Это сложная система, состоящая из большого количества различных специализированных блоков-узлов, называемых комплектующими.
Например, блок электропитания преобразует переменное сетевое напряжение 220 Вольт в ряд постоянных, необходимых для функционирования компонентов; видеокарта обрабатывает изображения и выводит их на экран монитора; центральный процессор занимается вычислениями и пр. Другими словами, вычислительная система представляет собой набор аппаратных комплектующих, объединенных в единое устройство. Чтобы согласовывать работу всех узлов, необходимы операционные системы. Важный момент: на компьютер может быть установлена любая из них (с учетом разрядности и других требований).
Для упрощения понимания термина «операционные системы» можно воспользоваться аналогией с человеком: аппаратная часть компьютера - это тело; управляющие программы - это нервная система и мозг с набором рефлексов; а программа-приложение представлена мыслью, намерением, идеей. Образуется командная иерархия: мысль - рефлексы - тело (действие). Разумеется, данное пояснение верно лишь с оговорками, зато позволяет «на пальцах» объяснить, что такое операционные системы. Фактически, они представляют собой своеобразный буфер между программой, комплектующими и пользователем.
Никакое приложение не может выполняться вне операционной системы. Даже на заре когда в Windows, Linux, Mac OS работа была возможна благодаря DOS. Кстати, эта аббревиатура расшифровывается как дисковая операционная система.
По способу работы все подобные решения можно разделить на три группы: реального времени, с разделением, пакетных задач. В первых допускается вмешательство пользователя (или внешних сигналов) в процесс выполнения расчетов. Соответственно, результат изменяется. Разделение времени предполагает выполнение нескольких задач, но с быстрым переключением процессора между ними, что создает иллюзию непрерывности. Вмешательство также возможно. А вот пакетная обработка заключается в формировании списка заданий и отправки их на выполнение. Корректировать данные можно лишь в промежутках между пакетами.
Любая операционная система обеспечивает три вида взаимодействия: пользователя и приложения, программ и аппаратных компонентов, потоков данных между собой. Для удобства пользователя был создан графический интерфейс - набор интуитивно понятных картинок-пиктограмм, работая с которыми, человек формирует команды для системы (в автоматическом «прозрачном» режиме). Все современные решения - именно графические. К ним относится семейство Windows, Linux и операционная система Apple. Работа посредством сейчас чаще всего реализуется в виде дополнения. Исключение - узкоспециализированные устройства.
Так как большинству пользователей совершенно не интересно, как именно работает установленная на компьютере операционная система, то выбор осуществляется, прежде всего, по удобству взаимодействия с интерфейсом. Он отличается не только внешним видом, но и языком. Так, русская операционная система более популярна в странах бывшего Союза.
Функционирование электронно-вычислительных машин невозможно без координирующих программ. Современный компьютер объединяет целый ряд разных устройств, для слаженной работы которых необходим центр управления. Например, видеокарта обрабатывает изображения, центральный процессор проводит вычисления, монитор отображает информацию, привод считывает данные с компакт-диска и т.д. Такими координаторами и управляющими, согласующими функционирование всех узлов и комплектующих, являются операционные системы.
Для дополнительной иллюстрации функции операционной системы можно сравнить аппаратные комплектующие компьютера с телом, управляющий комплекс – с мозгом и нервной системой. Операционная система задействована во всех процессах компьютера и обеспечивает взаимодействие массивов данных на уровне вычислений, вычислительных программ и аппаратных компонентов, а также пользователя и программного приложения.
Все современные интерфейсы являются графическими решениями и разработаны так, чтобы пользователь интуитивно понимал алгоритм взаимодействия. Различают три основных категории таких решений: категория реального времени, категория с разделением и категория пакетных задач. Системы первой категории допускают участие пользователя в процессе вычислений. Решения категории с разделением предполагает переключение процессора от выполнения одной задачи к выполнению другой. Такое быстрое переключение позволяет обрабатывать несколько заданий в режиме виртуальной непрерывности. При этом пользователь также может вмешаться в процесс. В решениях последней категории доступ пользователя к процессам запрещен. Компьютер самостоятельно формирует перечень заданий и отправляет их пакетами на вычисление. Вносить изменения в данные можно лишь в промежутках между отправками таких пакетов.
Графический интерфейс
Пользователь вводит свои команды для системы с помощью графических символов – пиктограмм. Собственно, весь интерфейс и представляет собой набор графических символов, формирующих понятную для человеческого восприятия систему управления. Все современные операционные системы являются графическими решениями, и их популярность напрямую зависит от того, насколько легки они в управлении.
Безусловно, существуют операционные системы с текстовым вводом подобно тем, которые существовали на заре приборостроения. Но такие системы используются, в основном, для узкоспециализированных применений и, как правило, в промышленности и научных исследованиях. То есть в тех случаях, когда пользователь является экспертом и готов к освоению специальных инструментов.
5.1. Для чего предназначена операционная система
Компьютер – это сложное устройство, состоящее из большого количества комплектующих. Сам он ничего не делает; чтобы заставить его работать, необходима программа, представляющая собой набор процессорных команд, – операционная система.
Главными составляющими ОС являются ядро, системные утилиты, драйверы и графическая оболочка. Каждый программный элемент выполняет свою функцию и следит, чтобы сохранялась стабильность работы операционной системы в целом.
Современные операционные системы являются многозадачными, то есть пользователь может запускать одновременно несколько приложений, наблюдая результат выполнения каждой из них. Это возможно благодаря конструкции ОС и функциональности современных процессоров – не зря операционные системы пишутся для процессора, а не наоборот. Современный процессор представляет собой не одноядерное, а двухъядерное и даже четырехъядерное решение, что увеличивает его производительность во много раз. Этим пользуется операционная система, оптимально распределяя ресурсы процессора между всеми запущенными процессами.
Главными характеристиками операционной системы являются стабильность ее работы и устойчивость к различным угрозам – внешним (вирусам) и внутренним (аппаратным сбоям и конфликтам). Сегодня выпускается два типа операционных систем – серверные и однопользовательские. Первые представляют собой серьезную программную реализацию, поскольку содержат механизмы, с помощью которых контролируются отношения и поддерживается локальная сеть. Вторые – облегченные, могут работать как автономно, так и в составе сети, подчиняясь ее правилам.
Из книги Видеосамоучитель монтажа домашнего видео в Adobe Premiere Pro CS3 автора Днепров Александр ГОперационная система Устойчивая работа программы Premiere Pro гарантируется на компьютере с инсталлированной операционной системой Microsoft Windows XP с установленным пакетом исправлений Service Pack 2 или выше или Microsoft Windows
Из книги Советы по Delphi. Версия 1.0.6 автора Озеров ВалентинОперационная система Буфер обмена Просмотр буфера обмена Пример на основе простого модуля-класса, осуществляющего просмотр буфера обмена.unit ClipboardViewer;interfaceuses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs;type TForm1 = class(tform) procedure FormCreate(Sender: TObject); procedure FormDestroy(Sender:
Из книги Windows Vista автора Вавилов СергейОперационная система Операционная система (ОС) – это комплекс программ, обеспечивающих пользовательский интерфейс, ввод и вывод информации, работу с файлами, выполнение прикладных программ, подключение компьютера к сети и координацию работы аппаратных средств. Помимо
Из книги Искусство программирования для Unix автора Реймонд Эрик Стивен15.1. Операционная система, дружественная к разработчику За операционной системой Unix давно закрепилась репутация хорошей среды для разработки программ. Она хорошо оснащена инструментами, написанными программистами для программистов. Данные инструменты автоматизируют
Из книги 300 лучших программ на все случаи жизни автора Леонтьев Виталий ПетровичОперационная система
Из книги Лучшие программы для Windows автора Леонтьев Виталий ПетровичОперационная система
Из книги Интернет – легко и просто! автора Александров ЕгорОперационная система В 99 случаях из 100 это будет Windows (да простят меня любители Linux). Оставшийся один случай приходится на профессиональных программистов, работающих в Linux, и ярых ненавистников Билла Гейтса (которые в большинстве своем все равно втихаря пользуются его
Из книги ПК без напряга автора Жвалевский Андрей ВалентиновичОперационная система Windows Vista Операционная система – это программа, которая позволяет работать другим программам. Если провести аналогию с юриспруденцией, то операционная система – это Конституция, а остальные программы – законы и подзаконные акты. Чтобы закон
Из книги Домашний компьютер автора Кравцов РоманГлава 2 Операционная система MS Windows ХР
Из книги Ноутбук для начинающих. Мобильно, доступно, удобно автора Ковалевский Анатолий ЮрьевичОперационная система Существует несколько вариантов той большой программы, называемой операционной системой, которая будет управлять работой мобильного компьютера:> Windows XP – самый надежный и стабильный вариант. Если же хочется красивостей из Windows Vista, то это легко
Из книги Язык Си - руководство для начинающих автора Прата СтивенОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА UNIX. Переключение вывода Предположим, вы осуществили компиляцию программы ввод-вывод4 и поместили выполняемый объектный код в файл с именем getput4. Затем, чтобы запустить данную программу, вы вводите с терминала только имя файла getput4и программа
Из книги Мир InterBase. Архитектура, администрирование и разработка приложений баз данных в InterBase/FireBird/Yaffil автора Ковязин Алексей НиколаевичОперационная система UNIX Waite Mitchell, Martin Don and Praia Stephen , UNIX Primer Plus, Howard W. Sams and Company, Inc., 1983.Эта книга - легко читаемое введение в операционную систему UNIX. В неe включены некоторые мощные расширения этой системы, реализованные в Калифорнийском университете (Беркли).
Из книги Компьютер – это просто! автора Алиев ВалерийОперационная система Все перечисленные компоненты для написания примеров были установлены на одном компьютере, работающем под управлением Windows NT4 Service Pack 5, Internet Explorer
Из книги Ноутбук [секреты эффективного использования] автора Пташинский ВладимирГлава 2 Операционная система Windows Рабочее место Ярлыки и папки Окна Файлы Работа с файламиВаш компьютер работает под управлением операционной системы Windows. Вообще говоря, различные версии Windows (95, 98, 2000, Me, XP…) отличаются друг от друга. Но главное их достоинство –
Из книги Как приручить компьютер за несколько часов автора Ремнева ИринаПредустановленная операционная система На ноутбуки, построенные на платформе РС, обычно предустанавливают одну из трех операционных систем: DOS, Linux или Microsoft Windows. Все три варианта (разумеется, мы говорим только о лицензионных компьютерах и операционных системах!) имеют
Из книги автораОперационная система Что такое «операционная система»? Название настораживает. Не успев начать изучение компьютера, уже пора заботиться о здоровье? Да еще таким способом?Спокойно, врачи нам не нужны.Для того чтобы в нашем железном друге было все в порядке и
И действительно, что это такое? Для определения давайте обратимся к Википедии. Вот что там написано: «Операционная система — комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны - предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений. Это определение применимо к большинству современных операционных систем общего назначения». Если говорить более простым языком, то это специальная программа для компьютера, ноутбука или другого устройства, с помощью которой вы сможете управлять этим самым устройством. Можно сказать, ОС — это мост между человеком и его ПК.
Функции работы ОС
- На самом деле функций этих великое множество, поэтому я расскажу о наиболее важных из них. Итак, операционная система:
- Позволяет исполнять запросы команд
- Загружает программы в оперативную память и выполняет их
- Обеспечивает пользовательский интерфейс
- Предоставляет доступ к различным устройствам, включая периферийные
- Управляет оперативной памятью, а также доступом к различного вида носителям
- Разграничивает доступ процессов к ресурсам
- Взаимодействует между рабочими процессами
- Обеспечивает многопользовательский режим между различными пользователями
- Обеспечивает выполнение многозадачности
Кстати, интересный факт. В большинстве бытовых приборов, многих телефонах, автомобилях и т.д. ОС не используется. Она просто не нужна устройству, которое выполняет всего несколько простых действий. Для этого используются специальные микрокомпьютеры, которые могут обходится самостоятельно, запуская тот или иной вид программы.
Виды операционных систем
В рамках данной статьи также хотелось бы немного рассказать о самых популярных операционных системах на сегодняшний день. И начну я, пожалуй, с наиболее популярной из них.
Windows
Нет на свете человека, который не знал бы о Windows — операционной системе компании Microsoft, первый запуск которой состоялся еще в 1985 году. На сегодняшний день на рынке наибольшей популярностью пользуются Windows 7 и Windows 8.
К сожалению, популяризация имеет несколько больших минусов, один из которых — огромнейшее количество вирусов и троянов, созданных специально под «Виндовс». Трояны зачастую очень опасны, поскольку не только влияют на работу ПК в целом, но и могут воровать ценные данные.
Впрочем, у Windows куда больше плюсов. Например, для нее существует такое количество всевозможных программ и игр, опробовать даже десятую часть из которых не получится за всю жизнь.
Apple Mac OS X
Вторая по популярности операционная система в мире, занимает чуть более пяти процентов рынка по данным на 2011 год. Стоит отметить, что именно в Mac OS началась популяризация графического интерфейса пользователя в том виде, в котором мы видим его сейчас.
Mac OS была разработана под началом великого Стива Джобса, однако всегда находилась в тени Windows. Это связано еще и с тем, что ось устанавливалась исключительно на компьютеры Apple, хотя сегодня ее можно установить на любой ПК.
Одним из плюсов является относительно неплохая защита от вирусов, так как для этой ОС их крайне мало. И все же они есть.
Linux
Это общее название Unix-подобных операционных систем, которые основаны на одноименном ядре. Поскольку ядро представляет из себя открытое программное обеспечение, то какой-то официальной версии Linux нет и никогда не было — распространяется ПО в виде сборок и всегда только бесплатно.
Несмотря на то, что данная ось распространяется бесплатно, по последним прикидкам ее разработка обошлась в несколько миллиардов долларов, хотя дорабатывалась операционная система исключительно руками энтузиастов.
Linux пользуется неплохой популярностью как у пользователей, так и у различных компаний, в том числе государственных.
Android
А это — мобильная операционная система, созданная для планшетов, смартфонов, нетбуков и т.д. Ныне принадлежит интернет-гиганту Google, до этого разрабатывалась одноименной компанией.
По состоянию на текущий момент принадлежит более 70% рынка мобильных устройств. Это лидер, равных которому просто нет — именно на Android выпускается наибольшее число смартфонов и планшетов.
iOS
Операционная система используется исключительно на мобильных гаджетах компании Apple. Была разработана в 2007 году. Показали ее значительно раньше, нежели Android, поэтому если бы ось можно было устанавливать на устройства других компаний, возможно, сегодня она была бы намного популярнее Android.
Что такое операционная система, зачем она нужна? Достаточно часто можно услышать подобные вопросы от начинающих пользователей. Дать четкий и однозначный ответ очень сложно. В сущности, это комплекс программ, который обеспечивает аппаратным ресурсам ПК работу в соответствии с требованиями пользователя. То есть данный элемент позволяет оживить груду железа и сделать из нее вполне боеспособный механизм.
Основа
Для того чтобы получить ответ на вопрос о том, что такое операционная система, постараемся выяснить, что у большинства таких программных элементов есть общего. В первую очередь стоит выделить загрузочную запись накопителя. На английском его название звучит как "Boot Record". Именно эта запись указывает компьютеру на то место, с которого должна быть загружена ОС. Второй обязательный компонент для любого ПО подобного класса - это базовая система организации ввода/вывода. В оригинале ее название - BIOS. Данный компонент хранит информацию о составе аппаратного обеспечения компьютера и выполняет низкоуровневые тесты, результаты которых в обязательном порядке передаются ОС.
Состав современной операционной системы
В состав устаревшей операционной системы от компании Microsoft под названием MS-DOS входило всего 5 файлов в базовом исполнении:
- IO.SYS - этот файл организовывал работу с периферийными устройствами, то есть обеспечивал обмен информацией между ПК и внешним миром.
- MSDOS.SYS - системное ядро операционной системы.
- COMMAND.COM - это командный процессор, которых хранил внутри себя все базовые команды этой ОС.
- CONFIG.SYS - конфигурационный файл, с помощью которого загружались все вспомогательные драйвера
- AUTOEXEC.BAT - файл, который загружал прикладное программное обеспечение.
Несмотря на то, что со времени последнего релиза MS-DOS прошло много времени, состав современных таких продуктов не сильно изменился. Он только расширился и увеличился. С этой позиции можно дать следующий ответ на вопрос о том, что такое операционная система: это сердце программного комплекса любого электронно-вычислительного механизма.
Новые веянья
Современные смартфоны и планшеты по вычислительной мощности не сильно уступают персональным ЭВМ 10-летней давности. Такую революцию позволили реализовать мобильные операционные системы. Ведущие позиции на данном рынке занимают такие продукты, как Android и iOS. Именно под их управлением и работает большинство мобильных систем.
А может, две?
Некоторые пользователи для расширения кругозора, например, устанавливают несколько системных программ на второй ПК. Установка второй операционной системы делается намного проще, если это продукты одного разработчика. Очень легко инсталлировать и настроить на одном компьютере софт от Microsoft. Важно только ставить сразу более старую систему, а затем более свежую. Это позволит избежать многих проблем и значительно упростит процесс установки. Сложнее будет, если это комбинация продуктов разных производителей. Например, нужно установить Windows и Linux. Это непростая задача, которая имеет практическое решение.
Заключение
Что такое операционная система, зачем она нужна, что в нее входит? Это очень обширные вопросы, которым посвящено множество книг и статей. Для обычного пользователя это базовая среда компьютера, в которой он работает. А все, что выходит за эти рамки, должно касаться только специалистов, которые регулярно решают подобные проблемы.
