Файл: Функции операционных систем персонального компьютера.pdf

Введение

На сегодняшний день существует множество операционных систем, остаются вопросы, какая операционная система лучше, какие функции она выполняет, зачем она нужна и для чего.

Для того чтобы ответить на эти вопросы нужно детально в этом разобраться.

Цель курсовой работы: Функции операционных систем для персонального компьютера.

Поближе познакомиться с операциоными системами персонального компьютера, узнать какие операционные системы существуют на сегодняшний день, узнать какие типы операционных систем бывают. Знать достоинство и недостатки OS.

Знать определение, что представляет собой операционная система. Знать, как она работает из каких системных компонентов состаит.

1. Основные понятия операционной системы. Определение операционной системы и ее разновидности

Операционная система – это набор программ для взаимодействия пользователя с персональным компьютером. Операционная система представляет собой дружественный интерфейс для удобного взаимодействия с пользователем.

Операционные системы бывают по назначению: клиенские и серверные.

Клиенские операционные системы предназначены для пользователей, для повседневного использования это может быть: набор текста, общение в социальных сетях, просмотр фильмов и тд.

Однако клиенские операционные, так же подайдут и для профессионалов: программистов, системных администраторов для работы с 3D графикой.

Операционные системы бывают 2 видов однозадачные и многозадачные.

Однозадачные операционные системы работают только с одной задачей.

То есть сначала операционная система работает с одной программной или задачей потом с другой и так поочередно.

Однозадачные операционные системы работают с периферийными устройствами, с файлами и с общением с пользователям.

На пример к однозадачным операционным системам относится MS-Dos. К недостаткам относится низкая скорость работы.

Многозадачные опреционные системы работают с несколькими задачами сразу. Что дает преимущества перед однозадачными операционными системами – это скорость работы.

К многозадачным операционным системам относятся операционные системы семейства Windows, Linux (Unix), Mac OS.

На сегодняшний день большинство пользователей предпочитаю только многозадачные операционные системы. Многозадачные операционные системы они же многопользовательские дают возможность нескольким пользователям одновременно иметь доступ к ЭВМ. К примеру имеется терминальный сервер и к нему могут подключаться несколько пользователей по протоколу RDP(windows), xRDP(Linux, Unix), VNC (Linux, Windows). Но только под разными пользователями.

По разрядности операционные системы бывают:

- 64х – разрядные (х64);

- 32х – разрядные (х86).

К операционным системам 64х разрядности характерно устанавливать оперативную память не менее 3.5 Гб для комфортной работы.

Для 32х разрядных достаточно и 2 Гб оперативной памяти для работы.

По аппаратурной основе операционные системы различаются:

- однопроцессорные ОС;

- многопроцессорные ОС.

В задачи такой системы входит эффективное распределение выполняемых заданий по процессорам и организация согласованной работы всех процессоров.

Существуют, также сетевые операционные системы они дают возможность доступа к другим компьютерам по локальной сети и принтерам, работы с файловыми и другими серверами.

Также существует распределенная система, используя ресурсы локальной сети, представляет их пользователю как единую систему, не разделенную на отдельные машины.

Существует несколько классификаций операционных систем, в которых выделяют определенные критерии, отражающие разные существенные характеристики систем.

Первая критерия это операционные системы общего назначения они предназначенны для решения широкого круга задач, включая запуск различных приложений, разработку и отладку программ, работу с сетью и мультимедиа, работа в сети Интернет общение в социальных сетях.

Следующая характеристика это операционные системы реального времени они предназначены для работы в контуре управления объектами.

Это различные операционные системы, ориентированные, прежде всего на эффективное решение определенного класса, с большим или меньшим ущербом для прочих задач.

Современная операционная система должна поддерживать виртуальную память, мультипрограммую обработку, отладку программ, высокую степень защиты.

К операционным системам немало важно уделять списком требований, к которым операционная система должна соответствовать.

Эффективность - это характеристика любой технической системы понимается степень соответствия системы по своему назначению, которая оценивается показателем эффективности.

Эффективность операционной системы оценивают ее производительностью количеством задач пользователей, выполняемых за некоторый промежуток времени, а также и качеством.

Эффективность среди основных характеристик являются архитектура операционной системы, многофункциональностью, качество программного кода, аппаратная платформа.

Надежность и отказоустойчивость это тоже немало важные атрибуты операционной системы. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних сбоев и отказов.

В случае ошибки в программе или аппаратуре система должна обнаружить ошибку и попытаться исправить положение или вернуть в исходное положение.

Кроме того, важно, чтобы компьютер имел резервные копии, сто при крахе опрерационной системы или сбоя программной ошибки можно было вернуть компьютер в исходное состояние.

Следующий критерий это безопасность. Операционная система должна обеспечивать безопасность своего пользователя. Защищать, от несанкционированного доступа защищать, важную информацию и файлы. Иметь авторизацию для предоставления легальных пользователей к их файлам. Также важно настраивать политику безопасности. Например, какая должна быть длина пароля и срок действия пароля.

На пример на персональном компьютере имеется 2 типа учетных данных это пользователь и администратор.

Пользователь имеет, ограниченные права он не может устанавливать программное обеспечение, вносить изменение, даже не может менять системное время и дату.

Администратор имеет обсолютно все привелегии к компьютеру от набора текста до установки программ. Данная учетная запись подходит для системных администраторов. Также необходимо иметь сложный пароль.

Следующий атрибут это расширяемость. Со временем операционные системы становятся все новее и с выходом новых операционных систем растут затраты.

Операционные системы изменяются со временем, как правило, за счет приобретения новых свойств, например, поддержки новых типов внешних устройств или новых сетевых технологий.

Следующий атрибут - это переносимость. Переносимость это немало важный атрибут, например нужно, чтобы одна программа работала в другой операционной системы. Чтобы это реализовать нужно для начала выбрать кросплатформенный язык программирования (python, java, C) и откомпилировать и запустить.

Кросплатформинность позволит запускать программный код на разных операционных системах буть то Linux, Windows, Mac OS.

Совместимость. Существует несколько долгоживущих операционных систем (UNIX, MS-DOS, Windows3.x, Windows NT, OS/2). Для пользователя, который хочет работать на другой операционной системе может запускать свои приложения в новой операционной системе.

Удобство. Средства ОС должны быть простыми и гибкими, чтобы работа для пользователя была понятной. Современные операционные системы ориентированы на обеспечение пользователю максимально возможного удобства при работе с ними. Подключение периферийных устройств, установку, настройку и эксплуатацию самой операционной системы.

Масштабируемость. В масштабируемой операционной системе реализуется многопроцессорная обработка. С масштабируемостью связано понятие кластеризации - объединения в систему двух и более многопроцессорных компьютеров.

На рисунке №1 изображен рабочий стол клиенской операционной системы Windows 10.

Рис 1

На этом рисунке показано, что представляет собой Windows 10. Как видно на другом рисунке №2 изображены инструменты для работы с операционной системой.

Рис 2

В меню пуск изображено, какое программное обеспечение установлено, так же имеются инструменты для администрирования системы.

2. История развития операционных систем семейства Windows.

Операционная система Windows - это система компании Microsoft предназначена для персонального компьютера или для сервера.

Самая первая операционная система Windows появилась в конце 80-х годов, она имела название windows 1.0.

Позже появилась следующая версия системы windows 2.0, а позже вышла и windows 2.10.

В 1992 году вышла версия windows 3.0, а еще через 2 года появилась windows 3.0.

Позже вышла операционная система Windows NT, которая уже имела графический интерфейс в отличии от своих предшественников работающих как MS-DOS.

Классификация операционных систем по семействам:

Операционные системы семейства OS/2;

Операционные системы семейства UNIX;

Операционные системы семейства Linux;

Операционные системы семейства Windows.

Компания, которая работает над разработкой операционной системы и выпуску обновлений Windows является Microsoft. Генеральным директором компании и основателем организации является Билл Гейтс.

На сегодняшний день пользователи предпочитают операционные системы: Windows 7, Windows 10. Однако Windows 7 с января 2020 года прекратит поддержку обновлений. Среди пользователей есть, которые используют Windows 8, 8.1.

2.1 Операционные системы на платформе Windows

На сегодняшний день Microsoft большое внимание уделяет выпуску обновлений для Windows 10.

Как было сказано операционная система являетя коммерческой разработкой. На платформу выпущенно множество ПО так и бесплатной лецензией так платной и условно-бесплатной.

Среди Windows наиболее известны клиенские операционные системы:

• Windows Vista;
• Windows Xp;
• Windows 7;
• Windows 8;
• Windows 8.1;
• Windows 10.

Среди серверных операционных систем известны:

- Windows NT 3.1 Advanced Server;

- Windows NT 3.5 Server;

- Windows NT 3.51 Server;

- Windows NT 4.0 Server;

- Windows 2000 Server;

- Windows .NET Server;

- Windows Server 2003;

- Windows Server 2003 R2;

- Windows Server 2008;

- Windows Server 2008 R2;

- Windows HPC Server 2008;

- Windows Server 2012;

- Windows Server 2012 R2;

- Windows Server 2016;

- Windows Server 2019.

Серверные операционные системы, предназначены для удаленного администрирования рабочих станций.

На пример системный администратор может через сервер запустить антивирусную проверку, или же при случае, когда пользователь забыл пароль, системный администратор может через программу Active Directory сбросить пароль.

Сервера могут выступать в роли DHCP, DNS, Proxy, Hyper V, FTP – серверов или почтового сервера.

Однако они очень требовательны к ресурсам устройства и требуют хорошего охлождения. Для этого существуют серверные помещения.

Существуют несколько версий серверных операционных систем:

- Datacentr;

- Standart;

- Enterprise.

2.2 Структура операционной системы

Как было сказано ранее операционная система – это комплекс программ для взаимодействия компьютера с пользователем.

Операционная система как любой продукт имеет свою структуру, функции и назначение.

Драйверы для устройств они обеспечивают корректную работу каждого аппаратного элемента компьютера, а также информационный обмен с другими устройствами.

Процессор, отвечающий на команды пользователя. Сервисные программы.

При их помощи есть возможность работать в компьютерных сетях с дисками и файлами. На рисунке №3 изображена схема из чего состоит операционная система и из каких основных компанентов состоит.

Рис 3

Модули, обеспечивающие графическую оболочку для пользователя. Справочная система, помогающая найти ответ на любой вопрос относительно операционной системы и работы с ней.