Mikä on käyttöjärjestelmä? Käyttöjärjestelmien tyypit. PC käyttöjärjestelmä

Mikä on käyttöjärjestelmä ja miten se ohjaa tietokonetta?

Käyttöjärjestelmä on joukko ohjelmia, jotka automatisoivat pääsyn tietokoneen laitteisto- ja ohjelmistoresursseihin.

Käyttöjärjestelmät (OS) ovat järjestelmäohjelmiston perusta. Ilman käyttöjärjestelmää pääsy nykyaikaisen tietokoneen laitteistoon ja ohjelmiin on täysin mahdotonta. Kaikki laitteistot ja ohjelmistot toimitetaan käyttäjälle vain välittäjän - käyttöjärjestelmän kautta (kuva 2.1).

Käyttäjä

käyttöjärjestelmä

Laitteisto ja tietokoneohjelmat

Riisi. 2.1

Tietojenvaihtotoimintojen varmistaminen käynnissä olevan ohjelman ja ulkoisten laitteiden välillä;

Epätyypillisten tilanteiden käsittely ohjelman toteutuksen aikana;

Valmiin ohjelman poistaminen RAM-muistista ja tilan vapauttaminen uuden ohjelman lataamista varten;

Ohjelmien ja tietojen tallennuksen ja haun järjestäminen ulkoisille tietovälineille; - käyttäjän ja käyttöjärjestelmän välisen vuorovaikutuksen järjestäminen - käyttäjän komentojen vastaanottaminen ja suorittaminen;

Erilaisten lisätoimintojen (huolto) suorittaminen, kuten levylaitteiden alustus, tietojen kopioiminen levylaitteelta toiselle ja joitain muita.

Käyttöjärjestelmän osat, jotka muodostavat perussyöttö-/tulostusjärjestelmän, tallennetaan yleensä tietokoneen pysyvään muistiin. Kaikki muut sen osat sijoitetaan levykkeelle, kiintolevylle tai laserlevylle, jota tässä tapauksessa kutsutaansysteeminen levy.

Käyttöjärjestelmän tulee olla toimintakunnossa koko tietokoneen toiminnan ajan. Käyttöjärjestelmän toiminta alkaa, kun tietokone käynnistetään, ja päättyy, kun se sammutetaan.

Kaikista järjestelmäohjelmista, joita tietokoneen käyttäjät joutuvat käsittelemään, käyttöjärjestelmät ovat erityinen paikka. Käyttöjärjestelmä ohjaa tietokonetta, ajaa ohjelmia, tarjoaa tietosuojan ja suorittaa erilaisia palvelutoimintoja käyttäjän ja ohjelmien pyynnöstä. Jokainen ohjelma käyttää käyttöjärjestelmän palveluita, ja siksi se voi toimia vain sen käyttöjärjestelmän hallinnassa, joka tarjoaa kyseiset palvelut sille. Siksi käyttöjärjestelmän valinta on erittäin tärkeä, koska se määrittää, mitä ohjelmia voit käyttää tietokoneessasi. Käyttöjärjestelmän valinta määrää myös työsi suorituskyvyn, tietojesi suojaustason, tarvittavan laitteiston jne.

Seuraavia käyttöjärjestelmiä käytetään useimmiten käyttäjien työasemina käytettävissä IBM PC-tyyppisissä tietokoneissa:

käyttöjärjestelmä MS DOS Microsoftilta tai sen kanssa yhteensopivat käyttöjärjestelmät - PC DOS IBM:ltä ja Novell DOS Novellilta jne. Kutsumme näitä käyttöjärjestelmiä yleisnimellä DOS;

Microsoftin Windows-käyttöjärjestelmä, tarkemmin sanottuna Windows-versiot 3.1 tai 3.11 tai Windows for Workgroups 3.11 (tämä on Windowsin laajennus, joka tukee vertaisverkkoja);

käyttöjärjestelmät Windows 95 ja Windows NT Workstation (versiot 3.51 ja 4.0), Windows 2000,Windows XPyrityksetMicrosoft;

OS/2 3.0 Warp -käyttöjärjestelmä IBM:ltä.

Mikä on Windows XP?

Tämä on Microsoftin käyttöjärjestelmä, josta alkaen yritettiin yhdistää kaksi aiemmin itsenäisesti olemassa olevaa versiota.Windows 9Xja N.T. Tämän projektin nimi oli alun perin Whisler, mutta se on nyt jakautunut kahteen linjaan, Windows XP:hen, joka korvaa W9x:n ja W2kPron, ja Windows.NET:iin, joka on suunniteltu korvaamaan kaikki NT-palvelimet. Nimestä riippumatta he ovat kaikki Windows 2000:n suoria jälkeläisiä ja Windows NT -linjan jatkajia. Tämä tosiasia määrittää Windows XP:n pääominaisuudet. Se on täysin 32-bittinen käyttöjärjestelmä, jossa on prioriteetti moniajo. Se perustuu samoihin periaatteisiin, joihin kaikki NT perustui.

Käyttöjärjestelmän käyttöliittymän pääelementitWindowsovat seuraavatesineitä: Työpöytä, ikkunat, kuvakkeet, pikakuvakkeet, painikkeet, paneelit, valikot, kansiot, sovellukset ja asiakirjat. Liitäntäobjekteihin kuuluvat myös kaikki tietokoneen laitteisto- ja ohjelmistoresurssit. Ja tietokonetta kokonaisuutena pidetään myös esineenä.

Työpöytä

KäyttöjärjestelmässäWindowskoko näyttöruutu nähty jonakinmalli asiantuntijan työpaikka, jonne on luotu tarvittava ympäristö tiedonkäsittelyyn, eräänlainen "työpöytäpinta", jolle "sijoitetaan" joitain asiakirjoja ja erilaisia työkaluja niiden kanssa työskentelyyn.

Kaikki muut käyttöliittymän elementit on jollain tavalla sidottu työpöytään. Se sisältää ikkunoita, kuvakkeita asiakirjoille, ohjelmille ja laitteille sekä erilaisia paneeleja, jotka sisältävät mitä tahansa kuvakeryhmiä (kuva 2.2).

Riisi. 2.2

Työpöydän alareunassa on rivi, joka koostuu "Käynnistä"-painikkeesta - päävalikosta, pikakäynnistyspaneelista, tehtäväpalkista, näyttöpaneelista.

Seuraavat objektit sijaitsevat työpöydällä (kuva 2.3):

Riisi. 2.3

Omat asiakirjat – sisältää käyttäjäasiakirjoja (kuva 2.4)

Kuva 2.4

Internet tutkimusmatkailija – sisältää ohjelman Internet-sivujen katseluun (kuva 2.5)

Riisi. 2.5

Tietokoneeni – näyttää luettelon levyistä ja lisätallennuslaitteista (kuva 2.6)

Riisi. 2.6

verkkoon – näyttää luettelon verkkoon kytketyistä tietokoneista (Kuva 2.7)

Riisi. 2.7

Kori – sisältää luettelon poistetuista objekteista (kuva 2.8)

Riisi. 2.8

Kun työskenteletWindowsXPnäyttötila vie yhden tai useammanikkunat- näytön suorakaiteen muotoiset alueet, joilla suoritetaan erilaisia toimintojaWindows-ohjelmat. Ikkunat näyttävät myös kyselyitäWindows-ohjelmat (kuten kuvissa 2.9 ja 2.10 esitetyt).

Riisi. 2.9

Riisi. 2.10

Monet ohjelmat voivat avata useita ikkunoita tarpeidensa mukaan: esimerkiksi dokumenttieditoriMicrosoftSanakäyttää erillistä ikkunaa jokaiselle muokattavalle asiakirjalle. Ohjelmaikkunat eroavat muista ikkunoista siinä, että ikkunan ylärivin (otsikon) keskellä ne näyttävät ohjelman nimen ja sen alapuolella valikkokohtien rivi.

Ikkunoiden lisäksi näytölläWindowsvoi olla läsnäkuvakkeita- ikkunan kuvakkeet. Monet ikkunatWindowsvoidaan "kutistaa" kuvakkeiksi tämä tehdään, kun vastaavaa ikkunaa ei tilapäisesti tarvita (kuvakkeet sijoitetaan yleensä näytön alareunaan). Ja kun ikkuna tulee uudelleen tarpeelliseksi, se voidaan heti "laajentaa" kuvakkeesta kaksoisnapsauttamalla kuvaketta.

Windowstarjoaa yksinkertaisia ja käteviä työkaluja ikkunoiden ja kuvakkeiden käsittelyyn: voit siirtää niitä, muuttaa useimpien ikkunoiden kokoa, pienentää ikkunoita kuvakkeiksi ja laajentaa kuvakkeita ikkunoiksi. Näillä työkaluilla voit käyttää näytön työtilaa tehokkaimmin.

Ikkuna Windows

Jokainen ikkunaWindowson ruudun suorakaiteen muotoinen alue. Yleensä ikkunan yläosassa onikkunan otsikkorivi. Otsikkorivin keskellä näkyy ikkunan nimi sekä mahdollisuus minimoida ja maksimoida (tai palauttaa sen koko) (Kuva 2.11).

Riisi. 2.11

Kutsumme otsikkopalkin aluetta, joka ei ole painikkeiden käytössäikkunan otsikko.

Huomaa, että sekä järjestelmävalikkopainike että pienennys- ja suurentamispainikkeet (tai palauta ikkunan koko) saattavat puuttua: ne ovat käytettävissä vain niissä ikkunoissa, joissa vastaavat toiminnot ovat järkeviä.

Valikkopalkki voi sijaita ikkunan otsikkorivin alla (kuva 2.12).

Riisi. 2.12

Vain pääohjelmien ikkunoissa on valikkopalkki, eikä ohjelmien omiin tarpeisiinsa avattavissa ns. dialogiikkunoissa ole valikkoa. Ikkunan oikealla puolella voi olla pystysuora vierityspalkki ja alareunassa vaakasuuntainen vierityspalkki. Jokin niistä (tai molemmat) saattaa puuttua (kuva 2.13).

Riisi. 2.13

Kun työskenteletWindowsNäytölle voi ilmestyä kolmenlaisia ikkunoita:

ohjelmaikkunat (niiden otsikko näyttää ohjelman nimen);

ohjelmien luomia niin sanottuja toissijaisia ikkunoita.

Esimerkiksi
- Asiakirjaeditorit - käsitellyt asiakirjat näytetään niissä,
  Graafiset editorit - kuvat,
  Ohjelmapäällikkö - ohjelmaryhmät jne.;

kyselyikkunat (kutsutaan joskus apuikkunoiksi).

Niitä käytetään yleensä joidenkin tietojen näyttämiseen lyhyen aikaa, tiettyjen käyttäjän toimien pyytämiseen, tietojen syöttämiseen jne. Kyselyikkunoita käsitellään tarkemmin seuraavassa luvussa. Ohjelmaikkunat eroavat toissijaisista ikkunoista ja kyselyikkunoista seuraavilla tavoilla:

ohjelmaikkunan ylärivin (otsikon) keskellä näkyy ohjelman nimi ja toissijaisessa ikkunassa on kuvaus pyynnössä näytettävästä tiedosta (esim. käsiteltävän asiakirjan nimi) ikkuna - pyynnön nimi;

Ohjelmaikkunan otsikkorivin alla on valikkopalkki, mutta toissijaisissa ikkunoissa ja kyselyikkunoissa ei ole valikkopalkkia;

Ohjelmaikkunoissa on yleensä pienennyspainikkeita, mutta kyselyikkunoissa ei yleensä ole pienennys- tai suurennuspainikkeita.

Kyselyikkunat näkyvät aina muiden ohjelmaikkunoiden päällä. Yleensä kun kehoteikkuna tulee näkyviin, tämän ohjelman käyttäminen ei ole mahdollista ennen kuin pyyntöön vastataan ja kehoteikkuna suljetaan. Kyselyikkunoiden kokoa ei yleensä voi muuttaa, eikä niissä ole pienennys- tai suurentamispainikkeita.

Työskentely kaikentyyppisten ikkunoiden kanssa hiirellä on melkein sama. Ja kun käytät näppäimistöä, muista, että siirtyminen ohjelmaikkunasta toiseen tapahtuu painamalla näppäinyhdistelmää ja toissijaisesta ikkunasta toiseen (sama ohjelma avaa) - painamalla (Ctrl +F6) (katso alla). Ohjelmaikkunan sulkeminen tapahtuu painamalla näppäinyhdistelmää (Alt + F4), toissijainen ikkuna - ja pyyntöikkuna - painamalla .

Mikä on käyttöjärjestelmä, miksi sitä tarvitaan? Melko usein voit kuulla samanlaisia kysymyksiä aloittelevilta käyttäjiltä. On erittäin vaikeaa antaa selkeää ja yksiselitteistä vastausta. Pohjimmiltaan tämä on sarja ohjelmia, jotka varmistavat, että PC:n laitteistoresurssit toimivat käyttäjän vaatimusten mukaisesti. Eli tämän elementin avulla voit elvyttää rautakason ja muuttaa sen täysin taisteluvalmiiksi mekanismiksi.

Perusta

Saadaksemme vastauksen kysymykseen, mikä käyttöjärjestelmä on, yritämme selvittää, mitä yhteistä useimmilla näistä ohjelmistoelementeistä on. Ensinnäkin kannattaa korostaa aseman käynnistystietuetta. Englanniksi sen nimi kuulostaa "Boot Record". Tämä merkintä osoittaa tietokoneen paikkaan, josta käyttöjärjestelmä tulee ladata. Toinen vaadittu komponentti mille tahansa tämän luokan ohjelmistolle on perussyöttö/tulostusorganisaatiojärjestelmä. Alkuperäisessä nimessä sen nimi on BIOS. Tämä komponentti tallentaa tietoja tietokoneen laitteiston koostumuksesta ja suorittaa matalan tason testejä, joiden tulokset välitetään välttämättä käyttöjärjestelmälle.

Modernin käyttöjärjestelmän kokoonpano

Microsoftin vanhentunut MS-DOS-käyttöjärjestelmä sisälsi vain 5 perustiedostoa:

IO.SYS - tämä tiedosto järjesti työn oheislaitteiden kanssa, eli se varmisti tiedonvaihdon tietokoneen ja ulkomaailman välillä.
MSDOS.SYS on käyttöjärjestelmän järjestelmäydin.
COMMAND.COM on komentoprosessori, joka tallentaa kaikki tämän käyttöjärjestelmän peruskomennot.
CONFIG.SYS - asetustiedosto, jonka kanssa kaikki apuohjaimet ladattiin
AUTOEXEC.BAT on tiedosto, joka latasi sovellusohjelmiston.

Huolimatta siitä, että MS-DOSin viimeisestä julkaisusta on kulunut paljon aikaa, nykyaikaisten tällaisten tuotteiden koostumus ei ole muuttunut paljon. Se vain laajeni ja kasvoi. Tästä asennosta voimme antaa seuraavan vastauksen kysymykseen, mikä käyttöjärjestelmä on: tämä on minkä tahansa elektronisen laskentamekanismin ohjelmistokompleksin sydän.

Uusia trendejä

Nykyaikaiset älypuhelimet ja tabletit eivät ole laskentateholtaan paljon huonompia kuin 10 vuoden takaiset henkilökohtaiset tietokoneet. Tämän vallankumouksen mahdollistivat mobiilikäyttöjärjestelmät. Johtavat asemat näillä markkinoilla ovat Androidin ja iOS:n kaltaisilla tuotteilla. Useimmat mobiilijärjestelmät toimivat heidän hallinnassaan.

Tai ehkä kaksi?

Jotkut käyttäjät esimerkiksi asentavat useita järjestelmäohjelmia toiselle tietokoneelle laajentaakseen näköalojaan. Toisen käyttöjärjestelmän asentaminen on paljon helpompaa, jos ne ovat saman kehittäjän tuotteita. Microsoftin ohjelmistojen asentaminen ja määrittäminen yhdelle tietokoneelle on erittäin helppoa. On tärkeää vain asentaa vanhempi järjestelmä kerralla ja sitten uudempi. Tämä välttää monia ongelmia ja yksinkertaistaa asennusprosessia huomattavasti. Se on vaikeampaa, jos kyseessä on eri valmistajien tuotteiden yhdistelmä. Sinun on esimerkiksi asennettava Windows ja Linux. Tämä ei ole helppo tehtävä, mutta siihen on käytännöllinen ratkaisu.

Johtopäätös

Mikä on käyttöjärjestelmä, miksi sitä tarvitaan, mitä se sisältää? Nämä ovat hyvin laajoja kysymyksiä, joita on käsitelty monissa kirjoissa ja artikkeleissa. Keskivertokäyttäjälle tämä on tietokoneen perusympäristö, jossa hän työskentelee. Ja kaiken, mikä menee tämän soveltamisalan ulkopuolelle, tulisi koskea vain asiantuntijoita, jotka ratkaisevat säännöllisesti tällaisia ongelmia.

Ja oikeasti, mikä se on? Määritelmän saamiseksi siirrytään Wikipediaan. Siinä sanotaan näin: "Käyttöjärjestelmä on joukko ohjaus- ja käsittelyohjelmia, jotka toisaalta toimivat liitäntänä tietokonejärjestelmän laitteiden ja sovellusohjelmien välillä, ja toisaalta on suunniteltu ohjaamaan laitteita, hallitsemaan laskentaprosessit ja jakaa laskentaresurssit tehokkaasti laskentaprosessien ja luotettavan laskennan organisoinnin välillä. Tämä määritelmä koskee useimpia nykyaikaisia yleiskäyttöisiä käyttöjärjestelmiä." Yksinkertaisemmin sanottuna tämä on erityinen ohjelma tietokoneelle, kannettavalle tietokoneelle tai muulle laitteelle, jolla voit ohjata tätä laitetta. Voimme sanoa, että käyttöjärjestelmä on silta ihmisen ja hänen tietokoneensa välillä.

OS toiminnot

Itse asiassa näitä toimintoja on monia, joten kerron sinulle tärkeimmistä niistä. Eli käyttöjärjestelmä:

Mahdollistaa komentopyyntöjen suorittamisen

Lataa ohjelmia RAM-muistiin ja suorittaa ne

Tarjoaa käyttöliittymän

Tarjoaa pääsyn erilaisiin laitteisiin, mukaan lukien oheislaitteet

Hallitsee RAM-muistia sekä pääsyä erityyppisiin tietovälineisiin

Rajoittaa prosessien pääsyä resursseihin

Kommunikoi työntekijöiden prosessien välillä

Tarjoaa monen käyttäjän tilan eri käyttäjien välillä

Mahdollistaa moniajo

Muuten, mielenkiintoinen tosiasia. Useimmissa kodinkoneissa, monissa puhelimissa, autoissa jne. OS ei ole käytössä. Sitä ei yksinkertaisesti tarvita laitteelle, joka suorittaa vain muutaman yksinkertaisen toiminnon. Tätä tarkoitusta varten käytetään erityisiä mikrotietokoneita, jotka voivat toimia itsenäisesti ajamalla yhden tai toisen tyyppistä ohjelmaa.

Käyttöjärjestelmien tyypit

Osana tätä artikkelia haluaisin myös puhua hieman tämän päivän suosituimmista käyttöjärjestelmistä. Ja aloitan niistä ehkä suosituimmalla.

Windows

Maailmassa ei ole ihmistä, joka ei tietäisi Windowsista, Microsoftin käyttöjärjestelmästä, joka julkaistiin ensimmäisen kerran jo vuonna 1985. Nykyään Windows 7 ja Windows 8 ovat markkinoiden suosituimpia.

Valitettavasti popularisoinnilla on useita suuria haittoja, joista yksi on valtava määrä erityisesti Windowsille luotuja viruksia ja troijalaisia. Troijalaiset ovat usein erittäin vaarallisia, koska ne eivät vain vaikuta koko tietokoneen toimintaan, vaan voivat myös varastaa arvokasta tietoa.

Windowsilla on kuitenkin paljon enemmän etuja. Esimerkiksi siihen on niin paljon erilaisia ohjelmia ja pelejä, ettet pääse kokeilemaan kymmenesosaakaan koko elämäsi aikana.

Apple Mac OS X

Maailman toiseksi suosituin käyttöjärjestelmä vie hieman yli viisi prosenttia markkinoista vuonna 2011. On syytä huomata, että juuri Mac OS alkoi popularisoida graafista käyttöliittymää siinä muodossa, jossa sen nyt näemme.

Mac OS kehitettiin suuren Steve Jobsin johdolla, mutta se on aina ollut Windowsin varjossa. Tämä johtuu myös siitä, että akseli asennettiin yksinomaan Apple-tietokoneisiin, vaikka nykyään se voidaan asentaa mihin tahansa tietokoneeseen.

Yksi eduista on suhteellisen hyvä suojaus viruksia vastaan, koska niitä on hyvin vähän tälle käyttöjärjestelmälle. Ja silti he ovat siellä.

Linux

Tämä on yleisnimi Unix-tyyppisille käyttöjärjestelmille, jotka perustuvat samannimiseen ytimeen. Koska ydin on avoin ohjelmisto, Linuxista ei ole eikä ole koskaan ollut virallista versiota - ohjelmisto on jaettu kokoonpanojen muodossa ja se on aina ilmainen.

Huolimatta siitä, että tätä akselia jaetaan ilmaiseksi, sen kehittäminen maksoi viimeaikaisten arvioiden mukaan useita miljardeja dollareita, vaikka käyttöjärjestelmä viimeisteltiin yksinomaan harrastajien käsissä.

Linuxilla on hyvä suosio sekä käyttäjien että eri yritysten, myös valtionyhtiöiden, keskuudessa.

Android

Ja tämä on mobiilikäyttöjärjestelmä, joka on luotu tableteille, älypuhelimille, netbookeille jne. Nyt sen omistaa Internet-jätti Google, ennen kuin sen kehitti samanniminen yritys.

Tällä hetkellä se omistaa yli 70 % mobiililaitteiden markkinoista. Tämä on johtaja, jolla ei yksinkertaisesti ole vertaa - eniten älypuhelimia ja tabletteja tuotetaan Androidilla.

iOS

Käyttöjärjestelmää käytetään yksinomaan Applen mobiililaitteisiin. Se kehitettiin vuonna 2007. Se esitettiin paljon aikaisemmin kuin Android, joten jos akseli voitaisiin asentaa muiden yritysten laitteisiin, se olisi ehkä tänään paljon suositumpi kuin Android.

PC käyttöjärjestelmä

Käyttöjärjestelmä (OS - käyttöjärjestelmä) on joukko järjestelmä- ja apuohjelmia, jotka mahdollistavat kaikkien tietokoneresurssien ja siihen kytkettyjen laitteiden hallinnan, sovellusohjelmien käynnistämisen, niiden vuorovaikutuksen keskenään ja laitteiston kanssa sekä vuoropuhelun tietokoneen välillä. ja käyttäjä. Käyttöjärjestelmä automatisoi käyttäjän ongelmien ratkaisuprosessin ja vapauttaa hänet vuorovaikutuksen yksityiskohdista laitteiden kanssa tarjoamalla mukavan käyttöliittymän tietokoneen kanssa.

Tietokoneet käyttävät käyttöjärjestelmiä eri arkkitehtuurilla ja toiminnallisuudella. Kun tietokone on käynnistetty, käyttöjärjestelmä ladataan ensin RAM-muistiin.

1990-luvulta lähtien Yleisimmät tietokoneiden ja palvelimien käyttöjärjestelmät ovat Microsoft Windows -käyttöjärjestelmäperhe ja UNIX-perhejärjestelmät, erityisesti GNU/Linux. Käyttöjärjestelmä sisältää seuraavat päämoduulit:

· ydin, joka suorittaa käännöksen ohjelmakielestä tietokonekielelle, ts. binäärikoodeiksi ja kutsutaan komentokulkiksi;

· ajurit tietokonelaitteiden, käyttöjärjestelmän käyttämien kirjastojen ja muiden sen koostumukseen sisältyvien ohjelmien ohjaamiseen. Monien tavallisten tietokonelaitteiden ohjaimet muodostavat perussyöttö-/tulostusjärjestelmän (BIOS), joka on tallennettu haihtumattomaan flash-muistiin.

· käyttöliittymämoduulit käyttäjän vuorovaikutukseen tietokoneen kanssa. Nykyään tärkein on graafinen käyttöliittymä, jota käytetään melkein kaikissa käyttöjärjestelmissä. Komentokielen prosessori käsittelee käyttäjän käyttöjärjestelmälle lähettämät komennot;

· Yleiskäyttöisten tietokoneiden käyttöjärjestelmä, toisin kuin erikoistietokoneiden, on tallennettu levyille, ja kun tietokone käynnistetään, se ladataan levyltä RAM-muistiin erityisellä käynnistysohjelmalla, joka on tallennettu perussyöttö-lähtöjärjestelmään.

Käyttöjärjestelmän päätoiminnot ovat seuraavat:

· käyttäjävuorovaikutuksen tarjoaminen – käyttöliittymä;

· tiedostojärjestelmän hallinta ja tietokoneella suoritettavien tehtävien lähettäminen;

· eri tietokonelaitteiden välisen tiedonvaihdon hallinta, oheislaitteiden hallinta, tietokoneresurssien jakaminen, virtuaalimuistin hallinta (tehtävien jakelu);

· standardoitu pääsy oheislaitteiden syöttö-/tulostuslaitteisiin;

· Ohjelmien asennus ja poisto.

Kaikki käyttöjärjestelmät tarjoavat sekä erä- että dialogitilan käyttäjän kanssa työskentelemistä varten. Erätilassa käyttöjärjestelmä suorittaa automaattisesti tietyn komentosarjan.

Dialogitilan ydin on, että käyttöjärjestelmä odottaa käyttäjän komentoa ja saatuaan sen aloittaa suorittamisen, ja suoritettuaan sen palauttaa vastauksen ja odottaa seuraavaa komentoa. Interaktiivinen toimintatapa perustuu prosessorin ja BIOS-keskeytysten käyttöön. Näiden laitteistokeskeytysten perusteella käyttöjärjestelmä luo omat järjestelmäkeskeytykset.

Käyttöjärjestelmän kyky keskeyttää nykyinen työ ja reagoida tapahtumiin, jotka käyttäjä on aiheuttanut ohjauslaitteiden avulla, on mielestämme interaktiivinen toimintatapa.

Käyttöjärjestelmät voidaan luokitella seuraavien kriteerien mukaan:

· Prosessorin ohjausalgoritmin ominaisuuksista riippuen käyttöjärjestelmät jaetaan yksitehtävä Ja moniajoa,yhden käyttäjän Ja usean käyttäjän, päällä yksi prosessori Ja moniprosessori.

Multitasking-tuki. Samanaikaisesti suoritettavien tehtävien määrän perusteella käyttöjärjestelmät jaetaan kahteen luokkaan:

· yksitehtävä (esimerkiksi MS DOS);

· moniajo (OS/2, Unix, Windows OS).

Moniajokäyttöjärjestelmät hallitsevat jaettujen resurssien, kuten prosessorin, RAM-muistin, tiedostojen ja ulkoisten laitteiden jakoa (Kuva 25).

Riisi. 25 Moniajokäyttöjärjestelmän luokitus

Käyttöalueista riippuen moniajokäyttöjärjestelmät jaetaan kolmeen tyyppiin:

Eräkäsittelyjärjestelmät (OC EC)

· aikajakojärjestelmät (Unix, Windows, Linux);

· reaaliaikaiset järjestelmät (QNX, RT-11, Android – Linuxiin perustuva RT OS mobiililaitteille).

Eräkäsittelyjärjestelmät - ilman suoraa käyttäjän pääsyä, mutta koko suoritettavien ohjelmien lohkon (paketin) alustava kerääminen ja muodostaminen.

Eräkäsittelyjärjestelmien päätavoite ja tehokkuuden kriteeri on maksimaalinen läpijuoksu, eli tehtävien maksimimäärän ratkaiseminen aikayksikköä kohden. Tämän tavoitteen saavuttamiseksi eräkäsittelyjärjestelmät käyttävät seuraavaa toimintamallia: työn alussa muodostetaan joukko tehtäviä, jokainen tehtävä sisältää järjestelmäresurssivaatimuksen; tästä tehtäväpaketista muodostuu joukko samanaikaisesti suoritettavia tehtäviä. Samanaikaista suorittamista varten valitaan tehtävät, joilla on erilaiset resurssivaatimukset, jotta varmistetaan tasapainoinen kuormitus kaikille tietokoneen laitteille; esimerkiksi moniohjelmajoukossa laskennallisten tehtävien ja I/O-intensiivisten tehtävien samanaikainen läsnäolo on toivottavaa.

Siten uuden tehtävän valinta tehtäväpaketista riippuu järjestelmän sisäisestä tilanteesta, eli valitaan "kannattava" tehtävä.

Näin ollen tällaisissa käyttöjärjestelmissä on mahdotonta taata tietyn tehtävän suorittamista tietyssä ajassa. Siten käyttäjän vuorovaikutus tietokoneen kanssa, johon eräkäsittelyjärjestelmä on asennettu, laskee siihen, että hän tuo tehtävän, antaa sen lähettäjä-operaattorille ja päivän päätteeksi, kun koko tehtäväerä on suoritettu. , hän saa tuloksen. Ilmeisesti tämä järjestely vähentää käyttäjän tehokkuutta.

Ensimmäiset käyttöjärjestelmät olivat eräkäsittelyjärjestelmiä, jotka yksinkertaisesti automatisoivat ohjelmien suorittamisen toisensa jälkeen ja lisäsivät siten prosessorin käyttöastetta.

Aikajakojärjestelmissä kullekin tehtävälle on varattu pieni osa CPU-aikaa, mikään tehtävä ei vie prosessoria pitkään ja vasteajat ovat hyväksyttäviä. Jos kvantti valitaan riittävän pieneksi, tämä tarkoittaa useiden samassa tietokonejärjestelmässä olevien ohjelmien rinnakkaista suorittamista. On selvää, että tällaisilla järjestelmillä on pienempi suorituskyky kuin eräkäsittelyjärjestelmillä, koska jokainen käyttäjän käynnistämä tehtävä hyväksytään suoritettavaksi, ei sitä, joka on "hyödyllinen" järjestelmälle. Aikajakojärjestelmien tehokkuuden kriteeri ei ole prosessorin maksimikapasiteetti, vaan käyttäjän interaktiivinen suorituskyky.

Reaaliaikaisia järjestelmiä (RT OS) käytetään ohjaamaan erilaisia teknisiä kohteita (kuten työstökone, satelliitti, tieteellinen kokeellinen asennus) tai teknisiä prosesseja (galvaaninen linja, masuuniprosessi jne.). OS RV:tä käytetään myös pankkitoiminnassa. Reaaliaikaisten järjestelmien tehokkuuskriteeri on niiden kyky kestää ennalta määrätyt aikavälit ohjelman käynnistämisen ja tuloksen vastaanottamisen (ohjaustoimen) välillä. Tätä aikaa kutsutaan järjestelmän reaktioajaksi ja järjestelmän vastaavaa ominaisuutta kutsutaan reaktiivisuudeksi.

Jotkut käyttöjärjestelmät voivat yhdistää eri tyyppisten järjestelmien ominaisuuksia, esimerkiksi jotkut tehtävät voidaan suorittaa eräkäsittelytilassa ja jotkut reaaliajassa tai aikajakotilassa. Tällaisissa tapauksissa eräkäsittelytilaa kutsutaan usein taustatilaksi.

Monen käyttäjän tuki. Samanaikaisten käyttäjien määrän perusteella käyttöjärjestelmät voidaan jakaa:

· yhden käyttäjän (MS DOS, Windows 3.x, OS/2:n varhaiset versiot);

· Monen käyttäjän (Unix, Windows NT).

Suurin ero monen käyttäjän järjestelmien ja yhden käyttäjän järjestelmien välillä on keinojen saatavuus jokaisen käyttäjän tietojen suojaamiseksi muiden käyttäjien luvattomalta käytöltä. Kaikki moniajojärjestelmät eivät ole usean käyttäjän eivätkä kaikki yhden käyttäjän käyttöjärjestelmät ole yhden tehtävän suorittavia.

Monikäsittely. Toinen käyttöjärjestelmän tärkeä ominaisuus on monikäsittelytuen puuttuminen tai olemassaolo siinä. Nykyään on yleistymässä tuoda käyttöjärjestelmään moniprosessointia tukevia toimintoja.

Moniprosessorikäyttöjärjestelmät voidaan luokitella sen mukaan, miten laskentaprosessi on järjestetty järjestelmässä, jossa on moniprosessoriarkkitehtuuri: epäsymmetrinen OS ja symmetrinen OS. Epäsymmetrinen käyttöjärjestelmä toimii kokonaan vain yhdessä järjestelmäprosessoreista jakaa sovellustehtävät muiden prosessorien kesken. Symmetrinen käyttöjärjestelmä on täysin hajautettu ja käyttää koko määrää prosessoreita jakaa ne järjestelmä- ja sovellustehtäviin.

Tarkastelimme käyttöjärjestelmän ominaisuuksia, jotka liittyvät vain yhden tyyppisen resurssin – prosessorin – hallintaan.

Käyttöjärjestelmän ominaisuuksiin vaikuttaa suoraan laitteisto, jolle se on suunniteltu. Laitteiston tyypin perusteella erotetaan henkilökohtaisten tietokoneiden, minitietokoneiden, keskustietokoneiden, klustereiden ja tietokoneverkkojen käyttöjärjestelmät. On selvää, että suuren koneen käyttöjärjestelmä on monimutkaisempi ja toimivampi kuin henkilökohtaisen tietokoneen käyttöjärjestelmä.

Yksi käyttöjärjestelmän luokituksen tärkeistä ominaisuuksista on verkkoominaisuuksien tuki. Tämän ominaisuuden perusteella käyttöjärjestelmät jaetaan verkkoon ja paikallisiin.

Verkko Käyttöjärjestelmät on suunniteltu hallitsemaan verkkoon kytkettyjä tietokoneresursseja tietojen yhteensopivaa käyttöä varten. Ne edustavat tehokasta keinoa rajoittaa tiedon saatavuutta, eheyttä ja turvallisuutta sekä muita verkkoresurssien käyttömahdollisuuksia. Verkkokäyttöjärjestelmä on minkä tahansa tietokoneverkon perusta. Yksittäisen koneen verkkokäyttöjärjestelmä voidaan jakaa useisiin osiin:

· välineet paikallisten tietokoneresurssien hallintaan: toiminnot RAM-muistin jakamiseksi ajoitus- ja jakeluprosessien välillä, moniprosessorikoneiden prosessorien hallinta, oheislaitteiden hallinta ja muut toiminnot paikallisten käyttöjärjestelmäresurssien hallintaan;

· keinot tarjota omia resursseja ja palveluita yleiseen käyttöön – käyttöjärjestelmän palvelinosa (palvelin). Nämä työkalut tarjoavat esimerkiksi tiedostojen ja tietueiden lukituksen, joka on tarpeen niiden jakamiseen; verkkoresurssien nimihakemistojen käyttöönotto; oman tiedostojärjestelmän ja tietokannan etäkäyttöpyyntöjen käsittely;

· hallita etäkäyttäjien pyyntöjonoja heidän oheislaitteilleen;

· keinot pyytää pääsyä etäresursseihin ja -palveluihin ja niiden käyttöön – käyttöjärjestelmän asiakasosa. Tämä osa tunnistaa ja välittää pyynnöt etäresursseihin sovelluksista ja käyttäjistä verkkoon, jossa pyyntö tulee sovelluksesta paikallisessa muodossa ja välitetään verkkoon muussa palvelimen vaatimuksia vastaavassa muodossa. Asiakasosa vastaanottaa myös vastaukset palvelimelta ja muuntaa ne paikalliseen muotoon siten, että sovellukselle paikallisten ja etäpyyntöjen suoritus ei ole erotettavissa;

· Käyttöjärjestelmän viestintätyökalut, joiden avulla viestejä vaihdetaan verkossa. Tämä osa tarjoaa viestin osoittamisen ja puskuroinnin, viestin välitysreitin valinnan verkon yli, lähetyksen luotettavuuden jne., eli se on viestien kuljetusväline.

Tietylle tietokoneelle osoitetuista toiminnoista riippuen sen käyttöjärjestelmästä voi puuttua joko asiakas- tai palvelinosa.

Esimerkkejä verkkokäyttöjärjestelmistä ovat Novellin NetWare-perheen käyttöjärjestelmät (Novell on suurin yritys, joka omistaa eri lähteiden mukaan 65–75 % lähiverkkojen verkkokäyttöjärjestelmien markkinoista), Windows NT Microsoftilta ja eri UNIX-käyttöjärjestelmän versioilta.

Käyttöliittymäorganisaation tyypin mukaan käyttöjärjestelmät jaetaan:

· Kanssa komentoliittymä– käyttäjän tulee tuntea tiedostojärjestelmä ja käyttöjärjestelmän komennot hyvin ja syöttää ne näppäimistöltä näyttöruudun komentoriville (MS DOS, UNIX, Linux);

· Kanssa käyttöliittymä graafisten valikoiden muodossa– käyttäjän on navigoitava useissa valikoissa ja työkaluriveissä ja voitava valita näistä valikoista tarvittavat komennot ja tiedostot perinteisten graafisten kuvakkeiden avulla; Tämäntyyppinen käyttöliittymä on toteutettu käyttöjärjestelmissä, joissa on graafinen käyttöliittymä (Windows, alkaen 9x ja uudemmat).

Kuljettajat

Erilaisia laitteita voidaan liittää PC:hen: näytönohjain, äänikortti, tulostin, skanneri, osoitinlaitteet, levyasemat, digikamerat, matkapuhelimet jne. Jokaisella laitteella on omat komentosarjansa. Jotta tietty käyttöjärjestelmä voisi ohjata tiettyä laitetta, he turvautuvat "kääntäjä"-ohjelmiin, jotka osaavat toisaalta tietyn laitteen komentokielen ja toisaalta tietyn käyttöjärjestelmän kielen. järjestelmä, jossa tämän laitteen tulee toimia.

Tällaista ohjelmaa kutsutaan ohjaimeksi, ja sen valmistaja toimittaa sen laitteen mukana. Laitteistovalmistajat julkaisevat yleensä myös laitteidensa ohjaimia verkkosivuillaan.

Joten mikä on käyttöjärjestelmä tietokoneessa? Käyttöjärjestelmä on tärkein tietokoneessa käytettävä ohjelmisto. Se hallitsee muistia, prosesseja ja kaikkia ohjelmistoja ja laitteita. Voimme sanoa, että käyttöjärjestelmä on silta tietokoneen ja ihmisen välillä. Koska ilman käyttöjärjestelmää tietokone on hyödytön.

Apple Mac OS X

Mac OS on Applen luoma käyttöjärjestelmäsarja. Se on esiasennettu kaikkiin uusiin Macintosh- tai Mac-tietokoneisiin. Tämän käyttöjärjestelmän uusimmat versiot tunnetaan nimellä OS X. Nimittäin Yosetime(julkaistu 2014), Mavericks (2013), vuori Leijona (2012), Leijona(2011) ja Näytä Leopard(2009). On myös Mac OS X -palvelin, joka on suunniteltu toimimaan palvelimilla.

StatCounter Global Statsin yleisten tilastojen mukaan Mac OS X -käyttäjien osuus käyttöjärjestelmämarkkinoista on 9,5 % syyskuussa 2014. Tämä on paljon pienempi kuin Windows-käyttäjien prosenttiosuus (melkein 90% ). Yksi syy tähän on se, että Applen tietokoneet ovat erittäin kalliita.

Linux

Linux on avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmien perhe. Tämä tarkoittaa, että niitä voivat muokata (muuttaa) ja jakaa kuka tahansa ympäri maailmaa. Tämä tekee tästä käyttöjärjestelmästä hyvin erilaisen kuin muut, kuten Windows, jota vain omistaja (Microsoft) voi muokata ja jakaa. Linuxin etuja ovat, että se on ilmainen ja valittavana on monia eri versioita. Jokaisella versiolla on oma ulkonäkö, ja suosituimmat ovat Ubuntu, Minttu Ja Fedora.

Linux on nimetty Linus Torvaldsin mukaan, joka loi perustan Linuxille vuonna 1991.

StatCounter Global Statsin mukaan Linux-käyttäjien osuus käyttöjärjestelmämarkkinoista on alle 2 % syyskuussa 2014. Kuitenkin joustavuuden ja konfiguroinnin helppouden vuoksi useimmat palvelimet toimivat Linuxissa.

Käyttöjärjestelmät mobiililaitteille

Kaikki käyttöjärjestelmät, joista puhuimme edellä, on suunniteltu pöytätietokoneille ja kannettaville tietokoneille, kuten kannettavalle tietokoneelle. On käyttöjärjestelmiä, jotka on suunniteltu erityisesti mobiililaitteille, kuten puhelimille ja MP3-soittimille, esim. Apple, iOS, Windows Phone Ja Google Android. Alla olevassa kuvassa Apple iOS toimii iPadilla.

Tietenkään ne eivät ole yhtä toimivia kuin tietokoneiden käyttöjärjestelmät, mutta ne pystyvät silti suorittamaan monia perustehtäviä. Esimerkiksi elokuvien katsominen, Internetin selaaminen, sovellusten, pelien jne.