Любая программа является операционной системой. Список операционных систем: особенности, характеристики и отзывы

Изобретатель : Сальвино Армати
Страна : Флоренция
Время изобретения : 1285 г.

В последние десятилетия, когда дефекты зрения (особенно близорукость) стали чрезвычайно распространенным явлением, очками в том или ином возрасте начинает пользоваться едва ли не каждый человек. Поэтому очевидно, что очки должны быть отнесены к числу величайших технических изобретений.

Хотя конструкция их очень проста, появились очки сравнительно поздно - только во времена средневековья, когда научились производить высококачественное, прозрачное и однородное . Между тем со свойствами линз люди познакомились намного раньше - еще на заре цивилизации.

В древности линзы изготовляли из прозрачных камней - прежде всего, из горного хрусталя и берилла. Много таких линз было обнаружено при раскопках в Египте, Греции, Месопотамии, Италии. Несколько линз нашли при раскопках легендарной Трои (возраст этих последних определяют примерно в 2500 лет до Рождества Христова).

Небольшая линза из хрусталя, изготовленная около 1600 года до Рождества Христова, найдена в развалинах Кносского дворца на Крите. Самые первые линзы из стекла, датируемые приблизительно V-IV веками до Рождества Христова, обнаружены в Саргоне (Месопотамия). В более поздние времена стеклянные линзы стали изготовлять чаще. Однако нет ни одного упоминания, что линзу уже тогда использовали как оптический инструмент.

Хотя до нас дошло несколько древних сочинений по оптике, ни в одном из них нет сообщения, что линзы применялись для исправления дефектов зрения. Нет даже ни одного свидетельства, что линзы использовались в качестве увеличительного стекла (лупы) при выполнении каких-нибудь мелких работ (например, изготовления гемм), несмотря на то, что способность линз увеличивать изображения предметов была, конечно же, хорошо известна. Но для чего же тогда были сделаны те древние линзы, о которых шла речь выше? По всей видимости, они служили только в качестве украшения.

Практически до середины XIII века роль очков играли тонкие полированные кусочки прозрачных кристаллов или стекла, причем их изготавливали только для одного глаза. Позднее их стали обрамлять в металлическую оправу – так появились монокли. Такие линзы были широко распространены на территории Древней Греции и Рима, о чем свидетельствуют многие археологические находки. При раскопках Трои и на острове Крит, например, были найдены линзы из горного хрусталя. Одни ученые полагают, что ими пользовались для коррекции зрения, другие склонны думать, что при помощи таких линз в древности зажигали огонь.

Первые очки появились в XIII веке в Италии. В это время итальянские стеклянные мастера считались искуснейшими в мире изготовителями, шлифовальщиками и полировщиками стекла. Особенно славилось венецианское стекло, изделия из которого часто имели очень сложную, замысловатую форму. Постоянно обрабатывая сферические, изогнутые и выпуклые поверхности, то и дело, поднося их к глазам мастера, в конце концов, заметили оптические возможности стекла.

Гениальная мысль соединить две линзы с помощью оправы пришла, согласно легенде, в 1285 году стеклянному мастеру Сальвино Армати из Флоренции. Он же наладил первое производство очков. Ничего более об этом человеке не известно. Однако придуманное им устройство, позволявшее легко и быстро сглаживать дефекты зрения, сейчас же получило распространение.

Согласно другим источникам, очки изобрел неизвестный стекловар в 1280 году. Переливая жидкую стекольную массу в форму, он нечаянно пролил некоторое ее количество на гладкую поверхность. Когда стекло застыло, оказалось, что одна его сторона ровная, другая несколько выпуклая, то есть получилась обыкновенная линза, преломляющая световые лучи. Стекловар посмотрел через нее на предметы и понял, что кусок стекла увеличивает их контуры. Чуть позднее он убедился, что такая линза значительно улучшает зрение пожилых людей. Первое художественное изображение очков относится к 1352 году, когда в церкви Тревизо в Италии была создана фреска, на которой один из персонажей изображен в оправе со стеклами на переносице.

Широкое распространение очки получили в Китае во второй половине XIV века. Об этом свидетельствуют отрывки из древней книги философа Чао Цзи Ку «Разъяснение загадочных вещей». Ученые полагают, что первые очки в Китае появились благодаря персидским и арабским купцам, которые привозили в Азию европейские товары. В одной из летописей упоминается, что правитель небольшого королевства на Малазийском полуострове преподнес в дар китайскому императору десять пар очков.

Сначала этот оптический прибор был доступен только самым состоятельным гражданам, но впоследствии очки появились и у средних слоев населения. Кстати, китайцам принадлежит честь изобретения очков с затемненными стеклами – их изготавливали преимущественно из дымчатого кварца специально для судей. Считалось, что затемненные стекла должны скрывать глаза судьи, чтобы никто не заметил его личного отношения к оглашаемому приговору.

За несколько последующих столетий это изобретение стало популярным практически повсеместно, поскольку дымчатые стекла хорошо защищали глаза от яркого солнечного света. Правда, долгое время такие очки изготовляли по индивидуальным заказам для состоятельных господ. В промышленных же масштабах производство солнцезащитных очков началось в конце XVIII века, когда Наполеон заказал крупную партию для своей армии, воевавшей в Египте.

До XVI века очки крепились к носу при помощи распорки, по форме напоминающей разведенные . Такой оптический прибор именовался пенсне. Это крепление было не очень удобным, зачастую болезненно пережимало переносицу, да и оправа держалась довольно плохо. И лишь в конце XVI столетия додумались привязать к оправе веревочки, которые завязывалась на затылке, не позволяя очкам слетать с носа. Когда же вместо веревочек появились жесткие дужки, а потом и носоупоры, очки приняли свою современную форму.

Изобретение очков стало важным событием в истории, поскольку значительно продлевало активную жизнь людей, страдающих дефектами зрения. А это, в свою очередь, стимулировало развитие наук и искусств – многие ученые и творческие люди получили возможность заниматься своим делом, несмотря на ослабленное зрение.

Оптические очки – прибор для коррекции зрения, состоящий из двух линз и оправы с дужками.

История

Доисторический период и античность

История оптики неразрывно связана с работами мыслителей и естествоиспытателей доисторического периода. Первые инструменты для оптических исследований появились в результате наблюдений за тенью, отражением и преломлением света в драгоценных камнях, воде и т. д. Мысли, гипотезы, теории, связанные со зрительными эффектами, были развиты древнегреческими и индийскими философами. В 1880-х годах, при раскопках Трои археологом Генрихом Шлиманом, были обнаружены хрустальные линзы, изготовленные за 2500 лет до н.э. В 1877 году в Швеции была найдена двояковыпуклая линза из горного хрусталя, созданная в 500 году н.э. Несмотря на большое количество находок, ученые так и не обнаружили упоминаний о том, что этот предмет использовался для коррекции зрения.

Средние века

В IX веке испанский ученый Аббас ибн Фирнас первым предложил применять линзы для чтения. На протяжении многих лет он занимался расшифровкой древних манускриптов. Для чтения античных писем Аббас ибн Фирнас стал выплавлять и использовать линзы из кварцевого песка.

В X веке арабский ученый Ибн аль Хайсам написал научное сочинение на тему оптики, в котором рассказал об особенностях преломления световых лучей через стекло и высказал мысль:

«Если смотреть через сегмент стеклянного шара, то он мог бы увеличивать предметы».

Описание способности линз создавать увеличенное изображение предмета также нашло отражение в трудах английского ученого и философа Роджера Бэкона (1214–1294). В одном из своих трудов он писал: «Прозрачные тела могут быть так обработаны, что отдаленные предметы покажутся приближенными и наоборот, так что на невероятном расстоянии будем читать малейшие буквы и различать мельчайшие вещи, а также будем в состоянии усматривать звезды, как пожелаем». В своих работах Роджер Бэкон советовал людям с плохим зрением при чтении использовать кусок стекла сферической формы, расположив его выгнутой стороной к глазу. В XII веке западноевропейские монахи начали изготавливать полукруглые стеклянные линзы из кварца. Их располагали прямо на поверхности текста рукописи и, таким образом, получали значительное увеличение рисунка или буквы. Стареющие монахи с плохим зрением вновь обрели способность к чтению. Чтобы стекло не скалывалось, края линз оправляли роговыми или деревянными ободками. В качестве исходного материала также использовали берилл. Впоследствии линза, изготовленная из этого полудрагоценного камня, получила название «brill», что нашло отражение в немецком языке (нем. «Brille» — очки).

Линзы из берилла использовал и итальянский поэт Франческо Петрарка, зрение которого с годами ухудшалось.

Предполагаемой датой создания очков ученые называют 1284 год. При переливании жидкой стекольной массы в форму, итальянский стеклодув Сальвино Армати пролил некоторое количество на гладкую поверхность. Когда стекло застыло, мастер заметил, что одна его сторона осталась плоской, а другая стала несколько выпуклой. Сальвино Армати посмотрел сквозь стекло на предметы и понял, что оно визуально увеличивает их. Ему пришла в голову мысль соединить две линзы с помощью оправы и использовать этот прибор при дальнозоркости.

В 1300-1301 годах Венецианский государственный совет дал распоряжение производить только прозрачные стекла. Из-за трудности их изготовления на протяжении многих лет очки имели очень высокую цену. Короли, князья и другие представители высших сословий включали их в свои завещания. Существовали примеры, когда очки носили не в силу необходимости, а из желания продемонстрировать свое положение в обществе. На протяжении нескольких веков, изображая на картинах человека в очках, художники подчеркивали его высокий статус или образованность.

В 1305 году Джордано да Риальто, хранитель библиотеки монастыря в Венеции, написал в своем дневнике:

«Вот уже минуло 20 лет, как открыто одно из самых необходимых искусств в мире, призванных улучшить зрение. Как мало времени прошло с тех пор, как было изобретено новое, никогда не существовавшее искусство. Я видел человека, первым создавшего очки, и я беседовал с ним».

Первое изображение человека в очках содержится на фреске церкви Тревизо, сделанной в 1352 году монахом Томмазо да Модена.

В XIV веке был изобретен монокль. Первоначально он представлял собой одну линзу, закрепленную на длинной ручке, которую держали над текстом либо перед глазами.
Известный итальянский живописец, ученый Леонардо да Винчи первым сделал попытку переноса естественнонаучного знания из оптики в прикладную область. Он описал и построил графическую модель человеческого глаза, «чтобы увидеть, какую функцию выполняет роговая оболочка в отношении зрачка, вели сделать из хрусталя нечто ей подобное» .

В Китае очки получили широкое распространение в эпоху правления династии Мин (1368-1644). Они были привезены из Европы через арабских и персидских купцов. В летописи китайского двора (примерно 1410 г.), упоминается, что султан Малакки преподнес в дар императору десять оптических приборов. Чтобы скрывать свое отношение к приговору во время его оглашения, китайские судьи носили очки, изготовленные из дымчатого кварца. В них за темным стеклом не было видно выражения глаз.

В середине XV столетия, когда книгопечатание получило широкое распространение, еще больше возросла потребность в очках.
В XV веке в Европе был создан лорнет. Его история возникновения связана с переворачиванием «вверх ногами» обычных очков, таким образом, дужка была загнута вниз и выполняла функцию ручки. В этот период также существовали складывающиеся в рукоять лорнеты.

Состоятельные дамы заказывали у мастеров приборы, выполненные из благородных металлов и украшенные драгоценными камнями. Такие очки просто держали в руке перед глазами. Оправу изготавливали из дерева, металла, китового уса, кости, черепахового панциря.

Эпоха Возрождения

В XVI веке жесткое соединение линз было заменено на шарнирное.

Очки по-прежнему имели высокую цену, и ими пользовались преимущественно высшие слои общества. Иногда по величине стекол очков специалисты определяли принадлежность владельца к тому или иному классу общества. Размер линз испанских грандов был равен ладони.

В XVI веке появились пружинные очки, их носили на переносице, иногда крепили к шляпе. В XVI-XVIII веках такой способ ношения прибора был распространен среди дам и высокопоставленных сановников, так как при приветствии они никогда не снимали головной убор. В XVI веке появились очки, которые крепились по контуру головы металлическим обручем, с которого вниз на глаза опускались линзы.

В XVI веке было создано пенсне. Его стекла скрепляла медная или железная пружина. Чуть позднее были придуманы кожаные прокладки под металл, чтобы не травмировать кожу носа. К концу XVI века к пенсне стали крепить круговой шнурок или ленту, с помощью которых оптический прибор удерживался на переносице. В тот период потеряла свою функцию ручка монокля, поскольку получило распространение его зажатие с помощью мышц лица.

В XVI веке появились очки для близоруких, с вогнутыми стеклами. Изначально носить их было крайне неудобно, так как они не имели дужек и крепились к переносице при помощи распорки. Первым научно достоверным свидетельством использования очков при близорукости считается портрет Льва X, выполненный Рафаэлем (1517-1519). Папа Римский плохо видел отдаленные предметы и, отправляясь на охоту, всегда надевал очки.

XVII – XVIII века

В XVII веке в Англии существовала Почетная гильдия стекольщиков. Чтобы пройти путь от подмастерья до мастера, необходимо было учиться в течение девяти лет, а после этого сдавать экзамен комиссии.

Точных данных о том, когда появились очки на Руси, не сохранилось. Первое упоминание об оптическом приборе нашло отражение в «Расходной книге денежной казны» за 1614 год. В ней значилось, что «для царя у московского гостя были куплены очки хрустальные с одной граненой стороной, и другой – гладкой» . Наибольшее количество оптических приборов ввозилось в Россию из Западной Европы: в 1670-1672 годах поступило 5892 пары. Наиболее старинные очки хранятся в Оружейной палате. Здесь находятся оптические приборы, оправа которых выполнена из золота и серебра. В Государственном историческом музее хранятся образцы очков с оглоблями и заушниками.

В начале XVIII века для ношения очков были изобретены боковые опоры. Поначалу они были короткими и опирались на виски, а не на уши. В Западной Европе их называли «височными». Впоследствии такие опоры удлинились и стали проходить над ушами. Они имели кулису или шарнир посередине — таким образом, очки можно было раскладывать или раздвигать при надевании. Линзы стали изготавливать меньших размеров, а круглые опоры заушников покрывали бархатом. В XVIII веке низшие слои населения покупали на улицах очки невысокого качества с оправой из проволоки.

В начале XVIII века лондонский оптик Эдвард Скарлетт создал очки с закругленными дужками и носоупорами. В конце XVIII столетия Бенджамин Франклин изобрел бифокальные линзы, нижняя часть которых была предназначена для работы вблизи, а верхняя позволяла получить четкое изображение удаленных предметов.

В 1750 году английский оптик Дж. Эскю изготовил первый набор пробных стекол для индивидуальной подборки очков. Его опыт повторил немецкий ученый Иоганн Пауль Хирн в 1778 году.

XIX и XX век

В 1818 году начали изготавливать складывающиеся лорнеты, которые открывались и закрывались небольшим рычажком. Позднее оптические приборы стали оснащаться пружиной. Наибольшее распространение лорнет получил у женщин, которые использовали его в качестве . Дужки выполняли из золота и серебра и украшали драгоценными камнями.

В 1873 году была введена диоптрическая нумерация стекол. Физики, занимавшиеся оптикой глаза, предложили меру близорукости или дальнозоркости «diopter» (в переводе с греческого – «видящий насквозь»). Система определяла фокусное расстояние линзы, корректирующей зрение.

В начале XX века компания изготовила лорнет из платины и морских раковин для княжны Лобановой-Ростовой. Прибор был украшен бриллиантами и сапфирами. В настоящее время он хранится в Оружейной палате Московского Кремля. В 1913 году князь Феликс Юсупов заказал в Cartier лорнет с 442 бриллиантами. В России лорнеты выпускала ювелирная компания Fabergе.

Пенсне, монокль и лорнет имели распространение до окончания Второй мировой войны, после которой уступили место современным очкам.

Что такое операционная система

Операционная система - это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого - организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всœех других программ.

Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователœем, с другой стороны.

Операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера - на диске . При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ .

Этот процесс принято называть загрузкой операционной системы.

В функции операционной системы входит:

• осуществление диалога с пользователœем;
• ввод-вывод и управление данными;
• планирование и организация процесса обработки программ;
• распределœение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
• запуск программ на выполнение;
• всœевозможные вспомогательные операции обслуживания;
• передача информации между различными внутренними устройствами;
• программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителœей, принтера и др.).

Операционную систему можно назвать программным продолжением устройства управления компьютера. Операционная система скрывает от пользователя сложные ненужные подробности взаимодействия с аппаратурой, образуя прослойку между ними. В результате этого люди освобождаются от очень трудоёмкой работы по организации взаимодействия с аппаратурой компьютера.

Учитывая зависимость отколичества одновременно обрабатываемых задач и числа пользователœей, которых могут обслуживать ОС, различают четыре базовых класса операционных систем:

1. однопользовательские однозадачные , которые поддерживают одну клавиатуру и могут работать только с одной (в данный момент) задачей;

2. однопользовательские однозадачные с фоновой печатью , которые позволяют помимо основной задачи запускать одну дополнительную задачу, ориентированную, как правило, на вывод информации на печать. Это ускоряет работу при выдаче больших объёмов информации на печать;

3. однопользовательские многозадачные , которые обеспечивают одному пользователю параллельную обработку нескольких задач. К примеру, к одному компьютеру можно подключить несколько принтеров, каждый из которых будет работать на "свою" задачу;

4. многопользовательские многозадачные , позволяющие на одном компьютере запускать несколько задач нескольким пользователям. Эти ОС очень сложны и требуют значительных машинных ресурсов.

В различных моделях компьютеров используют операционные системы с разной архитектурой и возможностями. Для их работы требуются разные ресурсы. Οʜᴎ предоставляют разную степень сервиса для программирования и работы с готовыми программами.

Операционная система для персонального компьютера, ориентированного на профессиональное применение, должна содержать следующие основные компоненты:

• программы управления вводом/выводом;
• программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;
• процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.

Каждая операционная система имеет свой командный язык , который позволяет пользователю выполнять те или иные действия:

• обращаться к каталогу;
• выполнять разметку внешних носителœей;
• запускать программы;
• ... другие действия.

Анализ и исполнение команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск, осуществляет командный процессор операционной системы.

Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы - драйверы . Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.

Что такое операционная система - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Что такое операционная система" 2017, 2018.

Аннотация: Функции операционной системы. Структура операционной системы. Классификация операционных систем. Требования к операционным системам.

Операционная система (operating system ) – комплекс программ, предоставляющий пользователю удобную среду для работы с компьютерным оборудованием.

Операционная система позволяет запускать пользовательские программы; управляет всеми ресурсами компьютерной системы – процессором (процессорами), оперативной памятью, устройствами ввода вывода; обеспечивает долговременное хранение данных в виде файлов на устройствах внешней памяти; предоставляет доступ к компьютерным сетям.

Для более полного понимания роли операционной системы рассмотрим составные компоненты любой вычислительной системы (рис.1.1).

Рис. 1.1.

Все компоненты можно разделить на два больших класса – программы или программное обеспечение ( ПО , software ) и оборудование или аппаратное обеспечение ( hardware ). Программное обеспечение делится на прикладное, инструментальное и системное. Рассмотрим кратко каждый вид ПО .

Цель создания вычислительной системы – решение задач пользователя. Для решения определенного круга задач создается прикладная программа ( приложение , application ). Примерами прикладных программ являются текстовые редакторы и процессоры (Блокнот, Microsoft Word ), графические редакторы ( Paint , Microsoft Visio), электронные таблицы (Microsoft Excel ), системы управления базами данных (Microsoft Access, Microsoft SQL Server ), браузеры ( Internet Explorer) и т. п. Все множество прикладных программ называется прикладным программным обеспечением ( application software ).

Создается программное обеспечение при помощи разнообразных средств программирования (среды разработки, компиляторы, отладчики и т. д.), совокупность которых называется инструментальным программным обеспечением. Представителем инструментального ПО является среда разработки Microsoft Visual Studio .

Основным видом системного программного обеспечения являются операционные системы. Их основная задача – обеспечить интерфейс (способ взаимодействия) между пользователем и приложениями с одной стороны, и аппаратным обеспечением с другой. К системному ПО относятся также системные утилиты – программы, которые выполняют строго определенную функцию по обслуживанию вычислительной системы, например, диагностируют состояние системы , выполняют дефрагментацию файлов на диске, осуществляют сжатие ( архивирование ) данных. Утилиты могут входить в состав операционной системы.

Взаимодействие всех программ с операционной системой осуществляется при помощи системных вызовов ( system calls) – запросов программ на выполнение операционной системой необходимых действий. Набор системных вызовов образует API – Application Programming Interface ( интерфейс прикладного программирования).

Функции операционной системы

К основным функциям, выполняемым операционными системами, можно отнести:

• обеспечение выполнения программ – загрузка программ в память, предоставление программам процессорного времени, обработка системных вызовов;
• управление оперативной памятью – эффективное выделение памяти программам, учет свободной и занятой памяти;
• управление внешней памятью – поддержка различных файловых систем;
• управление вводом-выводом – обеспечение работы с различными периферийными устройствами;
• предоставление пользовательского интерфейса;
• обеспечение безопасности – защита информации и других ресурсов системы от несанкционированного использования;
• организация сетевого взаимодействия.

Структура операционной системы

Перед изучением структуры операционных систем следует рассмотреть режимы работы процессоров.

Современные процессоры имеют минимум два режима работы – привилегированный (supervisor mode) и пользовательский (user mode).

Отличие между ними заключается в том, что в пользовательском режиме недоступны команды процессора, связанные с управлением аппаратным обеспечением, защитой оперативной памяти, переключением режимов работы процессора. В привилегированном режиме процессор может выполнять все возможные команды.

Приложения, выполняемые в пользовательском режиме, не могут напрямую обращаться к адресным пространствам друг друга – только посредством системных вызовов.

Все компоненты операционной системы можно разделить на две группы – работающие в привилегированном режиме и работающие в пользовательском режиме, причем состав этих групп меняется от системы к системе.

Основным компонентом операционной системы является ядро (kernel). Функции ядра могут существенно отличаться в разных системах; но во всех системах ядро работает в привилегированном режиме (который часто называется режим ядра, kernel mode).

Термин "ядро" также используется в разных смыслах. Например, в Windows термин "ядро" (NTOS kernel) обозначает совокупность двух компонентов – исполнительной системы (executive layer) и собственно ядра (kernel layer) .

Существует два основных вида ядер – монолитные ядра (monolithic kernel) и микроядра (microkernel). В монолитном ядре реализуются все основные функции операционной системы, и оно является, по сути, единой программой, представляющей собой совокупность процедур . В микроядре остается лишь минимум функций, который должен быть реализован в привилегированном режиме: планирование потоков, обработка прерываний, межпроцессное взаимодействие. Остальные функции операционной системы по управлению приложениями, памятью, безопасностью и пр. реализуются в виде отдельных модулей в пользовательском режиме.

Ядра, которые занимают промежуточные положение между монолитными и микроядрами, называют гибридными (hybrid kernel).

Примеры различных типов ядер:

• монолитное ядро – MS-DOS, Linux, FreeBSD;
• микроядро – Mach, Symbian, MINIX 3;
• гибридное ядро – NetWare, BeOS, Syllable.

Обсуждение того, к какому типу относится ядро Windows NT, приведено в [ ; ]. В говорится о том, что Windows NT имеет монолитное ядро, однако, поскольку в Windows NT имеется несколько ключевых компонентов, работающих в пользовательском режиме (например, подсистемы окружения и системные процессы – см. Лекцию 4 "Архитектура Windows"), то относить Windows NT к истинно монолитным ядрам нельзя, скорее к гибридным.

Кроме ядра в привилегированном режиме (в большинстве операционных систем) работают драйверы (driver) – программные модули, управляющие устройствами.

В состав операционной системы также входят:

• системные библиотеки (system DLL – Dynamic Link Library, динамически подключаемая библиотека), преобразующие системные вызовы приложений в системные вызовы ядра;
• пользовательские оболочки (shell), предоставляющие пользователю интерфейс – удобный способ работы с операционной системой.

Пользовательские оболочки реализуют один из двух основных видов пользовательского интерфейса:

• текстовый интерфейс (Text User Interface, TUI), другие названия – консольный интерфейс (Console User Interface, CUI), интерфейс командной строки (Command Line Interface, CLI);
• графический интерфейс (Graphic User Interface, GUI).

Пример реализации текстового интерфейса в Windows – интерпретатор командной строки cmd.exe; пример графического интерфейса – Проводник Windows (explorer.exe).

Классификация операционных систем

Классификацию операционных систем можно осуществлять несколькими способами.

1. По способу организации вычислений:
   • системы пакетной обработки (batch processing operating systems) – целью является выполнение максимального количества вычислительных задач за единицу времени; при этом из нескольких задач формируется пакет, который обрабатывается системой;
   • системы разделения времени (time-sharing operating systems) – целью является возможность одновременного использования одного компьютера несколькими пользователями; реализуется посредством поочередного предоставления каждому пользователю интервала процессорного времени;
   • системы реального времени (real-time operating systems) – целью является выполнение каждой задачи за строго определённый для данной задачи интервал времени.
2. По типу ядра:
   • системы с монолитным ядром (monolithic operating systems);
   • системы с микроядром (microkernel operating systems);
   • системы с гибридным ядром (hybrid operating systems).
3. По количеству одновременно решаемых задач:
   • однозадачные (single-tasking operating systems);
   • многозадачные (multitasking operating systems).
4. По количеству одновременно работающих пользователей:
   • однопользовательские (single-user operating systems);
   • многопользовательские (multi-user operating systems).
5. По количеству поддерживаемых процессоров:
   • однопроцессорные (uniprocessor operating systems);
   • многопроцессорные (multiprocessor operating systems).
6. По поддержке сети:
   • локальные (local operating systems) – автономные системы, не предназначенные для работы в компьютерной сети;
   • сетевые (network operating systems) – системы, имеющие компоненты, позволяющие работать с компьютерными сетями.
7. По роли в сетевом взаимодействии:
   • серверные (server operating systems) – операционные системы, предоставляющие доступ к ресурсам сети и управляющие сетевой инфраструктурой;
   • клиентские (client operating systems) – операционные системы, которые могут получать доступ к ресурсам сети.
8. По типу лицензии:
   • открытые (open-source operating systems) – операционные системы с открытым исходным кодом, доступным для изучения и изменения;
   • проприетарные (proprietary operating systems) – операционные системы, которые имеют конкретного правообладателя; обычно поставляются с закрытым исходным кодом.
9. По области применения:
   • операционные системы мэйнфреймов – больших компьютеров (mainframe operating systems);
   • операционные системы серверов (server operating systems);
   • операционные системы персональных компьютеров (personal computer operating systems);
   • операционные системы мобильных устройств (mobile operating systems);
   • встроенные операционные системы (embedded operating systems);
   • операционные системы маршрутизаторов (router operating systems).

Требования к операционным системам

Основное требование, предъявляемое к современным операционным системам – выполнение функций, перечисленных выше в параграфе "Функции операционных систем". Кроме этого очевидного требования существуют другие, часто не менее важные :

• расширяемость – возможность приобретения системой новых функций в процессе эволюции; часто реализуется за счет добавления новых модулей;
• переносимость – возможность переноса операционной системы на другую аппаратную платформу с минимальными изменениями;
• совместимость – способность совместной работы; может иметь место совместимость новой версии операционной системы с приложениями, написанными для старой версии, или совместимость разных операционных систем в том смысле, что приложения для одной из этих систем можно запускать на другой и наоборот;
• надежность – вероятность безотказной работы системы;
• производительность – способность обеспечивать приемлемые время решения задач и время реакции системы.

Резюме

В этой лекции приведено определение операционной системы, представлены виды программного обеспечения, рассмотрены функции и структура операционной системы. Особое внимание уделено понятию "ядра". Также приведены различные способы классификации операционных систем и требования, предъявляемые к современным операционным системам.

В следующей лекции будет представлен обзор операционных систем Microsoft Windows.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятию "операционная система".
2. Назовите примеры прикладного, инструментального и системного программного обеспечения.
3. Дайте определение понятий "системный вызов", "API", "драйвер", "ядро".
4. Какие виды ядер вы знаете? К каким видам относятся ядра известных вам операционных систем?
5. Чем ядро отличается от операционной системы?
6. Приведите несколько способов классификации операционных систем.
7. Назовите требования к современным операционным системам и объясните, что они означают.