1. 1945 Джон фон нейман

• Двоичная система счисления

• Организация памяти вычислительной машины (память проадресована, до каждой ячейки можно добраться за одно время)

• Однородная память

• Работа процессора(выбирает код, декодирует, выполняет)

• Прерывания 3х типов:

  1. внутренние (процессорные)

  2. устр-ва вв-вывода

  3. программные

2. ОС - это набор программ, которые обеспечивают возможность использования аппаратуры компьютера.

Структура ОС:

Операционная оболочка

ОС

Реальная машина

Или:

Прикладные программы

API (Applied Program interface)

Ядро ОС

Реальная машина

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой ОС. В составе ОС различают три группы компонентов:

ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевую подсистему, файловую систему;

• системные библиотеки и

• оболочку с утилитами.

3. Назначение

Главное назначение ОС - это управление ресурсами, а главные ресурсы, которыми она управляет, - это аппаратура компьютера она управляет процессорами, памятью, устройствами ввода-вывода и данными.

• процессор,

• память,

• устройства ввода-вывода.

Функции

ОС реализует множество различных функций, в том числе:

• определяет так называемый интерфейс пользователя,

• обеспечивает разделение аппаратных ресурсов между пользователями,

• дает возможность работать с общими данными в режиме коллективного пользования,

• планирует доступ пользователей к общим ресурсам,

• обеспечивает эффективное выполнение операций ввода-вывода,

• осуществляет восстановление информации и вычислительного процесса в случае ошибок.

• Обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную память и их исполнение (этот пункт не относится к ОС, предназначенным для прошивки в ПЗУ).

• Обеспечивать управление памятью. В простейшем случае это указание единственной загруженной программе адреса, на котором кончается память, доступная для использования, и начинается память, занятая системой. В многопроцессных системах это сложная задача управления системными ресурсами.

• Обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти, такими как магнитные диски, ленты, оптические диски, флэш-память и т. д. Как правило, ОС управляет свободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательские данные в виде файловых систем.

• Предоставлять более или менее стандартизованный доступ к различным периферийным устройствам, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства или двигатели, поворачивающие рулевые плоскости истребителя.

• Предоставлять некоторый пользовательский интерфейс. Слово некоторый здесь сказано не случайно — часть систем ограничивается командной строкой, в то время как другие на 90% состоят из интерфейсной подсистемы. Встраиваемые системы часто не имеют никакого пользовательского интерфейса.

Состав:

• BIOS (выполнение наиболее простых и универсальных услуг ОС)

• Загрузчик ОС (находится в первом секторе жесткого диска, она выбирает, из какого из разделов жесткого диска следует продолжать загрузку.)

• Дисковые файлы IO.SYS и MSDOS.SYS (IO.SYS представляет собой дополнение к базовой системе ввода-вывода в ПЗУ. MSDOS.SYS реализует основные высокоуровневые услуги ОС.)

• Командный процессор (обрабатывает команды, вводимые пользователем. Командный процессор находится в файле COMMAND.COM)

• Внешние команды DOS - это программы, поставляемые вместе с ОС в виде отдельных файлов. Эти программы выполняют действия обслуживающего характера, например, форматирование дискет, проверку дисков и т.д.

• Драйверы устройств - это специальные программы, которые дополняют систему ввода-вывода ОС и обеспечивают обслуживание новых или нестандартное использование имеющихся устройств. Драйверы загружаются в память компьютера при загрузке ОС, их имена указываются в специальном файле CONFIG.SYS.

Вообще, ОС - это довольно расплывчатое понятие, опирающееся на определенные традиции, параметры оборудования, размеры программ, реализующих определенные функции, а также распределение

• обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную память и их исполнение

• обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти, такими как магнитные диски, ленты, оптические диски и т.д. Как правило, ОС управляет свободным пространством на этих носителях и структурирует пользовательские данные

• предоставлять более или менее стандартный доступ к различным устройствам ввода/вывода, таким как терминалы, модемы, печатающие устройства

• предоставлять некоторый пользовательский интерфейс. Слово некоторый здесь сказано не случайно - часть систем ограничивается командной строкой, в то время как другие на 90% состоят из средств интерфейса пользователя

Существуют ОС, функции которых этим и исчерпываются. Одна из хорошо известных систем такого типа - дисковая операционная система MS DOS.

Более развитые ОС предоставляют также следующие возможности:

• параллельное (точнее, псевдопараллельное, если машина имеет только один процессор) исполнение нескольких задач

• распределение ресурсов компьютера между задачами

• организация взаимодействия задач друг с другом

• взаимодействие пользовательских программ с нестандартными внешними устройствами

• организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов

• защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных и зловредных действий пользователей и их программ

Основные функции (простейшие ОС):

• Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;

• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода);

• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, виртуальная память);

• Управление энергонезависимой памятью (Жёсткий диск, Компакт-диск и т. д.), как правило с помощью файловой системы;

• Пользовательский интерфейс;

Дополнительные функции (развитые современные ОС):

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность);

• Взаимодействие между процессами;

• Межмашинное взаимодействие (компьютерная сеть);

• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от злонамеренных действий пользователей или приложений;

• Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы (аутентификация, авторизация).