Файл: Функции операционных систем персональных компьютеров (Основы современных операционных систем).pdf
Добавлен: 01.04.2023
Просмотров: 262
Скачиваний: 3
ВВЕДЕНИЕ
Все многообразие программ, используемых на современном компьютере, называется программным обеспечением - ПО.
Программы, составляющие ПО, можно разделить на три группы: системное ПО, системы программирования, прикладное ПО. Ядром системного ПО является операционная система (ОС).
Основная причина необходимости ОС состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управление его ресурсами - то операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.
Операционная система скрывает от пользователя эти сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Она выполняет различные вспомогательные действия, например, копирование и печать файлов.
ОС осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.
Операционная система (ОС) – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой – предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.
Актуальность темы курсовой работы обусловлена потребностью улучшения операционных систем для повышения качества работы пользователя с ЭВМ, делая её, более простой, и освобождая его от обязанностей распределять ресурсы и управлять ими.
Целью данной работы является изучение функций операционных систем
Задачи работы:
- рассмотреть основы современных операционных систем;
- привести перечень операционных систем для ПК 2020;
- показать необходимость операционной системы компьютера;
- дать характеристику функций операционной системы.
Объектом изучения является операционная система ПК.
Предметом изучения являются функции операционных систем ПК.
Теоретической значимостью является то, что настоящее исследование может выступать, в качестве руководства, при эксплуатации корпоративного сервера.
ГЛАВА 1. БАЗОВЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
1.1. Основы современных операционных систем
Trustworthy Computing (TWC) Initiative
Инициатива под таким названием (инициатива надежных и безопасных вычислений) объявлена в 2002 г. в историческом электронном письме основоположника корпорации Microsoft Билла Гейтса всем сотрудникам компании. Основная суть инициативы TWC заключается в том, что безопасности необходимо уделять особое внимание при разработке программной системы, начиная с самых ранних этапов. Однако этим инициатива TWC не исчерпывается – смысл и цели ее гораздо шире и охватывают также экономические, юридические аспекты и "человеческий фактор"[3].
Основные принципы инициативы TWC:
Безопасность (Security) – реализация и использование в любой программной системе действенных мер защиты от внешних атак; использование специальных методов разработки программ, направленных на достижение этой цели.
Сохранение конфиденциальности информации (Privacy) – использование программным обеспечением частной и корпоративной информации только с явного согласия пользователя и только для понятных ему законных целей; защита конфиденциальной информации от взлома в результате атаки.
Надежность (Reliability) – предсказуемость поведения программных систем, которые должны обеспечивать в заданном окружении ожидаемое правильное поведение программы [6].
Сама корпорация Microsoft с 2002 г. полностью реорганизовала бизнес-процессы разработки программного обеспечения, используя новую схему жизненного цикла для разработки безопасных программ – SDLC (Security Development Life Cycle).Принципы TWC воплощены во всех новых версиях продуктов Microsoft: Internet Explorer 7 и 8, Windows Vista и др.
Microsoft своей инициативой TWC призвала все остальные компании и индивидуальных разработчиков следовать предложенным ею принципам, хотя изначально отношение к инициативе TWC в мире было достаточно осторожным и даже скептическим.
Microsoft финансировала работы по обеспечению TWC и обучение TWC в университетах.
Следует отметить, что обучение TWC в университетах в мире только начато. Наибольшее внимание этим вопросам в первую очередьуделяют университеты военного подчинения и назначения.
Новая схема жизненного цикла для разработки безопасных программ, разработанная и применяемая компанией Microsoft, носит название Security Development Life Cycle (SDLC).Основная идея SDLC – учитывать требования безопасности в течение всего жизненного цикла разработки программ, начиная с самых ранних этапов. Схема SDLC приведена на Рис 1.
Рис. 1. Схема Security Development Life Cycle (SDLC).
На схеме приведены традиционные этапы жизненного цикла и стрелками показаны дополнения к ней, которые вносятся SDLC. В течение всего цикла разработки ПО, начиная с самых ранних этапов (требования, спецификации, проектирование), необходимо постоянно предусматривать меры надежности и безопасности ПО, чтобы впоследствии не пришлось их встраивать в систему в "авральном порядке", что значительно увеличит затраты.
Необходимо заранее анализировать и моделировать возможные угрозы и атаки на ПО и разрабатывать меры их отражения.
Необходимы инструменты количественной оценки рисков, с точки зрения надежности и безопасности.
Необходимы специальные виды тестирования ПО – security testing, fuzzy testing (fuzzing) – тестирование подсистемы безопасности и тестирование на граничные или близкие к граничным значения параметров, имитирующее действия хакеров по подбору и взлому IP-адресов и других компонент компьютерной системы [11].
Необходимы эксперты по безопасности ПО (security buddies),участвующие в разработке в течение всего цикла.
Компания Microsoft предложила ряд простых схем для оценки и разработки безопасного программного обеспечения , для оценки угроз и атак и оценки последствий атаки, которые мы и рассмотрим.
Схема (формула) SD3C определяет основные принципы разработки безопасного программного обеспечения:
Secure in Design – применение принципов безопасного проектирования; учет возможных атак; реализация способов их отражения;
Secure by Default – включение установок безопасности по умолчанию;
Secure in Deployment – безопасное развертывание и инсталляция программного обеспечения;
Communication – постоянное взаимодействие группы сопровождения продукта с пользователями, быстрый выпуск новых версий продукта с исправленными ошибками безопасности; рекомендации по настройке безопасности.
Центральной частью программного обеспечения ЭВМ является операционная система, в состав которой входят программные средства организации и планирования вычислительного процесса, управления вводом-выводом и данными, подлежащими хранению и обработке, а также средства подготовки и отладки программ пользователей. В ряде случаев используются и другие программные средства, расширяющие функции и возможности операционной системы, например средства обеспечения телеобработки данных, машинной графики и др.
Кроме операционной системы в состав программного обеспечения ЭВМ входят также комплексы программ технического обслуживания ЭВМ и пакеты различных прикладных программ. Программное обеспечение ЭВМ находится в состоянии постоянного развития и совершенствования, что повышает эффективность использования ЭВМ, существенно расширяет их возможности и сферу применения [8].
Благодаря этому в последние годы стало возможным создание, например, многопроцессорных вычислительных систем, многомашинных комплексов и сетей ЭВМ, систем коллективного использования и других перспективных вычислительных систем.
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА (ОС) – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем. Если говорить об операционной системе ПЭВМ, то следует выделить две основные задачи, решаемые ею. Первая задача - организация связи, общения человека-пользователя с ПЭВМ в целом и с отдельными ее устройствами - устройствами печати, внешней памяти и т.д., в частности выполнение по требованию пользователя именно тех операций над программой в целом, о которых шла речь выше. Общение с ПЭВМ обеспечивается с помощью команд.
Каждая команда представляет собой краткое предписание, определяющее, какую операцию и над каким объектом (программой, файлом) ОС должна выполнить. ОС воспринимает команду, вводимую пользователем, расшифровывает ее и выполняет требуемые операции, весьма сложные и многочисленные, обеспечивающие получение результатов.
Тем самым пользователь освобождается от утомительной, рутинной работы. Вторая задача - организация взаимодействия всех блоков ПЭВМ в процессе выполнения программы, и в частности: размещение в ОЗУ данных и результатов решения задачи; при использовании в программе файлов данных размещение их на диске в соответствии с требованием программы и т.д.; - своевременное включение в работу различных блоков и устройств ПЭВМ по требованию программы и пр.
Таким образом, при выполнении программы ОС играет роль диспетчера вычислительного процесса. Как мы уже сказали, эффективность операционной системы основана на том, в какой степени она способствует работе по созданию программы, и на том, насколько эффективно с ее помощью выполняется распределение ресурсов вычислительной системы.
1.2. Перечень операционных систем для ПК 2020
Стремительное развитие технологий — наибольшее чудо нашего времени. Человеческая жизнь становится все проще, быстрее и интереснее, и за это нужно поблагодарить компьютеры в любом из их проявлений. Они прошли внушительный эволюционный путь, который превратил громоздкие настольные коробки в более компактные и удобные ноутбуки и смартфоны. В сети то и дело обсуждают их характеристики, но часто забывают про то, что заставляет их работать, — операционные системы. В этой статье собраны самые популярные из их настольных вариантов с уточнением особенностей и возможностей [10].
1. Windows
Начиная с Windows 95 и заканчивая Windows 10 — именно операционная система Microsoft считается самой популярной и наиболее знакомой простым пользователям из разных уголков мира. Программное обеспечение компании остается основой современных компьютеров. Его выбирают из-за простоты использования, быстрого запуска и возобновления работы. Последние версии операционной системы отличаются повышенной безопасностью и вниманием к конфиденциальности пользователей. С ней вы и ваши данные находятся под надежной защитой, и особенно переживать за свое личное пространство не приходится.
Особенности:
удобный пользовательский интерфейс с простой навигацией, меню «Пуск», в котором собраны ключевые настройки системы, а также установленные приложения;
простое одновременное использование нескольких рабочих пространств с открытыми окнами приложений;
специальный режим для использования на устройствах с сенсорным экраном;
технологии многофакторной аутентификации для повышения безопасности, распознавания отпечатков пальцев и лиц;
автоматическое уменьшение размера файлов для уменьшения места, используемого в хранилище.
Вывод: Windows считается одной из лучших операционных систем, потому что она развивается продолжительное время. У нее современная система безопасности, а также простой пользовательский интерфейс, который подходит для самых разнообразных устройств [11].