Co je operační systém? Typy operačních systémů. Co je operační systém

Anotace: funkce operačního systému. struktura operačního systému. Klasifikace operačních systémů. požadavky na operační systém.

operační systém(operační systém) - sada programů, která uživateli poskytuje pohodlné prostředí pro práci s počítačovým vybavením.

operační systém umožňuje spouštět vlastní programy; spravuje všechny zdroje počítačového systému - procesor (procesory), RAM, vstupně/výstupní zařízení; poskytuje dlouhodobé ukládání dat ve formě souborů na externí paměťová zařízení; poskytuje přístup do počítačových sítí.

Pro úplnější pochopení role operačního systému zvažte základní součásti libovolného výpočetního systému (obr. 1.1).

Rýže. 1.1.

Všechny komponenty lze rozdělit do dvou velkých tříd – programy resp software( software , software ) a zařízení popř Hardware(Hardware). Software se dělí na aplikované, instrumentální a systémové. Pojďme se krátce zamyslet nad každým typem softwaru.

Účelem vytvoření výpočetního systému je řešení uživatelských problémů. Pro řešení určitého okruhu úloh je vytvořen aplikační program ( application , application ). Příklady aplikačních programů jsou textové editory a procesory (Poznámkový blok, Microsoft Word), grafické editory (Paint, Microsoft Visio), tabulkové procesory (Microsoft Excel), systémy pro správu databází (Microsoft Access, Microsoft SQL Server), prohlížeče (Internet Explorer) atd. Celá sada aplikačních programů se nazývá aplikační software ( aplikační software ).

Vytvořeno software pomocí různých programovacích nástrojů (vývojových prostředí, kompilátorů, debuggerů atd.), jejichž souhrn se nazývá instrumentální software. Zástupcem softwaru nástroje je vývojové prostředí Microsoft Visual Studio.

Operační systémy jsou hlavním typem systémového softwaru. Jejich hlavním úkolem je poskytovat rozhraní (způsob interakce) mezi uživatelem a aplikacemi na jedné straně a hardwarem na straně druhé. Systémový software také zahrnuje systémové nástroje - programy, které plní přesně definovanou funkci údržby počítačového systému, například diagnostiku stavu systému, provádět defragmentaci souborů na disku, komprimovat (archivovat) data. Nástroje mohou být součástí operačního systému.

Interakce všech programů s operačním systémem se provádí pomocí systémových volání (systémových volání) - požadavků programů na provedení nezbytných akcí operačního systému. Sada systémových volání tvoří API - Application Programming Interface (Application Programming Interface).

Vlastnosti operačního systému

Mezi hlavní funkce prováděné operačními systémy patří:

zajištění provádění programů - načítání programů do paměti, poskytování programů procesorovým časem, zpracování systémových volání;
Správa RAM - efektivní přidělování paměti programům, účtování volné a obsazené paměti;
správa externí paměti - podpora různých souborových systémů;
vstupně-výstupní řízení - zajištění práce s různými periferními zařízeními;
poskytování uživatelského rozhraní;
bezpečnost - ochrana informací a jiných zdrojů systému před neoprávněným použitím;
organizace síťové interakce.

Struktura operačního systému

Před studiem struktury operačních systémů byste měli zvážit provozní režimy procesorů.

Moderní procesory mají minimálně dva provozní režimy – privilegovaný (režim supervizora) a uživatelský (režim uživatele).

Rozdíl mezi nimi je v tom, že v uživatelském režimu nejsou dostupné příkazy procesoru související se správou hardwaru, ochranou paměti RAM a přepínáním provozních režimů procesoru. V privilegovaném režimu může procesor provádět všechny možné příkazy.

Aplikace běžící v uživatelském režimu nemohou vzájemně přistupovat k adresním prostorům přímo, pouze prostřednictvím systémových volání.

Všechny součásti operačního systému lze rozdělit do dvou skupin – fungující v privilegovaném režimu a pracující v uživatelském režimu, přičemž složení těchto skupin se systém od systému liší.

Základní součástí operačního systému je jádro. Funkce jádra se mohou systém od systému výrazně lišit; ale na všech systémech jádro běží v privilegovaném režimu (často nazývaném režim jádra).

Termín "jádro" se také používá v různých významech. Například ve Windows se pod pojmem „kernel“ (kernel NTOS) rozumí spojení dvou komponent – výkonného systému (výkonná vrstva) a samotného jádra (vrstva jádra).

Existují dva hlavní typy jader – monolitická jádra (monolitické jádro) a mikrojádra (mikrokernel). Monolitické jádro implementuje všechny hlavní funkce operačního systému a je to ve skutečnosti jeden program, který je souborem procedur. V mikrokernelu zůstává jen minimum funkcí, které je nutné implementovat v privilegovaném režimu: plánování vláken, obsluha přerušení, meziprocesová komunikace. Další funkce operačního systému pro správu aplikací, paměti, zabezpečení atd. jsou implementovány jako samostatné moduly v uživatelském režimu.

Jádra, která zaujímají mezilehlou pozici mezi monolitickými a mikrojádry, se nazývají hybridní jádra.

Příklady různých typů jader:

monolitické jádro - MS-DOS, Linux, FreeBSD;
mikrokernel - Mach, Symbian, MINIX 3;
hybridní jádro - NetWare, BeOS, Syllable.

Diskusi o tom, jaký typ jádra Windows NT je, naleznete v [ ; ]. Říká, že Windows NT má monolitické jádro, ale protože Windows NT má několik klíčových součástí běžících v uživatelském režimu (například subsystémy prostředí a systémové procesy - viz přednáška 4 "Architektura Windows"), pak odkaz na Windows NT je nemožné na skutečně monolitická jádra, spíše na hybridní.

Kromě jádra v privilegovaném režimu (ve většině operačních systémů) fungují ovladače (ovladače) - softwarové moduly, které ovládají zařízení.

Operační systém také obsahuje:

systémové knihovny (systém DLL - Dynamic Link Library, dynamicky propojovaná knihovna), které převádějí systémová volání aplikací na systémová volání jádra;
uživatelské shelly (shell), poskytující uživateli rozhraní - pohodlný způsob práce s operačním systémem.

Uživatelské prostředí implementuje jeden ze dvou hlavních druhů uživatelského rozhraní:

textové rozhraní (Text User Interface, TUI), další názvy - rozhraní konzoly (Console User Interface, CUI), rozhraní příkazového řádku (Command Line Interface, CLI);
grafické uživatelské rozhraní (GUI).

Příkladem implementace textového rozhraní ve Windows je interpret příkazového řádku cmd.exe; příkladem GUI je Windows Explorer (explorer.exe).

Klasifikace operačních systémů

Operační systémy lze klasifikovat několika způsoby.

Podle způsobu organizace výpočtů:
- dávkové zpracování operačních systémů – cílem je provést maximální počet výpočetních úloh za jednotku času; zároveň se z několika úloh vytvoří balíček, který systém zpracuje;
- time-sharing operační systémy - cílem je možnost současného používání jednoho počítače více uživateli; implementováno střídavým poskytováním intervalu času procesoru každému uživateli;
- operační systémy v reálném čase – cílem je splnit každý úkol po přesně definovaný časový interval pro tento úkol.
Podle typu jádra:
- systémy s monolitickým jádrem (monolitické operační systémy);
- systémy s mikrojádrem (mikrokernelové operační systémy);
- systémy s hybridním jádrem (hybridní operační systémy).
Podle počtu současně řešených úloh:
- single-tasking (jednoúlohové operační systémy);
- multitaskingové operační systémy.
Podle počtu souběžných uživatelů:
- jednouživatelské (jednouživatelské operační systémy);
- víceuživatelské (operační systémy pro více uživatelů).
Podle počtu podporovaných procesorů:
- jednoprocesorové (jednoprocesorové operační systémy);
- multiprocesorové (víceprocesorové operační systémy).
Síťová podpora:
- lokální (lokální operační systémy) - autonomní systémy, které nejsou určeny pro práci v počítačové síti;
- síť (síťové operační systémy) - systémy, které mají komponenty umožňující práci s počítačovými sítěmi.
Podle role v networkingu:
- server (serverové operační systémy) - operační systémy, které poskytují přístup k síťovým zdrojům a spravují síťovou infrastrukturu;
- klientské operační systémy – operační systémy, které mohou přistupovat k síťovým zdrojům.
Podle typu licence:
- open (open-source Operating systems) - operační systémy s otevřeným zdrojovým kódem dostupným ke studiu a úpravám;
- proprietární (proprietární operační systémy) - operační systémy, které mají konkrétního držitele autorských práv; obvykle přicházejí s uzavřeným zdrojovým kódem.
Podle oblasti použití:
- sálové operační systémy - velké počítače (sálové operační systémy);
- operační systémy serverů (serverové operační systémy);
- operační systémy osobních počítačů (operační systémy osobních počítačů);
- operační systémy mobilních zařízení (mobilní operační systémy);
- vestavěné operační systémy (vestavěné operační systémy);
- operační systémy routerů.

Požadavky na operační systém

Hlavním požadavkem na moderní operační systémy je implementace funkcí uvedených výše v odstavci „Funkce operačních systémů“. Kromě tohoto zřejmého požadavku existují další, často neméně důležité:

rozšiřitelnost - možnost získávání nových funkcí systémem v procesu evoluce; často implementováno přidáním nových modulů;
přenositelnost - možnost přenést operační systém na jinou hardwarovou platformu s minimálními změnami;
kompatibilita - schopnost spolupracovat; může existovat kompatibilita nové verze operačního systému s aplikacemi napsanými pro starou verzi nebo kompatibilita různých operačních systémů v tom smyslu, že aplikace pro jeden z těchto systémů lze spouštět na jiném a naopak;
spolehlivost - pravděpodobnost bezporuchového provozu systému;
výkon – schopnost poskytnout přijatelnou dobu řešení problémů a dobu odezvy systému.

souhrn

Tato přednáška definuje operační systém, seznamuje s typy softwaru, pojednává o funkcích a struktuře operačního systému. Zvláštní pozornost je věnována pojmu „jádro“. Jsou také uvedeny různé způsoby klasifikace operačních systémů a požadavky na moderní operační systémy.

Následující přednáška poskytne přehled operačních systémů Microsoft Windows.

Kontrolní otázky

Definujte pojem "operační systém".
Uveďte příklady aplikačního, nástrojového a systémového softwaru.
Definujte pojmy "systémové volání", "API", "ovladač", "kernel".
Jaké druhy jader znáš? Jaké typy jader znáte o operačních systémech?
Jak se jádro liší od operačního systému?
Uveďte několik způsobů klasifikace operačních systémů.
Uveďte požadavky na moderní operační systémy a vysvětlete, co znamenají.

Jedná se o sadu vzájemně propojených programů, které fungují jako rozhraní mezi aplikacemi a uživateli na jedné straně a hardwarem na straně druhé. Podle této definice plní OS dvě skupiny funkcí.
- poskytnout uživateli nebo programátorovi rozšířený virtuální stroj namísto skutečného počítačového hardwaru, se kterým se pohodlněji pracuje a programuje se snáze;
- zvýšení efektivity používání počítače racionálním řízením jeho zdrojů v souladu s určitými kritérii.
Operační systém (OS) je program, který je určen ke správě všech fyzických a logických zdrojů počítače a je schopen vytvořit rozhraní mezi uživatelem a počítačem.
Operační systém je navržen tak, aby řídil provádění uživatelských programů, plánování a správu výpočetních zdrojů.
Operační systémy pro osobní počítače se dělí na:
1. Single- a multi-tasking (v závislosti na počtu paralelně běžících aplikačních procesů);
2. Jedno a víceuživatelské (v závislosti na počtu uživatelů současně pracujících s operačním systémem);
3. Nepřenosné a přenosné na jiné typy počítačů;
4. Nesíťové a síťové, poskytování práce v lokální síti.
Příklady OS: MS DOS, Windows 98/2000, Windows XP, Lunix atd.

Účel operačních systémů

Operační systém je komplex vzájemně propojených systémových programů, jejichž účelem je organizovat interakci uživatele s počítačem, řídit výpočetní systémové prostředky tak, aby byly co nejefektivněji využívány. Operační systém funguje jako spojovací článek mezi hardwarem počítače na jedné straně a spustitelnými programy a také uživatelem na straně druhé. Operační systém lze nazvat softwarovou nadstavbou řídicího zařízení počítače. Operační systém před uživatelem skrývá složité zbytečné detaily správy hardwaru a tvoří mezi nimi vrstvu, v důsledku čehož jsou lidé osvobozeni od velmi časově náročné práce s organizováním interakce s počítačovým hardwarem.

Hlavním požadavkem na operační systém je komplexní úkol efektivního sdílení zdrojů mezi více procesy a tato složitost je generována především náhodným charakterem výskytu požadavků na spotřebu zdrojů. V multiprogramovém systému se tvoří fronty požadavků od současně spouštěných programů po sdílené počítačové zdroje: procesor, paměťová stránka, tiskárna, disk. Operační systém organizuje údržbu těchto front podle různých algoritmů: first-in, first-out, priority-based, round-robin, a tak dále.

Moderní OS obvykle potřebuje podporovat víceprogramové zpracování, virtuální paměť, grafické uživatelské rozhraní s více okny a mnoho dalších požadovaných funkcí a služeb. Kromě těchto požadavků na funkční úplnost mají operační systémy stejně důležité provozní požadavky:

· Rozšiřitelnost. Zatímco počítačový hardware zastará během několika let, životnost operačních systémů lze měřit v desetiletích. Operační systémy se proto v čase vždy evolučně mění a tyto změny jsou významnější než změny hardwaru. Změny operačního systému obvykle spočívají v získání nových funkcí, jako je podpora nových typů externích zařízení nebo nových síťových technologií. Pokud je kód OS napsán tak, aby bylo možné provádět doplňky a změny bez narušení integrity systému, pak se takový OS nazývá rozšiřitelný. Rozšiřitelnosti je dosaženo prostřednictvím modulární struktury operačního systému, ve které jsou programy sestaveny ze sady samostatných modulů, které interagují pouze prostřednictvím funkčního rozhraní;

přenosnost. V ideálním případě by měl být kód operačního systému snadno přenosný z jednoho typu procesoru na jiný typ procesoru az jednoho typu hardwarové platformy (které se liší nejen typem procesoru, ale také tím, jak je organizován veškerý počítačový hardware) na jiný. typ hardwarové platformy. Přenosné operační systémy mají několik možností implementace pro různé platformy, tato vlastnost OS se také nazývá multiplatformní;

· Kompatibilita. Existuje několik „dlouho žijících“ populárních operačních systémů, pro které byla vyvinuta široká škála aplikací. Některé z nich jsou velmi oblíbené. Pro uživatele, který z toho či onoho důvodu přechází z jednoho OS na druhý, je proto velmi atraktivní možnost spouštět známou aplikaci v novém operačním systému. Pokud má operační systém prostředky ke spouštění aplikačních programů napsaných pro jiné operační systémy, pak se říká, že je s těmito operačními systémy kompatibilní. Je třeba rozlišovat kompatibilitu na úrovni binárních kódů a kompatibilitu na úrovni zdrojových textů. Koncept kompatibility také zahrnuje podporu uživatelských rozhraní jiných operačních systémů;

· Spolehlivost a odolnost proti poruchám. Systém musí být chráněn před vnitřními i vnějšími chybami, poruchami a poruchami. Jeho akce by měly být vždy předvídatelné a aplikace by neměly být schopny poškodit OS. Spolehlivost a odolnost operačního systému proti chybám jsou primárně určeny architektonickými rozhodnutími, na nichž je založen, a také kvalitou jeho implementace (odladěný kód). Kromě toho je důležité, zda OS obsahuje softwarovou podporu odolnosti proti chybám hardwaru, jako jsou například disková pole nebo nepřerušitelné zdroje napájení;

· Bezpečnost. Moderní OS musí chránit data a další zdroje výpočetního systému před neoprávněným přístupem. Aby OS měl bezpečnostní vlastnost, musí obsahovat alespoň prostředky pro určení legálnosti uživatelů, udělování legálních uživatelů diferencovaných přístupových práv ke zdrojům a také musí mít fixaci všech událostí „podezřelých“ pro bezpečnost Systém. Vlastnost zabezpečení je zvláště důležitá pro síťové operační systémy. V takových operačních systémech je k úkolu řízení přístupu přidána úloha ochrany dat přenášených po síti;

· Výkon. Operační systém by měl být tak rychlý a pohotový, jak to hardwarová platforma umožňuje. Výkon OS je ovlivněn mnoha faktory, z nichž hlavními jsou architektura OS, rozmanitost funkcí, kvalita programování kódu, schopnost provozovat OS na vysoce výkonné (víceprocesorové) platformě;
Řízení procesu

Nejdůležitější částí operačního systému, která přímo ovlivňuje fungování počítače, je systém řízení procesů. Pro každý nově vytvořený proces OS vygeneruje systémové informační struktury, přiřadí mu oblast RAM, do které budou umístěny kódy a data procesu, a také mu poskytne potřebné množství procesorového času. Protože procesy často vyžadují stejné zdroje ve stejnou dobu, je odpovědností OS udržovat fronty procesních požadavků na zdroje a synchronizovat je, například fronty k procesoru, tiskárně, sériovému portu a pozastavit provádění, dokud v systému nenastane nějaká událost.

Správa paměti

Funkce správy paměti OS mají sledovat volnou a použitou paměť; přidělení paměti procesům a uvolnění paměti při ukončení procesů; ochrana paměti; vyloučení procesů z paměti RAM na disk a jejich navrácení do paměti RAM, jakož i nastavení adres programu do určité oblasti fyzické paměti. Paměť je pro proces stejně důležitým zdrojem jako procesor, protože proces může procesor spustit pouze tehdy, jsou-li jeho kódy a data v hlavní paměti.

Správa souborů a externích zařízení

Schopnost OS „zaštítit“ složitosti skutečného hardwaru se velmi jasně projevuje v jednom z hlavních subsystémů OS – souborovém systému. Operační systém vytvoří virtuální sadu dat uloženou na externím disku jako soubor – jednoduchou nestrukturovanou sekvenci bajtů, která má symbolický název. Pro usnadnění práce s daty jsou soubory seskupeny do adresářů, které zase tvoří skupiny - adresáře vyšší úrovně. Uživatel může používat OS k provádění akcí se soubory a adresáři, jako je vyhledávání podle názvu, mazání, zobrazování obsahu na externím zařízení (například na displeji), změna a ukládání obsahu.
Ochrana a správa dat

Důležitým prostředkem ochrany dat jsou funkce auditu OS, které spočívají v zaznamenávání všech událostí, na kterých závisí zabezpečení systému.

Hlavní klasifikace operačních systémů

Operační systémy se mohou lišit v implementačních vlastnostech interních algoritmů pro správu hlavních počítačových zdrojů (procesory, zařízení, paměť), vlastnostech použitých metod návrhu, typech hardwarových platforem, oblastech použití a mnoha dalších vlastnostech.

Existuje několik klasifikací operačních systémů, ve kterých se rozlišují určitá kritéria, která odrážejí různé základní charakteristiky systémů, zvažme ty nejběžnější:

Po domluvě

1. Univerzální systémy.

Zahrnuje operační systém určený k řešení široké škály úloh, včetně spouštění různých aplikací, vývoje a ladění programů, práce se sítí a multimédii.

2. Systémy reálného času.

Navrženo pro práci ve smyčce řízení objektu.

Další specializované systémy.

Jedná se o různé operační systémy, zaměřené především na efektivní řešení určité třídy, s větším či menším poškozením jiných úkolů.

Podle povahy uživatelské interakce

1.Dávkové operační systémy, které zpracovávají předem připravené úlohy

2.Dialogové operační systémy, které provádějí uživatelské úkoly v interaktivním režimu

OS GUI

Vestavěný OS nekomunikuje s uživatelem

Podle počtu souběžných úkolů

1.Single-tasking OS.

V takových systémech může v daném okamžiku existovat nejvýše jeden uživatelský proces. Současně však mohou běžet systémové procesy

multitasking OS.

Poskytují paralelní provádění některých uživatelských procesů. Implementace multitaskingu vyžaduje značnou komplikaci algoritmů a datových struktur používaných v systému.

Podle počtu souběžných uživatelů

1. OS pro jednoho uživatele.

Vyznačují se plným uživatelským přístupem ke zdrojům. Takové systémy jsou přijatelné hlavně na izolovaných počítačích.

2.Multiuser OS.

Jejich důležitou součástí jsou prostředky ochrany dat a procesů každého uživatele, založené na koncepci vlastníka zdroje a na přesném uvedení přístupových práv udělených každému uživateli systému.

Na hardwarové bázi

1. Jednoprocesorový OS.

2. Víceprocesorový OS.

Mezi úkoly takového systému patří efektivní rozdělení prováděných úkolů mezi zpracovatele a organizace koordinované práce všech zpracovatelů.

3. Síťový OS.

Zahrnují možnost přístupu k dalším počítačům v lokální síti, práci se souborovými a dalšími servery.

4.Distribuovaný OS.

Distribuovaný systém, využívající zdroje lokální sítě, je prezentuje uživateli jako jeden systém, nerozdělený na samostatné stroje.

Podle způsobu stavby

1.Mikronukleární

2.Monolitické

Klasifikace operačních systémů podle rodin

OPERAČNÍ SYSTÉMY, JEJICH ÚČEL A ODRUHY

Operační systém (OS) je sada programů, které plní dvě hlavní funkce: poskytují uživateli pohodlí virtuálního stroje a zvyšují efektivitu používání počítače při racionální správě jeho zdrojů.

Virtuální stroj je funkční ekvivalent imaginárního počítače s danou konfigurací, modelovaný firmwarem reálného počítače. OS skrývá před uživatelem vlastnosti fyzického umístění informací na discích a zpracovává přerušení (ukončení výpočetního procesu způsobené požadavky na obsluhu jiných zařízení), spravuje časovače a RAM. V důsledku toho je uživateli poskytnut virtuální stroj, který implementuje práci na logické úrovni.

Na moderní operační systémy jsou kladeny následující požadavky:

kompatibilita - OS musí obsahovat prostředky pro spouštění aplikací připravených pro jiné operační systémy;
přenositelnost - zajištění možnosti přenosu OS z jedné hardwarové platformy na druhou;
spolehlivost a odolnost proti chybám - zahrnuje ochranu OS před vnitřními a vnějšími chybami, poruchami a selháními;
zabezpečení - OS musí obsahovat prostředky k ochraně zdrojů některých uživatelů před ostatními;
rozšiřitelnost - OS by měl poskytovat pohodlí při provádění následných změn a doplňků;
výkon - systém musí mít dostatečnou rychlost.

Podle počtu současně prováděných úloh se rozlišují jednoúlohové operační systémy (MS DOS, rané verze PC DOS) a víceúlohové operační systémy (OS / 2, UNIX, Windows).

Jednoúlohové operační systémy poskytují uživateli virtuální stroj a zahrnují správu souborů, správu periferních zařízení a uživatelskou komunikaci. Multitasking OS dále řídí sdílení sdílených zdrojů mezi úkoly. Multitasking může být nepreemptivní (NetWare, Windows3/95/98) a preemptivní (Windows NT, OS/2, UNIX). V prvním případě aktivní proces sám předá řízení na OS, když dokončí výběr jiného procesu z fronty. Ve druhém rozhodnutí o přepnutí procesoru z jednoho procesu na druhý činí OS.

Podle počtu souběžných uživatelů se operační systémy dělí na jednouživatelské (MS DOS, Windows 3x, rané verze OS / 2) a víceuživatelské (UNIX, WINDOWS NT). Ve víceuživatelských systémech existují prostředky k ochraně uživatelských informací před neoprávněným přístupem.

Síťový OS obsahuje prostředky pro přenos dat mezi počítači po komunikačních linkách a implementaci protokolů přenosu dat.

Kromě operačních systémů zaměřených na určitý typ hardwarové platformy existují mobilní operační systémy, které jsou snadno přenosné na různé typy počítačů (UNIX). V takových operačních systémech jsou místa závislá na hardwaru lokalizována a při přenosu systému jsou přepsána. Hardwarově nezávislá část je implementována ve vysokoúrovňovém programovacím jazyce, obvykle C, a poté je znovu zkompilována. přesun na jinou platformu.

V současné době asi 90 % počítačů používá operační systém Windows. Širší třída OS je zaměřena na serverové použití. Tato třída operačních systémů zahrnuje rodinu UNIX, vývoj společnosti Microsoft (MS DOS a Windows), síťové produkty Novell a IBM Corporation.

UNIX - víceuživatelský, víceúlohový OS, obsahuje poměrně výkonné nástroje pro ochranu programů a souborů různých uživatelů. UNIX OS je nezávislý na stroji, což zajišťuje vysokou mobilitu OS a snadnou přenositelnost aplikačních programů na počítače různých architektur. Důležitou vlastností OS rodiny UNIX je jeho modularita a rozsáhlá sada servisních programů, které umožňují vytvořit příznivé operační prostředí pro uživatele programátorů (tj. systém je zvláště efektivní pro aplikační programátory).

Bez ohledu na verzi jsou běžnými funkcemi pro UNIX režim pro více uživatelů s prostředky ochrany dat před neoprávněným přístupem; implementace multitaskingového zpracování v režimu sdílení času; přenositelnost systému napsáním hlavní části v jazyce C.

Nevýhodou UNIXu je, že je velmi náročný na zdroje a pro malé jednouživatelské PC systémy je často nadbytečný.

Celkově jsou operační systémy rodiny UNIX orientovány především na velké lokální (firemní) a globální sítě, které spojují práci tisíců uživatelů. UNIX a jeho verze LINUX jsou široce používány na internetu, kde je nezávislost na stroji OS nanejvýš důležitá.

MS DOS byl široce používán pro osobní počítače založené na procesorech Intel 8088-80486.

V současné době MS DOS téměř nikdy nepoužívané k ovládání osobních počítačů. Nemělo by se však mít za to, že zcela vyčerpala své možnosti a ztratila svou relevanci. Nízké požadavky na hardwarové zdroje zanechávají DOS slibný pro praktické využití. Například v roce 1997 CaShega začal pracovat na adaptaci DR DOS (analogický s MS DOS) na trh s vestavěnými OS pro malá vysoce přesná zařízení připojená k internetu a intranetu. Mezi tato zařízení patří registrační pokladny, faxy, osobní digitální asistenti, elektronické notebooky atd.

OS Okna - jedná se o rodinu operačních systémů, včetně: Windows 3.1, Windows for Workgroups 3.11, Windows 9X, Windows NT, Windows 2000, Windows ME (první dva se obvykle nazývají operační shelly, protože DOS byl pro ně nainstalován samostatně). Windows 95 se vyznačuje snadnou instalací, nízkou úrovní ochrany dat a odolností vůči selhání aplikací. Windows 95 má intuitivní rozhraní, podporuje technologii plug-and-play a obsahuje vestavěné síťové nástroje.

Windows 98 je evolucí Windows 95. Tato verze je úzce integrována s webovým prohlížečem Internet Explorer a obsahuje velké množství ovladačů pro stará i nová zařízení. Uživatelé zaznamenali zjednodušený proces instalace OS, nižší požadavky na výkon procesoru, paměť a místo na disku ve srovnání s NT. Jednou z odrůd Windows je operační systém Windows CE. Tato řada OS je určena pro použití na přenosných počítačích. Windows CE je 32bitový objektově orientovaný multitaskingový operační systém s vestavěnými funkcemi pro úsporu energie. Verze Windows CE 3.0 (2000) se svými schopnostmi blíží systémům v reálném čase. Hlavní část tohoto kompaktního operačního systému je zapsána ve flash ROM přenosných počítačů. Windows NT 5.0 nebo Windows 2000 je plně 32bitový operační systém s preemptivním multitaskingem, vylepšenou manipulací s pamětí a byl od základu navržen pro spolehlivost, zabezpečení a správu. Windows 2000 se dodává ve čtyřech variantách: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server a Windows 2000 DataCenter Server. Tyto verze se liší počtem služeb a programů zahrnutých v dodávce, stupněm hardwarové podpory.

operační systém OS/2 (Operating system/2) je jednouživatelský multitasking OS, jednosměrný (MS DOS -> OS/2) software kompatibilní s MS DOS a navržený pro práci s MP 80386 a vyššími (IBM PC a PS/2). OS/2 může současně spouštět až 16 programů (každý z nich ve vlastním paměťovém segmentu), ale mezi nimi je pouze jeden připravený pro MS DOS.

Důležité vlastnosti OS/2 jsou uživatelské rozhraní s více okny; softwarová rozhraní pro práci s databázovým systémem; efektivní programovací rozhraní pro práci v lokálních sítích. Mezi nevýhody OS / 2 patří především relativně malé množství dosud vyvinutých softwarových aplikací.

Operační systém je hlavní software, který spravuje veškerý hardware a další software v počítači. Operační systém, známý také jako „OS“, spolupracuje s hardwarem počítače a poskytuje služby, které mohou aplikace využívat.

Co dělá operační systém

Operační systém je hlavní sada softwaru v zařízení, která udržuje vše pohromadě. Operační systémy spolupracují s hardwarem zařízení. Poradí si se vším od klávesnice a myši po Wi-Fi rádio, úložiště a zobrazovací zařízení. Jinými slovy, operační systém zpracovává vstupní a výstupní zařízení. Operační systémy používají ke komunikaci se svými zařízeními ovladače zařízení napsané vývojáři hardwaru.

Operační systémy také zahrnují mnoho softwarových produktů, jako jsou běžné systémové služby, knihovny a aplikační programovací rozhraní (API), které mohou vývojáři použít k psaní programů, které běží na operačním systému.

Operační systém je umístěn mezi aplikacemi, které spouštíte, a hardwarem a jako rozhraní mezi nimi používá ovladače hardwaru. Například, když aplikace chce něco vytisknout, přenese tuto úlohu na operační systém. Operační systém odesílá pokyny tiskárně pomocí ovladačů tiskárny k odeslání správných signálů. Aplikace, která tiskne, se nemusí starat o to, jakou tiskárnu máte, ani se nemusí zajímat o to, jak funguje. OS řeší detaily.

Operační systém také zvládá multitasking alokací hardwarových prostředků mezi více spuštěných programů. Operační systém řídí, které procesy běží, a rozděluje je mezi různé procesory, pokud máte počítač s více procesory nebo jádry, což umožňuje paralelní běh více procesů. Spravuje také vnitřní paměť systému přidělováním paměti mezi spuštěné aplikace.

Operační systém je jeden velký kus softwaru, který má na svědomí hodně. Operační systém například také řídí soubory a další prostředky, ke kterým mají programy přístup.

Většina softwarových aplikací je napsána pro operační systémy, což operačnímu systému umožňuje dělat hodně práce. Když například spustíte Minecraft, spustíte jej v operačním systému. Minecraft nemusí přesně vědět, jak každý jednotlivý kus hardwaru funguje. Minecraft využívá různé funkce operačního systému a operační systém je převádí do hardwarových instrukcí nízké úrovně.

Operační systémy nejsou jen pro PC

Když říkáme „počítače“ s operačními systémy, nemáme na mysli pouze tradiční stolní počítače a notebooky. Váš chytrý telefon je počítač, stejně jako tablety, chytré televize, herní konzole, chytré hodinky a Wi-Fi routery. Amazon Echo nebo Google Home je počítačové zařízení s operačním systémem.

Mezi známé operační systémy pro stolní počítače patří Microsoft Windows, Apple MacOS, Google Chrome OS a Linux. Hlavní operační systémy pro chytré telefony jsou iOS od Applu a Android od Googlu.

Jiná zařízení, jako je Wi-Fi router, mohou provozovat „vestavěné operační systémy“. Jedná se o specializované operační systémy s menším počtem funkcí než běžný operační systém navržený speciálně pro jeden úkol, jako je práce s Wi-Fi routerem, navigace nebo správa bankomatu.

Kde končí operační systémy a začínají programy

Operační systémy také zahrnují další software, včetně uživatelského rozhraní, které lidem umožňuje interakci se zařízením. Může to být desktop na PC, dotykové rozhraní na telefonu nebo hlasové rozhraní na digitálním asistentovi.

Operační systém je velký kus softwaru, který se skládá z mnoha různých aplikací a procesů. Hranice mezi tím, co je operační systém a co je program, může být někdy trochu rozmazaná. Přesná oficiální definice operačního systému neexistuje.

Například v systému Windows je aplikace Průzkumník souborů (nebo Průzkumník Windows) nedílnou součástí operačního systému Windows – dokonce se stará o vykreslování rozhraní vaší plochy – a aplikace, která na tomto operačním systému běží.

Jádrem operačního systému je jádro.

Na nízké úrovni je "kernel" hlavním počítačovým programem, který je základem vašeho operačního systému. Tento samostatný program je jednou z prvních věcí, které se načítají při spuštění operačního systému. Zabývá se alokací paměti, převodem softwarových funkcí na instrukce pro procesor vašeho počítače a zpracováním vstupních a výstupních dat z hardwarových zařízení. Jádro obvykle běží v izolované oblasti, aby se zabránilo neoprávněnému použití jiným softwarem v počítači. Jádro operačního systému je velmi důležité, ale je to pouze jedna část operačního systému.

Ale ani zde není vše konkrétní. Například Linux je jen jádro. Linux je však stále často označován jako operační systém. Android se také nazývá operační systém a je postaven na jádře Linuxu. Linuxové distribuce jako Ubuntu používají linuxové jádro a přidávají k němu další software. Říká se jim také operační systémy.

Jaký je rozdíl mezi firmwarem a OS

Na mnoha zařízeních prostě běží „firmware“ – druh softwaru nízké úrovně, který je obvykle naprogramován přímo do paměti hardwarového zařízení. Firmware je jen malý kousek softwaru navržený tak, aby fungoval pouze s úplnými základy.

Když se počítač spustí, načte firmware UEFI ze základní desky. Tento firmware je software nízké úrovně, který rychle inicializuje hardware vašeho počítače. Poté načte váš operační systém z disku SSD nebo pevného disku počítače. (Tento disk SSD nebo pevný disk má svůj vlastní vestavěný firmware, který spravuje ukládání dat ve fyzických sektorech na disku.)

Hranice mezi firmwarem a operačním systémem může být také trochu rozmazaná. Například operační systém Apple pro iPhony a iPady, zvaný iOS, je často označován jako „firmware“. Operační systém PlayStation 4 se oficiálně nazývá firmware.

Jedná se o operační systémy, které spolupracují s více hardwarovými zařízeními, poskytují služby programům a přidělují prostředky aplikacím. Velmi jednoduchý firmware, který běží například na dálkovém ovladači televizoru, se však obvykle neoznačuje jako operační systém.

Průměrný uživatel nemusí přesně rozumět tomu, co je operační systém. Může být užitečné vědět, jaký operační systém používáte, jaký software a hardware je kompatibilní s vaším zařízením.

Dobrý den, milí čtenáři stránek. Velmi často musíte slyšet frázi "operační systém", ale bohužel ne každý rozumí tomu, co to v podstatě znamená. V dnešním článku navrhuji podrobněji analyzovat otázku, co je Windows a jaké jsou operační systémy.

operační systém spustí se automaticky téměř okamžitě po zapnutí počítače. Když počítač zapnete (stisknete tlačítko „Napájení“, které se nachází na systémové jednotce), provede autotest, konkrétně zkontroluje, zda jsou všechny jeho požadované hardwarové komponenty na svém místě a zda reagují na požadavky. Po úspěšném dokončení tohoto testu počítač zahájí načítání operačního systému (OS) nebo umožňuje uživateli vybrat OS, pokud jich je v počítači nainstalováno několik.

operační systém Windows

Zhruba řečeno, operační systém je nejdůležitější program v počítači, přesněji řečeno celý komplex programů. Operační systém je v počítači potřeba především proto, aby organizoval přístup běžných programů (internetový prohlížeč, hudební přehrávač atd.) ke zdrojům počítače. Když například běží několik programů současně a jiná část běží na pozadí (programy běžící na pozadí nejsou vidět, ale v systému fungují), kdo by měl plnit funkci „regulátora“? kdo organizuje, kdy procesor přidělí zdroje pro jeden program a pevný disk bude zapisovat / číst informace pro jiný? To dělá operační systém.

OS navíc vytváří rozhraní, přes které může člověk pohodlně pracovat s programy. To znamená, že je to operační systém, který organizuje vytváření obrazu, který vidíme na obrazovce, zpracovává pohyby myši a kliknutí, úhozy na klávesnici, přehrává zvuk v reproduktorech atd. Je důležité pochopit, že operační systém sám o sobě neumožňuje provádět obvyklé akce (prohlížení webových stránek, práce s textovými dokumenty), to vyžaduje další programy, tyto programy se běžně nazývají aplikační programy.

Ihned po instalaci operačního systému najdete v nabídce Start aplikace, které umožňují provádět většinu typických akcí (například MS Internet Explorer pro Internet nebo WorPad pro práci s textem). Navíc běžná funkčnost nabízených programů s operačním systémem nestačí. Na čerstvý systém se obvykle instalují další aplikace (například Mozilla Firefox pro internet, MS Office pro práci s textem atd.).

Nejrozšířenějšími operačními systémy jsou dnes produkty rodiny Windows od společnosti Microsoft. Podíl této společnosti je asi 90 % na trhu stolních počítačů. Zbývajících 10 % připadá na operační systémy rodin Linux a MacOS.

Z výše uvedeného jste pochopili, co je Windows. Nyní se ale nabízí otázka, jaké jsou operační systémy? Abyste pochopili, který operační systém je na vašem počítači nainstalován, obvykle stačí neztratit ze zřetele obrazovku monitoru při spouštění systému. Obvykle v tomto okamžiku můžete vidět logo na obrazovce.

Níže jsou obrázky z různých verzí Windows.

Pokud je v počítači nainstalován systém Windows XP, zobrazí se následující zpráva:

Windows Vista vypadá takto:

Jedna z nejnovějších verzí nápisu Windows 7 vypadá takto:

A zde je logo Windows 8:

Pokud při načítání není žádné logo, lze tyto informace zobrazit v běžícím systému.

V systémech Windows je třeba pro zobrazení vlastností operačního systému kliknout pravým tlačítkem myši na ikonu mého počítače (na „Plocha“ nebo v nabídce „Start“) a ze zobrazené nabídky vybrat „Vlastnosti“. Stejné okno lze vyvolat, pokud z nabídky "Start" vyberete "Ovládací panely" a v okně, které se objeví, dvakrát kliknete na ikonu "Systém". Nebo můžete použít klávesovou zkratku Win+Pause/Break (win je tlačítko s logem Windows). Můžete si přečíst o horkých klávesách. V okně vlastností, které se objeví, v části „Systém“ budou uvedeny obecné informace o OS, včetně jeho názvu a verze.
Operační systém Windows ušel dlouhou cestu od grafického prostředí Dos (od roku 1985) k moderním, pohodlným, spolehlivým a cenově dostupným Windows XP a Windows 7 (více o historii Windows si můžete přečíst v jednom z mých článků "") .

Užitečné informace. Poslední verzí je Windows 8. Ale nejoptimálnější operační systémy, které byly uživateli testovány, jsou Windows 7, Windows XP, dnes je používá mnoho uživatelů. Tyto operační systémy fungují stabilně, všechny programy, které měly dříve ve Windows 7 problémy s kompatibilitou s jinými programy, nyní přizpůsobily své softwarové produkty vývojářům softwaru vydáním nových verzí, ve kterých je tento nedostatek opraven. Oproti Windows XP má řadu výhod, zejména má spolehlivější bezpečnostní systém, příjemný vzhled, ergonomický design.

Mnoho uživatelů nespěchá se změnou známého a pohodlného systému Windows XP na nový vývoj od stejného výrobce. Celkově vzato to není naléhavě nutné. Windows XP je stále podporován společností Microsoft, což znamená, že je zcela bezpečné a pohodlné mít tento operační systém na svém počítači za předpokladu, že je nainstalován nejnovější service pack (nazývá se Service Pack 3 nebo jednoduše SP3) a funkční antivirus docela bezpečné a pohodlné.

MacOS je operační systém od společnosti Apple a lze jej nalézt na počítačích tohoto výrobce. Jeho distribuce začala s příchodem prvních produktů od Applu a vyvíjela se souběžně s Windows. Musíte však vědět, že tento systém lze nainstalovat i na řadu jiných počítačů, které nejsou od těchto výrobců.

Linux je dnes považován za „nejexotičtější“ možnost pro desktop. Tento operační systém je distribuován zdarma (pro mnohé je to považováno za jeho hlavní výhodu oproti konkurenci). Má několik modifikací (obvykle se jim říká distribuce), z nichž každá je distribuována a podporována různými společnostmi.

Jako běžná „domácí“ verze se nejběžnější distribuce nazývá Ubuntu. V poslední době udělalo Ubuntu velký krok vpřed v přiblížení Linuxu běžnému uživateli, například distribuce jako Linux XP je tímto potvrzením, ale je distribuována jako placený produkt. Přechod na něj, nebo to alespoň zkusit, se však stále rozhodnou jen někteří nadšenci a lidé, kteří s počítači úzce spolupracují (například programátoři a správci systému).