Определение ОС. Основные функции и классификация

Лекция 1

Определение ОС. Основные функции и классификация

1

Опрос

• Что такое, по вашему мнению, операционная система?
• Для чего она нужна?
• Какие операционные системы вы знаете?
• В каких операционных системах вы работали?

1

Определение ОС

Операционная система (ОС) — это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.

1

Функции операционных систем

• управление процессами;
• управление распределением и использованием компьютерных ресурсов;
• контроль доступа к оборудованию;
• управление файлами и папками;
• предоставление интерфейса пользователю.

1

1. Управление процессами

Выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.

1

Запуск программы

При запуске программы ОС создает процесс.

Процесс – совокупность программы и связанных с ней системных данных, необходимых для ее выполнения.

1

Что же такое ОС? - определение

Процессы

► процессы переднего плана (имеют возможность получить входные данные от пользователя и вывести результат);

► фоновые процессы (выполняются без взаимодействия с пользователем).

1

2. Управление распределением

и использованием компьютерных ресурсов

Операционная система распределяет мощность ресурсов компьютера по разным приложениям и программам так, чтобы можно было одновременно работать в нескольких программах.

1

Что же такое ОС? - определение

Ресурсы

При работе процессы используют ресурсы.

Ресурсы – это аппаратные и программные средства и данные, которые нужны для выполнения программы. Например: процессорное время, оперативная память, данные, программы, внешние устройства.

1

1

Что же такое ОС? - определение

Ресурсы

► неразделяемые (ресурсы, которые могут быть использованы в какой-то отрезок времени только одним процессом);

► разделяемые (могут использоваться несколькими процессами):

◘ одновременного доступа;

◘ доступа с разделением времени.

1

3. Контроль доступа

к оборудованию

ОС настраивает взаимодействие между оборудованием и системой, используя при этом драйвера.

Драйвер — это компьютерная программа, с помощью которой другие программы получают доступ к аппаратному обеспечению.

1

4. Управление папками

и файлами

Операционная система создает на жестком диске упорядоченную файловую структуру, в которой легко осуществлять поиск нужной информации.

1

Что же такое ОС? - определение

5. Предоставление интерфейса пользователю

Пользовательский интерфейс - это набор программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером.

1

Что же такое ОС? - определение

Интерфейс прикладного программирования (API)

У каждой ОС есть свой интерфейс прикладного программирования (API - Application Programming Interface) — это набор способов и правил, по которым различные программы взаимодействуют между собой и обмениваются данными.

1

Что же такое ОС? - определение

Интерфейс прикладного программирования (API)

Программа, созданная для работы в некоторой ОС, с большой вероятностью, не будет работать в другой ОС из-за того, что API различных операционных систем отличаются.

Поэтому разработчики ОС стали создавать программные среды .

1

Что же такое ОС? - определение

Программная среда

Программная (системная) среда – это общая совокупность программного обеспечения установленного на компьютере.

1

Ядро ОС

Структура ОС

Прикладное программное обеспечение

Интерфейс прикладного программирования (API)

Система управления процессами

Файловая система

Система управления сеансами пользователей

Система ввода/вывода

Драйверы

Аппаратное обеспечение

1

Что же такое ОС? - определение

Классификация ОС по количеству одновременно обслуживаемых пользователей

► Однопользовательские:

• MS-DOS; DOS + Windows 3.x.
• MS-DOS;
• DOS + Windows 3.x.

► Многопользовательские (разделяет общие данные между пользователями и защищает персональные данные каждого пользователя):

• Windows NT, Windows XP, Windows 7 и т.д.; UNIX и др.
• Windows NT, Windows XP, Windows 7 и т.д.;
• UNIX и др.

.

1

Что же такое ОС? - определение

Классификация ОС по числу одновременно выполняемых процессов под управлением системы

► Многозадачные (поддержка параллельного выполнения нескольких программ, в один момент времени):

• UNIX OS/2 Windows NT
• UNIX
• OS/2
• Windows NT

► Однозадачные (режим выполнения только одной программы в отдельный момент времени):

• MS-DOS.
• MS-DOS.

1

Что же такое ОС? - определение

Классификация ОС по количеству поддерживаемых процессоров

► Однопроцессорные:

• MS-DOS; Windows 95, Windows 98.
• MS-DOS;
• Windows 95, Windows 98.

► Многопроцессорные:

• OS/2; Windows NT Linux.
• OS/2;
• Windows NT
• Linux.

1

Классификация ОС

по видам пользовательского интерфейса

► Неграфические (интерфейс командной строки):

• MS-DOS.
• MS-DOS.

1

Классификация ОС

по видам пользовательского интерфейса

► Графические или WIMP-интерфейсы (Window – окно, Image – образ, Menu – меню, Pointer – указатель):

• Windows NT; Windows XP; Windows 10.
• Windows NT;
• Windows XP;
• Windows 10.

1

Классификация ОС

по видам пользовательского интерфейса

► SILK-интерфейсы (Speech – речь, Image – образ, Language – язык, Knowledge – знание).

• Указывает пользователю на ошибки в работе и подсказывает пути их устранения;
• сообщает о возникающих ненормальных ситуациях;
• дает справки из информационно-поисковых систем.

1

Интерфейсы нового поколения

► Голосовые интерфейсы пользователя (VUI - Voice User Interface) – системы распознавания голосовых команд. Недостаток — некорректность распознавания человеческой речи. Например:

◘ Siri – персональный помощник iOS от Apple;

◘ Сortana — на Windows 10.

► Жестовые интерфейсы. Разработкой занимаются корпорации Sony, Hitachi, Microsoft (игровая индустрия).

1

Интерфейсы нового поколения

► Материальный интерфейс пользователя (взаимодействие происходит при помощи материальных предметов и конструкций). Например: шаровой автоответчик Дюрелла Бишопа, Reactable и др.

1

Интерфейсы нового поколения

► Тактильный пользовательский интерфейс —разновидность интерфейса пользователя, в котором взаимодействие человека с электронными устройствами происходит при помощи прикосновения.

1

Интерфейсы нового поколения

► Управление мысленными сигналами человека.

Преобразование импульсов мыслительной деятельности человека в команды для машины. Например, EMOTIV EPOC - наголовник-улавливатель нервных импульсов.

1

Интерфейсы нового поколения

► Дополненная реальность (AR - Augmented Reality) — может задействовать объекты окружающей действительности для построения "мобильных" пользовательских интерфейсов, с которыми можно взаимодействовать,

направляя на окружающие предметы. Например:

— игра Pokemon Go;

— маски в Instagram и Snapchat ;

— очки дополненной реальности Google Glass и т.д.

1

Дополнительно

► Самые популярные ОС 2003-2020 г.

► AstraLinux

► ROSA Fresh

► Эльбрус

1