 |
Мир без операционных систем. Появление первых образов ОС
|
|
|
|
РЕФЕРАТ
По Информатике
Операционные системы. История создания и развития
| Преподаватель | Г.В.Ващенко | |||
| Студент | НГ12-04 | С.И.Малюта |
Красноярск 2012
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
Историясоздания ОС 4
1.1 Мир без операционных систем. Появление первых образов ОС 4
1.2 Появление мультипрограммных операционных систем 6
1.3 1975–1981: Появление Microsoft 9
1.4 Переход в новую эру операционных систем. Появление ядра 9
1.5 Изменение определения ОС с течением времени 10
1.6 Классификация ОС. Современные операционные системы 11
1.7 Оболочки операционных систем 12
1.8 Последние годы в истории развития ОС 12
ВЫВОД 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ 15
ВВЕДЕНИЕ
Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для неё эти услуги.
В настоящее время операционные системы (ОС) – самые главные составляющие всего программного обеспечения, имеются не только в различных персональных компьютерах (от настольных систем до смартфонов коммуникаторов), но и в других средствах информатизации, таких как сотовые телефоны и смарт-телевизоры. Даже в холодильниках и стиральных машинках появляются элементы ОС, а все потому, что человечество стремится к упрощению и систематизации всей работы, которую выполняет современный человек.
|
|
|
Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Она запускает главную и другие программы, производит диагностику основной системы и исправляет ошибки при включении компьютера и дельнейшей его работе. Распределение ресурсов и приоритетов тоже является одной из функций ОС. Программное обеспечение для управления ресурсами устройства и удобный интерфейс пользователя обеспечивается ими.
С повышением уровня «искусственного интеллекта» ОС в целом, они стали появляться в других видах бытовой техники, в холодильниках, пылесосах телевизорах. И поэтому сложно представить, как раньше ЭВМ обходились без операционных систем.
В связи с этим, актуальность данной проблемы заключается в воссоздании хронологического порядка истории «рождения» операционных систем и их модернизации, а также в проведении анализа к чему приведет дальнейшее развитие современных операционных систем. Ведь немаловажно знать историю развития этих наук и научно-технического прогресса в целом и без изучения устройства операционных систем невозможно составить полноценную картину прогресса в компьютерной сфере.
Историясоздания ОС
Мир без операционных систем. Появление первых образов ОС
Операционная система это необходимая часть программного обеспечения, без которой невозможна работа современных устройств информатизации и коммуникации. Назначение ОС можно определить как комплекс программ, предназначенный для наиболее эффективного использования всех средств ЭВМ в процессе решения задач, для повышения удобства работы с компьютером. Можно также подробно объяснить какие функции берут на себя современные операционные системы, а вот общего определение операционной системы до сих пор не выработано. Это происходит потому, что операционные системы продолжают развиваться и изменяться, а их характеристики и выполняемые ими функции зависят от направления развития вычислительной техники.[1]
|
|
|
С развитием электроники, еще на этапе первого поколения ЭВМ, аппаратура совершенствовалась, а в программах помимо вычислений возникали алгоритмы ввода-вывода информации, которые выделялись в самостоятельные подпрограммы.[1]
Операционные системы все еще не появились, а все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления, который представлял собой примитивное устройство ввода-вывода. В середине 50-х годов начался новый период в развитии вычислительной техники, связанный с появлением новой технической базы — полупроводниковых элементов. Скорость действий процессора увеличилась во множество раз, увеличились также и объемы оперативной и внешней памяти. Компьютеры стали более надежными, теперь они могли непрерывно работать настолько долго, чтобы на них можно было возложить выполнение действительно практически важных задач.[2]
Наряду с совершенствованием аппаратуры заметный прогресс наблюдался также в области автоматизации программирования и организации вычислительных работ. В эти годы появились первые алгоритмические языки, и таким образом к библиотекам математических и служебных подпрограмм добавился новый тип системного программного обеспечения — трансляторы. Для организации эффективного совместного использования трансляторов, были введены должности операторов, профессионально выполнявших работу по организации вычислительного процесса.[2]
Поскольку стоимость машинного времени была очень высокой, а операторы, никак не могли состязаться в производительности с работой устройств компьютера, образовалась проблема низкой эффективности использования компьютеров и возникла потребность в одновременном выполнении нескольких программ; когда одна программа выполняла операции ввода-вывода, другая занимала процессор ЭВМ вычислениями, и наоборот. Выполняющуюся в ЭВМ программу и данные, с которыми программа работала, назвали заданием, а одновременный прогон нескольких программ очередью заданий.
Решением проблемы стали, разработанные первые системы пакетной обработки, которые автоматизировали всю последовательность действий оператора по организации вычислительного процесса. Ранние системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными не для обработки данных, а для управления вычислительным процессом. [6]
|
|
|
Из выше сказанного абзаца можно сказать, что операционные системы тогда - это программы, которые управляли другими программами или программы, которые управляют вычислительным процессом.
Так, например, когда появились и оформились в систему первые операционные системы, целью которых было распределение ресурсов ЭВМ, в ходу было следующее определение: «Операционная система – это организованный набор программ и данных, разработанный специально для управления ресурсами вычислительной системы, облегчения создания программ для ЭВМ, и также для управления последними». Г. Катцан «Операционные системы. Прагматический подход» (1973 г.) Это взгляд на операционную систему с точки зрения аппаратуры: есть аппаратура ЭВМ, и на ней нужно выполнять программы, а для облегчения этой задачи существует операционная система. [1]
В первое время алгоритмы переключения заданий на процессоре включались прямо в сами программы в виде подпрограмм. Набор таких подпрограмм назывался монитором или супервизором. Кроме того, в него входили библиотеки ввода-вывода, подпрограммы распределения оперативной памяти, то есть, все алгоритмы, не имеющие прямого отношения к задачам вычислений.[1]
Оператор составлял пакет заданий, которые в дальнейшем без его участия последовательно запускались на выполнение управляющей программой — монитором. Кроме того, монитор был способен самостоятельно обрабатывать наиболее часто встречающиеся при работе пользовательских программ аварийные ситуации, такие как отсутствие исходных данных, переполнение регистров, деление на ноль, обращение к несуществующей области памяти. Сама программа-монитор в первых реализациях хранилась на перфокартах или перфоленте, а в более поздних — на магнитной ленте и магнитных дисках. [2]
|
|
|
Ещё одна проблема заключалась в том, что программы, выполняющиеся в ЭВМ, часто содержат ошибки, в результате которых программа может постоянно занимать процессор («зависать») или ошибочно записывать в оперативную память, где размещаются другие программы, результаты своей работы. Пока программа одна, это еще терпимо, однако если программ несколько, сбой в одной из них приводит к сбою всего набора программ. Следует помнить, что развитие вычислительной техники шло по пути от ЭВМ для конкретной задачи до универсальной ЭВМ для многих задач, поэтому возникшая проблема требовала неотложного решения.
Выход был найден в создании специальных аппаратных механизмов, защищающих память программ от случайного доступа со стороны других программ. Управление этими механизмами уже нельзя включать в сами программы: память, где размещаются алгоритмы, управляющие защитой, должна быть сама защищена от программ, иначе сбой в исполнении программы может повредить и её. Возникла потребность в специальной программе, которая управляла бы механизмами защиты памяти. Так появился резидентный монитор, но это уже следующий этап развития ОС, о котором рассказывается в разделе 1.2.
Таким образом, ранние системы пакетной обработки значительно сократили затраты времени на вспомогательные действия по организации вычислительного процесса, а значит, был сделан еще один шаг по повышению эффективности использования компьютеров.
|
|
|
