Назначение, эволюция и классификация операционных систем

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ

ИНСТИТУТ

 

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ

 ЭКОНОМИЧЕСКОЙ  ИНФОРМАЦИИ 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

По дисциплине «Информатика»

на тему «Назначение, эволюция и классификация

операционных  систем» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

Смоленск

2009

Оглавление. 
 

 

ВВЕДЕНИЕ 

      Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям  компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система (ОС) управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для нее эти услуги. Таким образом, выбор ОС очень важен, так как она определяет, с какими программами вы сможете работать на своем компьютере. От выбора ОС зависят также производительность вашей работы, степень защиты ваших данных, необходимые аппаратные средства и т.д.

      Операционная  система скрывает от пользователя все  сложные и ненужные подробности  работы компьютера и предоставляет  ему удобный и понятный интерфейс  для работы.

      Существует  несколько видов операционных систем: DOS, Windows, UNIX и Linux разных версий и др.

      Тема  курсовой работы была мной выбрана  не случайно, из вышесказанного можно  судить, что именно ОС является главным  элементом программного обеспечения, и поэтому я считаю тему «Назначение, эволюция и классификация операционных систем» актуальной на сегодняшний день и интересной для освещения. В своей курсовой работе я намерена рассказать о назначении операционных систем, их эволюции и классификации. В практической части с помощью пакетного приложения Microsoft Office Excel 2003 я решу и приведу решение задачи Вариант 17.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. НАЗНАЧЕНИЕ  ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

           Операционная  система – система программ, предназначенная для обеспечения определенного уровня эффективности вычислительной системы за счет автоматизированного управления ее работой и предоставляемых пользователям определенного рода услуг.

     Операционная  система – это упорядоченная последовательность системных управляющих программ совместно с необходимыми информационными массивами, предназначенная для планирования исполнения пользовательских программ и управление всеми ресурсами вычислительной машины (программами, данными, аппаратурой, оператором и другими распределяемыми и управляемыми объектами) с целью предоставления возможности пользователям эффективно (в некотором смысле) решать задачи, сформулированные в терминах вычислительной системы.

     Операционная  система – комплекс программ, управляющих вычислительным процессом ПК.

     Операционная  система (ОС) – это программа, которая загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запускает другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера. В общем, она играет роль связующего звена между аппаратурой компьютера и выполняемыми программами, а также пользователем (рис.1).

Рис.1. Схема взаимодействия пользователя и компьютера с помощью операционной системы

          Сегодня существует большое количество разных типов  операционных систем, отличающихся областями  применения, аппаратными платформами и методами реализации. Естественно, это обуславливает и значительные функциональные различия этих ОС.

     

 Рис. 2 Основные типы ОС для ПЭВМ

       ОС СР/М. Наиболее простой операционной системой, предоставляющей пользователям лишь самый необходимый набор средств для управления ресурсами ПЭВМ, доступна к файловой системе и организации диалога, является ОС СР/М. Основными функциями, которые обеспечивает СР/М, являются: редактирование, управление файлами, простое управление прикладными программами, а также легкость перенесения программ с одной ПЭВМ  на другую, если они используют одну и ту же версию ОС.

     ОС  MS DOS — коммерческая операционная система для персональных компьютеров фирмы Microsoft. Это ОС с более развитыми средствами доступа ко всем аппаратным компонентам, гибкой файловой системой, удобным для пользователей командным языком.

     К основным достоинствам MS DOS относятся:

• развитый командный язык;
• возможность организации многоуровневых каталогов;
• возможность работы со всеми пользовательскими устройствами как с файлами;
• возможность подключения пользователем дополнительных драйверов внешних устройств и т.д.

     Но  со временем MS-DOS была вытеснена Microsoft Windows, и позже Windows NT.

     ОС  UNIX. Третий класс ОС ориентирован в основном на эффективную поддержку процесса разработки ПО. ОС UNIX завоевала широкую популярность среди программистов и пользователей ПЭВМ: во-первых, своей простой организацией; во-вторых, благодаря языку Си, на котором она написана, ее удается с относительными небольшими затратами переносит с одной машины на другие; в-третьих, в своей основе она ориентирована на пользователя-программиста, а не на решение абстрактных задач управления машинными ресурсами.

     Даже  у конкретной операционной системы  набор выполняемых функций зачастую определить не так просто – та функция, которая сегодня выполняется внешним по отношению к ОС компонентом, завтра может стать ее неотъемлемой частью и наоборот.

 Поэтому  при изучении операционных систем  очень важно из всего многообразия  выделить те функции, которые  присущи всем операционным системам  как классу продуктов. 

Функции операционной системы:

• связь с пользователем в реальном времени для подготовки устройств к работе, переопределение конфигурации и изменения состояния системы;
• выполнение операций ввода-вывода; в частности, в состав операционной системы входят программы обработки прерываний от устройств ввода-вывода, обработки запросов к устройствам ввода-вывода и распределения этих запросов между устройствами;
• управление памятью, связанное с распределением оперативной памяти между прикладными программами;
• управление файлами: основными задачами при этом являются обеспечение защиты, управление выборкой и сохранение секретности хранимой информации;
• обработка исключительных условий во время выполнения задачи;
• появление арифметической или машинной ошибки, прерываний, связанных с неправильной адресацией или выполнением привиле-

гированных  команд;

• вспомогательные функции, обеспечивающие организацию сетей, использование служебных программ и языков высокого уровня.

 

2. ЭВОЛЮЦИЯ  ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

      История любой отрасли науки или техники  позволяет не только удовлетворить  естественное любопытство, но и глубже понять сущность основных достижений этой отрасли, осознать существующие тенденции и правильно оценить перспективность тех или иных направлений развития. За почти полувековой период своего существования операционные системы прошли сложный путь, насыщенный многими важными событиями. Огромное влияние на развитие операционных систем оказали успехи в совершенствовании элементной базы и вычислительной аппаратуры, поэтому многие этапы развития ОС тесно связаны с появлением новых типов аппаратных платформ, таких как мини-компьютеры или персональные компьютеры. Серьезную эволюцию операционные системы претерпели в связи с новой ролью компьютеров в локальных и глобальных сетях. Важнейшим фактором развития ОС стал Интернет. По мере того как эта Сеть приобретает черты универсального средства массовых коммуникаций, ОС становятся все более простыми и удобными в использовании, включают развитые средства поддержки мультимедийной информации, снабжаются надежными средствами защиты.

      Этапы развития ОС я приведу в виде следующей схемы:

История ОС насчитывает примерно полвека. Она  во многом определялась и определяется развитием элементной базы и вычислительной аппаратуры.

Первые  цифровые вычислительные машины, появившиеся  в начале 40-х годов, работали без операционных систем, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления.

Прообразом  современных операционных систем явились  мониторные системы середины 50-х, которые  автоматизировали действия оператора по выполнению пакета заданий.

В 1965-1975 годах переход к интегральным микросхемам открыл путь к появлению  следующего поколения компьютеров, ярким представителем которых является IBM/360. В этот период были реализованы  практически все основные концепции, присущие современным ОС: мультипрограммирование, мультипроцессирование, многотерминальный режим, виртуальная память, файловые системы, разграничение доступа и сетевая работа.

Реализация  мультипрограммирования потребовала  внесения очень важных изменений в аппаратуру компьютера. В процессорах появился привилегированный и пользовательский режимы работы, специальные регистры для быстрого переключения с одной задачи на другую, средства защиты областей памяти, а также развитая система прерываний.

В конце 60-х были начаты работы по созданию глобальной сети ARPANET, явившейся отправной точкой для Интернета, — глобальной общедоступной сети, которая стала для многих сетевых ОС испытательным полигоном, позволившим проверить в реальных условиях возможности их взаимодействия, степень масштабируемости, способность работы при экстремальной нагрузке.

 

К середине 70-х годов широкое распространение  получили мини-компьютеры. Архитектура  мини-компьютеров была значительно  упрощена по сравнению с мэйнфреймами, что нашло отражение и в их ОС. Экономичность и доступность мини-компьютеров послужила мощным стимулом для создания локальных сетей. Предприятие, которое теперь могло позволить себе иметь несколько мини-компьютеров, нуждалось в организации совместного использования данных и дорогого периферийного оборудования. Первые локальные сети строились с помощью нестандартного коммуникационного оборудования и нестандартного программного обеспечения.