Операционные системы

Введение¶

Операционные системы окружают нас повсюду – это основное программное обеспечение персональных компьютеров, серверов, мобильных устройств, сетевых устройств (роутеры, коммутаторы) и даже современных автомобилей (борт-компьютер), телевизоров и прочего. Перечислять можно очень долго, ведь они требуются практически в каждой компьютерной системе.

Любой компьютер представляет собой связанную совокупность: процессора, памяти и устройств ввода-вывода.

Рис. 1. Общее представление архитектуры компьютера

Более подробная структура архитектуры ПК

Сама по себе, аппаратура умеет делать только очень простые, базовые операции — по типу: сложить два числа, перейти к адресу, записать по адресу и тд.

Например, процессор умеет выполнять только четыре базовых типа инструкции:

Получается, что непосредственное создание и управление сложными процессами (приложениями) на аппаратуре становится крайне неэффективным и неудобным. То есть, например, создать и запустить на исполнение программу-браузер исключительно с помощью данных инструкций становится крайне сложной задачей. Особенно при условии, что помимо этого процесса (браузера) существуют и другие процессы, которые также пользуются ресурсами вычислительной машины.

Возникает вопрос — Как заставить всё это слаженно и эффективно работать, сделав пользование компьютером удобным как для обычного человека, так и для прикладного программиста?

Чтобы ответить на этот вопрос более последовательно, немного заглянем туда, откуда всё начиналось.

Ссылки

В Викисловаре есть статья «операционная система»

• Операционная система в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).
• Обзор различных операционных систем
• Отставнов М. Е. Свободное программное обеспечение в школе. Свободное ПО для школы (2003).(недоступная ссылка — история) Проверено 16 апреля 2010.

Для улучшения этой статьи желательно?:

Операционные системы (история • список)

Free /Open source

Unix-подобные: Linux • BSD • Minix • GNU • Plan 9 • Не Unix-подобные: ReactOS • FreeDOS • Haiku • osFree • KolibriOS • Syllable • AROS •

Proprietary

Unix-подобные: Apple MacOS X • HP-UX • IBM AIX • QNX • SCO OpenServer • Solaris • Tru64 • Не Unix-подобные: MS Windows • Встраиваемые: BlackBerry OS • Apple iOS • PSP OS • Symbian OS • MS Windows (Embedded • Phone)

Аспекты операционных систем (история • список)

Ядро

Гибридное • Микро • Модульное • Монолитное • Нано • Экзо • Драйвер • Пространство пользователя • Область пользователя

Управлениепроцессами

Режимы (супервизора • реальный • защищённый) • Прерывание • Кольца защиты • Переключение контекста • Многозадачность (вытесняющая • кооперативная • мультипрограммирование) • Процесс • Управление процессом • Планировщик задач • Многопоточность

Управлениепамятью

Защита памяти • Сегментная адресация памяти • Страничная память • Менеджер виртуальной памяти • Ошибка сегментации • Общая ошибка защиты

Прочее

Загрузчик ОС • API • VFS • Компьютерная сеть • GUI • Слой аппаратных абстракций (HAL)

У этого термина существуют и другие значения, см. Операционная система (значения). Запрос «OS» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

В данной статье имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. Утверждения, не подкреплённые источниками, могут быть поставлены под сомнение и удалены. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.

Операцио́нная систе́ма, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами компьютера и организации взаимодействия с пользователем.

В логической структуре типичной вычислительной системы операционная система занимает положение между устройствами с их микроархитектурой, машинным языком и, возможно, собственными (встроенными) микропрограммами (драйверами) — с одной стороны — и прикладными программами с другой.

Разработчикам программного обеспечения операционная система позволяет абстрагироваться от деталей реализации и функционирования устройств, предоставляя минимально необходимый набор функций (см.: интерфейс программирования приложений).

В большинстве вычислительных систем операционная система является основной, наиболее важной (а иногда и единственной) частью системного программного обеспечения. С 1990-х годов наиболее распространёнными операционными системами являются системы семейства Windows, UNIX и UNIX-подобные системы

> Существующие операционные системы Основная статья: Список операционных систем > См. также

• Операционное окружение
• Аппаратная платформа компьютера
• Сетевая операционная система

> Примечания

1. Свежая версия ISO/IEC 9945 принята Международной организацией по стандартизации (ISO) в 2003 году.

В Викисловаре есть статья «операционная система»

• Выбор операционной системы для сервера
• Операционная система в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz)
• Обзор различных операционных систем.
• Отставнов М. Е. Свободное программное обеспечение в школе (недоступная ссылка). Свободное ПО для школы (2003). Проверено 16 апреля 2010. Архивировано 6 июля 2008 года.
• Операционная система (Operating system) по ГОСТ 15971-90

Для серверов или рабочих станций		Unix-подобные

Не Unix-подобные

Встраиваемые

Другие

Операционная система — что это такое?

Основная программа для взаимодействия человека с компьютером, без которой невозможна работа смартфона, персонального компьютера, ноутбука.

Операционная система (Operating System) — больше чем просто программа, это основа, на которой работают уже другие программы. Это первое что устанавливается на ПК, телефон, ноутбук.

Простыми словами операционка нужна чтобы выводить информацию и принимать от вас команды. Это если очень грубо. Например вы печатаете на клавиатуре, двигаете мышкой — все движения передаются в ПК и обрабатываются именно операционной системой.

Вы ставите антивирус, мессенджеры, другой софт — все ваши действия, установка программ, удаление, все это происходит внутри операционной системы.

Безумству храбрых поем мы песню

На деле все удобно и быстро. Но очень топорно

Итак, для простого российского пользователя «Эльбрус» окажется неподъемно сложным. И совершенно бесполезным.

Представить себя рутинную офисную работу в этой системе можно, но зачем? Есть Mint, Ubuntu и множество других бесплатных операционных NIX-систем. Куда более дружелюбный к пользователю.

Реальный пользователь «Эльбруса», впрочем, с таким задачами не сталкивается. Удел этих систем — работа на безопасность страны: включил, открыл нужный пакет и ни шагу влево.

Набор компонентов достаточен. Установка из стандартных источников запрещена, есть свои репозитории

Красивая удобная оболочка здесь просто не нужна: она потребляет и без того ограниченные ресурсы ПК. Из-под окна секретной бухгалтерии или пакета для наладки ракетного комплекса красота не видна.

Однако для начинающих разработчиков «Эльбрус» станет окном в оборонную промышленность (в частности, адаптации по него существующих программ). И в современных условиях это довольно интересная возможность.

Все что нужно знать о том, какой виндовс установлен на вашем компьютере

Как видите никаких трудов узнать какой Виндовс стоит на компьютере не составит, но это в том случае если система запускается и работает. Я не стал использовать в данной заметке возможности выяснить версию убитой системы (например когда вам нужно запустить восстановление, а версию вы не знаете)
так как для неподготовленного пользователя это не нужно, а профи и так знает как это выполнить. Я уже не говорю о таких косвенных признаках как папка на диске С:\ — «Document and Settings» встречается только в Windows XP, таких отличий можно найти не с один десяток. Согласитесь, что ввести команду и узнать ответ на свой вопрос гораздо проще чем искать признаки той или иной операционки от Майкрософт.

P.S.
Если первый способ узнать какой Windows стоит на компьютере у вас невозможно применить ввиду того, что вместо иконки у вас ярлык — данное окно можно открыть сочетанием Win + Pause/Break. Всем хорошего настроения…

Компьютер, в настоящие дни является частью нашей жизни. Числительные банковские операции, архитектурное проектирование и даже медицина – все это теперь впирается в компьютерные технологии. Это экономит массу времени и дает человеку больше возможности быть продуктивным, уделяя при этом как можно меньше времени рутине. Соответственно такое устройство всегда находится в работе и с течением времени требует внесения обновлений. Здесь то и наступает обратное взаимодействие человека и компьютера.Каждому пользователю компьютера следует знать версию его Windows. Эта информация важна при установке любого документа, в том числе программного обеспечения. Когда на компьютере установлена старая модель операционной системы очень высока вероятность торможений при открытии файлов современных форматов. Со временем непосильная нагрузка может привести к разрушению важнейших модулей процессора.При этом следует учесть, что это не обязательно слабый или устаревший модуль. Именно несоответствие системной площадки приводит к неправильной работе файлов, начинает засоряться память и учащаются сбои во время игрового или других процессов.

Как узнать версию своей Windows?
Итак, чтобы ознакомиться со своей моделью Windows следует провести ряд простейших манипуляций. К счастью, такая информация доступна для всех и как правило скрывается за однообразным алгоритмом действий. Предлагается разглядеть его в пошаговом варианте:

• Выберите ярлык компьютера на рабочем столе правой клавишей мыши;
• В контекстном окне нажмите левой клавишей мыши на вкладку «Свойства»;
• В появившемся окне отобразится информация о Виндовс и самом ПК. Возможно необходимая нам информация будет структурирована в виде вкладок и разделов. В таком случае следует переходить по ним нажатием левой клавиши мыши, а для возврата в исходное окно пользуйтесь клавишами навигации в левом верхнем углу окна (стрелочка влево/вправо).

• Сперва следует навести курсор мыши на иконку «пуск» в левом нижнем углу экрана и нажать по ней левой клавишей мыши (можно просто нажать клавишу «Win»);
• В появившейся таблице или окне следует выбрать пустое поле для поиска;
• Далее следует задать поисковой запрос «компьютер»;
• После обработки запроса нажмите правой клавишей мыши на иконку компьютера и выберите «свойства»;
• Пользователю открывается описание компьютера и версия Windows. Иногда, чтобы получить доступ к этой информации нужно просто зайти в этом же окне на другой раздел свойств компьютера. Это может быть раздел под названием «Издание Windows».
• Теперь пользователь может видеть подробную информацию о версии ОС, дате ее издания и наименование производителя.

специальная программаустановленной сборкинужного окнаперсонального компьютера

Как приложения взаимодействуют с ОС?¶

Взаимодействие процессов с ОС осуществляется с помощью системных вызовов.

Примечание

Механизм системных вызовов — это интерфейс, который предоставляет ядро ОС (kernel space) пользовательским процессам (user space).

Системный вызов – программное прерывание, обращение пользовательского процесса к ядру операционной системы для выполнения какой-либо операции.

Например, чтобы выполнить обычное действие, с точки зрения прикладного программиста, – вывод строки в консоль, необходимо загрузить исполнимый код в оперативную память и передать его процессору. С помощью системных вызовов, запускающий процесс (уже запущенный процесс, из которого вызывается новый процесс — одни процессы порождают другие) обращается к соответствующим сервисам ОС и передаёт им управление для выполнения этих функций.

То есть с помощью системных вызовов выполняются те рутинные действия, которые раньше осуществлялись вручную, — загрузка кода программы в память, передача его на исполнение процессору и прочее.

Схема организации ОС расширяется добавлением интерфейса для взаимодействия приложений с ядром ОС — механизмом системных вызовов:

4 место – OpenSuse

OpenSuse – это еще один популярный дистрибутив, который работает на ядре Linux. Используется как для поддержки серверов, так и для домашних компьютеров. Новые прошивки системы выходят регулярно, в асе даты релизов можно посмотреть на сайте разработчика.

Пользователь OpenSuse может самостоятельно кастомизировать систему. Для этого не нужно иметь навыки программирования. Изменение интерфейса заключается в выборе понравившегося окружение рабочего стола. В то время как большинство сборок Linux могут работать только с одним окружением рабочего стола, OpenSuse поддерживает сразу несколько утилит оформления. Наиболее популярные из них – KDE и XFCE.

Преимущества OpenSuse:

• Простая настройка. Управлять операционной системой можно с помощью одного приложения YaST. Этот инструмент позволяет отрегулировать параметры работы OpenSuse. Пользователи могут самостоятельно добавлять репозитории, управлять параметрами загрузки, разделами ОС, настройками подключения к сети и прочими параметрами;
• Свободное распространение софта. В OpenSuse будут работать все нужные вам программы. Система автоматически адаптирует ПО для вашего компьютера;
• Простая установка программ. В отличии от большинства сборок Линукс, вам больше не нужно самостоятельно устанавливать репозитории, добавлять ключи доступа и проводить сложные настройки. Достаточно скачать нужную программы с официального источника https://software.opensuse.org/ и выполнить установку в один клик.

Недостатки OpenSuse:

• В стандартной сборке отсутствуют кодеки и драйверное ПО, что усложняет первую настройку ОС;
• Пользователи отмечают нестабильную работу стандартного торрент-клиента MonSoon.

Что такое операционные системы

Операционная система это базовое программное обеспечение компьютеров, которое обеспечивает интерфейс между компьютерными программами и оборудованием.

Также операционная система — это программная платформа поверх прикладных программ, которые помогают пользователям выполнять типичные функции, такие как создание текста, просмотр видео и т.д.

Ваш выбор операционной системы определяет какие приложения, вы сможете запустить на своём компьютере.

Основные функции ОС это управление ресурсами машины, координация оборудования и организация файлов и каталогов на устройствах хранения.

Классификация операционных систем по компонентам

Система состоит из набора программного обеспечения (ПО), которое можно использовать для управления взаимодействием с оборудованием. В этот набор ПО обычно входят следующие элементы:

Ядро: это основные функции операционной системы, такие как управление памятью, процессы, файлы, входы основные выходы и функции связи.

Оболочка: обеспечивает связь с операционной системой через язык управления, позволяя пользователю управлять устройством, не зная характеристик оборудования, управления физическими адресами и т. д.

Первая операционная система была разработана IBM молодым человеком по имени Билл Гейтс. Она могла работать на разных компьютерах от разных производителей и называлась DOS. DOS была просто текстовым экраном с командной строкой, которая сообщала нам о каталоге и ждала от нас руководства. Вы должны были «знать», что писать, чтобы машина «что-то делала». Не было контекстного меню и графических дисплеев, которые могли бы нам помочь.

Вначале только люди, обладающие большими компьютерными знаниями, могли пользоваться компьютерами.

В 80-е годы появляются системы Mac OS и MS-DOS, Windows. Экспоненциальный рост пользователей, большинство из которых не знают языков программирования, начался в 80-х годах. Приоритетом разработки операционной системы стала простота использования, что привело к появлению первых пользовательских интерфейсов.

Macintosh это имя, под которым мы в настоящее время называем любой персональный компьютер, спроектированный, разработанный, построенный и продаваемый Apple Inc.

Macintosh 128K был выпущен 22 июля 1984 г. и был первым успешно проданным персональным компьютером, в котором использовались графический интерфейс и мышь, вместо интерфейса с командной строкой.

Графический интерфейс пользователя использует среду WIMP (windows, icons, menus and pointer – окна, значки, меню и указатель). Фон экрана стал называться рабочим столом и содержать изображения, называемые иконками.

В 1984 году Apple выпустила Macintosh — первый компьютер с мышью и графическим пользовательским интерфейсом (GUI — graphical user interface, графический пользовательский интерфейс).

Несколько лет спустя Microsoft запустил Windows, еще одну операционную систему, основанную на графике и интуитивно понятных инструментах.

Функции

Основные функции:

• Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
• Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
• Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
• Обеспечение пользовательского интерфейса.
• Сохранение информации об ошибках системы.

Дополнительные функции:

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
• Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
• Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
• Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
• Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
• Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см.: аутентификация, авторизация).

• Загрузчик
• Ядро
• Командный процессор (интерпретатор)
• Драйверы устройств
• Интерфейс

Прерывания¶

Примечание

Эта часть больше относится непосредственно к аппаратной части, но этот механизм стоит освятить, так как именно это основной аппаратный механизм реализации ОС.

Прерывание – сигнал остановки последовательного выполнения программы, для обработки запроса или реакции на событие.

Чтобы получить код обработки прерывания, в памяти расположена специальная таблица обработчиков прерываний, в которой для каждого типа прерывания содержится указатель на тот участок памяти, где расположен соответствующий код обработки данного прерывания.

Инициализация данной таблицы первично осуществялется BIOS’ом в соответствии с архитектурой процессора. После, её инициализирует операционная система для дополнения этой таблицы какими-либо своими прерываниями.

Операционные системы не только для ПК

Когда мы говорим «компьютеры», мы имеем в виду не только традиционные настольные ПК и ноутбуки. Ваш смартфон – это тоже компьютер, как и планшеты, умные телевизоры, игровые консоли, умные часы и маршрутизаторы Wi-Fi. Даже Amazon Echo и Google Home работают под управлением операционной системы.

Знакомые настольные операционные системы включают Microsoft Windows, Apple macOS, Chrome OS от Google и Linux. Доминирующими операционными системами смартфонов являются iOS от Apple и Android от Google.

На других устройствах, например на маршрутизаторе Wi-Fi, могут работать «встроенные операционные системы». Это специализированные операционные системы с меньшим количеством функций, чем типичная операционная система, разработанные специально для одной задачи – например, запуск маршрутизатора Wi-Fi, обеспечение GPS-навигации или работа с банкоматом.

os.path.split

Метод split разъединяет путь на кортеж, который содержит и файл и каталог. Взглянем на пример:

Python

import os

print( os.path.split(r’C:\Python27\Tools\pynche\ChipViewer.py’) )
# (‘C:\\Python27\\Tools\\pynche’, ‘ChipViewer.py’)

1 2 3 4

importos print(os.path.split(r’C:\Python27\Tools\pynche\ChipViewer.py’)) # (‘C:\\Python27\\Tools\\pynche’, ‘ChipViewer.py’)

В данном примере показано, что происходит, когда мы указываем путь к файлу. Теперь взглянем на то, что происходит, если в конце пути нет названия файла:

Python

import os

print( os.path.split(r’C:\Python27\Tools\pynche’) )
# (‘C:\Python27\Tools’, ‘pynche’)

1 2 3 4

importos print(os.path.split(r’C:\Python27\Tools\pynche’)) # (‘C:\Python27\Tools’, ‘pynche’)

Как видите, данная функция берет путь и разъединяет его таким образом, что подпапка стала вторым элементом кортежа с остальной частью пути в первом элементе. Напоследок, взглянем на бытовой случай использования split:

Python

import os

dirname, fname = os.path.split(r’C:\Python27\Tools\pynche\ChipViewer.py’)
print(dirname)
# C:\\Python27\\Tools\\pynche

print(fname)
# ChipViewer.py

1 2 3 4 5 6 7 8

importos dirname,fname=os.path.split(r’C:\Python27\Tools\pynche\ChipViewer.py’) print(dirname) # C:\\Python27\\Tools\\pynche   print(fname) # ChipViewer.py

В данном примере указано, как сделать множественное назначение. Когда вы разъединяете путь, он становится кортежем, состоящим из двух частей. После того, как мы опробовали две переменные с левой части, первый элемент кортежа назначен к первой переменной, а второй элемент к второй переменной соответственно.

Функции операционной системы

Функции ОС зависят от того, какие возможности вложили в нее разработчики и от установленного железа в устройстве/компьютере. Но есть самые основные, присущие всем ОС:

• Исполнение запросов программного обеспечения — программ и драйверов
• Выполнение программ и загрузка их в оперативную память
• Стандартизированный доступ к устройствам ввода-вывода
• Организация надежных вычислительных процессов
• Многозадачность
• Управление процессором, оперативной памятью, видеоадаптером, жесткими дисками и другим железом компьютера или другого устройства
• Обеспечение пользовательским интерфейсом — в новых ОС он графический
• Отладка ошибок и их логирование
• Распределение ресурсов ПК или другого устройства между запущенными процессами

Также есть и множество дополнительных функций, которые уже зависят от типа ОС. К примеру, многопользовательский режим, сетевые операции или режим защиты.

os.name

Модуль os обладает как вызываемыми функциями, так и обычными значениями. В случае с os.name, речь идет только о значениях. При доступе к os.name, вы получите информацию о том, с какой платформой вы работаете. Вам откроются следующие значения: ‘posix’, ‘nt’, ‘os2’, ‘ce’, ‘java’, ‘riscos’. Давайте посмотрим на то, что выйдет, если запустить его на Windows 7:

Python

import os

print(os.name) # ответ: nt

1 2 3

importos print(os.name)# ответ: nt

Это говорит нам о том, что наш экземпляр Пайтон работает в окне Windows. Как мы об этом узнали? Майкрософт начали называть свою операционную систему NT много лет назад. Например, Windows 7 также носит имя Windows NT 6.1.

Как определить, какая операционная система установлена на компьютере

Итак, теперь Вы знаете немного больше об истории операционных систем и преимуществах, которые делают их такими популярными. Понимаете, что на Вашем компьютере установлена “Windows”. А можете мне сказать, какая именно версия? “XP”, “Vista” или «семерка»? Меж тем это далеко не все возможные варианты, не говоря уж о том, что и данные системы имеют несколько модификаций. О том, как узнать, какая операционная система установлена на компьютере, мы и поговорим далее.

1. На самом деле ничего сложного. Нажмите на ярлык «Мой компьютер».

2. Откроется окно, где будут указана информация по локальным дискам.

3. Щелкните правой кнопкой мыши в любом месте и в контекстном меню (так называется всплывшее окно) выберете строку «свойства». Здесь Вы найдете всю нужную информацию.

Теперь вы знаете, почему из всех ОС так популярна «Windows», а также как проверить, какая операционка установлена на вашем компьютере. Я надеюсь, что информация, приводимая в статье, вам поможет в работе с компьютером.

Что умеет Chrome OS

Рабочий стол Chrome OS.

Когда эта система только появилась в 2009 году, к ней относились скептически — это был просто ещё один браузер, который умел всё то же, что умеет и обычный браузер на компьютере. Но сейчас всё изменилось, и в Chrome OS появились новые возможности:

• запуск приложениий Windows через среду виртуализации;
• запуск Android-приложений;
• работа с программами для Linux;
• собственные функции безопасности и защиты данных;
• поддержка профилей пользователей;
• отдельные приложения для работы с файлами и медиатекой.

А ещё там есть рабочий стол, переключение между приложениями и возможность ставить любой совместимый софт.

Конечно, если вам нужна поддержка специальных и сложных программ, например, «1С-Бухгалтерии», «Автокада» или «Премьера» для профессионального монтажа видео, то Chrome OS точно не подойдёт. А вот с офисной работой и с просмотром видео на ютубе Chrome OS вполне справится.

Как все это попробовать

Проще всего воспользоваться виртуальной машиной, например, VirtualBox. Она позволит ознакомиться даже с самыми продвинутыми операционными системами. Простенькие же можно посмотреть прямо в браузере, используя эмулятор процессора x86.

Но самый интересный способ — это все-таки достать с антресоли старенький ноутбук, накатить на него что-нибудь из этой подборки и порадоваться, когда тот оживет.

iPhones.ru

Они все бесплатные. Пользуйтесь и изучайте.

Денис Сущенко

Пишу про гаджеты, технологии, криптовалюту и о том, как жить жизнь. Винде предпочитаю macOS, iOS предпочитаю Android, Европе – Азию, а офису – удаленку.

Итог

Выбирая операционную систему, в первую очередь обращайте внимание на задачи, которые ставите перед программной средой. Нужна быстрая и безопасная ОС для повседневного использования? Обратите внимание на Unix-подобные системы

Если вы хотите получить надежную ОС с отличной графической оболочкой, рекомендуем выбрать Mac OS. Для любителей интерфейса и функционала мобильных систем следует начать использовать Chrome OS.

Надеемся, что данный рейтинг помог вам определиться с тем, какую операционную систему лучше использовать. С какими ОС приходилось работать вам? Есть ли еще варианты, которые вы могли бы порекомендовать другим пользователям?