Файл: Функции операционных систем персональных компьютеров.pdf

Введение

В настоящее время можно где угодно услышать или лицезреть вживую ожесточенные споры насчёт того, какая, из крупного списка операционных систем, лучше всего. Вариантов много, и ни один из них нельзя считать лучшим, ведь каждому пользователю подходит своё, чем он долго пользуется, и что-то другое он вряд ли примет.

Когда в разговоре начинают упоминать термин «операционная система» (сокр. ОС), многие сразу подразумевают известную ОС Windows, но это не совсем правильно, так как не только компания Microsoft занимается созданием и выпуском операционных систем, безусловно, есть огромное количество операционных систем кроме Windows, и каждая из этих систем по-своему уникальна и индивидуальна.[3]

Большинство пользователей персональных компьютеров и ноутбуков используют более распространенные ОС Windows, которые производители компьютеров все чаще устанавливают в стадии изготовления, но опытные пользователи, программисты пользуются еще и операционной системой Linux, которая произошла от UNIX , еще ее обожают хакеры. Есть различные версии и релизы Linux, многие пользователи таких систем отдают предпочтение популярной Linux системе под названием Ubuntu.

Приобретая персональный компьютер или ноутбук от производителя Apple, об ОС Windows можно просто напросто забыть, ведь такие компьютеры выпускаются с предустановленной ОС, разработанной самой корпорацией Apple, называется она Mac OS (Macintosh Operating System).

Еще есть специальные версии – серверные ОС для работы с сайтами, базой данных, web-серверами, web-приложениями и т.п. Такие редакции имеются и у Windows и у Unix и еще большое количество подобных систем, однако большинство системных администраторов предпочитают Unix системы, а знаете почему? Все потому, что ей не страшны вирусы, которые захламили Интернет и чаще всего атакуют ОС Windows, для которой они и создавались. Для Unix и Linux нет смысла писать вирусы, так как вирусологи прекрасно знают, что работают за этими системами только опытные пользователи, которые легко решат проблему с вирусами. Поэтому не перспективно писать вирусы для этих систем, лучше писать их для ОС семейства Windows, которые установлены на 90% компьютерах всего мира (по данным ресурса Netmarketshare).

Все операционные системы разные, но цель у всех только одна – обеспечение для любого пользователя удобной и комфортной «графической» работы на компьютере, наделение компьютера необходимыми свойствами и функциями для поддержки программ и выполнения необходимых расчетов.

Сейчас операционные системы очень сложно составлены в плане их конструкции, зато именно это дает пользователям возможность выполнять различные задачи, цели, действия. Каждая операционная система обязательно должна уметь управлять файловой системой компьютера, это нужно для обмена информацией между устройствами, что является одним из главных принципов работоспособности компьютера. Кроме этого в операционную систему должна входить программа (сейчас ее называют «Командный процессор»), именно она выполняет программы, действия, которые запрашивает пользователь компьютера. И, конечно же, любая ОС должна взаимодействовать с драйверами различных устройств, которые нужны для обеспечения стабильной работоспособности и взаимодействия между собой всех компьютерных комплектующих.

Иногда у пользователя возникает потребность установить на свой компьютер несколько операционных систем, например, Windows и Linux. В этом нет ничего сложного, современные компьютеры и специальные программы позволяют установить и настроить несколько ОС на одном компьютере. Это даст Вам возможность сравнить и узнать специфику различных систем и программного обеспечения к ним, а так же узнать различия и отличительные качества.

Таким образом, актуальность исследования нашей темы очень важна, так как операционные системы находят отражение в повсеместном использовании информационных технологий.

Актуальность исследования, объект и предмет исследования позволили сформулировать тему нашего исследования:

«Функции операционных систем персональных компьютеров»

Объект исследования: функции операционных систем персональных компьютеров.

Предмет исследования: процесс организации операционных систем.

Цель исследования: изучить функции операционных систем персональных компьютеров.

Задачи исследования:

1. Рассмотреть теоретические аспекты операционной системы
2. Рассмотреть назначение, особенности и историю развития операционной системы
3. Рассмотреть структуру операционной системы
4. Рассмотреть функционирование операционных систем
5. Рассмотреть операционные системы для персонального компьютера
6. Рассмотреть эффективность управления операционной системы

Для решения данной проблемы в работе применялись труды и учебные пособия российских и зарубежных авторов (Н.В. Артамонова, И.Ф. Астахова, Х.М. Дейтел, К.А. Коньков, С.В. Назаров, В.М. Курячий, В.Е. Карпов, М.Ю. Свиридова и других).

Глава 1. Теоритические аспекты операционной системы

Операционная система

Взаимодействие человека и компьютера сегодня стало настолько простым, что работать с ним может даже ребенок. Используя клавиатуру, мышь, мы можем буквально пальцем указывать компьютеру, что нужно делать. Происходит это благодаря операционной системе. Без операционной системы (сокращенно ОС) ни один компьютер, ноутбук, планшет и даже смартфон работать не будет. Именно операционная система управляет всеми программами, процессами, памятью и всем оборудованием вашего компьютера.

Как только вы включаете компьютер, так запускается процесс загрузки ОС, во время которой происходит:

• Проверка всего оборудования.
• Наличие драйверов к ним. Драйвер – это программа для работы каждого оборудования в отдельности. Для каждой операционной системы пишется свой драйвер.
• После завершения первых двух проверок происходит запуск ОС.

Как известно, компьютер в современном виде появился далеко не сразу. Первые компьютеры были очень громоздкими и дорогостоящими. Управлять ими могли исключительно профессионалы, четко понимающие все тонкости их устройства и работы. Для управления компьютерами использовались специальные программы, создаваемые при помощи двоичного кода. Windows или чего-то подобного тогда еще не существовало.

С тех пор многое изменилось. Эволюцию прошли как сами компьютеры (аппаратная их часть), так и программы для них. Сегодня ребенок младшего школьного возраста способен за несколько минут научиться решать на компьютере задачи, которые раньше отняли бы кучу времени даже у профессионалов. Взаимодействие человека и компьютера стало настолько простым, что работать с ним могут все. Используя манипулятор мышь (или проще говоря, мышку), мы можем буквально пальцем указывать компьютеру, что и куда нужно скопировать, переместить, вырезать, заменить, переименовать, открыть, закрыть и т.д. Компьютер понимает все наши жесты, переводя их на понятный для себя язык, самостоятельно выполняя расчеты, сохраняя результаты на жестком диске, правильно используя при этом ресурсы процессора, оперативной памяти и других устройств, входящих в состав системы, и не задает никаких лишних вопросов. [8]

Никто из нас уже даже и не задумывается над тем, что еще совсем недавно для того, чтобы заставить компьютер выполнить даже элементарную задачу, нужно было составлять специальные алгоритмы действий. Это, в свою очередь, требовало особых знаний, дополнительных затрат времени и не доставляло никакого удовольствия.

Сегодня же человек взаимодействует с компьютерным железом не непосредственно, а через специальную программную прослойку, берущую на себя автоматическое решение всех задач по обеспечению слаженной работы устройств компьютера (процессора, оперативной памяти, запоминающего устройства и др.), а также позволяющую человеку управлять ими удобным для себя способом.

Этой программной прослойкой и является операционная система.

Возможно, понять, что такое ОС, и осознать ее значение в современном компьютере будет легче, если сравнить компьютер с человеком. В таком случае частями тела компьютера будут процессор, материнская плата, оперативная память, запоминающее устройство, блок питания и другие «железки», входящие в его состав. Все эти части в сборе представляют собой единый компьютерный организм (тело). Общаться непосредственно с аппаратной частью компьютера человеку очень тяжело (ну что ты возьмешь с простых железок). Интеллектом компьютера является операционная система. Она заставляет все части компьютерного организма правильно взаимодействовать между собой. Она же взаимодействует и с окружающей средой, в частности, с человеком. [13]

Наличие у компьютера операционной системы позволяет пользователю комфортно общаться с компьютером. Ему (пользователю) не приходится иметь дело непосредственно с процессором, оперативной памятью или другим частям организма и упрашивать эти «железки» что-то сделать. Человек обращается к разуму компьютера, к его ОС, которая понимает собеседника «с полуслова» и с легкость заставляет, подчиненную ей аппаратную часть компьютера, выполнять все просьбы пользователя.

Операционная система компьютера решает три важные задачи:

1) обеспечивает функционирование аппаратного обеспечения компьютера как единого целого, управляет ресурсами процессора, оперативной памяти и других устройств системы;

2) взаимодействует с пользователем, интерпретирует его действия (команды) в понятный компьютеру язык и заставляет его выполнить их;

3) позволяет приспосабливать компьютер к решению определенного круга задач путем установки и управления работой соответствующих программ.

Как и человеческий разум, операционную систему можно развивать и совершенствовать, устанавливая дополнительные программы. В нашем примере эти программы можно сравнить со своеобразными новыми навыками и умениями у человека. Например, чтобы научить компьютер играть с вами в шахматы, необходимо установить в операционную систему соответствующую программу – игру «Шахматы». Чтобы работать с текстом, операционную систему необходимо дополнить текстовым процессором Word или какой-нибудь другой аналогичной программой.

Одни и те же задачи могут решаться при помощи разных программ. У пользователя практически всегда есть выбор. В Интернете существует достаточно много каталогов программного обеспечения.

При создании компьютера, порядок действий специалиста-компьютерщика следующий:

1. Физически сложить компьютер, соединив в единое целое материнскую плату, процессор, оперативную память и другие устройства (создать тело компьютера);

2. Установить на компьютер ОС (снабдить тело интеллектом);

3. Установить необходимые дополнительные программы (развитие навыков компьютера в нужном пользователю направлении).

1.2Назначение, особенности и история развития

Операционная система (ОС) – это набор взаимодействующих программ (часто называемых системными) и информационных структур данных, с помощью которых организуется взаимодействие пользователя и прикладных программ с вычислительной системой. Важность операционных систем определяется частотой их использования: практически всегда взаимодействие с компьютером производится именно через этот набор программ. Тем самым обеспечивается автоматизация выполнения типичных стандартных действий, связанных с использованием основных устройств компьютера. Широчайшее распространение компьютеров во все сферы деятельности человека произошло во многом благодаря именно наличию простых в использовании (но сложных по своей организации) ОС.

ОС относятся к классу системного программного обеспечения, куда кроме них входят такие типы программ, как трансляторы и интерпретаторы языков программирования, компоновщики и загрузчики, различные вспомогательные программы (утилиты). Важнейшей особенностью ОС являются их теснейшая связь с архитектурой базового процессора, аппаратная поддержка многих важнейших функций. [11] Все современные процессоры, прежде всего – семейства Intel, имеют в своем составе соответствующие компоненты и проектируются уже с учетом реализации данных функций. Это обеспечивает высочайшую скорость выполнения данных функций, хотя и уменьшает возможность переноса ОС на другую аппаратную платформу. Место ОС можно показать на следующей схеме:

Рисунок 1

ОС рассматривает компьютер как набор различных ресурсов, необходимых для решения некоторой задачи. Все ресурсы обычно делятся на две большие группы: физические и логические. К основным физическим ресурсам относятся: основная память, центральный процессор, внешняя память, устройства ввода и вывода данных, дополнительные внешние устройства. К логическим ресурсам относятся: файлы, программные модули, внутренние информационные структуры, различные системные объекты. Управление этими ресурсами, с целью наиболее эффективного и удобного их использования, и представляет собой важнейшее назначение ОС. Операционные системы развиваются уже более 50 лет, и за это время был накоплен огромный практический опыт, проверены различные идеи и концепции, составляющие основу современных ОС. [7]