История, назначение, функции и виды операционных систем (урок № 1)

1.

Урок №1
История, назначение, функции
и виды операционных систем

2.

Операционная система (ОС, OS, operating system) — это набор программ,
обеспечивающих работу компьютера или другого устройства и взаимодействие с
ним пользователя.
Любые компьютеры, будь то ПК, ноутбуки, смартфоны или планшеты, состоят из
двух групп компонентов:
• Аппаратной части — процессора, оперативной памяти, клавиатуры,
компьютерной мыши и так далее.
• Программного обеспечения — системного и прикладного софта.
Чтобы они понимали друг друга, а пользователь мог взаимодействовать с
устройством (запускать приложения), необходим посредник — операционная
система.

3.

4.

функции
создаёт удобный для пользователя
интерфейс
•стандартизирует доступ к устройствам
ввода и вывода, например к клавиатуре
и дисплею
•координирует распределение ресурсов
между запущенным программным
обеспечением
ОС
•выполняет запросы софта к аппаратной
части
•фиксирует ошибки и проводит
их отладку
•обеспечивает многозадачность
программ

5.

Компоненты операционной системы
Операционная система представляет собой многослойную
структуру, в центре которой находится ядро. Поверх него
располагаются драйверы и службы, а оболочкой выступает
пользовательский интерфейс

6.

Ядро
• Это основа операционной системы. Ядро представляет собой
часть программного обеспечения, работающую напрямую
с компонентами компьютера. Также оно отвечает за управление
процессами, памятью компьютера, файловой системой,
обработку входных и выходных данных.
• Ядра бывают монолитными и модульными. Во-первых все
инструменты, необходимые для работы, находятся внутри
одной программы. Например, такое ядро использовалось
в DOS. Но сейчас монолитных ядер почти не осталось, так как
все операционные системы перешли на модульную архитектуру.
• В модульном ядре все компоненты разделены на небольшие
блоки, которые работают независимо друг от друга. Такая
структура более стабильна, так как ошибки в одном компоненте
не приводят к остановке всей системы. ОС с модульными
ядрами в свою очередь бывают двух видов: с микроядрами, как,
например, QNX и Symbian, и монолитные с подгружаемыми
модулями — Windows и Linux.

7.

Драйверы
Это программное обеспечение, благодаря которому
операционная система работает с подключённым
в устройстве «железом». Без драйверов она не узнает, что
могут делать видеокарта, клавиатура, принтер и другие
комплектующие и как правильно отправлять к ним запросы.

8.

Пользовательский интерфейс
Графический интерфейс (GUI) представляет
собой визуальную среду с кнопками,
иконками, меню и диалоговыми окнами.
Именно он используется по умолчанию в
Windows, macOS, Android, iOS и средах рабочих
столов Linux.
Командный интерфейс (CLI) использовался в
DOS, а сейчас реализован в виде терминала в
Linux и macOS и командной строки в Windows,
в которых пользователь вводит команды с
клавиатуры. CLI даёт возможность гибко
управлять системой, используя функции и
скрипты. Его чаще всего используют
разработчики и системные администраторы.

9.

Виды операционных систем
По разрядности
• 32-битные (x32). Адресуют до 4 ГБ оперативной памяти и могут
запускать программы, написанные только под 32-битную
систему.
• 64-битные (x64). Ограничение по оперативной памяти — до 16
ТБ. Такие ОС поддерживают 64-битные программы, а 32-битные
запускают через эмулятор.

10.

Виды операционных систем
По типу лицензии
• Коммерческие. Это платные ОС, которые лицензируются за
деньги. Как правило, у них закрытый исходный код, который
принадлежит конкретной компании. Например, Windows от
Microsoft или macOS от Apple.
• Свободно распространяемые. Бесплатные для пользователей, но
могут включать платную поддержку. Например, как у продуктов
Red Hat или Canonical.

11.

Виды операционных систем
По области применения
• Серверные операционные системы используются на серверах.
Они включают в себя инструменты для обмена данными между
компьютерами через сетевые соединения. Такими ОС являются
Windows Server и Unix-системы для серверов.
• Клиентские — системы для использования на автономных
компьютерах или устройствах, подключённых к серверам.
К примеру, Windows 11, macOS 14.3 или Ubuntu Linux.
• Мобильные операционные системы разработаны для
смартфонов и планшетов. Они позволяют работать
с мобильными приложениями, управлять настройками сотовой
сети и энергопотреблением. К ним относят Android и iOS.

12.

История развития операционных
систем
История развития операционных систем насчитывает около
70 лет. За это время простейший набор заданий
для мейнфреймов, написанный на перфоленте,
эволюционировал в то, что сейчас мы видим на экране
компьютера или смартфона.
Всю историю можно разделить на три этапа.

13.

Первый этап (1955–1965 годы)
История операционных систем начинается
в 1955 году, когда инженер General Motors
Роберт Л. Патрик и программист North
American Airlines Оуэн Мок разработали
для IBM 704 GM-NAA I/O. Её иногда
называли системой ввода — вывода.
GM-NAA I/O позволяла мейнфрейму
автоматически выполнять задания по
проведению сложных математических
вычислений. Их результаты выводились на
подключённый принтер. Благодаря этому
операторы мейнфрейма могли проводить
вычисления без постоянной смены
специальных плат.

14.

Второй этап (1965–1980 годы)
В 1969 году в исследовательской лаборатории Bell Labs разработали ОС
Unix. Она — основа современных операционных систем.
Unix поддерживала язык C и протокол TCP/IP. Это первая ОС, которую
можно было установить на сервер. К ней могли подключиться компьютерыклиенты, позволяя одновременно работать нескольким пользователям.

15.

В 1973 году компания Xerox
разработала первую операционную
систему с графическим интерфейсом
— Alto OS. В ней была реализована
оконная система с различными
типами элементов управления,
такими как кнопки, поля ввода и
списки.
Так как Alto OS работала только на
компьютерах Xerox Alto, которые
были дорогими, она использовалась
только внутри самой компании Xerox
и в некоторых университетах.

16.

Третий этап (1980 — настоящее
время)
В это время появляются
персональные компьютеры,
доступные не только
корпорациям и университетам,
но и обычным пользователям.
В 1984 году компания Apple
выпускает первую систему для
своих Macintosh под
названием System 1, созданную
на основе Alto OS.
С её помощью Стив Возняк
планировал избавить
пользователей от сложности
существующих ОС и вывести
компьютеры компании
на массовый рынок.

17.

Microsoft старалась не отставать и в 1985 году выпустила Windows 1.0.
Операционная система не была инновационной, а представляла собой
графическую оболочку для MS-DOS, предыдущего продукта, созданного для
компании IBM.

18.

• В 1991 году в игру
включается
независимый
разработчик Линус
Торвальдс. На основе
Unix он создаёт
собственную
операционную
систему Linux и выклад
ывает её в открытый
доступ.

19.

GNOME — первый графический интерфейс для Linux Red
Hat

20.

• Операционные системы для
смартфонов развивались
параллельно. С 1998 года
разрабатывалась Symbian —
ОС для Nokia, а с 1999 года —
BlackBerry OS для BlackBerry
от компании RIM.
• Из современных мобильных
операционных систем первой
в 2007 году появилась iOS,
созданная на ядре Linux
компанией Apple.
• Инноваций было немного:
первый мультитач
в мобильном устройстве,
виртуальная клавиатура,
синхронизация с iTunes
и браузер Safari. Главное
преимущество той iOS —
стабильная работа благодаря
разработке под один
конкретный девайс.

21.

• Главным конкурентом iOS
стала разработанная
в 2008 году Android OS.
Её выпустила компания Android
Inc., которую позже приобрёл
Google. Эта система также
создана на ядре Linux,
но распространяется
с открытым исходным кодом.
• Основное отличие Android
от конкурентов — возможность
кастомизации дизайна
и настроек на любом
устройстве. Первая версия
ОС вышла на смартфоне HTC
Dream.

22.

Популярные операционные
системы
С момента разработки первой операционной системы прошло
больше 60 лет. Было выпущено огромное количество разных ОС,
но к сегодняшнему дню популярность обрели продукты компанийгигантов и модификации операционных систем с открытым исходным
кодом.

23.

Windows. Знакомая
большинству
операционная система
с многолетней историей.
Её главные
преимущества — это
дружелюбный
интерфейс, обширная
совместимость
с программами, играми
и периферией. Это
сделало её самой
популярной системой
среди пользователей
ПК и ноутбуков. Но она
является платной,
закрытой
и требовательной

24.

macOS — ОС для Macbook и iMac. Компания Apple постаралась над
архитектурой своей «оси» и максимально оптимизировала её под
используемые комплектующие. В первые годы macOS преимущественно
выбирали специалисты творческих профессий — видеомонтажёры,
журналисты и другие, — но сейчас многие покупают устройства компании
из-за их стабильной работы и личных предпочтений к дизайну.
Любителям тонкой настройки операционной системы и инструментов с
открытым исходным кодом подойдут бесплатные Linux-подобные ОС. В
них удобно администрировать серверы, работать с базами данных и
вообще делать всё то же самое, что и в Windows и macOS.

25.

Домашнее задание
Составить таблицу с преимуществами и недостатками каждой ОС и
её ценовую политику. Прикрепить Гугл. Документ в журнал