Что такое операционные системы? Операционная система - это основная программа, управляющая всеми компонентами компьютерной системы. Она отвечает за взаимодействие между пользователем, программами и оборудованием, предоставляя интерфейс для их совместной работы. Жирков Илья А-10, Сильчев Константин А-10 История операционных систем Разработка первых ОС 1 Первые примитивные ОС появились в 1950-х годах. Развитие ОС в 60-х годах 2 В 1960-х годах были созданы многопользовательские и многозадачные ОС. Популярность PC ОС 3 В 1980-х и 1990-х годах ОС для персональных компьютеров стали широко распространены. Современные ОС 4 Сегодня ОС управляют всеми типами устройств, от смартфонов до сверхмощных суперкомпьютеров. Операционные системы прошли долгий путь развития, начиная с ранних примитивных систем и достигнув невероятной сложности и функциональности в современных ОС, которые управляют огромным разнообразием устройств. Функции операционных систем Управление ресурсами ОС отвечает за Предоставлен ие интерфейса Управление процессами Обеспечение безопасности ОС обеспечивает ОС контролирует ОС реализует эффективное интуитивно запуск, средства защиты распределение и понятный выполнение и данных и системы использование пользовательский завершение от всех ресурсов интерфейс, программ, несанкционирован компьютера, таких позволяющий обеспечивая их ного доступа, как процессор, взаимодействовать эффективную вирусов и других память и с компьютером без работу. угроз. устройства ввода- знания технических вывода. деталей. Типы операционных систем Настольные ОС Мобильные ОС Серверные ОС Встраиваемые ОС Предназначены для Разработаны Предназначены для личных компьютеров специально для управления Используются в и ноутбуков, смартфонов и мощными специализированны обеспечивают планшетных серверными х устройствах, таких широкий спектр компьютеров, с системами, как промышленное функций для упрощенным обеспечивая оборудование, пользователей. интерфейсом и высокую надежность бытовая техника, мобильными и автомобили. приложениями. производительность. Примеры операционных систем Windows Самая популярная настольная операционная система, разработанная Microsoft и широко используемая на персональных компьютерах. Linux Семейство свободных и открытых операционных систем, известное своей гибкостью, безопасностью и большим выбором дистрибутивов. macOS Операционная система от Apple, известная своим элегантным дизайном и интеграцией с другими устройствами компании. Архитектура операционных систем Операционные системы имеют сложную многослойную архитектуру, которая обеспечивает эффективное управление аппаратным и программным обеспечением компьютера. Ключевыми компонентами являются ядро (kernel), драйверы устройств, подсистема управления памятью и процессами, а также интерфейс для взаимодействия с пользователем. Процессы и потоки в операционных системах Процессы Потоки Процессы - это отдельные выполняемые Потоки - это части процесса, которые могут программы, которым ОС выделяет выполняться параллельно и независимо ресурсы, такие как память и процессорное друг от друга, повышая эффективность время, для их работы. работы программы. Планирование Взаимодействие ОС использует алгоритмы планирования Процессы и потоки в ОС взаимодействуют, для эффективного распределения обмениваясь данными и синхронизируя ресурсов между множеством свою работу для выполнения общих задач. выполняющихся процессов и потоков. Управление памятью 1 Виртуальная память 2 Подкачка в файл Для поддержания 3 Управление страницами Операционная достаточного объема ОС отслеживает система доступной памяти ОС использование виртуализирует использует механизм страниц памяти и физическую память, подкачки, динамически оперативно выгружает предоставляя каждому перемещая неактивные, а процессу свое неактивные страницы активные страницы изолированное в файл на диске. хранит в оперативной адресное пространство, намного превышающее размер реальной оперативной памяти. Управление файлами и вводом/выводом Файловая система Ввод/Вывод Конфигурация Операционная система ОС координирует обмен Операционная система управляет организацией и данными между предоставляет инструменты хранением файлов на устройствами, такими как для настройки и управления носителях, обеспечивая клавиатура, мышь, дисплей, различными устройствами эффективный доступ к обеспечивая плавное ввода-вывода и файловой данным. взаимодействие системой. пользователя с компьютером. Многозадачность и многопоточность Многозадачность Многопоточность Операционная система позволяет выполнять Внутри отдельных процессов ОС несколько задач одновременно, поддерживает выполнение нескольких переключаясь между ними и распределяя потоков, которые могут работать ресурсы эффективно. Это обеспечивает одновременно и взаимодействовать друг с высокую продуктивность, позволяя другом. Это особенно полезно для сложных пользователям работать над несколькими приложений, повышая их производительность приложениями параллельно. и отзывчивость. Безопасность операционных систем Защита от вредоносных программ Управление доступом Сетевая безопасность Обновления и исправления ОС предоставляют Операционные Регулярные Операционные возможности для системы имеют обновления системы должны аутентификации встроенные операционной обеспечивать пользователей, брандмауэры и системы устраняют надежную защиту от предотвращая средства защиты от уязвимости и вирусов, троянских несанкционированн сетевых атак, повышают общий программ и другого ый доступ и которые помогают уровень вредоносного ПО, обеспечивая обезопасить безопасности, которое может конфиденциальност компьютер при защищая нанести ущерб ь данных. подключении к пользователей от Интернету. новых киберугроз. данным и системе. Заключение Операционные системы - это фундаментальные компоненты современных компьютерных систем, которые играют ключевую роль в управлении аппаратными ресурсами и обеспечении комфортного взаимодействия пользователей с устройствами. Изучение архитектуры, функций и особенностей различных ОС позволяет глубже понять принципы работы компьютеров и освоить эффективные методы их использования.
