая, что фактически она не посылает данные на принтер. Получается, что ОС как бы «обманывает» программу. Это был пример временного распределения ресурсов. Не менее важным является пространственное распределение. Оно заключается в том, что ОС отводит каждой программе только часть конкретного ресурса, а не весь ресурс целиком. Самым ярким примером, по моему мнению, является распределение нескольких программ в оперативной памяти компьютера. Трудно даже представить, сколько времени бы уходило на обработку команд, если бы каждой программе был предоставлен весь объем оперативной памяти, а все остальные ждали бы своей очереди!   

Наличие всех этих функций ещё раз доказывает необходимость и важность операционных систем. Без ОС компьютер для пользователя представляет собой лишь груду металла, к которой невозможно подступиться.   

Исходя  из основных функций ОС, при её разработке руководствуются определёнными требованиями:   

Модульность;   

Возможность развития программной системы;    

Простота  освоения;   

Гибкость  и адаптируемость;   

Совместимость программного обеспечения  различных ЭВМ в рамках одной  аппаратной платформы;   

Минимальность вмешательства человека;    

Параметрическая универсальность;   

Функциональная  избыточность (наличие в системе  нескольких программ, реализующих одну и ту же функцию);   

Функциональная  избирательность (возможность конфигурировать систему под конкретного пользователя).   Можно легко представить, какой долгий и интересный путь прошли ОС в своём  развитии, и с какими проблемами сталкивались разработчики, чтобы удовлетворить всем тем требованиям, которые представлены выше. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Обслуживание файловой структуры.

 Способ хранения  файлов на дисках компьютера  называется файловой системой. Иерархическая структура, в виде которой ОС отображает файлы и папки диска для пользователя, называется файловой структурой. Т.е. данные о местоположении файлов на диске хранятся в табличной структуре, а пользователю они предоставляются в виде иерархической структуры, которая гораздо удобнее для пользователя. Все необходимые преобразования ОС берет на себя. К функции обслуживания файловой структуры относятся следующие операции ОС:

• создание файлов и присвоение им имен;
• создание папок и присвоение им имен;
• переименование файлов и папок;
• копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между папками одного диска;
• удаление файлов и папок;
• навигация по файловой структуре;
• управление атрибутами файла.

Файл – это именованная  последовательность байтов произвольной длины. Создание файла состоит в присвоении ему имени и регистрации его в файловой системе – это одна из функций ОС.

Различают «короткое» и  «длинное» имя файла. В ОС MS DOS имя файла состоит из двух частей: собственно имени (8 символов) и расширения имени (3 символа), которые разделяются между собой точкой. В качестве символов используются алфавитно-цифровые символы латинского алфавита. В большинстве случаев система не возражает против использования специальных символов (!, _ (подчеркивание), - (дефис), ~ (тильда)и др.). Основной недостаток «коротких» имен – их низкая содержательность.

С появлением ОС Windows 95 было введено понятие «длинное» имя, состоящее уже не из восьми символов, а из 256. Этого вполне достаточно для создания содержательных имен. «Длинное» имя может содержать любые символы, кроме девяти специальных: /  \  *  ;   ?  “  <  >  |. Расширение имени также состоит из трех символов. Расширение отражает тип файла.

В иерархических структурах адрес объекта задается маршрутом (путем доступа), ведущим от вершины структуры к объекту:

С:\Мои документы \Текущие \Рефераты \Операц_системы.doc.

Кроме имени и расширения ОС хранит для каждого файла дату его создания и атрибуты файла (свойства файла). ОС позволяют контролировать атрибуты и изменять их. Основные атрибуты следующие:

• Read only (только для чтения)
• Hidden (скрытый)
• System (системный – важные файлы,  которые нельзя изменить средствами ОС)
• Archive (архивный – старый атрибут, сейчас, как правило, не используется)

 

4. Создание таблицы  в Microsoft Word

 

 

 

	A	B	C	D	E
1	Выравнивание	текст	Т Е К С Т	текст	текст
2	текста
3	в Excele

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Создание формул в Microsoft Word

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

С управлением процессами связаны функции операционных систем: управление использованием времени центрального процессора, «подкачкой» и буфером ввода, разделяемыми ресурсами. Каждая операционная система однозначно определяет набор функций, обеспечивающий обмен с файлом, состоящий из запросов на открытие, чтение, управление и закрытие файла.

         На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно .Производительность систем возрастает, а следовательно возрастают возможности обработки больших объёмов данных . Операционные системы класса MS-DOS уже не справляются с таким потоком данных и не могут целиком использовать ресурсы современных компьютеров .Поэтому она больше нигде широко не используется. Все стараются перейти на более совершенные ОС, какими являются UNIX и Windows. Но из-за непопулярности, UNIX мало кто пользуется этой ОС. Во всем мире все, начиная от домохозяек и заканчивая корпоративными пользователями, пользуются Windows 9x. В данном Реферате работе мы рассмотрели основное понятие ОС, какие бывают разновидности ОС, вкратце прошлись по их основным характеристикам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера - М: Изд. ОЛМА-ПРЕСС, 2003.
2. Таненбаум Э. Современные операционные системы – СПб.: Изд. Питер, 2002.
3. Шафрин Ю. А. Информационные технологии: В 2 ч. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.
4. Журнал «Инфо – Net - ПОИСК» http://oso.rcsz.ru/InfoNet/inf_mn.htm
5. Журнал «Upgrade» http://www.upweek.ru/
6. Журнал «Hard'n'Soft» http://www.hardnsoft.ru/
7. Портал «IZone» http://www.izcity.com/