Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2014 в 00:13, дипломная работа
В конце ХХ-века человечество вступило в стадию развития, которое получило название постиндустриальное или информационное общество. В нашу жизнь влились такие понятия как информационные и коммуникационные технологии. Основными компонентами информационных технологий служат: сбор данных (первичной информации), обработка данных, получение результатной информации и передача её потребителю.
В конце ХХ-века человечество вступило в стадию развития, которое получило название постиндустриальное или информационное общество. В нашу жизнь влились такие понятия как информационные и коммуникационные технологии. Основными компонентами информационных технологий служат: сбор данных (первичной информации), обработка данных, получение результатной информации и передача её потребителю.
Таким образом, основной задачей системы обработки данных является превращение разрозненных данных в более полезную информацию. Для достижения этой задачи существует вычислительная система – взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации. Очевидно, что для лучшего достижения цели, необходимо чтобы все компоненты вычислительной системы использовались эффективно. Создание и разработка операционных систем (ОС) мотивировалось именно этой целью. С каждым годом структура и возможности операционных систем совершенствуются, тем самым, подталкивая пользователей к использованию новых разработок. В результате при выборе операционной систем пользователь сталкивается с необходимостью сравнения возможностей «своей» ОС и новинки. И если рядовой пользователь приобретает новую операционную систему для домашнего ПК опираясь на маркетинговый ход компании разработчика, то системные администраторы предприятий принимают решение о переходе на новую ОС исходя из тестов сравнения возможностей новой ОС и изучения её характеристик. Таким образом, выбранная тема выпускной квалификационной работы актуальна на данном этапе развития операционных систем и компьютерной техники.
Целью работы является исследование характеристик и возможностей различных операционных систем. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
провести анализ характеристик ОС;
сравнить возможности различных операционных систем;
произвести подбор ОС для организации на примере ООО « Сатурн».
При решении поставленных задач используются методы эмпирического исследования- анализ, сравнение и эксперимент.
Объектом исследования является операционная система, предметом характеристики и возможности ОС.
Современные операционные системы отвечают требованиям постоянно развивающегося аппаратного и программного обеспечения. Они способны управлять работой многопроцессорных систем, высокоскоростных сетевых устройств и новейших запоминающих устройств. Возрастающий рост требований к операционным системам позволяет улучшать их архитектуру, разрабатывать новые способы их организации.
На сегодняшний день большинство операционных систем имеет одно большое монолитное ядро. Ядро операционной системы обеспечивает большинство ее возможностей, включая планирование заданий, работу с файловой системой, сетевые функции, работу драйверов различных устройств, управление памятью и т.д. Обычно монолитное ядро реализуется как единый процесс, все элементы которого используют одно и то же адресное пространство. В архитектуре микроядра ядру отводится лишь несколько самых важных функций, в число которых входят работа с адресными пространствами, обеспечение взаимодействия между процессами и основное планирование. Работу других сервисов операционной системы обеспечивают процессы, которые иногда называют серверами. Эти процессы запускаются в пользовательском режиме и микроядро работает с ними так же, как и с другими приложениями. Такой подход позволяет разделить задачу разработки операционной системы на разработку ядра и разработку сервера. Выделение в структуре системы микроядра упрощает реализацию системы, обеспечивает ее гибкость, а также хорошо вписывается в распределенную среду1.
До недавнего времени все персональные компьютеры, рассчитанные на одного пользователя, и рабочие станции содержали один процессор общего назначения. В результате постоянного повышения требований к производительности и снижении стоимости микропроцессоров производители перешли к выпуску компьютеров с несколькими процессорами. Для повышения эффективности работы таких систем используется технология симметричной многопроцессорной обработки данных. Современная операционная система должна поддерживать симметричную многопроцессорную обработку данных, распределяя процессы или потоки между всеми процессорами2. При этом повышается надежность работы, так как отказ одного из процессоров не приведет к остановке компьютера, потому что все процессоры могут выполнять одни и те же функции.
Для того чтобы надлежащим образом реализовать потенциал, заключенный в многопроцессорных вычислительных системах, операционная система должна предоставлять адекватный набор инструментов и возможностей.
Одним из последних новшеств в устройстве операционных систем стало использование объектно-ориентированных технологий. Объектно-ориентированная структура помогает навести порядок в процессе добавления к основному небольшому ядру дополнительных модулей. На уровне операционной системы объектно-ориентированная структура позволяет программистам настраивать операционную систему, не нарушая ее целостности. Кроме того, этот подход облегчает разработку распределенных инструментов и полноценных распределенных операционных систем.
Что такое персональный компьютер в современном мире знает большинство, но не каждый выделит в этой системе главный элемент. Более продвинутое молодое поколение и тем более специалисты, каждый день сталкивающиеся с обеспечением работы ПК, скажут что «железо» - это только внешняя оболочка сложной электронно-вычислительной системы, а вот его сердцем является процессор, который приводится в действие программным обеспечением. Но и сами программы нуждаются в некотором посреднике, который позволит взаимодействовать им с аппаратными средствами с одной стороны и пользователем с другой стороны. Таким посредником и выступает операционная система, она является ядром программного обеспечения. Операционная система - комплекс программ, организующих вычислительный процесс в вычислительной системе.3
Операционная система - специализированное программное обеспечение, которое, являясь неотъемлемой частью ПК, обеспечивает управление всеми аппаратными компонентами компьютера и позволяет отделить остальные классы программ от непосредственного взаимодействия с аппаратурой. ОС – обеспечивает выполнение двух главных задач:
1.Поддержку работы всех
2.Предоставление пользователю возможности общего управления машиной.
В рамках первой задачи ОС производит управление потоком данных в ПК и осуществляя запуск и остановку вычислительных процессов. Кроме этого ОС предоставляет прикладным программам доступ к аппаратуре и системному программному обеспечению, выявляет различные события, возникающие в процессе работы, и соответствующим образом реагирует на них.
В рамках второй задачи пользователь должен иметь возможность отдавать системе команды. Соответствующие средства ОС называются пользовательским интерфейсом. Другими важными интерфейсами являются интерфейсы аппаратуры и программ.
Интерфейс – совокупность средств и правил, обеспечивающих логическое или физическое взаимодействие устройств и/или программ вычислительной системы4. Другими словами – это некоторый набор правил общения.
В различных моделях ПК используются ОС с различной архитектурой и возможностями; для их работы необходимы различные ресурсы оперативной памяти; они предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.
Для того чтобы быть полноценной ОС должна как минимум содержать следующие основные компоненты:
Итак, операционная система - это комплекс программ, обеспечивающих выполнение основных функций:
Операционные системы - наиболее машинно-зависимый вид программного обеспечения, ориентированный на конкретные модели компьютеров, поскольку они напрямую управляют их устройствами или, как еще говорят, обеспечивают взаимодействие между пользователем и аппаратной частью компьютера.
Для того, чтобы понять в чём заключаются функции операционной системы, нужно понять что такое аппаратная часть компьютера. Аппаратная часть компьютера состоит из следующих элементов:
центрального процессора;
оперативной памяти;
периферийных устройств;
внешние запоминающие устройства (приводы для CD и DVD, USB-диски);
мультимедийные устройства.5
Все эти аппаратные устройства обобщенно называют ресурсами компьютера.
Операционные системы развивались и изменялись с эволюционными изменениями самих компьютеров. Операционные системы, которые создавались в 70-ые годы XX-го столетия, были однозадачными и однопользовательскими. Таким образом, компьютер мог выполнять только одну задачу, что с точки зрения современности не эффективно. С эволюционными изменениями технических возможностей ПК, стал вопрос и об изменении возможностей ОС. Что стало толчком к появлению многозадачных операционных систем, но ещё однопользовательских. В результате операционные системы стали обеспечивать параллельное выполнение заданий, выстраивать очередь из поставленных задач на выполнение, распределять машинные ресурсы между выполняемыми задачами.
Следующим этапом в развитии операционных систем стало появление многопользовательских, многозадачных ОС. Такие операционные системы обеспечивают одновременное выполнение многих задач и организовывают доступ многим пользователям. Т.е. происходит разделение ресурсов компьютера в соответствии с приоритетами пользователей и обеспечивается защита данных каждого пользователя от несанкционированного доступа.
Учитывая предназначение операционных систем и выполняемые ими функции всё множество современных ОС можно классифицировать по ряду общих признаков:
по количеству одновременно существующих программных процессов;
по числу пользователей, осуществляющих доступ к вычислительной системе;
по назначению ОС
по способу загрузки
по особенности области использования ОС
По первому признаку выделяют однопрограммные и мультипрограммные операционные системы. Мультипрограммные ОС позволяют попеременно выполняться сразу нескольким программам, используя один процессор. Причём понятия многозадачной ОС и мультипрограммной не являются идентичными, так как в мультипрограммном режиме ОС обеспечивает параллельное выполнение нескольких приложений и при этом программисты, их создающие, не заботяться о механизмах организации их параллельной работы, а в режиме многозадачности напротив, предполагается, что забота о параллельном выполнении и взаимодействии приложений ложится как раз на прикладных программистов.
По второму признаку, как уже указывалось выше разделяют ОС на однопользовательские и многопользовательские. Очевидно, что многопользовательские операционные системы более эффективно используют ресурсы вычислительной техники и уменьшают стоимость обработки данных.
Учитывая назначение ОС их разделяют на универсальные и специализированные. Специализированные ОС подразумевают использование фиксированного набора программ. Такие операционные системы используются в узко решаемых задачах, где невозможно применение универсальной ОС.
Операционные системы так же разделяют на загружаемые и постоянно находящиеся в памяти вычислительной системы.
Пятый указанный нами признак разделяет ОС на системы пакетной обработки, системы разделения времени, и системы реального времени.
Системы пакетной обработки предназначаются, в основном, для решения задач вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Критерием эффективности таких систем является максимальная пропускная способность, то есть решение максимального числа задач в единицу времени. Взаимодействие пользователя с вычислительной системой сводится к тому, что он приносит задание, отдает его оператору, а через некоторое время, после выполнения пакета заданий, получает результат6.
Системы разделения времени организуют вычислительный процесс таким образом, что каждой задаче выделяется квант процессорного времени, вследствие чего ни одна задача не занимает процессор надолго, и это дает возможность пользователю вести диалог со своей программой. Критерием эффективности систем разделения времени является удобство и эффективность работы пользователей7.
Информация о работе Характеристики и возможности операционных систем