ИНФОРМАТИКА Лекция 3

1. ИНФОРМАТИКАЛекция 3 Операционни системи

2. Обща характеристика на операционните системи • Програмно осигуряване на КС – съвкупността от инсталираните в системата програми, които могат да се използват от потребителите. М. Желева

3. Видове програмно осигуряване • Системно програмно осигуряване (проблемно независими софтуерни средства) • Приложно програмно осигуряване (проблемно-ориентиран софтуер) М. Желева

4. Системно програмно осигуряване • Програми, които са предназначени за управление на компютърните ресурси или се използват за разработка на приложен софтуер. М. Желева

5. Системно програмно осигуряване - примери • Операционните системи • Средите за програмиране (транслатори) • Помощни програми М. Желева

6. Приложно програмно осигуряване • Програмни продукти, които са предназначени за решаване на конкретни потребителски задачи и проблеми, поради което тези средства се наричат още проблемно-ориентиран софтуер. М. Желева

7. Операционни системи - функции • Осъществяват взаимодействие с апаратните средства и извършват изпълнение на основните функции по тяхното управление. • Тази специфична роля на ОС налага те да комуникират с всички останали системни или приложни програми. М. Желева

8. ОС - дефиниция • Съвкупност от програмни средства, които управляват компютърните ресурси и улесняват използването им от страна на потребителите. В зависимост от основното им предназначение тези програмни средства могат да се обособят като компоненти, управляващи компютърните ресурси, и такива, позволяващи по-удобното използване на ресурсите от потребителите. М. Желева

9. Компоненти за управление на компютърните ресурси • Управление на процеси • Управление на паметта • Управление на периферни устройства (ПУ) • Управление на данни (файлова система – ФС) М. Желева

10. Управление на процеси • Под процес разбираме изпълняваща се програма. Средствата за управление анализират изпратените задания за стартиране на потребителски или системни програми, пораждат процеси, за да се осъществи тяхното изпълнение, и разпределят по различни критерии процесорното време между стартираните процеси. М. Желева

11. Управление на паметта • Тези средства формират адресни пространства за изпълняваните програми, реализират стратегиите за динамичното им съответствие с реалните адреси в RAM паметта, изпълняват функциите по предоставяне и отнемане на памет от породените процеси и осъществяват защита на паметта при едновременното функциониране на различни приложения. М. Желева

12. Управление на периферни устройства • Тези средства позволяват приложенията да използват разнообразни и динамично изменящи се класове и модели устройства, без да се обвързват със специфичните особености на тяхното функциониране и управление. М. Желева

13. Управление на данни – файлова система (ФС) • Под файл се разбира наименувана съвкупност от данни, съхранена на външен носител. • Този компонент осигурява определено структуриране на външната памет в КС чрез дефиниране на логическа организация - логически дискове (томове) и папки (директории), използвани от потребителите. М. Желева

14. Компоненти на ОС, позволяващи по-удобното използване на ресурсите на КС • Поради особеното положение на ОС в системното програмно осигуряване, те се използват пряко или косвено от различните категории потребители – системни администратори, разработчици на приложен софтуер и крайни потребители на компютърни програми. М. Желева

15. Средства, улесняващи използването на ресурсите на КС • Инструментални средства за разработване на приложения • Средства за стартиране на приложения • Командни интерпретатори • Графични потребителски интерфейси • Помощни програми М. Желева

16. Инструментални средства за разработка на приложения – среди за програмиране • В зависимост от това доколко функционирането и резултатите от работата на тези средства са съобразени с основните принципи на ОС за управление на компютърните ресурси, тези средства биват съвместими или несъвместими с конкретната ОС. М. Желева

17. Средства за стартиране на приложения • Чрез тях потребителите изпращат заявки до ОС за започване на изпълнение на конкретни системни или приложни програми. М. Желева

18. Подходи за реализация на средствата за стартиране на приложения • Командни интерпретатори • Графични потребителски интерфейси М. Желева

19. Командни интерпретатори • Заявките за извършване на различните действия от ОС се въвеждат от клавиатурата, като се ползват команди. За реализация на по-сложни задания се прилага механизмът на командните файлове. М. Желева

20. Недостатък на метода • Необходимост от овладяване на езика на командния интерпретатор и техниките за използването на командните средства. Отстраняването на този недостатък е причина за разработването на по-интуитивни средства, които да могат да се ползват и от потребители с по-малък опит. М. Желева

21. Графични потребителски интерфейси • При този метод достъпните за потребителя компютърни ресурси (устройства и файлове) се представят чрез стилизирани изображения, разположени върху работния екран. • Броят задължителни за овладяване манипулации с подобни обекти е минимален, а времето за пристъпване към решаване на полезни задачи е много по-кратко. • Това е основна предпоставка този метод да залегне в реализациите на всички съвременни ОС М. Желева

22. Разпространение на ОС • Всяка ОС се разпространява като съвкупност от файлове, записани върху технически носители, които се наричат дистрибутивни. • Дискът, от който се извършва зареждането на ОС се нарича системен, а процедурата по пренасяне на ОС от дистрибутивния върху системния диск се нарича инсталиране. М. Желева

23. Обща структура на ОС Една операционна система се състои от: • Ядро - то се грижи за абсолютно всички процеси, които се изпълняват както и за комуникацията със наличните устройства. • Обвивката - служи за връзка между потребителя и ядрото. Тя може да бъде както графична така и команден ред. • ОС използва и друг вид системен софтуер, който обаче не е част от самата операционна система — драйверите. Те служат за връзка между ядрото на ОС и съответните физически устройства. М. Желева

24. Конфигуриране на ОС • Конфигурирането на ОС е процес, при който се специфицират значения на много от системните параметри.Част от конфигурирането се осъществява от инсталационната програма. • Процедурата по конфигурирането може да се извърши или да продължи и след инсталирането на ОС като се използват съдържащите се в нея средства за настройка. М. Желева

25. Части на ОС • Резидентна част – При включване на захранването или в други специфични ситуации ОС се пренася от системния диск в ОП и поема пълния контрол върху протичащите процеси. • Транзитна част – Онези компоненти на ОС, които не са постоянно необходими. Тези компоненти се съхраняват върху системния диск и се зареждат от ядрото в ОП, само когато трябва да се изпълнят съответните им функции. М. Желева

26. Видове ОС – тип на изпълняваните задачи • Съществуват много разновидности на ОС, които са тясно специализирани. Такива например са мрежовите операционни системи като UNIX, Solaris, NetWare и други или ОС за суперкомпютрите, които обикновено са собствени разработки или са доработени съществуващи ОС като, Solaris, HP-UX. • За разлика от тях Windows, Mac OS, Linux, BSD (NetBSD, OpenBSD, FreeBSD UNIX) могат да изпълняват широк кръг от задачи. Те се наричат още потребителски операционни системи. М. Желева

27. Видове ОС – според интерфейса • ОС водят своето съществуване от 60-те 70-те години на миналия век. Първоначално те са били 8 битови и трудни за употреба. Първите ОС са били само с команден ред (команден режим). Такива са DOS, UNIX. • Впоследствие се появяват и 16 битови операционни системи. "Майкрософт" купуват системата QDOS отдруга фирма за софтуер и я преработват, наричайки я MS-DOS. • Първата ОС с графичен интерфейс е инсталирана на компютрите Lisa на Ейпъл, а първият компютър с мишка е Macintosh, отново на Ейпъл. Бил Гейтс успява да внедри подобен ГПИ в MS-DOS и се появява Windows, който първоначално представлява система от програми, създаващи ГПИ в ДОС. М. Желева

28. Видове ОС – брой потребители • Първите ОС на "Майкрософт" и на Ейпъл са еднопотребителски • В ОС на "Майкрософт" е реализиран псевдо-многопотребителски режим т.е. всички потребители споделят едни и същи ресурси. • Windows 95 се базира на DOS, която е 16 битова,това предопределя факта, че Windows 95 всъщност представлява хибридна 16-битова/32-битова система. • Историята на многопотребителските и многозадачните ОС обаче започва още в края на 1960 г. АТТ, работят по проект за създаване на многопотребителска/многозадачна ОС – MULTICS. Тя е базис за разработката на UNIX. М. Желева

29. Примери за многозадачни ОС • Първата ОС, в която е реализирана многозадачност е UNIX. Операционната система разделя ресурсите на компютъра между няколко едновременно изпълняващи се задачи. Такива операционни системи са UNIX, LINUX, Windows NT, Mac OS, OS/2. М. Желева

30. Форми на многозадачност Различават се две форми на многозадачност: • Разпределената многозадачност се контролира от ОС. ОС дава определено време на процеса (програмата) да приключи със задачата си. • Кооперативната многозадачност се реализира, когато на приложението, стартирано от ОС, се дават пълни права да използва 100% от процесора. В този случай, ако друга програма изиска процесорно време, то няма да и бъде предоставено. М. Желева

31. Литература: • Лилян Николов, Операционни системи, Изд. Сиела, 5-то издание • Симеонов С., Катъров П., Съвременни компютърни комуникации. АПН 2002. М. Желева

32. БЛАГОДАРЯ ЗА ВНИМАНИЕТО! М. Желева