Основы теории операционных систем

1.

[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ЛЕКЦИЯ 2. ПЛАН ЗАНЯТИЙ:
ВОПРОС 2: ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ
ВОПРОС 3: КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 4: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ

2.

[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
[ЛЕКЦИЯ 2]
ЛИТЕРАТУРА
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная литература:
1. Олифер, В.Г.Сетевые операционные системы: Учебник [Текст] /
В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. – СПб.: Питер, 2002. – 544 с.: ил.
2. Таненбаум, Э. Современные операционные системы. 2-е изд.
[Текст]/Э. Таненбаум. – СПб.: Питер, 2004. – 1040 с.:ил.
СЛАЙД 2 ИЗ 22

3.

[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
[ЛЕКЦИЯ 2]
ЛИТЕРАТУРА
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Дополнительная литература:
1. Вильям, Столлингс Операционные системы. 4-е изд. [Текст] / В.
Столлингс – Москва: Вильямс, 2004. – 848 с.: ил.
2. Гордеев, А. В. Операционные системы. 2-е изд. : Учебник для
вузов [Текст]/А. В. Гордеев – СПб.: Питер, 2009. – 416с.:ил.
СЛАЙД 3 ИЗ 22

4.

[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
[ЛЕКЦИЯ 2]
ВОПРОС 2: ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА – это базовый комплекс
взаимосвязанных программ, предназначенный для
управления ресурсами компьютера и
обеспечивающий пользователям и приложениям
удобный интерфейс для работы с ЭВМ.
ОПЕРАЦИОННАЯ СРЕДА – это набор
соответствующих интерфейсов, необходимых
программам и пользователям для обращения к ОС
с целью получения определенных сервисов.
СЛАЙД 4 ИЗ 22

5.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 2: ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ
Функции
операционной системы
Менеджер ресурсов
Виртуальная
(расширенная) машина
Процессоры
Оперативная память
Диски
Пользователи
Сетевые устройства
Принтеры
Данные
Приложения
Виртуальная
машина
Аппаратура
ЭВМ
процессы
СЛАЙД 5 ИЗ 22

6.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 2: ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ
Общая структура компьютерной системы и местоположение в ней
операционной системы
пользователь
Текстовый редактор
Компиляторы
Web-браузер
Интерпретаторы
пользователь
Аудиоплеер
Редакторы
Уровень
приложений
Системный
уровень
Операционная система
Машинный язык
Микроархитектура
Аппаратный
уровень
Физические устройства
СЛАЙД 6 ИЗ 22

7.

[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
[ЛЕКЦИЯ 2]
ВОПРОС 2: ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ
Сетевая
операционная система
Совокупность операционных
систем отдельных
компьютеров, составляющих
сеть
Операционная система
отдельного компьютера
способного работать в сети
СЛАЙД 7 ИЗ 22

8.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 2: ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ НАЗНАЧЕНИЕ
Сетевая
операционная система
При доступе к файлу в сетевой ОС
пользователь должен знать имя
файла, компьютер, на котором
находится файл, и сетевой способ
доступа к информации в файле.
Распределенная
операционная система
При доступе к файлу в распределенной
ОС пользователь должен знать точное
физическое расположение файла на
диске.
СЛАЙД 8 ИЗ 22

9.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[ЛЕКЦИЯ
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 3: КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Классификация ОС
По особенностям
управления
ресурсами
По особенностям
аппаратных
платформ
По особенностям
областей
использования
По особенностям
построения ядра
СЛАЙД 9 ИЗ 22

10.

[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 3: КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Классификация ОС
По особенностям
управления
ресурсами
По особенностям
аппаратных
платформ
По особенностям
областей
использования
По особенностям
построения ядра
Поддержка многозадачности
Характер многозадачности
Поддержка многопотоковости
Поддержка
многопользовательского режима
Поддержка многопроцессорности
СЛАЙД 10 ИЗ 22

11.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 3: КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Классификация ОС
По особенностям
управления
ресурсами
По особенностям
аппаратных
платформ
По особенностям
областей
использования
По особенностям
построения ядра
Персональных компьютеров
Миникомпьютеров
Мэйнфреймов
Кластеров
Сетей ЭВМ
СЛАЙД 11 ИЗ 22

12.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 3: КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Классификация ОС
По особенностям
управления
ресурсами
По особенностям
аппаратных
платформ
По особенностям
областей
использования
По особенностям
построения ядра
Системы пакетной обработки
Системы разделения времени
Системы реального времени
СЛАЙД 12 ИЗ 22

13.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 3: КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Классификация ОС
По особенностям
управления
ресурсами
По особенностям
аппаратных
платформ
По особенностям
областей
использования
По особенностям
построения ядра
Монолитное ядро
Могослойное ядро
Микроядро
Экзоядро
СЛАЙД 13 ИЗ 22

14.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 3: КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Многозадачность
Системы пакетной обработки
Критерием эффективности является
решение максимального количества
задач в единицу времени
Системы разделения времени
Критерием эффективности является
обеспечение удобства работы
пользователей
Пакет заданий
СЛАЙД 14 ИЗ 22

15.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 4: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Первое поколение (1945-1955): электронные лампы и коммутационные панели
Характеристика периода
Элементная база ЭВМ – электронные лампы.
Операционные системы отстутствуют.
Программирование выполняется на машинном
языке путем изменения конфигурации
перемычек на коммутационной панели (с 50-х
годов стали использоваться перфокарты).
Один персонал участвовал в проектировании,
разработке и программировании
вычислительной машины.
ЭВМ используется для прямых вычислений
(расчет таблиц логарифмов, синусов).
ЭВМ первого поколения БЭСМ -2
СЛАЙД 15 ИЗ 22

16.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 4: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Первое поколение (1945-1955): электронные лампы и коммутационные панели
СЛАЙД 16 ИЗ 22

17.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 4: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Второе поколение (1955-1965): транзисторы и системы пакетной обработки
Характеристика периода
Элементная база ЭВМ – транзисторы.
Основные ЭВМ периода:
IBM 7090 (1959 год);
IBM 1401 (1959 год);
БЭСМ-6 (1966).
Появление алгоритмических языков (LISP,
COBOL, ALGOL-60, PL-1).
Появление компиляторов.
Появление систем пакетной обработки.
Четкое разделение персонала на
проектировщиков, сборщиков, операторов и
программистов.
ЭВМ второго поколения IBM7090
ЭВМ второго поколения IBM1401
СЛАЙД 17 ИЗ 22

18.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 4: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
BESYS (Bell Operating System) – первая операционная система.
Характеристика BESYS
Разработчик - В. А. Высотский.
Компания - AT&T Bell Labs.
Платформа – IBM 7090, IBM 7094.
Год разработки – 1957.
Назначение – обеспечение возможности ввода
базовых команд, эффективное выполнение
большого количества задач, сокращение времени
на ввод данных и расчеты
Виктор Александрович Высотский
СЛАЙД 18 ИЗ 22

19.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 4: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Третье поколение (1965-1980): интегральные схемы и многозадачность
Характеристика периода
Элементная база ЭВМ – интегральные схемы.
Создание программно совместимых семейств
ЭВМ (IBM/x, PDP, ЕС, CM).
Появление мини-ЭВМ (PDP).
Появление полноценных операционных систем.
Многозадачность (мультипрограммирование).
Поддержка нескольких процессоров.
Реализация файловых систем.
Виртуальная память и спулинг.
Разграничение прав доступа.
Работа в сети.
ЭВМ третьего поколения IBM/360
СЛАЙД 19 ИЗ 22

20.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 4: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Системы пакетной обработки
II
BESYS
BESYS
(AT&T
(AT&T Bell
Bell Labs)
Labs)
III
OS/360
OS/360
(IBM)
(IBM)
Системы разделения времени
MULTICS
MULTICS
(M.I.T.,
(M.I.T., Bell
Bell Labs,
Labs, General
General Electric)
Electric)
CTSS
CTSS
(M.I.T.)
(M.I.T.)
TSS/360
TSS/360
(IBM)
(IBM)
Основные разработчики:
Фернандо Корбато (гл. проекта)
Кен Томпсон
Денис Ритчи.
Платформа – Honeywell, GE-645.
Язык разработки – PL/I.
UNICS
UNICS (Uniplexed
(Uniplexed Information
Information and
and Computing
Computing Service)
Service)
Год разработки – 1965.
(Bell
(Bell Labs)
Labs)
Особенности:
Виртуальная память.
Многоуровневая защита.
Централизованная файловая
система.
Сайт – www.multicians.org
СЛАЙД 20 ИЗ 22

21.

[ЛЕКЦИЯ 2]
[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
ВОПРОС 4: ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Четвертое поколение (Средина 70-х – наши дни): персональные компьютеры
Характеристика периода
Элементная база ЭВМ – БИС, СБИС.
Значительное снижение стоимости и размеров
ЭВМ.
Появление большого количества различных
платформ ЭВМ как специализированных, так и
общего профиля.
Появление микропроцессоров и персональных
компьютеров.
Появление открытой архитектуры ПК.
Появление и развитие большого количества
операционных систем.
Появление графического интерфейса
пользователя (GUI).
Разработка стека сетевых протоколов
ЭВМ четвертого поколения
СЛАЙД 21 ИЗ 22

22.

[РАЗДЕЛ 1] ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
[ЛЕКЦИЯ 2]
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ
1.
2.
Понятие операционной системы
Функции операционной системы
СЛАЙД 22 ИЗ 22