Тема уроку 1.2: «Поняття про операційну систему. Призначення та склад ОС, її основні модулі.»
ТЕМА 1. БУДОВА І ПРИНЦИПИ ФУНКЦІОНУВАННЯ ПК. ОПЕРАЦІЙНА СИСТЕМА.
Тема уроку 1.2: «Поняття про операційну систему. Призначення та склад ОС, її основні модулі.»
План лекції
1. Поняття операційної системи та її складові.
2. Класифікація ОС
3. Основні модулі ОС
1. Поняття операційної системи та її складові :
Операційна система — це базовий комплекс програмного забезпечення, що виконує управління апаратним забезпеченням комп'ютера або віртуальної машини, забезпечує керування обчислювальним процесом і організовує взаємодію з користувачем. Поняття операційної системи передбачає комплекс взаємопов’язаних системних програм, призначенням яких є забезпечення взаємодії користувача з комп’ютером та функціонування інших програм. Операційна система забезпечує взаємодію між апаратним забезпеченням комп’ютера, прикладними програмами і користувачем.
Складові операційної системи :
Операційна система складається з ядра операційної системи та базового набору прикладного програмного забезпечення. Ядро (англ. Kernel) — базовий компонент операційної системи, що реалізує інтерфейс між прикладними процесами та обладнанням комп'ютера. Ядро завантажується в оперативну пам'ять комп'ютера і безпосередньо взаємодіє з апаратурою, забезпечуючи керування апаратними засобами (при цьому використовуються драйвери підключеного в систему обладнання), підтримку одночасної роботи багатьох користувачів (багатокористувацький режим), підтримку паралельного виконання багатьох процесів в системі (багатозадачність). Ядро системи — це набір функцій, структур даних та окремих програмних модулів, які завантажуються в пам'ять комп'ютера при завантаженні операційної системи та забезпечують три типи системних сервісів:
управління введенням-виведенням інформації (підсистема вводу-виводу ядра ОС);
управління оперативною пам'яттю (підсистема управління оперативною пам'яттю ядра ОС);
управління процесами (підсистема управління процесами ядра ОС);
Кожна з цих підсистем представлена відповідними функціями ядра системи. Багатозадачні операційні системи також включають ще одну обов'язкову складову — механізм підтримки багатозадачності. Ця складова не надається в якості системного сервісу і тому не може бути віднесена до жодної з підсистем.
2. Класифікація ОС
Відносно свого призначення, операційні системи бувають:
універсальні (для загального використання);
спеціальні (для розв'язання спеціальних задач);
спеціалізовані (виконуються на спеціальному обладнанні);
однозадачні (в окремий момент часу можуть виконувати лише одну задачу);
багатозадачні (в окремий момент часу здатні виконувати більше однієї задачі);
однокористувацькі (в системі відсутні механізми обмеження доступу до файлів та на використання ресурсів системи);
багатокористувацькі (декілька користувачів одночасно і незалежно працюють із операційною системою), всі багатокористувацькі операційні системи також є багатозадачними;
реального часу (система підтримує механізми виконання задач реального часу, тобто такі, для яких будь які операції завжди виконуються за наперед передбачуваний і незмінний при наступних виконаннях час). Відносно можливостей внесення змін до вихідного коду операційні системи бувають:
відкриті (англ. open source) — з відкритим програмним кодом;
комерційні ОС які переважно мають закритий код;
За метою використання операційні системи можна умовно поділити на:
серверні
користувацькі
Серверні ОС :
Серверні операційні системи використовують для роботи серверів, оскільки набір їх можливостей з точки зору адміністрування є набагато ширшим ніж у звичайних користувацьких ОС. Призначенням серверної ОС є керування прикладними програмами та сервісами, що обслуговують користувачів локальної мережі та мережі Інтернет. До таких програм належать сучасні системи управління базами даних, засоби управління мережею, служби каталогів, засоби обміну повідомленнями, web-сервери, поштові сервери, мережеві екрани, та інші сервіси.
Стабільна робота серверних ОС забезпечує роботу всієї комп’ютерної мережі організації, де її використовують, а тому вимоги до продуктивності та надійності таких ОС дуже високі. До таких вимого належать: підтримка кластерів(набір ряду однотипних комп'ютерів мережі, що виконують одне і те ж завдання одночасно розподіляючи між собою навантаження), можливість резервного копіювання даних, зміна конфігурації програмного забезпечення без перезавантаження операційної системи. При виборі серверної ОС необхідно в першу чергу враховувати її вимоги до апаратного забезпечення, так як потужність апаратного забезпечення безпосередньо впливатиме на продуктивність та надійність роботи сервера.
3. Основні модулі ОС
Модулі ОС, їх призначення. До складу MS-DOS входить ряд програмних модулів, основними з яких є:
1. Базова система введення-виведення (BIOS). Цей модуль знаходиться у постійному запам’ятовуючому пристрої. При вмиканні ПК управління передається модулю BIOS і зразу ж починається автоматичне тестування основних компонентів комп’ютера. При виявленні помилки робота комп’ютера припиняється а на екран виводиться відповідне повідомлення. В разі успішного закінчення тестування BIOS завантажує у оперативну пам’ять програмний блок початкового завантаження MS-DOS. Програма BIOS обслуговує також системні виклики або переривання. Системні виклики можуть вироблятися програмними або апаратними засобами. При перериванні поточна робота машини припиняється і виробляється сигнал, який вказує на ситуацію, що виникла. Цими ситуаціями можуть бути, наприклад, падіння напруги живлення, виникнення спеціальних сигналів від накопичувачів на магнітних дисках, надходження сигналу від лічильника часу та ін.
2. Блок початкового завантаження (БПЗ). Це програма об’ємом 512 байт, яка розміщується на 0-му рядку системного диска у першому секторі нульової доріжки. БПЗ (або просто вантажник) виконує тільки одну функцію - завантажує із системного диска в оперативну пам’ять два інших модулі MS- DOS, а саме: модуль розширення базової системи введення-виведення та модуль обробки переривань. БПЗ заноситься автоматично на диск при його форматуванні.
3. Модуль розширення базової системи введення-виведення та модуль обробки переривань. Файли io.sys та msdos.sys. Розширення можливостей BIOS здійснюється головним чином за рахунок можливості підключення додаткових програм (драйверів), що обслуговують нові зовнішні пристрої, або зміни режимів роботи драйверів, які раніше використовувалися. Нові драйвери та зміни заносяться у файл конфігурації CONFIG.SYS, який обробляється модулем IO.SYS. Модуль обробки переривань містить підпрограми, що забезпечують роботу файлової системи, пристроїв введення-виведення, обслуговування деяких спеціальних ситуацій, зв’язаних із завершенням програм, їх штучним перериванням та обробкою помилок.
4. Командний процесор (COMMAND.COM). Цей модуль виконує такі чотири основні функції:
- приймання та аналіз команд,що надходять із клавіатури або з командного файлу
- виконання внутрішніх команд MS-DOS, вбудованих у файл COMMAND.COM;
- - завантаження та виконання зовнішніх команд MS-DOS та прикладних програм із розширенням типу COM i EXE. Принципова відміна файлів типу COM від файлів типу EXE полягає у тому, що перший тип файлів не потребує настроювання адрес після завантаження їх у ОЗП, а файли типу EXE при завантаженні із диска у ОЗП потребують настроювання адрес;
- - виконання файла автозапуску AUTOEXEC.BAT.
Командний процесор складається із резидентної частини, яка постійно знаходиться у ОЗП, та нерезидентної частини, що завантажується у ОЗП в міру необхідності.
1. Ознайомитись з текстом лекції
2. Зробити конспект
3. Дати відповіді на запитання:
1) Які функції та склад операційної системи ?
2) Описати основні модулі ОС.
4. Зроблену роботу надіслати на пошту Galitskaya_Taxa1994@ukr.net
