ИНФОРМАТИКА Лекция 3

ИНФОРМАТИКАЛекция 3

Операционни системи

25 октомври 2011 М. Желева2

Обща характеристика на операционните системи

Програмно осигуряване на КС – съвкупността от инсталираните в системата програми, които могат да се използват от потребителите.

25 октомври 2011 М. Желева3

Видове програмно осигуряване

Системно програмно осигуряване (проблемно независими софтуерни средства)

Приложно програмно осигуряване (проблемно-ориентиран софтуер)

25 октомври 2011 М. Желева4

Програми, които са предназначени за управление на компютърните ресурси или се използват за разработка на приложен софтуер.

Системно програмно осигуряване

25 октомври 2011 М. Желева5

Системно програмно осигуряване - примери

Операционните системи Средите за програмиране (транслатори) Помощни програми

25 октомври 2011 М. Желева6

Приложно програмно осигуряване

Програмни продукти, които са предназначени за решаване на конкретни потребителски задачи и проблеми, поради което тези средства се наричат още проблемно-ориентиран софтуер.

25 октомври 2011 М. Желева7

Операционни системи - функции

Осъществяват взаимодействие с апаратните средства и извършват изпълнение на основните функции по тяхното управление.

Тази специфична роля на ОС налага те да комуникират с всички останали системни или приложни програми.

25 октомври 2011 М. Желева8

Съвкупност от програмни средства, които управляват компютърните ресурси и улесняват използването им от страна на потребителите. В зависимост от основното им предназначение тези програмни средства могат да се обособят като компоненти, управляващи компютърните ресурси, и такива, позволяващи по-удобното използване на ресурсите от потребителите.

ОС - дефиниция

25 октомври 2011 М. Желева9

Управление на процеси Управление на паметта Управление на периферни устройства

(ПУ) Управление на данни (файлова система –

ФС)

Компоненти за управление на компютърните ресурси

25 октомври 2011 М. Желева10

Под процес разбираме изпълняваща се програма. Средствата за управление анализират изпратените задания за стартиране на потребителски или системни програми, пораждат процеси, за да се осъществи тяхното изпълнение, и разпределят по различни критерии процесорното време между стартираните процеси.

Управление на процеси

25 октомври 2011 М. Желева11

Тези средства формират адресни пространства за изпълняваните програми, реализират стратегиите за динамичното им съответствие с реалните адреси в RAM паметта, изпълняват функциите по предоставяне и отнемане на памет от породените процеси и осъществяват защита на паметта при едновременното функциониране на различни приложения.

Управление на паметта

25 октомври 2011 М. Желева12

Тези средства позволяват приложенията да използват разнообразни и динамично изменящи се класове и модели устройства, без да се обвързват със специфичните особености на тяхното функциониране и управление.

Управление на периферни устройства

25 октомври 2011 М. Желева13

Под файл се разбира наименувана съвкупност от данни, съхранена на външен носител.

Този компонент осигурява определено структуриране на външната памет в КС чрез дефиниране на логическа организация - логически дискове (томове) и папки (директории), използвани от потребителите.

Управление на данни – файлова система (ФС)

25 октомври 2011 М. Желева14

Поради особеното положение на ОС в системното програмно осигуряване, те се използват пряко или косвено от различните категории потребители – системни администратори, разработчици на приложен софтуер и крайни потребители на компютърни програми.

Компоненти на ОС, позволяващи по-удобното използване на ресурсите на КС

25 октомври 2011 М. Желева15

Инструментални средства за разработване на приложения

Средства за стартиране на приложения– Командни интерпретатори– Графични потребителски интерфейси

Помощни програми

Средства, улесняващи използването на ресурсите на КС

25 октомври 2011 М. Желева16

В зависимост от това доколко функционирането и резултатите от работата на тези средства са съобразени с основните принципи на ОС за управление на компютърните ресурси, тези средства биват съвместими или несъвместими с конкретната ОС.

Инструментални средства за разработка на приложения – среди за програмиране

25 октомври 2011 М. Желева17

Чрез тях потребителите изпращат заявки до ОС за започване на изпълнение на конкретни системни или приложни програми.

Средства за стартиране на приложения

25 октомври 2011 М. Желева18

Командни интерпретатори Графични потребителски интерфейси

Подходи за реализация на средствата за стартиране на приложения

25 октомври 2011 М. Желева19

Заявките за извършване на различните действия от ОС се въвеждат от клавиатурата, като се ползват команди. За реализация на по-сложни задания се прилага механизмът на командните файлове.

Командни интерпретатори

25 октомври 2011 М. Желева20

Необходимост от овладяване на езика на командния интерпретатор и техниките за използването на командните средства.

Отстраняването на този недостатък е причина за разработването на по-интуитивни средства, които да могат да се ползват и от потребители с по-малък опит.

Недостатък на метода

25 октомври 2011 М. Желева21

При този метод достъпните за потребителя компютърни ресурси (устройства и файлове) се представят чрез стилизирани изображения, разположени върху работния екран.

Броят задължителни за овладяване манипулации с подобни обекти е минимален, а времето за пристъпване към решаване на полезни задачи е много по-кратко.

Това е основна предпоставка този метод да залегне в реализациите на всички съвременни ОС

Графични потребителски интерфейси

25 октомври 2011 М. Желева22

Всяка ОС се разпространява като съвкупност от файлове, записани върху технически носители, които се наричат дистрибутивни.

Дискът, от който се извършва зареждането на ОС се нарича системен, а процедурата по пренасяне на ОС от дистрибутивния върху системния диск се нарича инсталиране.

Разпространение на ОС

25 октомври 2011 М. Желева23

Обща структура на ОС

Една операционна система се състои от: Ядро - то се грижи за абсолютно всички процеси, които се

изпълняват както и за комуникацията със наличните устройства.

Обвивката - служи за връзка между потребителя и ядрото. Тя може да бъде както графична така и команден ред.

ОС използва и друг вид системен софтуер, който обаче не е част от самата операционна система — драйверите. Те служат за връзка между ядрото на ОС и съответните физически устройства.

25 октомври 2011 М. Желева24

Конфигурирането на ОС е процес, при който се специфицират значения на много от системните параметри.Част от конфигурирането се осъществява от инсталационната програма.

Процедурата по конфигурирането може да се извърши или да продължи и след инсталирането на ОС като се използват съдържащите се в нея средства за настройка.

Конфигуриране на ОС

25 октомври 2011 М. Желева25

Резидентна част – При включване на захранването или в други специфични ситуации ОС се пренася от системния диск в ОП и поема пълния контрол върху протичащите процеси.

Транзитна част – Онези компоненти на ОС, които не са постоянно необходими. Тези компоненти се съхраняват върху системния диск и се зареждат от ядрото в ОП, само когато трябва да се изпълнят съответните им функции.

Части на ОС

25 октомври 2011 М. Желева26

Съществуват много разновидности на ОС, които са тясно специализирани. Такива например са мрежовите операционни системи като UNIX, Solaris, NetWare и други или ОС за суперкомпютрите, които обикновено са собствени разработки или са доработени съществуващи ОС като, Solaris, HP-UX.

За разлика от тях Windows, Mac OS, Linux, BSD (NetBSD, OpenBSD, FreeBSD UNIX) могат да изпълняват широк кръг от задачи. Те се наричат още потребителски операционни системи.

Видове ОС – тип на изпълняваните задачи

25 октомври 2011 М. Желева27

ОС водят своето съществуване от 60-те 70-те години на миналия век. Първоначално те са били 8 битови и трудни за употреба. Първите ОС са били само с команден ред (команден режим). Такива са DOS, UNIX.

Впоследствие се появяват и 16 битови операционни системи. "Майкрософт" купуват системата QDOS от друга фирма за софтуер и я преработват, наричайки я MS-DOS.

Първата ОС с графичен интерфейс е инсталирана на компютрите Lisa на Ейпъл, а първият компютър с мишка е Macintosh, отново на Ейпъл. Бил Гейтс успява да внедри подобен ГПИ в MS-DOS и се появява Windows, който първоначално представлява система от програми, създаващи ГПИ в ДОС.

Видове ОС – според интерфейса

25 октомври 2011 М. Желева28

Първите ОС на "Майкрософт" и на Ейпъл са еднопотребителски

В ОС на "Майкрософт" е реализиран псевдо-многопотребителски режим т.е. всички потребители споделят едни и същи ресурси.

Windows 95 се базира на DOS, която е 16 битова, това предопределя факта, че Windows 95 всъщност представлява хибридна 16-битова/32-битова система.

Историята на многопотребителските и многозадачните ОС обаче започва още в края на 1960 г. АТТ, работят по проект за създаване на многопотребителска/многозадачна ОС – MULTICS. Тя е базис за разработката на UNIX.

Видове ОС – брой потребители

25 октомври 2011 М. Желева29

Примери за многозадачни ОС

Първата ОС, в която е реализирана многозадачност е UNIX. Операционната система разделя ресурсите на компютъра между няколко едновременно изпълняващи се задачи. Такива операционни системи са UNIX, LINUX, Windows NT, Mac OS, OS/2.

25 октомври 2011 М. Желева30

Форми на многозадачност

Различават се две форми на многозадачност: Разпределената многозадачност се

контролира от ОС. ОС дава определено време на процеса (програмата) да приключи със задачата си.

Кооперативната многозадачност се реализира, когато на приложението, стартирано от ОС, се дават пълни права да използва 100% от процесора. В този случай, ако друга програма изиска процесорно време, то няма да и бъде предоставено.

25 октомври 2011 М. Желева31

Литература:

Лилян Николов, Операционни системи, Изд. Сиела, 5-то издание

Симеонов С., Катъров П., Съвременни компютърни комуникации. АПН 2002.

25 октомври 2011 М. Желева32

БЛАГОДАРЯ ЗА ВНИМАНИЕТО!