Лекция (стр. 2 )

Все эти устройства образуют внешнюю память ЭВМ.

Итак, внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного хранения программ и данных, и целостность ее содержимого не зависит от того, включен или выключен компьютер. В отличие от оперативной памяти, внешняя память не имеет прямой связи с процессором. К содержимому внешней памяти можно обратиться только при помощи операций ввода/вывод, информация при этом записывается в ОП и становится доступной процессору. Информация от ВЗУ к процессору циркулирует примерно так:

 

В состав внешней памяти компьютера входят: накопители на жестких магнитных дисках, накопители на гибких магнитных дисках, накопители на компакт-дисках, накопители на магнитной ленте и др.

НМД. Жесткий диск - это основное устройство для долговременного хранения больших объемов информации. Сейчас это группа соосных дисков, имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Управление работой жесткого диска выполняет контроллер жесткого диска. Основными параметрами диска являются емкость и производительность

Стримеры. Большие объемы информации хранятся на накопителях на магнитных лентах. Это запоминающие устройства с последовательным доступом. НМЛ (накопители на магнитных лентах) используются для архивного хранения информации. Для этой цели используют стримеры - накопители на магнитной ленте, магнито-оптические устройства и др.

CD-Rom. CD-Rom - это постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Стандартный компакт-диск может хранить около 650 Мбайт, в настоящее время используются пишущие и перезаписывающие CD-Rom. Большие объемы информации характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео).

Мультимедиа - это сочетание нескольких видов данных в одном документе (текстовые, графические, музыкальные и видеоданные) или совокупность устройств для воспроизведения этого комплекса данных. Дисководы CD-Rom относят к аппаратным средствам мультимедиа. Программные продукты, распространяемые на лазерных дисках называют мультимедийными изданиями. Основной параметр дисковода CD-Rom - скорость чтения.

СDRW, DVD, Flash.

2. Устройства ввода данных

Клавиатура

Клавиатура – это устройство, предназначенное для непосредственного ввода команд и данных в компьютер.

Мышь

Ранее было принято определять мышь как указательное устройство или устройство для управления курсором, но сейчас существуют и другие определения. Мышь – это средство ввода графической информации в компьютер, основной элемент управления программой, имеющей сложную графическую оболочку. Мышь, трекбол являются устройствами командного управления. Одной из важных характеристик мыши является ее разрешение, измеряемое в dpi. Эта характеристика определяет минимальное перемещение, которое способен почувствовать контроллер мыши. Чем больше разрешение, тем точнее позиционируется мышь, тем с более мелкими объектами можно работать. Нормальное разрешение мыши лежит в диапазоне от 300 до 1800 dpi.

Трекбол

Трекбол – это устройство ввода информации, которое можно представить в виде перевернутой мыши с шариком большого размера. Принцип действия такой же, как и у мыши.

Джойстики

Джойстик является координатным устройством ввода информации и наиболее часто применяется в области компьютерных игр и компьютерных тренажеров.

Сканеры

Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты (дигитайзеры) и цифровые фотокамеры.

Сканер – устройство для копирования графической и текстовой информации и ввода ее в компьютер. Персональные сканеры бывают трех типов – ручные, планшетные и барабанные. Основными элементами сканера являются полупроводниковый лазер и полупроводниковый фотоприемник. Когда сканер ведут по тексту или изображению, лазерный луч бегает по листу, сканирует его и отражает на светочувствительный полупроводниковый элемент. Фотоэлемент преобразует световой сигнал в электрический, который затем по шине передается в компьютер. В нем сигнал преобразуется в цифровую форму, содержащую информацию о координатах и цвете каждого пикселя изображения. На последней стадии полученная об изображении информация записывается на диск в виде файла. Основным элементом сканера является массив фоточувствительных кремниевых ячеек, выполняющих функции датчиков для измерения интенсивности светового потока, отраженного от сканируемого оригинала или прошедшего сквозь него. Цветные сканеры работают по принципу сложения цветов, при котором цветное изображение создается путем смешения трех цветов: красного, синего и зеленого.

Планшетные сканеры

Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного и непрозрачного материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света отраженный от поверхности материала, фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью. Обычно элементы с ПЗС конструктивно оформляются в виде линейки по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим притягиванием линейки при неподвижном листе или при протягивании листа при неподвижной установки линейки. Под крышку планшетного сканера можно заложить лист, страницу или развернутую книгу. Этим планшетные сканеры напоминают копировальный аппарат. Эксплуатационные параметры планшетных сканеров:

-  разрешающая способность

-  производительность сканера

-  динамический диапазон

-  максимальный размер сканируемого материала

Значение разрешающей способности зависит от плотности размещения ячеек ПЗС на линейке, а также от точности механического позиционирования линейки при сканировании. Разрешающая способность для офисного применения – dpi. Производительность сканера характеризуется продолжительностью сканирования листа бумаги. Динамический диапазон определяется логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображения к яркости наиболее темных участков.

Ручные сканеры

Ручные сканеры – это недорогие устройства небольшого размера. Они удобны для оперативного сканирования изображений из книг и журналов. Ширина полосы сканирования обычно не превышает 105 мм, стандартное разрешение – 300-400 dpi. К недостаткам ручного сканера относится зависимость от навыков пользователя и невозможность сканирования больших изображений целиком.

Барабанные сканеры

В барабанных сканерах исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение в dpi. Барабанные сканеры используются в типографском производстве.

К аппаратным средствам получения цифровых графических (растровых) оригиналов в основном относятся сканеры и цифровые фотокамеры.

Дигитайзер

Устройство ввода чертежей с листа, имеет специальный инструмент – перо. При перемещении пера над линиями чертежа производятся отсчеты его координат в близко расположенных точках. Эти данные вводятся в компьютер, тем самым производится преобразование готовых изображений в цифровую форму данных.

Графические планшеты (разновидность дигитайзера)

Другим аппаратным средством получения цифровых оригиналов являются графические планшеты. Они представляют собой координатную двумерную электронную сетку, каждый элемент которой способен воспринимать и передавать ряд сигналов от электронного пера. К таковым сигналам относятся: координаты точки контакта пера с планшетом, сила нажима, угол наклона, скорость прохода и ряд других. Затем за счет программного преобразования полученные данные отображаются на экране в виде линий, мазков и других художественных средств создания изображений.

Устройства вывода

К устройствам вывода относятся матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры, плоттеры и имиджсеттеры.

Принтеры. Принтер – это печатающее устройство, он осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста и графики. Модели принтеров делятся на четыре типа: матричные, струйные, лазерные и светодиодные.

Плоттеры

Плоттер (графопостроитель) устройство, которое чертит графики, рисунки или диаграммы под управлением компьютера. Плоттеры бывают монохромными и цветными. Плоттеры делятся на перьевые и струйные. Большинство плоттеров имеют пишущий узел перьевого типа. Они используют специальные фломастеры или ручки с возможностью их автоматической замены. Существует разновидности плоттеров с пишущим узлом струйного типа, а также использующие эффект притягивания частиц краски электростатическим зарядом. Большинство струйных аппаратов обеспечивают печать графических файлов форматов TIFF, BMP, PCX.

Мониторы

К устройствам визуального отображения информации относятся дисплеи (мониторы), нередко их относят к устройствам вывода. Дисплеи бывают алфавитно-цифровыми, квазиграфическими и графическими. Монитор компьютера предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Монитор преобразует сигналы управления яркостью лучей и синхросигналы в зрительные образы. Что должен уметь монитор? Прежде всего он должен нормально работать на разрешении 1280х1024 при частоте вертикальной развертки хотя бы 85 Гц. Хороший монитор должен поддерживать частоту обновления как минимум 85 Гц. Лучше больше 100-120 Гц, так как многие мониторы на частоте 85 Гц все еще ощущают мерцание. Запас частоты говорит о классе монитора – у качественных моделей частотные характеристики лучше. Второй важный фактор - это размер точки. Он должен быть не более 0,24 – 0,25 мм. Мониторы бывают алфавитно-цифровые и графические, монохромные и цветные. Современные компьютеры комплектуются цветными графическими мониторами.

Характеристики мониторов

В настоящее время существует большое разнообразие типов мониторов. Их можно охарактеризовать следующими основными параметрами.

·  Тип экрана

-  электронно-лучевая трубка

-  жидкокристаллический дисплей

-  плазменный дисплей

·  Размер по диагонали (от 14’ до 23’)

·  Цветность (цветные и монохромные)

·  Размер зерна (от 0,24 до 0,31 мм)

·  Частота кадров (от 50 до 120-150 Гц)

·  Видеосигнал (цифровой или аналоговый)

·  Прочие характеристики (функции управления растром, система энергосбережения, защита от излучения, вес, габариты, потребляемая мощность).

·  Размер монитора связан с разрешением. Разрешение выражается в количестве точек (пикселов) по горизонтали и вертикали отображаемого выражения. Например, если монитор имеет разрешение 640х480 – это оэначает, что на экране можно целиком разместить изображение, состоящее из 640х480=307200 точек. Максимальная разрешающая способность - одна из основных характеристик монитора. Чем больше разрешение, тем больше информации умещается на экране. Частота регенерации экрана определяет частоту обновления изображения на экране. Минимально безопасной частотой кадров считается 75 Гц.

Монитор на основе электронно-лучевой трубки

Основной элемент такого монитора – электронно-лучевая трубка. Ее обращенная к зрителю часть покрыта люминофором – специальным веществом, способным излучать свет при попадании на него быстрых электронов. Люминофор наносится в виде наборов точек трех основных цветов – красного, зеленого и синего. Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями можно представить любой цвет спектра. Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам. Триада образует пиксель –точку. Из этих точек формируется изображение. На противоположной стороне трубки расположены три электронные пушки. Все три пушки нацелены на один и тот же пиксель, но каждая из них излучает поток электронов в сторону своей точки люминофора. Величиной электронного тока пушек и, следовательно, яркостью свечения пикселей управляет сигнал, поступающий с видеоадаптера. Так работают аналоговые мониторы.

Жидкокристаллические дисплеи (ЖКД)

Экран ЖКД состоит из двух стеклянных пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие кристаллы. Кристаллы изменяют свои оптические свойства в зависимости от прилагаемого электрического заряда. Жидкие кристаллы сами не светятся, поэтому ЖКД нуждаются в подсветке или освещении. Основным достоинством ЖКД являются их плоские размеры. Недостатком считается низкое быстродействие при изменении изображения на экране.

Газоплазменные мониторы

Газоплазменные мониторы состоят из двух пластин, между которыми находится газовая смесь, светящаяся под воздействием электрических импульсов. Эти мониторы не имеют присущих ЖКД недостатков. Но они потребляют большой ток и не могут использоваться в переносных компьютерах.

Мониторы для презентаций

При необходимости создавать деловые и мультимедиа-презентации с настольного или переносного компьютера приобрести одно из следующих устройств:

·  LCD –панель

·  Проектор

·  Внешний декодер

Видеосистема компьютера состоит из трех компонент: монитора, видеоадаптера и программного обеспечения (драйверов видеосистемы).

Видеокарта

Видеоадаптер посылает в монитор сигналы управления яркостью лучей и синхросигналы строчной и кадровой разверсток. Видеокарта (графическая карта, видеоадаптер) реализует вывод информации на монитор. От ее качества зависят:

-  скорость обработки информации

-  четкость изображения и размеры

-  цветность экрана

Существуют следующие режимы работы видеоадаптеров:

-  16 цветов

-  256 цветов

-  High Color (16 бит)

-  True Color (24 бит)

-  True Color (32 бит)

Основными параметрами видеоадаптеров являются величина разрешения экрана и тип развертки монитора, которые они способны поддерживать. Сейчас в основном используются стандарты SVGA и другие. По выполняемым функциям видеокарта представляет собой небольшой компьютер, собранный на одной плате. У него есть свой кварцевый генератор рабочей частоты, собственный BIOS, центральный процессор, или чипсет, составляющий основу видеокарты, память и RAMDAC – конвертер цифрового сигнала, вырабатываемого картой, в аналоговый сигнал, подаваемый на монитор. На многих видеокартах есть дополнительные разъемы, которые используются для размещения дополнительной памяти, тюнера и т. д. Следует обращать внимание на следующие важные характеристики видеокарты:

-  чипсет

-  RAMDAC

-  Частота регенерации

-  Разрешение экрана

-  Память видеокарты

Чипсет – набор микросхем, фактически главный компонент видеокарты. Главная характеристика чипсета – его пропускная способность. Сейчас это 64 и 128-битные видеокарты, последние более быстрые.

RAMDAC – частота преобразования цифровых данных в аналоговые. Нормальная частота – 250 МГц.

Чтобы получить разрешение 1600 х 1200 с частотой регенерации экрана 85 Гц потребуется RAMDAC с частотой Гц или 215,4 МГц.

4. К устройствам обмена данными относится модем. Модем – это устройство, предназначенное для передачи данных между удаленными компьютерами по каналам связи (через телефонную сеть).

Цифровые сигналы, вырабатываемые компьютером нельзя напрямую передавать по телефонной сети, т. к. она предназначена для передачи непрерывных сигналов звуковой частоты. Модем обеспечивает преобразование цифровых сигналов компьютера в переменный ток частоты звукового диапазона – этот процесс называется модуляцией, а также обратное преобразование, которое называется демодуляцией. Модем – сокращенно модулятор/демодулятор. Для осуществления связи один модем вызывает другой по номеру телефона, а тот отвечает на вызов. Затем модемы посылают друг другу сигналы, согласуя подходящий им обоим режим связи. Далее передающий модем начинает посылать модулированные данные с согласованными скоростями (бит/сек) и форматом. Модем на другом конце преобразует полученную информацию в цифровой вид и передает ее своему компьютеру. Закончив сеанс связи, модем отключается от линии. Модемы бывают внешние, выполненные в виде отдельного устройства и внутренние, представляющие электронную плату, устанавливаемую внутри компьютера. Модемы часто поддерживают функции факсов. Факс - это устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Он точно воспроизводит графический оригинал средствами печати.

Под каналом связи понимают физические линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования (коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи делятся на радиомодемы, кабельные модемы и др. Широкое применение нашли модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.

АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММНЫХ

СРЕДСТВ ВТ

Программное обеспечение

Программы - это упорядоченные последовательности команд, которые задают алгоритм работы вычислительной машине. Программа указывает в каком порядке над какими данными и какие операции должны быть выполнены компьютером и в какой форме должен быть выдан результат. Программа для компьютера составляется человеком на одном из языков программирования, а затем сам компьютер переводит (транслирует) эту программу на машинный язык. Под программным обеспечением (SoftWare) понимается совокупность программ, выполняемых вычислительной системой.

Программные средства – это программы, данные и документы к ним, которые входят в состав программного обеспечения вычислительной системы. Программный модуль – это программа или часть программы, которая оформлена в виде, допускающем ее независимую трансляцию. Программный продукт или программное изделие – это программа или пакет программ, предназначенный для продажи или передачу в эксплуатацию другим людям. Программное обеспечение делится на несколько уровней.

Прикладное ПО

Инструментальное ПО

Служебное ПО

Системное ПО

Базовое ПО

Самым высоким уровнем является прикладное ПО, а самым низшим - базовое ПО. К программному обеспечению относится проектирование и разработка ПО: технология проектирования программ, методы тестирования программ, методы доказательства правильности программ, анализ качества работы программ, документирование программ.

Базовая система ввода/вывода

В момент включения компьютера в его ОП нет ничего, но процессору нужны команды в первый момент после включения. Поэтому сразу после включения на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес, аппаратно, без участия программ, всегда одинаково. Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам. Этот исходный адрес указывает на ПЗУ. Комплект программ, находящихся в ПЗУ, образует базовую систему ввода/вывода (BIOS). Основное назначение программ этого пакета состоит в том, чтобы проверить состав и работоспособность компьютерной системы и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жестким диском и дисководом жестких дисков. Программы, входящие в BIOS, позволяют наблюдать на экране диагностические сообщения, сопровождающие запуск компьютера, вмешиваться в ход запуска с помощью клавиатуры.

Системное программное обеспечение

Системное ПО управляет всеми ресурсами ЭВМ (ЦП, ОП, внешними устройствами и др.) и осуществляет общую организацию процесса обработки информации и интерфейс ЭВМ с проблемной средой, в частности с пользователем. Проблемная среда (предметная область) – это совокупность всевозможных задач, которые нуждаются в вычислительных ресурсах. Системное ПО состоит из:

- операционные системы (ОС);

- утилиты;

- операционные оболочки;

- средства тестирования и диагностики ЭВМ.

Операционная система представляет комплекс системных и служебных средств. С одной стороны она опирается на базовое программное обеспечение (BIOS), с другой стороны является опорой для программного обеспечения более высокого уровня. Основная функция всех операционных систем - посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса.

1. Интерфейс между пользователем и программно-аппаратными средствами ПК (интерфейс пользователя). В этом случае различают неграфические и графические ОС. Неграфические ОС реализуют интерфейс командной строки. Основным устройством управления является клавиатура. Управляющие команды вводят в поле командной строки. Графические ОС реализуют более сложный тип интерфейса, в качестве органов управления здесь используется клавиатура и мышь.

2. Интерфейс между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-программный интерфейс)

3. Интерфейс между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс)

Функции операционных систем

1. Обеспечение автоматического запуска ПК (работа BIOS).

2. Организация файловой системы. Файловая система предназначена для хранения данных на дисках и обеспечения доступа к ним.

3. Обслуживание файловой структуры. В обслуживание файловой структуры входят следующие операции:

- создание файлов и присвоение им имен;

- создание каталогов (папок) и присвоение им имен;

- переименование файлов и каталогов(папок);

- копирование и перемещение файлов между дисками компьютера и между каталогами одного диска;

- удаление файлов и каталогов;

- навигация по файловой структуре с целью доступа к заданному файлу, каталогу;

- управление атрибутами файлов.

Создание и именование файлов

Файл - это последовательность байтов произвольной длины, занимающая участок памяти и имеющая имя. Первоначально в ОС MS-DOS имя файла обязательно состояло из 2-х частей: собственно имени и расширения имени. В имени файла содержалось от одного до восьми символов латинского алфавита, в расширении - три символа. Имя от расширения отделяется точкой. В ОС WINDOWS 95 и более высоких версиях имя файла может состоять из символов русского алфавита и иметь длину до 256 символов. Расширение файла несет информацию о том, к какому типу относятся данные и в каком формате они записаны.

- исполнимые файлы

.BAT - пакетные файлы с командами MS-DOS

.SYS - системные файлы.

Создание каталогов (папок)

Файлы объединяются в каталоги (папки). Каталоги - важные элементы иерархической структуры, необходимые для обеспечения удобного доступа к файлам. Каталог имеет имя, он может быть зарегистрирован в другом каталоге, тогда он является подкаталогом (подчиненным каталогом). На каждом диске всегда имеется корневой каталог, в нем регистрируются файлы и подкаталоги 1 уровня. В подкаталогах 1 уровня регистрируются файлы и подкаталоги 2 уровня и т. д. Адрес файла задается маршрутом (путем доступа). Адрес состоит из имени диска и имен каталогов, последним указывается имя файла. Все имена разделяются символом \, не допускаются никакие пробелы

4. Управление установкой, исполнением и удалением приложений.

Приложениями ОС называют программы, предназначенные для работы под управлением этой системы. С точки зрения управления работой приложения различают однозадачные и многозадачные операционные системы.

5. Взаимодействие с аппаратным обеспечением.

При подключении к вычислительной системе нового оборудования на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая для других программ взаимосвязь с этим оборудованием. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств. Выпуская устройство, например модем, разработчик прикладывает к нему несколько драйверов для основных ОС.

6. Обслуживание компьютера. Для этой цели в ОС есть специальные служебные приложения.

7. Прочие функции ОС

*  Возможность поддерживать функционирование локальной компьютерной сети без специального ПО

*  Обеспечение доступа к основным службам Интернета.

*  Возможность создания системными средствами сервера Интернета, его обслуживание.

*  Наличие средств защиты данных от несанкционированного доступа.

Кроме этого современные ОП могут включать минимальный набор прикладного программного обеспечения:

- чтение, редактирование и печать текстовых документов;

- выполнение математических расчетов;

- ведение дневников и служебных блокнотов;

- создание, передача и прием электронной почты;

- воспроизведение и редактирование звукозаписи;

- разработка и воспроизведение комплексных электронных документов.

История развития операционных систем

У первых ЭВМ ОС не было. Пользователи имели полный доступ к машинному языку и все программы писали в машинных кодах.

1-этап: 50-е годы ХХ века

Первую ОС для своих нужд создала фирма General Motors. ОС 50 годов были разработаны с целью ускорения и упрощения перехода с задачи на задачу. До этого много времени терялось в промежутках между завершением выполнения одной задачи и началом решения другой задачи. В первых ОС появилась возможность управлять ресурсами ЭВМ, завершать одну задачу и обеспечивать поддержку выполнения другой задачи. Появилась концепция имен системных файлов, что обеспечило независимость программ от аппаратной части, в программе перестали задаваться конкретные номера физических устройств.

Характеристики первых ОС: пакетная обработка одного потока задач; наличие стандартных подпрограмм ввода/вывода; автоматический переход от программы к программе; наличие средств восстановления после ошибок; наличие языков управления заданиями.

2-этап: 60-е годы ХХ века

В этот период были реализованы почти все основные компоненты современных ОС.

Характеристики:

Мультипрограммирование;

Поддержка многотерминального многопользовательского режима;

Виртуальная память;

Файловые системы;

Разграничение доступа;

Работа в сети.

Мультипрограммирование – способ организации вычислительного процесса, при котором в памяти ЭВМ находится одновременно несколько программ, попеременно выполняющихся на одном процессоре.

Мультипрограммирование было реализовано в

системах пакетной обработки процессор при этом не простаивает, пока одна программа выполняет ввод/вывод, процессор переключается на готовую вк выполнению программу;

системах разделения времени. Мультипрограммные системы рассчитаны на многотерминальные системы, когда каждый пользователь работает за своим терминалом. Все пользователи формируют свои задачи и управляют их выполнением со своих терминалов. Терминал – оконечное устройство оперативного ввода/вывода информации в процессе взаимодействия пользователя с ЭВМ.

На этом этапе развития появились системы реального времени, в них ЭВМ применялись для управления технологическими процессами производства. Для систем реального времени характерно то, что они обеспечивают немедленную реакцию на предусмотренные события.

3- этап: 70-80-е годы ХХ века

Появились первые сетевые ОС. Сетевая ОС выполняет функции локальной ОС и обладает некоторыми средствами, которые позволяют ей взаимодействовать по сети с ОС других ПК. Сетевая ОС – комплект программ, обеспечивающих обработку, передачу и хранение данных в вычислительной сети.

Очень важным для развития ОС стало появление ОС UNIX.

Код для нее написан на языке СИ. Широкое распространение эффективных СИ компиляторов сделало UNIX уникальной ОС с возможностью легкого переноса на различные типы ПК. ОС стала первой открытой ОС, ее гибкость, функциональная мощность и открытость привели к использованию в ПК, суперкомпьютерах, мэйнфреймах, серверах, рабочих станциях и ПК.

Общие для всех UNIX черты:

Многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа

Реализация мультипрограммной обработки в режиме реального разделения времени

Унификация операций ввода/вывода

Иерархическая файловая система

Переносимость системы.

4-этап: с начала 90 по настоящее время

Практически все ОС сетевые. Сетевые функции встраиваются в ядро ОС, ОС имеют средства для работы с основными технологиями локальных и глобальных сетей, в состав ОС входят утилиты работы с основными сервисами Интернета.

Корпоративные сетевые ОС отличаются способностью устойчиво работать в крупных сетях, такие сети имеют высокую степень неоднородности программных и аппаратных средств и хорошо работают на разных платформах.

Все современные ОС имеют удобный графический интерфейс.

Операционная система как составная часть платформы

Операционная система – это совокупность программ для управления вычислительным процессом ПК или вычислительной сети. Операционные системы являются важной составной частью платформы в ИТ. ОС выполняет функции автоматического управления подсистемами ПК и предоставляют готовые процедуры управления его внутренними и внешними ресурсами.

Классификация ОС

Классификационный признак	Тип операционной системы
1 Особенности алгоритмов управления ресурсами	Локальные ОС – управляют ресурсами ПК Сетевые Ос – участвуют в управлении ресурсами сети
2 Число одновременно решаемых задач	Однозадачные ОС Многозадачные ОС – управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как ЦП, ОП, файлы, внешние устройства
3 Число одновременно работающих пользователей	Однопользовательские Многопользовательские – одна ЭВМ и несколько терминалов
4 Возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи	ОС без возможности распараллеливания в рамках одной задачи Поддержка многонитевости – ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их ветвями
5 Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами	Невытесняющая многозадачность – планирование процессов выполняется в ОС. Активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам по своей инициативе не передаст управление ОС для выбора из очереди другого процесса. Вытесняющая многозадачность – механизм планирования процессов распределен между ОС и прикладными программами. Решение о переключении процессов принимает ОС.
6 Наличие средств поддержки многопроцессорной обработки	Отсутствие таких средств Многопроцессорные ОС
7 Ориентация на аппаратные средства	ОС ПК ОС серверов ОС мейнфреймов ОС кластеров
8 Зависимость от аппаратных платформ	Зависимые ОС Мобильные ОС
9 Особенности областей использования	ОС пакетной обработки ОС разделения времени – пользователи за своими терминалами ведут диалог со своей программой, ни одна задача не занимает процессор надолго
10 Способ построения ядра ОС	Монолитное ядро Микроядерный подход - выполняются переходы между привилегированным и пользовательским режимами
11 Наличие нескольких прикладных сред в рамках одной ОС	ОС для одной прикладной среды ОС для нескольких прикладных сред
12 Распределение функций ОС среди ПК сети	ОС для управления одной рабочей станцией сети Распределенные ОС – пользователь воспринимает сеть как однопроцессорный ПК
13 Тип пользовательского интерфейса	Объектно-ориентированные – с графическим интерфейсом Командные – с текстовым интерфейсом

Функции всех ОС похожи и направлены на обеспечение поддержки работы прикладных программ, организацию их взаимодействия с устройствами, предоставление возможности работы в сетях, управление работой ПК.