Pojawienie się, użytkowanie i rozwój systemu operacyjnego (w skrócie system operacyjny) to duży postęp w oprogramowaniu komputerowym w ciągu ostatnich czterdziestu lat. Chociaż system operacyjny nie ma jeszcze ścisłej definicji, powszechnie uważa się, że system operacyjny jest używany do zarządzania zasobami systemowymi, kontrolowania wykonywania programów, ulepszania interfejsu człowiek-maszyna, świadczenia różnych usług, racjonalnego organizowania przepływów pracy komputera i zapewniania dobre środowisko operacyjne dla użytkowników do efektywnego korzystania z komputerów. Oprogramowanie systemowe.
Wraz z rozwojem dzisiejszych komputerów, od komputerów osobistych po superkomputery, bez wyjątku są one wyposażone w jeden lub więcej systemów operacyjnych. System operacyjny stał się nieodłączną i ważną częścią nowoczesnych systemów komputerowych. Tworzy różne środowiska aplikacji dla ludzi. Położył ważny fundament. Główne cele konfiguracji systemu operacyjnego można podsumować w następujący sposób: 1. Ułatwienie użytkowania przez użytkownika. System operacyjny ułatwia korzystanie przez użytkownika, zapewniając przyjazny interfejs między użytkownikiem a komputerem. 2. Rozwiń funkcje maszyny. System operacyjny rozszerza funkcje maszyny poprzez rozbudowę i przekształcenie infrastruktury sprzętowej oraz dostarczanie nowych usług. 3. Zarządzaj zasobami systemowymi. System operacyjny efektywnie zarządza wszystkimi zasobami sprzętowymi i programowymi w systemie, aby zapewnić ich pełne wykorzystanie. 4. Popraw wydajność systemu. System operacyjny rozsądnie organizuje proces pracy komputera, aby poprawić wydajność systemu i wydajność systemu. 5. Zbuduj otwarte środowisko. System operacyjny został zaprojektowany i skonstruowany zgodnie z odpowiednimi międzynarodowymi standardami, aby stworzyć otwarte środowisko. Jego znaczenie odnosi się głównie do: przestrzegania odpowiednich standardów międzynarodowych (takich jak otwarte standardy komunikacji, otwarte standardy interfejsu użytkownika, otwarte standardy bibliotek wątków itp.); wspieranie skalowalności i rozszerzalności architektury; wspieranie aplikacji na różnych platformach Przenośność i interoperacyjność.
System komputerowy składa się z dwóch komponentów: sprzętu i oprogramowania. Sprzęt jest materialną podstawą wszystkich operacji oprogramowania. Oprogramowanie może w pełni wykorzystać potencjał sprzętowy i rozszerzyć funkcje sprzętu, aby wykonać różne zadania systemowe i aplikacyjne. Obie wspierają się nawzajem, uzupełniają i są niezbędne. Każda warstwa posiada zestaw funkcji i zapewnia odpowiednie interfejsy. Interfejs ukrywa szczegóły implementacji w warstwie i zapewnia konwencje użycia poza warstwą. Warstwa sprzętowa zapewnia podstawowe zasoby obliczeniowe, w tym procesory, rejestry, pamięć oraz różne urządzenia I/O i sprzęt. Te urządzenia i urządzenia stanowią sprzęt systemu komputerowego, który może odbierać i przechowywać informacje zgodnie z potrzebami użytkowników. Przetwarzanie danych i wyniki obliczeń wyjściowych są podstawą systemu operacyjnego i oprogramowania. Warstwa systemu operacyjnego to zazwyczaj warstwa oprogramowania najbliższa sprzętowi. Po raz pierwszy rozszerza i przekształca sprzęt komputerowy. Zajmuje się głównie planowaniem i alokacją zasobów, dostępem i ochroną informacji oraz koordynacją i kontrolą równoległych działań. System operacyjny jest podstawą działania innego oprogramowania na wyższym poziomie i stanowi silne wsparcie dla projektantów programów systemowych takich jak kompilatory i systemy zarządzania bazami danych. Podstawę roboczą warstwy programu systemowego stanowi maszyna modyfikowana i rozbudowywana przez system operacyjny. Korzystając z rozszerzonego zestawu instrukcji dostarczanego przez system operacyjny, można łatwo zaimplementować różne programy do przetwarzania języków, systemy zarządzania bazami danych i inne programy systemowe. Ponadto udostępniana jest szeroka gama programów narzędziowych, takich jak programy do łączenia łączy, programy do zarządzania bibliotekami, programy diagnostyczne do rozwiązywania problemów, programy do klasyfikacji/łączenia itp., z których mogą korzystać użytkownicy. Warstwa aplikacji rozwiązuje specyficzne lub różne potrzeby użytkownika. Twórcy aplikacji używają języków programowania do wyrażania problemów z aplikacjami i tworzenia różnych aplikacji, co jest szybkie i wygodne. Użytkownik końcowy wchodzi w interakcję z systemem komputerowym za pośrednictwem aplikacji, aby rozwiązać swoje problemy z aplikacją.
Rola i funkcja systemu operacyjnego Rolę systemu operacyjnego w systemie komputerowym można rozumieć w trzech aspektach: system operacyjny jest interfejsem między użytkownikiem a sprzętem komputerowym. System operacyjny udostępnia użytkownikom maszynę wirtualną (Virtual Machine). System operacyjny jest menedżerem zasobów systemu komputerowego.
Główne cechy systemu operacyjnego: 1. Współbieżność (współbieżność) 2. Udostępnianie (udostępnianie) 3. Asynchronia (asynchronizm) 4. Wirtualny (wirtualny)
Ewolucja systemów operacyjnych
1. System przetwarzania szeregowego
We wczesnych komputerach, od końca lat czterdziestych do połowy lat pięćdziesiątych, programiści mieli bezpośredni kontakt ze sprzętem i w ogóle nie było systemu operacyjnego. Komputer działa na konsoli, która integruje wskaźniki, różne przełączniki, niektóre urządzenia wejściowe i drukarkę. Program zapisany w kodzie maszynowym jest ładowany przez urządzenie wejściowe i czytnik kart. Gdy program zostanie zawieszony z powodu błędu, pozycja błędu jest wyświetlana przez lampkę kontrolną. Programista może znaleźć przyczynę błędu sprawdzając rejestry i pamięć główną. Jeśli program jest wykonywany normalnie, wynik zostanie wydrukowany na drukarce.
2. Prosty system przetwarzania wsadowego
Wczesne komputery były bardzo drogie, więc ważne było, aby jak najlepiej je wykorzystać. Wysiłek czasowy spowodowany wczesnym układem pokładowym komputera i czasem oddolnym jest nie do zaakceptowania. W celu poprawy powyższej sytuacji powstała koncepcja systemu przetwarzania wsadowego. Pierwszy system przetwarzania wsadowego został wyprodukowany w połowie lat 1950. XX wieku, opracowany przez General Motors i używany na komputerze IBM 701. Koncepcja ta została później ulepszona przez klientów IBM i zastosowana w IBM 704. Na początku lat 1960. niektórzy właściciele samodzielnie opracowali systemy przetwarzania wsadowego. IBSYS, system operacyjny skonfigurowany przez IBM dla komputerów 7090/7094, był szczególnie znany z dużego wpływu na inne systemy. Centralną ideą prostego systemu przetwarzania wsadowego jest to, że stosując oprogramowanie zwane monitorem, użytkownik nie musi bezpośrednio dotykać maszyny, ale najpierw przesyła zadanie do kontrolera komputera poprzez żagiel do kart i maszynę z taśmą papierową, a monitor będzie. Zadania są organizowane razem, tworząc partię zadań, a następnie cała partia zadań jest umieszczana na urządzeniu wejściowym zarządzanym przez monitor. Za każdym razem, gdy zadanie jest wykonywane i zwracane do monitora, monitor automatycznie ładuje następne zadanie.
3. Wieloprogramowy system przetwarzania wsadowego
4. System podziału czasu
Korzystając z technologii projektowania wieloprogramowego, można wydajnie wykonywać przetwarzanie wsadowe zadań. Jednak w przypadku wielu zadań, takich jak przetwarzanie transakcji, konieczne jest zapewnienie trybu bezpośredniej interakcji między użytkownikiem a komputerem.
5. System czasu rzeczywistego
Chociaż wieloprzebiegowy system przetwarzania wsadowego i system podziału czasu były w stanie uzyskać zadowalające wykorzystanie zasobów i czas reakcji, nadal nie mogą zaspokoić potrzeb sterowania w czasie rzeczywistym i przetwarzania informacji w czasie rzeczywistym, takich jak systemy naprowadzania pocisków, samoloty systemy biletowe, systemy wyszukiwania informacji itp., które dały początek systemom czasu rzeczywistego.
Nasze inne produkty:
