Презентация на тему "Операционные системы, среды и оболочки"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Операционные системы, среды и оболочки

  Понятие операционной системы. Основные функции ОС.

  pptcloud.ru

• 
  Слайд 2

  Понятие операционной системы

  • Операционная система (ОС) – это комплекс программ, обеспечивающих возможность рационального использования оборудования и другого программного обеспечения удобным для пользователя образом.
  • Операционные системы призваны упростить управление ресурсами компьютера, разработку прикладного программного обеспечения и работу конечных пользователей.
• 
  Слайд 3

  Структура вычислительной системы

  В понятие вычислительной системы включают:

  • hardware, или техническое обеспечение: процессор, память, монитор, дисковые устройства и т.д., объединенные магистральным соединением, которое называется шиной.
  • software, или программное обеспечение: системное, прикладное, средства разработки и т.д. К прикладному программному обеспечению, как правило, относятся разнообразные банковские и прочие бизнес-программы, игры, текстовые процессоры и т. п. Под системным программным обеспечением обычно понимают программы, способствующие функционированию и разработке прикладных программ. Деление на прикладное и системное программное обеспечение является отчасти условным и зависит от того, кто осуществляет такое деление.
• 
  Слайд 4

  Техническое обеспечение вычислительных систем

  • Основная память используется для запоминания программ и данных в двоичном виде и организована в виде упорядоченного массива ячеек, каждая из которых имеет уникальный цифровой адрес. Типовые операции над основной памятью – считывание и запись содержимого ячейки с определенным адресом.
  • Выполнение различных операций с данными осуществляется изолированной частью компьютера, называемой центральным процессором (ЦП). ЦП также имеет ячейки для запоминания информации, называемые регистрами. Их разделяют на регистры общего назначения и специализированные регистры. В современных компьютерах емкость регистра обычно составляет 4–8 байт. Регистры общего назначения используются для временного хранения данных и результатов операций. Для обработки информации обычно организовывается передача данных из ячеек памяти в регистры общего назначения, выполнение операции центральным процессором и передача результатов операции в основную память.
  • Специализированные регистры используются для контроля работы процессора. Наиболее важными являются: программный счетчик, регистр команд и регистр, содержащий информацию о состоянии программы.

  1. ЦП
  2. Память
  3. Носители информации
  4. Принтер
  5. Монитор
  6. Клавиатура
  7. Системная магистраль
• 
  Слайд 5

  Взаимодействие с периферийными устройствами

  • Периферийные устройства предназначены для ввода и вывода информации. Каждое устройство обычно имеет в своем составе специализированный компьютер, называемый контроллером или адаптером. Когда контроллер вставляется в разъем на материнской плате, он подключается к шине и получает уникальный номер (адрес). После этого контроллер осуществляет наблюдение за сигналами, идущими по шине, и отвечает на сигналы, адресованные ему.
  • Любая операция ввода-вывода предполагает диалог между ЦП и контроллером устройства. Когда процессору встречается команда, связанная с вводом-выводом, входящая в состав какой-либо программы, он выполняет ее, посылая сигналы контроллеру устройства. Это так называемый программируемый ввод-вывод.
• 
  Слайд 6

  Основные функциональные задачи ОС

  Операционные системы, как часть системного программного обеспечения, выполняет ряд важных задач:

  • организация программного интерфейса;
  • организация программно-аппаратного взаимодействия (взаимодействие с аппаратурой);
  • организация пользовательского интерфейса;
  • организация межмашинного взаимодействия.
• 
  Слайд 7

  Основные функции классической ОС

  Шесть основных функций, которые выполняют классические операционные системы:

  • Планирование заданий и использования процессора.
  • Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации.
  • Управление памятью.
  • Управление файловой системой.
  • Управление вводом-выводом.
  • Обеспечение безопасности.

  Каждая из приведенных функций обычно реализована в виде подсистемы, являющейся структурным компонентом ОС.

• 
  Слайд 8

  Классификация ОС

  Реализация многозадачности.

  По числу одновременно выполняемых задач операционные системы можно разделить на два класса:

  • многозадачные (Unix, OS/2, Windows);
  • однозадачные (например, MS-DOS).

  Многозадачная ОС, решая проблемы распределения ресурсов и конкуренции, полностью реализует мультипрограммный режим.

  • Многозадачный режим, который воплощает в себе идею разделения времени, называется вытесняющим (preemptive). Каждой программе выделяется квант процессорного времени, по истечении которого управление передается другой программе. Говорят, что первая программа будет вытеснена. В вытесняющем режиме работают пользовательские программы большинства коммерческих ОС.
  • В некоторых ОС (Windows 3.11, например) пользовательская программа может монополизировать процессор, то есть работает в невытесняющем режиме. Как правило, в большинстве систем не подлежит вытеснению код собственно ОС. Ответственные программы, в частности задачи реального времени, также не вытесняются. Более подробно об этом рассказано в лекции, посвященной планированию работы процессора.
  • По приведенным примерам можно судить о приблизительности классификации. Так, в ОС MS-DOS можно организовать запуск дочерней задачи и наличие в памяти двух и более задач одновременно. Однако эта ОС традиционно считается однозадачной, главным образом из-за отсутствия защитных механизмов и коммуникационных возможностей.
• 
  Слайд 9
  

  Поддержка многопользовательского режима.

  По числу одновременно работающих пользователей ОС можно разделить на:

  • однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x);
  • многопользовательские (Windows 2000, XP, Unix).

  Наиболее существенное отличие между этими ОС заключается в наличии у многопользовательских систем механизмов защиты персональных данных каждого пользователя.

• 
  Слайд 10
  

  Многопроцессорная обработка.

  • Вплоть до недавнего времени вычислительные системы имели один центральный процессор. В результате требований к повышению производительности появились многопроцессорные системы, состоящие из двух и более процессоров общего назначения, осуществляющих параллельное выполнение команд.
  • Поддержка мультипроцессирования является важным свойством ОС и приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами. Многопроцессорная обработка реализована в таких ОС, как Linux, Solaris, Windows NT, и ряде других.

  Многопроцессорные ОС разделяют на симметричные и асимметричные.

  • В симметричных ОСна каждом процессоре функционирует одно и то же ядро, и задача может быть выполнена на любом процессоре, то есть обработка полностью децентрализована. При этом каждому из процессоров доступна вся память.
  • В асимметричных ОС процессоры неравноправны. Обычно существует главный процессор (master) и подчиненные (slave), загрузку и характер работы которых определяет главный процессор.