Появата, използването и развитието на операционната система (операционна система, накратко ОС) е основен напредък в компютърния софтуер през последните четиридесет години. Въпреки че операционната система все още няма строга дефиниция, обикновено се смята, че операционната система се използва за управление на системни ресурси, контрол на изпълнението на програмата, подобряване на интерфейса човек-машина, предоставяне на различни услуги, рационално организиране на работните процеси на компютъра и осигуряване на добра операционна среда за ефективното използване на компютрите от потребителите. Системен софтуер.
С развитието на компютрите днес, от персонални компютри до суперкомпютри, без изключение те са оборудвани с една или повече операционни системи. Операционната система се превърна в неразделна и важна част от съвременните компютърни системи. Той създава различни среди за приложения за хора. Положи важна основа. Основните цели на конфигурирането на операционната система могат да бъдат обобщени, както следва: 1. Улесняване на използването от потребителя. ОС улеснява използването на потребителя, като осигурява удобен интерфейс между потребителя и компютъра. 2. Разширете функциите на машината. OS разширява машинните функции, като разширява и трансформира хардуерни съоръжения и предоставя нови услуги. 3. Управление на системните ресурси. OS ефективно управлява всички хардуерни и софтуерни ресурси в системата, за да ги използва напълно. 4. Подобряване на ефективността на системата. ОС разумно организира работния процес на компютъра, за да подобри производителността на системата и ефективността на системата. 5. Изградете отворена среда. ОС е проектирана и конструирана в съответствие със съответните международни стандарти за създаване на отворена среда. Значението му се отнася главно до: следване на съответните международни стандарти (като стандарти за отворена комуникация, стандарти за отворен потребителски интерфейс, стандарти за библиотеки с отворена нишка и др.); подпомагане на мащабируемостта и разширяемостта на архитектурата; поддържане на приложения на различни платформи Преносимост и оперативна съвместимост.
Компютърната система включва два компонента: хардуер и софтуер. Хардуерът е материалната основа за всички софтуерни операции. Софтуерът може да даде пълен ход на хардуерния потенциал и да разшири хардуерните функции, за да изпълни различни системни задачи и приложения. Двамата се рекламират взаимно, допълват се и са незаменими. Всеки слой има набор от функции и осигурява съответните интерфейси. Интерфейсът скрива подробностите за изпълнението в слоя и предоставя конвенции за използване извън слоя. Хардуерният слой осигурява основни изчислителни ресурси, включително процесори, регистри, памет и различни I / O съоръжения и оборудване. Тези съоръжения и оборудване представляват хардуер на компютърната система, който може да получава и съхранява информация според нуждите на потребителите. Резултатите от обработката на данните и изчислението на изхода са в основата на операционната система и софтуера. Слоят на операционната система обикновено е най-близкият до хардуера софтуерен слой. Той разширява и трансформира компютърния хардуер за първи път. Той завършва главно планирането и разпределението на ресурси, достъпа и защитата на информацията, както и координацията и контрола на едновременните дейности. Операционната система е основата за работата на друг софтуер на горно ниво и осигурява силна подкрепа за дизайнерите на системни програми като компилатори и системи за управление на бази данни. Работната основа на системния програмен слой е установена върху машината, модифицирана и разширена от операционната система. Чрез използването на разширения набор от инструкции, предоставен от операционната система, могат лесно да бъдат внедрени различни програми за обработка на езици, системи за управление на бази данни и други системни програми. Освен това се предлага голямо разнообразие от помощни програми, като програми за сглобяване на връзки, програми за управление на библиотеки, диагностични програми за отстраняване на неизправности, програми за класификация / комбиниране и др., Които потребителите да използват. Приложният слой решава специфични за потребителя или различни нужди на приложението. Разработчиците на приложения използват езици за програмиране, за да изразяват проблеми с приложенията и да разработват различни приложения, което е бързо и удобно. Крайният потребител взаимодейства с компютърната система чрез приложението, за да реши проблемите си с приложението.
Ролята и функцията на операционната система Ролята на операционната система в компютърна система може да се разбере от три аспекта: операционната система е интерфейсът между потребителя и компютърния хардуер. Операционната система предоставя на потребителите виртуална машина (Virtual Machine). Операционната система е мениджърът на ресурси на компютърната система.
Основните характеристики на операционната система: 1. Съвпадение (съвпадение) 2. Споделяне (споделяне) 3. Асинхронност (асинхронизъм) 4. Виртуална (виртуална)
Еволюцията на операционните системи
1. Система за последователна обработка
В началото на компютрите, от края на 1940-те до средата на 1950-те години, програмистите са имали пряк контакт с хардуера и изобщо не е имало операционна система. Компютърът работи на конзола, която интегрира индикатори, различни превключватели, някои входни устройства и принтер. Програмата, написана с машинен код, се зарежда от устройството за въвеждане и четеца на карти. Когато програмата е спряна поради грешка, позицията на грешката се показва от светлинния индикатор. Програмистът може да намери причината за грешката, като провери регистрите и основната памет. Ако програмата се изпълнява нормално, резултатът ще бъде изведен на принтера.
2. Опростена система за партидна обработка
Ранните компютри бяха много скъпи, така че беше важно да се възползвате максимално от тях. Усилията във времето, причинени от ранната подредба на компютъра и времето отдолу нагоре, са неприемливи. За да се подобри горната ситуация, беше създадена концепцията за система за партидна обработка. Първата система за партидна обработка е произведена в средата на 1950-те години, разработена от General Motors и използвана на компютъра IBM 701. По-късно тази концепция беше подобрена от клиентите на IBM и приложена в IBM 704. До началото на 1960-те години някои собственици разработиха системи за партидна обработка сами. IBSYS, операционната система, конфигурирана от IBM за компютри 7090/7094, беше особено известна със своето широко влияние върху други системи. Основната идея на простата система за групова обработка е, че чрез прилагане на софтуер, наречен монитор, потребителят не трябва да докосва директно машината, а първо изпраща заданието на компютърния контролер чрез машината за платно и хартиена лента, и мониторът ще Задачите се организират заедно, за да образуват партида от задачи и след това цялата партида от задачи се поставя на входното устройство, управлявано от монитора. Всеки път, когато заданието се изпълни и върне на монитора, мониторът автоматично зарежда следващото задание.
3. Мултипрограмна система за партидна обработка
4. Система за споделяне на времето
Използвайки технология за многопрограмно проектиране, пакетната обработка на заданията може да бъде ефективно изпълнена. За много работни места, като например обработка на транзакции, е необходимо да се осигури режим на директно взаимодействие между потребителя и компютъра.
5. Система в реално време
Въпреки че многопроходната система за периодична обработка и системата за споделяне на времето са успели да получат задоволително използване на ресурсите и време за реакция, те все още не могат да отговорят на нуждите от контрол в реално време и обработка на информация в реално време, като системи за насочване на ракети, самолети билетни системи, системи за извличане на информация и др., които породиха системи в реално време.
