Понятие и назначение операционных систем.

Понятие и назначение операционных систем.

Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) и удобства работы с ней.

Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.

Назначение ОС - организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.

Интерфейс - совокупность аппаратных и программных средств, необходимых для подключения периферийных устройств к ПЭВМ

В соответствии с условиями применения различают три режима ОС: пакетной обработки, разделения времени и реального времени:

· в режиме пакетной обработки ОС последовательно выполняет собранные в пакет задания. В этом режиме пользователь не имеет контакта с ЭВМ, получая лишь результаты вычислений.

· в режиме разделения времени ОС одновременно выполняет несколько задач, допуская обращение каждого пользователя к ЭВМ.

· в режиме реального времени ОС обеспечивает управление объектами в соответствии с принимаемыми входными сигналами. Время отклика ЭВМ с ОС реального времени на возмущающее воздействие должно быть минимальным.

 

Назначение и роль программного обеспечения.

Программы в составе системного, прикладного,

Факты о Linux

Linux — семейство бесплатных операционных систем, представленных в десятках, если не сотнях разновидностей. Всех их объединяет прежде всего открытость: фактически любой программист может написать на основе существующих дистрибутивов ОС Linux свою собственную версию Linux.

Один из первых известных дистрибутивов Linux был разработан финским программистом Линусом Торвальдсом. В 1991 году он был показан IT-сообществу. Впоследствии наработки Линуса получили дальнейшее развитие при участии групп энтузиастов бесплатного ПО со всего мира. Самые популярные версии Linux сегодня — Mint, Ubuntu, Debian, Fedora.

Операционные системы Linux отлично приспособлены для администрирования серверов. Поэтому наибольшую востребованность данные ОС имеют среди корпораций — в частности, в сфере предоставления услуг хостинга, в сегменте облачных решений. В сегменте ПК, ориентированных на частных пользователей, популярность Linux значительно уступает Windows, несмотря на то, что по базовым функциям современные дистрибутивы Linux, в принципе, сопоставимы с возможностями ОС от Microsoft.

 

На базе Linux вместе с тем разработана самая популярная ОС для смартфонов и планшетов — Android. Которая, в свою очередь, по распространенности значительно опережает мобильную версию Windows.

ОС Linux считаются UNIX-подобными. Это связано с тем, что Линус Торвальдс и его единомышленники использовали при создании своей бесплатной операционной системы ключевые концепции, реализованные в другом семействе ОС — UNIX. Данный факт предопределил появление тезиса о том, что Linux и UNIX — это две версии одной и той же ОС, и разница между ними совсем небольшая.

 

Факты о UNIX

UNIX — это тоже семейство операционных систем. Первая реализация ОС UNIX появилась в 1969 году. Большинство современных версий UNIX, в отличие от Linux, являются коммерческими ОС. В их числе — OS X, Mac OS, iOS — операционные системы для устройств Apple, а еще такие решения, как Sun Solaris (разработанная компанией Sun Microsystems, а с 2010 корпорацией Oracle), AIX (ОС компании IBM), HP-UX ((эйч-пи-юкс) — проприетарная версия операционной системы UNIX фирмы Hewlett Packard).

У решений, созданных на базе концепций UNIX, в большинстве случаев есть закрытый исходный код. То есть внести легальные изменения в тот или иной дистрибутив программисты, не имеющие отношения к компании-разработчику конкретной версии ОС, не могут.

Сейчас ОС семейства UNIX, как и Linux, в основном задействуются в среде корпораций — как инструмент управления серверами. Однако значительна распространенность соответствующих решений также и в сегменте ПК для частных пользователей, поскольку платформа Mac управляется OS X либо ее предшественницей — ОС Mac OS, базирующимися на UNIX.

Кроме того, компания Apple — один из ключевых игроков рынка мобильных гаджетов. Устройства iPhone, iPad управляются iOS, также относящейся, как мы отметили выше, к UNIX-системам.

Принципиальные отличия Linux и UNIX

 

С точки зрения технологий семейства UNIX и Linux очень близки. Так, например, многие программы, созданные для Linux, можно без проблем адаптировать для ОС UNIX, не переписывая их исходный код. Это во многом предопределяет, в частности, легкость одновременного создания разработчиками мобильных приложений версий соответствующего ПО для Android и iOS. Большое количество современных программ для Linux изначально появлялись как бесплатные версии аналогичных решений, работающих в UNIX.

Команды, с помощью которых управляется Linux, в значительной мере идентичны тем, что задействуются в UNIX. Оба семейства ОС базируются на единой концепции администрирования данных, сущность которой — в выстраивании политики формирования разрешений на исполнение тех или иных файлов. Так, в ОС UNIX и Linux весьма затруднены несанкционированный запуск программ и модификация данных. Это предопределяет, в частности, высокую степень устойчивости обоих семейств ОС к вирусам.

Современные IT-эксперты сходятся во мнении, что ключевой критерий в данном случае — отношение разработчиков семейства ОС к извлечению прибыли. Большинство решений, базирующихся на UNIX, — платные виды ПО с закрытым кодом, который в основном на правах собственности принадлежит разработчику соответствующего ПО. В свою очередь, ОС Linux — некоммерческие, так же как и программы для них, и при этом их коды открыты для сторонних разработчиков.

Бесплатность Linux и коммерческая ориентированность UNIX предопределяют ряд иных принципиальных различий между рассматриваемыми семействами ОС.

В числе таковых — более узкая технологическая специализация UNIX. Во многом — как раз таки в силу закрытости кода. Операционные системы данного семейства, как правило, создаются для конкретных платформ. Например, HP-UX может функционировать исключительно на процессорах PA-RISC от HP, а также Itanium, являющихся совместной разработкой HP и Intel. Системы OS X, Mac OS и iOS работают только на устройствах от Apple. То же можно сказать и о поддержке ОС на базе UNIX файловых систем. В основном конкретный дистрибутив ОС, основанный на UNIX, способен работать с 1-2 стандартами соответствующего типа.

В свою очередь, Linux-решения менее стандартизованы. Дистрибутивы «десктопных» версий Linux можно ставить на компьютеры с процессорами AMD, Intel, при необходимости — адаптировать, к примеру, к российским чипам «Эльбрус». ОС Android — также «мультибрендовое» решение, его используют десятки производителей гаджетов. Касательно поддержки файловых систем — Linux здесь также более универсальна, чем UNIX. Современные дистрибутивы Linux прекрасно работают даже с файловыми системами для Windows — такими как FAT32, NTFS.

Можно отметить, что на современном рынке цифровых решений оформилось неофициальное противостояние Linux и UNIX:

· в сегменте ПК ОС Linux, устанавливаемые на любые открытые IBM-платформы, как и Windows, являются конкурентами OS X и Mac OS, которые инсталлируются на компьютерах Apple;

· в сегменте мобильных гаджетов ОС Android, устанавливаемые на смартфоны и планшеты разных брендов, являются конкурентами iOS, которая ставится на iPhone и iPad, также выпускаемые Apple.

В первом случае Linux ощутимо проигрывает UNIX: доля систем первого типа на мировом рынке ПК, по данным Net Applications, — 1,34 %, доля Mac OS и OS X — порядка 7,11 %. В сегменте мобильных гаджетов девайсы под управлением Android на базе Linux, по версии IDC, занимают порядка 81,5 %, iOS — 14,8 %.

 

 

Сравнительнаятаблица

Linux	UNIX
Схожий исходный код программ
Общие принципы администрирования данных
Идентичность базовых команд управления ОС
Устойчивость к вирусам
Практически все ОС семейства Linux — бесплатные	Большинство ОС семейства UNIX — коммерческие
ОС имеют большую универсальность, совместимы с «железом» от разных брендов, широким спектром файловых систем	ОС менее универсальны, каждый дистрибутив адаптирован к ограниченному количеству платформ и файловых систем
Исходный код дистрибутивов открыт	Исходный код в большинстве случаев закрыт

 

 

Файловая система

Файловая система (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т.п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов и (каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступа или шифрование файлов.

 

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API (интерфейс программирования приложений) для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске, магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа, — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйвера файловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

 

С точки зрения операционной системы, весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше). Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

 

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевые файловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.

 

Задачи файловой системы

 

Основные функции любой файловой системы нацелены на решение следующих задач:

· именование файлов;

· программный интерфейс работы с файлами для приложений;

· отображения логической модели файловой системы на физическую организацию хранилища данных;

· организация устойчивости файловой системы к сбоям питания, ошибкам аппаратных и программных средств;

· содержание параметров файла, необходимых для правильного его взаимодействия с другими объектами системы (ядро, приложения и пр.).

В многопользовательских системах появляется ещё одна задача: защита файлов одного пользователя от несанкционированного доступа другого пользователя, а также обеспечение совместной работы с файлами, к примеру, при открытии файла одним из пользователей, для других этот же файл временно будет доступен в режиме «только чтение».

Понятие и назначение операционных систем.

Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) и удобства работы с ней.

Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.

Назначение ОС - организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.

Интерфейс - совокупность аппаратных и программных средств, необходимых для подключения периферийных устройств к ПЭВМ

В соответствии с условиями применения различают три режима ОС: пакетной обработки, разделения времени и реального времени:

· в режиме пакетной обработки ОС последовательно выполняет собранные в пакет задания. В этом режиме пользователь не имеет контакта с ЭВМ, получая лишь результаты вычислений.

· в режиме разделения времени ОС одновременно выполняет несколько задач, допуская обращение каждого пользователя к ЭВМ.

· в режиме реального времени ОС обеспечивает управление объектами в соответствии с принимаемыми входными сигналами. Время отклика ЭВМ с ОС реального времени на возмущающее воздействие должно быть минимальным.