Назначение и основные функции операционных систем. Состав операционной системы

Доброго времени суток уважаемый пользователь. На этой страничке мы поговорим на такие темы, как: Назначение и основные функции операционных систем. Состав операционной системы.

Операционная система (ОС) – это комплекс взаимосвязанных системных программ для организации взаимодействия пользователя с компьютером и выполнения всех других программ. ОС относятся к составу системного программного обеспечения и являются основной его частью. Операционные системы: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.

Основные функции ОС:

• управление устройствами компьютера (ресурсами), т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК: стандартизованный доступ к периферийным устройствам, управление оперативной памятью и др.
• управление процессами, т.е. выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.
• управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, компакт-диск и т.д.), как правило, с помощью файловой системы.
• ведение файловой структуры.
• пользовательский интерфейс, т.е. диалог с пользователем.

Дополнительные функции:

• параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
• взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
• защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений.
• разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).

Состав операционной системы

В общем случае в состав ОС входят следующие модули:

• Программный модуль, управляющий файловой системой.
• Командный процессор, выполняющий команды пользователя.
• Драйверы устройств.
• Программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.
• Сервисные программы.
• Справочная система.

Драйвер устройства (device driver) – специальная программа, обеспечивающая управление работой устройств и согласование информационного обмена с другими устройствами.

Командный процессор (command processor) – специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их (интерпретатор программ).

Интерпретатор команд отвечает за загрузку приложений и управление информационным потоком между приложениями.

Для упрощения работы пользователя в состав современных ОС входят программные модули, обеспечивающие графический пользовательский интерфейс.
Процесс работы компьютера в определенном смысле сводится к обмену файлами между устройствами. В ОС имеется программный модуль, управляющий файловой системой.

Сервисные программы позволяют обслуживать диски (проверять, сжимать, дефрагментировать и др.), выполнять операции с файлами (копирование, переименование и др.), работать в компьютерных сетях.

Для удобства пользователя в состав ОС входит справочная система, позволяющая оперативно получить необходимую информацию о функционировании как ОС в целом, так и о работе ее отдельных модулей.

Примечание

Состав модулей ОС, а также их количество зависит от семейства и вида ОС. Так, например, в ОС MS DOS отсутствует модуль, обеспечивающий графический пользовательский интерфейс.

Наиболее общим подходом к структуризации операционной системы является разделение всех ее модулей на две группы:

1. Ядро – это модули, выполняющие основные функции ОС.
2. Вспомогательные модули, выполняющие вспомогательные функции ОС. Одним из определяющих свойств ядра является работа в привилегированномрежиме.

Модули ядра выполняют следующие базовые функции ОС: Управление процессами, Управление системой прерываний, Управление памятью, управление устройствами ввода-вывода, Функции, решающие внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса: переключение контекстов, загрузка/вы­грузка страниц, обработка прерываний. Эти функции недоступны для приложе­ний. Функции, служащие для поддержки приложений, создавая для них так называемую прикладную программную среду.

Приложения могут обращаться к ядру с запросами – системными вызовами – для выполнения тех или иных действий: для открытия и чтения файла, вывода графической информации на дисплей, получения системного времени и т.д. Функции ядра, которые могут вызываться приложениями, образуют интерфейс прикладного программирования – API (Application programming interface).

Пример.
Базовый код API Win32 содержится в трех библиотеках динамической загрузки (Dynamic Link Library, DLL): USER32, GDI32 и KERNEL32.

Kernel — модуль Windows, который поддерживает низкоуровневые функции по работе с файлами и управлению памятью и процессами. Этот модуль обеспечивает сервис для 16- и 32-разрядных приложений.
GDI (Graphics Device Interface) — модуль Windows, обеспечивающий реализацию графических функций по работе с цветом, шрифтами и графическими примитивами для дисплея и принтеров.
User — модуль Windows, который является диспетчером окон и занимается созданием и управлением отображаемыми на экране окнами, диалоговыми окнами, кнопками и другими элементами пользовательского интерфейса.
Ядро является движущей силой всех вычислительных процессов в компьютерной системе, и крах ядра равносилен краху всей системы, без него ОС является полностью неработоспособной и не сможет выполнить ни одну из своих функций. Поэтому разработчики операционной системы уделяют особое внимание надежности кодов ядра, в результате процесс их отладки может растягиваться на многие месяцы.

Обычно ядро оформляется в виде программного модуля некоторого специального формата, отличающегося от формата пользовательских приложений.
Вспомогательные модули ОС выполняют вспомогательные функции ОС (полезные, но менее обязательные чем функции ядра).

Примеры вспомогательных модулей:

• Программа архивирования данных.
• Программа дефрагментации диска.
• Текстовый редактор.

Вспомогательные модули ОС оформляются либо в виде приложений, либо в виде библиотек процедур. Вспомогательные модули ОС подразделяются на следующие группы:

утилиты – программы, решающие задачи управления и сопровождения компьютерной системы: обслуживание дисков и файлов.

системные обрабатывающие программы – текстовые или графические редакторы, компиляторы, компоновщики, отладчики.

программы предоставления пользователю дополнительных услуг пользовательского интерфейса (калькулятор, игры).

библиотеки процедур различного назначения, упрощающие разработку при­ложений (библиотека математических функций, функций ввода-вывода).

Как и обычные приложения, для выполнения своих задач утилиты, обрабатывающие программы и библиотеки ОС, обращаются к функциям ядра посредством системных вызовов.
Функции, выполняемые модулями ядра, являются наиболее часто используемыми функциями операционной системы, поэтому скорость их выполнения определяет производительность всей системы в целом. Для обеспечения высокой скорости работы ОС все модули ядра или большая их часть постоянно находятся в оперативной памяти, то есть являются резидентными.

Вспомогательные модули обычно загружаются в оперативную память только на время выполнения своих функций, то есть являются транзитными. Такая организация ОС экономит оперативную память компьютера.

Примечание

Разделение операционной системы на ядро и вспомогательные модули обеспечивает легкую расширяемость ОС. Чтобы добавить новую высокоуровневую функцию, достаточно разработать новое приложение, и при этом не требуется модифицировать основные функции, образующие ядро системы.

Вопрос 10. Назначение и функции операционной системы (ОС). Интерфейс ОС MS Windows.

Операционная система, сокр. ОС (англ. operatingsystem, OS) — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных ОС общего назначения.

В логической структуре типичной вычислительной системы ОС занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными) микропрограммами — с одной стороны — и прикладными программами с другой. Операционныесистемы: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux.

Основные функции ОС:

· управление устройствами компьютера (ресурсами), т.е. согласованная работа всех аппаратных средств ПК: стандартизованный доступ к периферийным устройствам, управление оперативной памятью и др.

· управление процессами, т.е. выполнение программ и их взаимодействие с устройствами компьютера.

· управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жесткий диск, компакт-диск и т.д.), как правило, с помощью файловой системы.

· ведение файловой структуры.

· пользовательский интерфейс, т.е. диалог с пользователем.

Интерфейс – совокупность средств и правил, которые обеспечивают взаимодействие устройств, программ и человека.

Особенно важен интерфейс, обеспечивающий взаимодействие пользователя с персональным компьютером, называемый пользовательским интерфейсом. Пользовательский интерфейс может быть символьным и графическим.

Графический пользовательский интерфейс – интерфейс, где для взаимодействия человека и компьютера используются графические средства.

Ярким примером графического пользовательского интерфейса служит интерфейс Windows. При разработке этой операционной системы специалисты широко использовали возможные графические средства: рисунки, специальные значки, цветовое оформление, разнообразные начертания шрифтов, дизайн экрана и др. В результате интерфейс стал «дружественным» по отношению к человеку и уже не требует специальных программистских знаний, как было раньше в других операционных системах.

Элементы пользовательского интерфейса :

При загрузке системы Windows на экране монитора отображается рабочий стол. Рабочий стол является самой главной, корневой папкой, в которой могут содержаться файлы, другие папки. Элементы рабочего стола – значки. Значки изображают программы, документы, устройства. Значки все перечисленных элементов являются обозначениями соответствующих папок.

Мой компьютер представляет системную папку, обеспечивающую быстрый доступ к ресурсам компьютера: дискам, принтерам, сетевым дискам и принтерам и их настройке. Мои документы – это системная папка, в которую помещаются создаваемые документы и их варианты. Корзина – это системная папка, которая служит местом хранения удаленных с жесткого диска файлов.

Панель задач расположена в нижней части рабочего стола и является основным средством взаимодействия пользования с системой. Слева на Панели задач находится кнопка Пуск и кнопки чаще всего используемых программ. Далее идут кнопки с именами открытых, но свернутых в данный момент приложений, индицируется текущая раскладка клавиатуры, время и др.

Главное меню обеспечивает доступ ко всем функциям системы.

Назначение пунктов главного меню

— Программы — выводит перечень имеющихся программ, позволяет запускать программы;

— Документы – отображают список 15 последних документов, с которыми работал пользователь;

— Настройка – отображает список компонентов операционных систем, настройку которых можно изменить;

— Найти – позволяет найти и открыть конкретный файл или папку;

— Справка – обеспечивает вызов справочной системы для получения сведений о работе и настройки операционной системы;

— Завершение работы – завершает работу с Windows, позволяет перезагрузить компьютер.

4. Контекстное меню – или меню правого щелчка.

Щелчок правой кнопки мыши по объекту выводит на экран небольшое меню, которое позволяет выполнить доступные в данный момент для данного объекта команды.

Ярлык – это не сам объект, а указатель (ссылка) на него. Ярлык служит для ускорения запуска программ или документов.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Вопрос 5. ОС Windows, назначение функции, особенности

Вопрос 3. Операционные системы, назначение и функции.

ОС- самый нижний уровень программной оболочки аппаратных средств ПК. ОС обеспечивают управление всеми аппаратными компонентами, позволяют отделить остальные классы программ от взаимодействия с аппаратурой.

1. поддержка работы прикладных и системных программ,

2. предоставление пользователю возможности осуществлять общее управление компьютером.

ОС обеспечивает взаимодействие программ с внешними устройствами, и друг с другом, распределяет опер. память, реагирует на различные события возникающие во время работы. В настоящее время наиболее распространенная ОС – Windows.

Вопрос 4. Структура файловой системы, понятие файла и папки (каталога).

Файл – поименованная область на магнитном диске, где могут долговременно храниться проги, обрабатываемая информация. Файл имеет имя, зарегистрированное в папке (каталоге) файлов. Имя файла состоит из собственного имени и расширения(тип файла) (отделяются точкой). Тип файла определяет какого рода информация хранится на файле, какой прогой файл создан, какая его внутренняя организация и как он может быть использован. Программные файлы имеют тип com или exe, пакетные командные файлы – bat.

Папка – доступна пользователю, она сама представляет собой файл, ее можно хранить в др. папке. К файловой системе имеет доступ любая прикладная программа. Структура файловой системы и структура хранения данных на внешних носителях определяет удобство работы, скорость доступа к данным.

ОС Windows позволяет одновременно использовать несколько приложений(программ), каждая из которых располагается в своем окне. В конкретный момент можно пользоваться только одной программой, все остальные являются пассивными. В любой момент можно приостановить работу с активной и перейти к пассивной(или запустить новую).Windows запоминает состояние приостановленной проги. Работа с Windows основана на взаимодействии активных(указатель мыши) и пассивных(экранные кнопки, строки меню и т.д.) элементов управления. ОС Windows ориентированна на работу с объектами(папка, файл, ярлык, устройство), каждый из которых хар-ся совокупностью свойств, и над которыми можно выполнять определенные действия. Windows поддерживает технологию Plug and Play(включи и работай), автоматизирующая процесс подключения к компьютеру новых периферийных устройств. Windows поддерживает технологию OLE (связывание и внедрение объектов), используемую при подготовке и редактировании составных документов.OLE-технология позволяет полноценно работать с каждым объектом составного документа.

Вопрос 6. Рабочий стол и объекты Windows. Панель задач: назначение и структура.

Объекты(папки, файлы , ярлыки) лежащие на рабочем столе используются часто, поэтому их размещают так что бы было удобно работать.Windows обеспечивает упорядочивание объектов как на рабочем столе, так и в папках. Упорядочить объекты можно путем сортировки(по имени, по типу, по размеру), переразмещения и выравнивания. Эти действия можно осуществить с помощью команд контекстного меню. Объекты на рабочем столе переразмещают с помощью мышки. После их расположения следует применить команду выстроить значки контекстного меню. Назначение и структура панели задач: На панели задач отображается большинство доступных в программе опций и настроек. Добавляемые в программу компоненты могут создавать свои закладки на панели задач, поэтому набор элементов может меняться. Самыми крупными элементами панели задач являются вертикальные закладки. В стандартной версии таких закладок четыре: «Свойства», «Инструменты», «Индикаторы» и «Компоненты». Как видно из названий, первая закладка предназначена для отображения свойств выделенного объекта, вторая закладка содержит список всех доступных в программе инструментов, третья закладка позволяет работать с индикаторами, четвертая содержит список всех зарегистрированных компонентов, которые пользователь может добавлять на рабочий стол. Каждая вертикальная закладка может содержать внутри одну или несколько страниц. Эти страницы доступны с помощью горизонтальных закладок наверху страницы. Их набор и названия зависят от выбранной закладки.

Вопрос 7. Операционная система Windows. Главное и контекстное меню: Назначение и использование.

В Главном меню сосредоточены команды запуска практически всех используемых прог и установленных приложений, команды открытия документов, с которыми работали в последнее время, команды поиска локальных и сетевых ресурсов, команды настройки системы и завершения работы на компьютере. Главное меню вызывается нажатием курсора мыши по кнопке «Пуск». Главное меню можно изменять и реорганизовывать: добавлять и удалять команды, изменять расположение команды.

Многие объекты – папки, файлы, фрагменты документов, элементы управления – имеют контекстное меню. В контекстном меню находятся команды выполнения допустимых действий с этими объектами – состав контекстного меню зависит от объекта. Открытие контекстного меню – щелчок правой кнопки мыши на определенном объекте.

Вопрос 8. Окно Windows: структура и работа с ними.

Каждый открываемый объект размещается в своем окне. Окна – приложений, документов, папок. Элементы окна: 1. Заголовок окна с тремя управляющими кнопками в правой части. 2. Меню команд(состав меню зависит от объекта). 3. Панель инструментов(настраивается пользователем). 4. Рабочее поле(показано содержимое открытого объекта). 5. Строка состояния(состав меню зависит от объекта). Над окном можно выполнять: перемещение, изменение размера(плавно или скачкообразно), сворачивать, закрывать. Свертывание – Свернутое окно помещается на панель задач. Для развертывания надо щелкнуть обозначению окна на панели зада. Изменение размера – Плавно: захватив нижнюю границу или правый нижний угол, потянуть мышью при нажатой левой кнопке. Размер окна от нормального к полноэкранному можно изменить нажатием средней управляющей кнопки. Перемещение – осуществляется захватом заголовка окна и перетаскиванием при нажатой левой кнопке мыши. Закрытие окна осуществляется самой правой управляющей кнопкой(крестиком).

Вопрос 9. Обслуживание дисков и файлов средствами Windows: использование Проводника.

Рабочее поле Проводника разбито на 2 части: в левой – дерево папок(главная- рабочий стол) , в правой содержимое открытой папки. В древе папок папки, содержащие другие папки обозначаются значком +. Чтобы открыть ветвь надо щелкнуть по +. Также можно открыть щелкнув левой кнопкой мыши. Режим отображения содержимого папки настраивается с помощью команды Вид меню Проводника. Режимы отображения: Крупные значки, Мелкие значки, Список, Таблица. В режиме таблица отображаются -имена папок, размер, тип, Дата создания/изменения. Вид- Упорядочить: по имени, по типу, по размеру, по дате.

Вопрос 10. Обслуживание дисков и файлов средствами Windows: использование Окон папок.

Чтобы открыть окно требуемой папки надо пройти путь от папки Мой компьютер к данной папке, последовательно открывая папки более низкого уровня. Папка открывается двойным щелчком мыши после ее выделения. При последовательном открытии папок надо учесть, что в зависимости от режима обзора либо для каждой папки будет открываться свое окно, либо папки будут сменять друг друга в своем окне. Режим обзора папок устанавливается: Вид- Свойства папки- Вкладка общие- На основе выбранной настройки- настроить- Способ обзора папок- открывать папки в одном и том же окне или открывать каждое окно в отдельной папке.

Вопрос 11. Ярлык: создание и использование.

Ярлык – это файл, содержащий указатель(ссылку) на некоторый объект в дереве ресурсов: другой файл, папку или принтер. Ярлык обеспечивает непосредственный доступ к объекту, например, с рабочего стола. Создание ярлыка: 1. открыть папку, в которой размещается объект, для которого создается ярлык, выделить объект, затем выбрать команду Создать ярлык в Контекстном меню или Файл – Создать ярлык. Затем перетащить ярлык в нужное место. 2. Можно создать ярлык, используя способ перетаскивания правой кнопкой мыши. В появившемся меню следует выбрать команду Создать ярлык. Изменение значка ярлыка: В контекстном меню выбираем Свойства. В диалоговом окне надо выбрать вкладку Ярлык, нажать кнопку Изменить значок. В диалоговом окне изменения значка выбрать значок и нажать кнопку OK.

Вопрос 12. «Корзина»: назначение и использование.

Периодически возникает потребность в удалении устаревших папок и фалов для освобождения места на диске.Windows позволяет удалять файлы и папки, помещая описание их в специальную системную папку – Корзина. В папке Корзина файлы хранятся, пока они не будут удалены из Корзины или Корзина не будет полностью очищена. Для удаления папок/файлов следует их выделить, а затем выбрать команду удалить в контекстном меню или Файл – Удалить, либо нажать на кнопку Delete. Система запросит подтверждение на удаление. Если требуется восстановить удаленные папки/файлы из Корзины, то надо открыть папку Корзина, помещенную обычно на Рабочем столе, выделить файл или папку, выбрать в Контекстном меню Восстановить или выполнить команду Файл – Восстановить. Файлы будут восстановлены в тех папках, в которых они были удалены. Следует иметь в виду, что давно удаленные файлы могут быть изъяты из Корзины автоматически, поскольку ее размер ограничен. Поэтому надо быть внимательным, выполняя операцию удаления.

Вопрос 13. Буфер обмена Windows: назначение и использование.

Буфер обмена – специальная область оперативной(внутренней) памяти, обслуживаемая системой, предназначена для передачи данных между приложениями(фрагментов текста, графики и т.д.). Буфер обмена пытается обеспечить совместимость форматов, при передачи фрагмента текста между родственными приложениями. Для передачи данных через буфер необходимо скопировать выделенный фрагмент документа в буфер, затем перейти к другому приложению, установить курсор в место вставки и вставить фрагмент из буфера. Данные в буфере хранятся до тех пор, пока туда не будет помещен другой фрагмент документа. В буфер обмена можно помещать полноэкранное изображение(PrintScreen) или изображение активного окна( Alt + PrintScreen), что позволяет использовать из при подготовке документов.

Вопрос 14. Работа с приложениями. Создание, сохранение и открытие документа.

При работе с приложениями (прогами, функционирующими по управлением ОС) используются общие приемы по использованию меню, панели инструментов, диалоговых окон, запуску приложений, сохранению и открытию документов. Система меню является управляющим центром приложения. В меню входят команды которое приложение способно выполнять.

Чтобы создать документ надо открыть соответствующее приложение в меню Файл – Новый документ либо начать работу в открывшемся окне. Сохранение нового документа осуществляется следующей командой: Файл- Сохранить как. Появится диалоговое окно, в котором надо задать диск и папку, где должен быть сохранен документ, и имя файла. Тип файла приложение предлагает автоматически. После изменения данных следует нажать кнопку Сохранить. Последующее сохранение осуществляется с помощью Файл- Сохранить или путем нажатия на панели задач значка дискеты. Что бы сохранить новую версию документа под новым именем и/или на другом месте – Файл- Сохранить как. Открытие документа производится путем последовательности Файл- Открыть или путем нажатия значка приоткрытой папки на панели инструментов. В открывшемся диалоговом окне надо указать диск и папку, в которой находится элемент, и имя файла, после этого надо нажать кнопку Открыть.

Вопрос 15. Работа с приложениями: выполнение команд, управляющие элементы.

Выдача команды осуществляется щелчком мыши по пункту меню или несколько раз по пунктам под меню. В результате этих действий появляется диалоговое окно команды, в которое необходимо ввести недостающую информацию, уточнить режимы выполнения команды и/или сделать выбор из нескольких возможностей. Диалоговое окно может быть без вкладок и с вкладками. Диалоговые окна содержат элементы управления. После выдачи на экран диалогового окна в нем следует задать все данные нужные для правильного выполнения команды, а затем нажать кнопку подтверждения. Дополнительную информацию об элементах можно узнать, нажав значок «?». Управляющие элементы: Кнопка(для выполнение надо щелкнуть мышью), Флажок(галочка – состояние установленное или снятое), переключатель(перечень взаимоисключаемых вариантов, нужно щелкнуть мышью по соответствующему кружку), Поле ввода(Позволяет набрать, согласиться с предложенным или отредактировать), Счетчик( Гибрид ползунка и поля ввода, данные можно набирать на клавиатуре или выставлять щелчками мыши по кнопкам), Прокручиваемый список(Сидержит линию прокрутки, следует выбрать из предложенного, можно несколько( стиль шрифта)), раскрывающийся список(Содержит набор элементов, из которых выбираем единственный, для выбора требуемого элемента следует нажать на стрелочку(указывающую вниз), Поле со списком(Комбинация поля ввода и раскрывающегося списка), Ползунок(Изменение данных путем перемещения ползунка мышью), Корешок(предназначен для открытия вкладки).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет