Analyse comparative des systèmes d'exploitation. Comparaison des systèmes d'exploitation des familles Unix et Windows

Introduction

Un ordinateur est un système informatique composé de matériel et logiciel. Son fonctionnement nécessite un logiciel de base – un système d'exploitation. Sans système d'exploitation, un ordinateur ne peut pas fonctionner.

Un système d'exploitation est un ensemble de programmes qui organisent et contrôlent le fonctionnement d'un ordinateur.

Objectif du travail : effectuer une analyse comparative systèmes d'exploitation Famille Windows et MacOS.

Tâches:

Définir un système d'exploitation ;
Considérez les fonctions des systèmes d'exploitation ;
Effectuer une analyse comparative des systèmes d'exploitation.

1. Définitions et concepts de base

1.1. système opérateur

Un système d'exploitation est un complexe d'éléments interconnectés programmes système, qui sont chargés lors de la mise sous tension de l'ordinateur et sont stockés en permanence dans la mémoire de l'ordinateur. Ils dialoguent avec l'utilisateur, gèrent l'ordinateur, ses ressources (RAM, espace disque, etc.) et lancent d'autres programmes (d'application) pour exécution. Le système d'exploitation fournit à l'utilisateur et aux programmes d'application un moyen pratique de communiquer (interface) avec des appareils informatiques.

La principale raison de la nécessité d'un système d'exploitation est que les opérations de base pour travailler avec des appareils informatiques et gérer les ressources informatiques sont très niveau faible, les actions requises par l'utilisateur et les programmes d'application consistent donc en plusieurs centaines ou milliers d'opérations élémentaires de ce type.

Par exemple, un lecteur de disque magnétique « comprend » uniquement des opérations de base telles que la mise sous/hors tension du moteur d'entraînement, l'installation de têtes de lecture sur un cylindre spécifique, la sélection d'une tête de lecture spécifique, la lecture d'informations d'une piste de disque dans un ordinateur, etc. Et même pour effectuer une action aussi simple que copier un fichier d'une disquette à une autre (un fichier est un ensemble nommé d'informations sur un disque ou un autre support machine), il est nécessaire d'effectuer des milliers d'opérations pour exécuter les commandes du lecteur de disque, vérifier leur exécution, rechercher et traiter les informations dans les tables plaçant les fichiers sur les disques, etc.

Le système d'exploitation cache tous ces détails complexes et inutiles à l'utilisateur et lui fournit une interface pratique avec laquelle travailler. Il effectue également diverses actions auxiliaires, telles que la copie ou l'impression de fichiers. Le système d'exploitation charge tous les programmes dans la RAM, leur transfère le contrôle au début de leur travail, effectue diverses actions à la demande des programmes en cours d'exécution et libère la RAM occupée par les programmes une fois leur exécution terminée.

Les systèmes d'exploitation peuvent être divisés en groupes (classés) selon les critères suivants :
1. Par le nombre d'utilisateurs : système d'exploitation mono-utilisateur (ne sert qu'un seul utilisateur) ; multi-utilisateur (fonctionne avec de nombreux utilisateurs)
2. Par le nombre de processus : monotâche (traiter une seule tâche - n'est plus utilisé) ; multitâche (situé dans mémoire vive plusieurs tâches en même temps que le processeur traite en alternance)

Par type de fonds la technologie informatique: monoprocesseur, multiprocesseur (les tâches peuvent être exécutées sur différents processeurs ; les serveurs sont en règle générale multiprocesseurs), en réseau (assurer le partage des ressources par toutes les tâches effectuées sur le réseau).

En fonction du type d'interface (la méthode d'interaction avec l'utilisateur), les systèmes d'exploitation sont divisés en 2 classes : les OS avec une interface de ligne de commande et les OS avec une interface graphique.

Il existe plusieurs types de systèmes d'exploitation : Windows, Mac OS.

1.2. Fonctionnalités du système d'exploitation

Les fonctions du système d'exploitation comprennent :

effectuer un dialogue avec l'utilisateur ;
entrées/sorties et gestion des données ;
planifier et organiser le processus de traitement du programme ;
répartition des ressources (RAM et cache, processeur, périphériques externes) ;
lancer des programmes d'exécution ;
toutes sortes d'opérations de maintenance auxiliaire;
transfert d'informations entre différents appareils internes;
support logiciel pour le fonctionnement des périphériques (écran, clavier, lecteurs de disque, imprimante, etc.).

2. Analyse comparative des systèmes d'exploitation

2.1. Windows XP

L'histoire de Windows (développé par Microsoft) remonte à 1986. Il a gagné en popularité en 1990, lorsque Windows 3.0 est sorti. La popularité de la nouvelle version de Windows est due à plusieurs raisons. L'interface graphique vous permet de travailler avec des objets sur votre ordinateur non pas à l'aide de commandes, mais à l'aide d'actions visuelles et compréhensibles sur les icônes représentant ces objets. La possibilité de travailler simultanément avec plusieurs programmes a considérablement augmenté la commodité et l'efficacité du travail. De plus, la commodité et la facilité d'écriture de programmes pour Windows ont conduit à l'émergence d'une variété croissante de programmes exécutés sous Windows. Enfin, le travail avec divers équipements informatiques était mieux organisé, ce qui a également déterminé la popularité du système. Les versions ultérieures de Windows visaient à améliorer la fiabilité, ainsi que la prise en charge du multimédia (version 3.1) et du travail sur les réseaux informatiques (version 3.11).

En 1995, apparaît Windows 95, qui constitue une nouvelle étape dans Historique Windows: l'interface a considérablement changé, la vitesse des programmes a augmenté et le système a inclus navigateur Internet Explorateur.

La poursuite du développement de Windows 95 fut le système d'exploitation apparu en 1998 (Windows 98). Si l'interface est restée la même, la structure interne a été considérablement repensée. Une grande attention a été accordée au travail avec Internet, ainsi qu'à la prise en charge des protocoles modernes de transfert d'informations - des normes qui garantissent l'échange d'informations entre divers appareils. De plus, une fonctionnalité de Windows 98 est la possibilité de travailler avec plusieurs moniteurs.

La prochaine étape dans Développement Windows C'était l'apparition de Windows 2000 et Windows ME (Millennium Edition - Millennium Edition). Système Windows 2000 a été développé sur la base de Windows NT et en a hérité d'une haute fiabilité et d'une sécurité des informations contre les interférences extérieures. Le système d'exploitation Windows ME est devenu le successeur de Windows 98, mais a acquis de nombreuses nouvelles fonctionnalités. Tout d'abord, il s'agit d'un travail amélioré avec le multimédia, de la possibilité d'enregistrer non seulement des informations audio, mais également vidéo, de puissants moyens de récupération d'informations après des pannes et bien plus encore.

salle d'opération Système Microsoft Windows XP (de l'anglais eXPerience - experience), ou Microsoft Codename Whistler, est un système d'exploitation de la famille Windows, créé sur la base de la technologie NT.

Actuellement Heure Windows XP pour ordinateurs de bureau et postes de travail est disponible en trois versions : Home Edition pour les ordinateurs personnels personnels, Professional Edition pour les ordinateurs de bureau et, enfin, Microsoft Windows XP 64bit Edition - il s'agit d'une version de Windows XP Professionnel pour ordinateurs personnels construite sur la base de Processeur Intel Itanium 64 bits avec une vitesse d'horloge supérieure à 1 GHz.

Lorsque vous comparez Windows XP aux versions antérieures de Microsoft Windows, il est facile de repérer de nombreuses différences significatives dans le nouveau système d'exploitation. Malgré le fait que ce système d'exploitation a été développé sur la base de la plate-forme NT et, à première vue, ses caractéristiques sont à bien des égards similaires à celles de Microsoft Windows 2000, en fait Windows XP appartient à une génération fondamentalement différente de systèmes d'exploitation de la famille Windows. . Désormais, l'utilisateur Windows n'est lié à aucune interface standard installée par défaut sur le système : vous pouvez facilement modifier l'apparence de Windows en téléchargeant l'un des centaines de « Thèmes » spécialement conçus sur Internet. Le menu principal traditionnel, qui donne accès aux programmes installés sur l'ordinateur, aux documents stockés sur les disques et aux paramètres du système d'exploitation, a également subi un certain nombre de changements importants. Désormais, lorsque vous appuyez sur le bouton Démarrer, un menu dynamique apparaît contenant des icônes pour uniquement les cinq programmes que vous utilisez le plus souvent. Grâce à cela, vous pouvez démarrer beaucoup plus rapidement avec les applications dont vous avez besoin. Les boutons Se déconnecter et Éteindre l'ordinateur se trouvent également ici, vous permettant de mettre fin à la session Windows en cours et d'éteindre l'ordinateur.

DANS Environnement Microsoft Utilisateur Windows Souvent, vous devez travailler simultanément avec plusieurs documents ou un ensemble de divers programmes. Dans le même temps, les applications inactives sont réduites au minimum dans la barre des tâches, ce qui fait qu'elle devient tôt ou tard surchargée d'icônes et que la commutation entre les tâches devient difficile. Pour soulager la barre des tâches et libérer plus d'espace de travail pour l'affichage des icônes applications en cours d'exécution, Windows XP utilise ce qu'on appelle l'algorithme de regroupement de tâches, selon lequel des programmes similaires exécutés simultanément sur l'ordinateur sont combinés dans un groupe visuel logique.

Windows présente d'importants problèmes de sécurité en termes de piratage à distance du système. La résolution de ce problème est partiellement facilitée par l'installation de correctifs régulièrement publiés par les développeurs. Les produits Microsoft deviennent alors pour la plupart sécurisés, mais sans mise à jour, les systèmes d'exploitation peuvent à nouveau être ouverts aux pirates.

2.2. MacOS

La transition vers une nouvelle architecture a considérablement transformé la communauté Mac et, en fait, a divisé la compréhension de leurs ordinateurs en deux époques : « avant la transition vers Intel » et « après la transition vers Intel ».

Le premier Mac OS est apparu en 1984, bien avant Windows. Il a été conçu spécifiquement pour les ordinateurs Macintosh (Mac). Ces ordinateurs ont une architecture fermée, c'est-à-dire que les ordinateurs eux-mêmes sont assemblés uniquement par Apple.

La force de Mac OS réside dans la quasi-absence de virus pour Macintosh. Et le fait est non seulement que Mac OS n'est pas très répandu par rapport à Windows, mais aussi que les virus traditionnels ne fonctionnent tout simplement pas dans un environnement UNIX. Théoriquement, bien sûr, il existe des échantillons de virus capables de fonctionner avec certaines applications pour Mac OS, mais leur nombre est tout simplement insignifiant par rapport aux logiciels malveillants écrits pour Windows. Même le piratage à distance d'un ordinateur exécutant Mac OS est beaucoup plus difficile que le piratage d'un ordinateur exécutant Windows, et des programmes antivirus peuvent être nécessaires uniquement pour empêcher qu'un fichier infecté soit envoyé à un ordinateur exécutant Windows, car cela ne vous causera aucun problème. nuire .

L'interface système présente également des différences significatives par rapport à Windows. Par exemple, si sous Windows, chaque programme correspond généralement à une fenêtre dans laquelle s'ouvrent des onglets et des barres d'outils, alors sous Mac OS, des fenêtres et des panneaux « flottants » sont utilisés, non liés à une fenêtre commune, mais situés sur le bureau.

La principale caractéristique de l'interface Mac OS est son minimalisme. Cela signifie que lorsque l'application est lancée, l'utilisateur se voit présenter des éléments clés, d'interface et de contrôle de base et, uniquement en cas de besoin, l'utilisateur peut personnaliser l'environnement de travail à sa guise. Dans ce cas, l'utilisateur n'éprouvera aucune difficulté à maîtriser l'interface du système d'exploitation.

Une autre caractéristique distinctive de l'interface est le panneau de quai. Il s'agit d'un panneau en bas du bureau dans lequel vous pouvez trouver des icônes pour les fichiers et les applications auxquels vous avez besoin d'un accès rapide, ainsi que pour les applications en cours d'exécution. Le panneau peut être modifié, redimensionné, supprimé et ajouté des icônes d'application. Vous pouvez également noter des éléments d'interface tels que Dashboard et Expose. Le tableau de bord est un panneau permettant de travailler avec des « widgets », les applications graphiques les plus simples qui, en règle générale, remplissent des fonctions d'information. Exposer – une fonction pour afficher à l'écran sous forme de vignettes toutes les fenêtres ouvertes ou uniquement les fenêtres du programme actif.

Mac OS, contrairement à Windows, est livré avec l'ensemble d'outils nécessaires pour un fonctionnement complet dès le début. Et bien que la liste des programmes pour Mac OS ne soit pas aussi impressionnante que pour Windows, néanmoins, tous les principaux candidatures requises pour le travail et le divertissement, des lieux sont disponibles.

2.3. Avantages et inconvénients des systèmes d'exploitation
Avantages et inconvénients des systèmes d'exploitation Windows et Mac OS

	Avantages	Défauts
les fenêtres	1. Large sélection de logiciels 2. Compatibilité totale avec tous les équipements 3. Assistance technique 4. Généralisé 5. Facile à installer	1. Mauvaise sécurité 2. Un peu trop cher Configuration requise 3. De nombreuses restrictions (système de contrôle des contenus numériques, apparu pour la première fois dans Windows Vista, Microsoft essaie toujours d'imposer son opinion sur ce qui est le mieux pour l'utilisateur)
MacOS	1.Installation facile 2. Ne nécessite pas de connaissance des détails techniques de la part de l'utilisateur 3. Intuitivité d'utilisation 4. Organisation pratique des fenêtres - toutes les fenêtres sont visibles et il n'est pas nécessaire de basculer entre elles. 5. Logiciel de base installé 6. Bonne sécurité	1. Prix élevé ordinateurs avec Mac OS X 2. Architecture informatique fermée – il n’y a aucune possibilité de mise à niveau de l’équipement

Conclusion

Au cours des dix dernières années, les ordinateurs ont littéralement inondé les appartements, les bureaux et les entreprises. La « smart box » entre avec confiance dans nos vies. Beaucoup de gens n’imaginent plus comment ils pourraient s’en passer avant .

Un grand nombre d’utilisateurs préfèrent utiliser l’ordinateur pour se divertir. Dans ce cas, Windows convient aux personnes ayant besoin d'un centre multimédia (musique, cinéma, Internet, jeux). Et pour ceux qui ont besoin d'un ordinateur pas cher et pas trop difficile à utiliser pour travailler, Mac OS X est la meilleure option pour les personnes qui souhaitent travailler sur un ordinateur sans se plonger dans les fonctionnalités du système.

L'informatique - système opérateur (Système d'exploitation) - Principales tâches du système d'exploitation - Interface utilisateur - Caractéristiques, coques

Un système d'exploitation (OS) est un ensemble de logiciels qui assurent la gestion des ressources matérielles informatiques, la prise en charge de l'exécution des programmes et l'interaction des programmes avec le matériel, d'autres programmes et l'utilisateur.

Le système d'exploitation est le logiciel de base sans lequel l'ordinateur ne peut pas fonctionner. Par conséquent, tout type d’ordinateur est équipé d’un système d’exploitation. Il existe généralement plusieurs types de systèmes d'exploitation destinés au même type d'ordinateur. La partie principale du noyau du système d'exploitation est chargée dans la RAM lorsque l'ordinateur est allumé et y reste constamment pendant toute la durée de fonctionnement de l'ordinateur (c'est-à-dire résident).

Les programmes d'application ne peuvent s'exécuter que dans un environnement de système d'exploitation. Pour chaque type de système d'exploitation, son propre ensemble de programmes d'application (applications) est développé.

La situation dans laquelle un programme développé pour un système d'exploitation peut être exécuté directement dans l'environnement d'un autre système d'exploitation est rare. Le plus souvent, les produits logiciels destinés à un système d'exploitation spécifique ne peuvent pas fonctionner dans l'environnement d'un autre système d'exploitation (incompatibilité logicielle).

L'objectif principal du système d'exploitation est la connexion entre les produits logiciels et le matériel informatique lui-même. Le système d'exploitation réalise des programmes dans une certaine mesure indépendants de la modification spécifique de la machine et de l'équipement qui y est installé. Il permet également de « dire » à l'utilisateur ce qu'il attend de l'ordinateur.

Le système d'exploitation a mis en place certaines conventions et restrictions pour lui permettre de « comprendre » les souhaits de l'utilisateur. Le dialogue avec le système d'exploitation ressemble un peu à une conversation avec un serviteur stupide, lent d'esprit mais efficace. Elle ne vous comprend que lorsque vous lui dites où tout se trouve et ce qu'il faut en faire, et si vous dites cela de manière inexacte, elle peut alors faire quelque chose de complètement différent ou refuser de faire quoi que ce soit du tout.

Principales tâches du système d'exploitation

1. soutien au fonctionnement du programme ; assurer leur interaction avec le matériel et entre eux ;

2. répartition des ressources (temps processeur, RAM, espace disque, etc.) ; organisation d'un système de fichiers (système de stockage de données sur médias externes information); comptabilisation de l'utilisation des ressources, gestion du système vidéo ;

3. traitement situations erronées; protection des données;

4. Prend en charge la possibilité pour l'utilisateur de contrôler la machine à l'aide équipes spéciales(traitement du langage de commande dans un environnement procédural) ou influence sur certains objets (boutons, etc. dans un environnement orienté objet) ;

5. Prise en charge du réseau.

Interface utilisateur

En plus de gérer les ressources et de prendre en charge le fonctionnement des programmes, le système d'exploitation offre à l'utilisateur la possibilité de contrôler l'ordinateur en mode dialogue. Cela se produit via l'interface utilisateur.
L'interface utilisateur est un composant d'un produit logiciel qui fournit une interaction interactive entre le programme et l'utilisateur.

Le type d’IP le plus simple est l’interface de ligne de commande. Il s'agit de contrôler un ordinateur en saisissant des commandes à partir du clavier.

Un exemple frappant est la ligne de commande dans MS-DOS :

C:\USERS\DIPLOM\> copier head.htm C:\USERS\BAKALAVR

1 fichier copié

Un type d’IP plus pratique est une interface de fenêtre de texte. Il ne nécessite pas de saisir des commandes sur le clavier, mais réduit le contrôle à appuyer sur des touches individuelles ou sur les boutons de la souris lors de la sélection d'actions de contrôle dans les menus et les boîtes de dialogue.

Un exemple est le shell de l'outil Borland Pascal :

La plus moderne est l'interface graphique de fenêtre, qui combine les outils de dialogue développés de l'interface de fenêtre (systèmes de menus, boîtes de dialogue, barres d'outils, icônes, etc.) avec les plus grandes capacités visuelles du mode graphique.

Un exemple serait la fenêtre du dossier Poste de travail :

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Caractéristiques du système d'exploitation

1. profondeur de bits (pour les PC avec OS 8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits) ;

2. le nombre de programmes exécutés simultanément sous le contrôle du système d'exploitation (OS monotâche et multitâche).
Les systèmes d'exploitation multitâches prennent en charge l'exécution parallèle de plusieurs programmes exécutés sur le même système informatique à un moment donné. Le multitâche peut être d’entreprise ou de déplacement.
Avec le multitâche d'entreprise, les applications partagent le processeur et se le transmettent périodiquement. Si une application refuse de libérer le processeur, le système ne pourra rien y faire.
Si le multitâche préemptif est utilisé, le système d'exploitation contrôle entièrement toutes les applications et répartit le temps processeur entre elles, réduisant ainsi considérablement le risque de blocage du système en raison d'erreurs de programme.
Les systèmes d'exploitation monotâches prennent en charge le mode d'exécution d'un seul programme à la fois ;

3. Le multithreading est une technologie qui permet à une application d'effectuer correctement plusieurs tâches à la fois sur ses processus. Un processus est toute tâche ou activité initiée par un programme. Un programme peut exécuter plusieurs processus simultanément ;

4. type d'interface utilisateur : interface de ligne de commande, interface de fenêtre de texte, interface utilisateur de fenêtre graphique (ICS, TYPE, GUI) ;

5. besoins en ressources matérielles ;

6. productivité ;

7. fiabilité (stabilité de fonctionnement, sécurité des données contre les accès non autorisés) ;

8. fourniture de programmes d'application ;

9. disponibilité des capacités réseau (réseau, système d'exploitation local) ;
Les systèmes d'exploitation réseau sont conçus pour gérer les ressources des ordinateurs connectés à un réseau dans le but de partager des données et fournissent des moyens puissants de restreindre l'accès aux données tout en garantissant leur intégrité et leur sécurité, ainsi que de nombreuses capacités de service pour l'utilisation des ressources du réseau ;

10. nombre de processeurs pris en charge : monoprocesseur, multiprocesseur ;
Les systèmes d'exploitation multiprocesseurs, contrairement aux systèmes d'exploitation à processeur unique, prennent en charge l'utilisation de plusieurs processeurs pour résoudre une tâche ;

11. L'ouverture du système d'exploitation signifie que les composants du système d'exploitation sont disponibles dans codes sources pour tout utilisateur.

12. méthode d'utilisation de la RAM ;
Il existe deux manières de travailler avec la mémoire : adresse linéaire - le système d'exploitation fonctionne avec tout mémoire système, comme avec un seul espace continu ; segmenté - le système d'exploitation fonctionne avec une petite quantité de RAM disponible sans moyens particuliers.

Les systèmes d'exploitation informatiques les plus courants

Les principales caractéristiques des systèmes d’exploitation sont :

Le premier représentant de cette famille est le système MS-DOS(Microsoft Disk Operating System) a été lancé en 1981 dans le cadre de l'avènement du PC IBM.
Les systèmes d'exploitation de la famille DOS sont 16 bits monotâches et possèdent les fonctionnalités suivantes :

Interface de ligne de commande
Structure modulaire, simplifiant le transfert du système vers d'autres types d'ordinateurs
Petite quantité de RAM disponible sans moyen particulier (640 Ko)
Faibles exigences matérielles, grand volume de programmes d'application.

Un inconvénient important des systèmes d'exploitation de la famille DOS est le manque de protection contre l'accès non autorisé aux ressources du PC et du système d'exploitation, ainsi que la faible fiabilité et le manque de capacités réseau. MS DOS est actuellement inclus dans Windows 95.

INTRODUCTION À MS-DOS

La salle d'opération elle-même Système MS-DOS(et tout autre système d'exploitation également) se compose de plusieurs parties :

Le chargeur de système d'exploitation est un petit programme stocké dans le premier secteur de toute disquette système (une disquette sur laquelle le système d'exploitation est enregistré) ou d'un disque dur, qui charge deux fichiers système io.sys et msdos.sys en mémoire. C'est le chargeur du système d'exploitation qui transmet Gestion du BIOS au premier démarrage de la voiture.

Les fichiers io.sys et msdos.sys sont constamment localisés dans la mémoire de l'ordinateur pendant le fonctionnement : io.sys effectue l'ajout système de base E/S en fonction des besoins d'une version donnée du système d'exploitation, et msdos.sys implémente tout caractéristiques standards cette version. De plus, msdos.sys charge le processeur de commandes en mémoire.

Le processeur de commandes (fichier command.com) gère l'interaction du système avec l'utilisateur. Il exécute lui-même une partie des commandes du système d'exploitation (ces commandes sont dites internes), et lors de l'appel de commandes externes ou de l'exécution d'autres programmes, il leur transfère le contrôle et, une fois leur travail terminé, il reprend le contrôle et décharge le programme exécuté de mémoire.
Les commandes du système d'exploitation externe sont programmes individuels effectuer des fonctions de service.

Les pilotes de périphériques sont des programmes résidents spéciaux, leur objectif principal est d'étendre les capacités des périphériques informatiques individuels (par exemple, la mémoire), de connecter des équipements supplémentaires (par exemple, une souris) et de fournir fonctionnement normal appareils non standards.

Considérons maintenant les principes d'organisation du stockage des informations dans un ordinateur.

Shells du système d'exploitation

Un shell OS est un module complémentaire du système d’exploitation qui facilite considérablement le travail de l’utilisateur et lui fournit un certain nombre de services supplémentaires.

Les shells du système d’exploitation fournissent :

* créer, renommer, copier, transférer, supprimer et recherche rapide fichier dans le répertoire courant du disque ou sur tous les disques de l'ordinateur ;
* visualiser, créer et comparer des catalogues ;
* visualisation, création et édition fichiers texte;
* archivage, mise à jour et décompression archives de fichiers et consulter les archives ;
* synchronisation d'annuaires, fractionnement et fusion de fichiers ;
* Prise en charge de la communication entre deux ordinateurs via série ou ports parallèles;
* formater et copier des disquettes, changer l'étiquette de disquette et l'étiquette de volume des disques durs, ainsi que nettoyer les disques de fichiers inutiles;
* lancement de programmes.

Le plus populaire parmi les utilisateurs est le shell Norton Commander (NC). Ce produit logiciel vous permet de voir les fichiers et les répertoires dans deux panneaux de plusieurs types affichés en permanence et de manipuler facilement les fichiers à l'aide de les touches de fonction et des souris.

Le shell DOS Navigator copie complètement l'idée NC originale, mais possède des fonctions supplémentaires. Il prend en charge le travail avec gros montant archiveurs, vous permet de sélectionner des fichiers divers types couleur, dispose de moyens plus pratiques pour la communication d'ordinateur à ordinateur via un modem.

Shells graphiques pour Windows - Dash Board pour Windows, Dash Board pour Windows 95, DeskBar 95 pour Windows 95 - permettent à l'utilisateur de créer rapidement des menus pour lancer des programmes et appeler des documents, ainsi que de contrôler l'utilisation des ressources système.

Les shells Shez et RAR sont conçus pour gérer la compression (archivage) et la décompression des fichiers dans l'environnement MS-DOS. Les shells WinRAR et WinZip sont conçus pour contrôler la compression (archivage) et la décompression de fichiers dans un environnement graphique. Les shells NDOS et Norton Desktop pour Windows sont conçus pour la gestion de fichiers.

Date de publication : 10/01/2010 10:34 UTC

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Le PC effectue des actions conformément aux instructions d'un programme créé dans l'un des langages de programmation. Lorsqu'un utilisateur travaille sur un ordinateur, il est souvent nécessaire d'effectuer des opérations avec le programme d'application dans son ensemble, d'organiser le fonctionnement de périphériques externes, de vérifier le fonctionnement de différents blocs, de copier des informations, etc.

Ces opérations sont utilisées pour travailler avec n'importe quel programme, il est donc conseillé de sélectionner les opérations typiques parmi la variété d'opérations effectuées par un PC et de les mettre en œuvre à l'aide de programmes spécialisés, qui doivent être acceptés comme outils standard fournis avec le matériel.

Les programmes qui organisent le fonctionnement des appareils et ne sont pas liés aux spécificités du problème à résoudre font partie d'un ensemble de programmes appelés système opérateur.

système opérateur(OS) est un ensemble de logiciels qui permettent de contrôler le matériel informatique et les programmes d'application, ainsi que leur interaction entre eux et avec l'utilisateur.

Les fonctions du système d'exploitation sont diverses et s'étendent constamment en raison de l'introduction de programmes supplémentaires et de la modification des anciens.

Le système d'exploitation forme un environnement autonome qui n'est associé à aucun langage de programmation. Tout programme d'application est associé au système d'exploitation et ne peut être utilisé que sur les ordinateurs dotés d'un environnement système similaire.

Pour travailler avec un OS, vous devez maîtriser le langage de cet environnement - un ensemble de commandes dont la structure est déterminée par la syntaxe du langage.

Le système d'exploitation fait ce qui suit les fonctions:

contrôle du fonctionnement de chaque bloc PC et de leur interaction ;

gestion de l'exécution du programme ;

organiser le stockage des informations sur des supports externes ;

interaction de l'utilisateur avec le PC (prise en charge de l'interface utilisateur).

En règle générale, le système d'exploitation est stocké sur un disque dur et, s'il n'est pas disponible, une disquette spéciale est allouée, appelée disque système. Lorsque vous allumez l'ordinateur, le système d'exploitation est automatiquement chargé du disque dans la RAM et y occupe un certain espace.

Le système d'exploitation définit les règles générales de lancement des programmes, de gestion des données et d'accès aux ressources informatiques.

Les systèmes d'exploitation PC sont divisés en :

un- Et multitâche(en fonction du nombre de processus d'application exécutés en parallèle) ;

un- Et multi-utilisateur(en fonction du nombre d'utilisateurs travaillant simultanément avec le système d'exploitation) ;

intolérable Et portableà d'autres types d'ordinateurs ;

hors réseau Et réseau, fournissant du travail dans un réseau informatique local.

2.2. Développement de systèmes d'exploitation pour ordinateurs personnels

Au cours des plus de 30 ans d’utilisation des PC, plusieurs générations de systèmes d’exploitation ont changé.

Le système d'exploitation le plus répandu et universel pour la plupart des types d'ordinateurs dans les années 1970-80. était un système d'exploitation multitâche et multi-utilisateurs UNIX, développé par la société Laboratoires Bell(une des divisions de l'entreprise AT&T). Actuellement UNIX utilisé principalement dans les systèmes hautes performances - serveurs et postes de travail puissants.

Le premier système d'exploitation répandu pour PC 8 bits basé sur un microprocesseur Intel 8080, le système est devenu dans les années 70 CP/M-80 entreprises Recherche numérique.

Le système d'exploitation principal des PC IBM et des ordinateurs compatibles, basé à l'origine sur un microprocesseur Intel 8088, et plus tard les modèles ultérieurs de microprocesseurs Intel, sont devenus (depuis 1981) des processeurs monotâches 16 bits MS-DOS(MicrosoftDisque en fonctionnement Système). D'ailleurs, MS-DOS n'était pas un développement original de Microsoft - il a seulement finalisé le système d'exploitation appelé QDOS créé par l'entreprise Seattle Ordinateur Des produits. Plus tard, des clones compatibles avec MS-DOS sont apparus, comme PC-DOS entreprises IBM,DR-DOS entreprises Recherche numérique(devenu plus tard un produit de l'entreprise Roman sous la marque Novell DOS).

Une tentative de s'éloigner du standard MS-DOS a été développée conjointement par Microsoft Et IBM système opérateur OS/2(1987). Depuis 1990, l'entreprise Microsoft s'est éloigné du développement OS/2 et s'est entièrement concentré sur la gamme de systèmes d'exploitation les fenêtres. Interface multi-fenêtres les fenêtres a rapidement gagné en popularité dans le monde entier et est devenu un standard de l'industrie, et diverses versions de ce système d'exploitation sont actuellement installées sur la grande majorité des PC.

Développement de shell graphique les fenêtres pour le système d'exploitation MS- DOS commencé en 1981. Sorti en 1985 les fenêtres1.0 , et plus tard en 1987 - Windows 2.0, qui, en raison du manque d'applications utilisateur, ne se sont pas généralisées. À la fin des années 80, de telles applications (traitements de texte, tableurs, systèmes de gestion de bases de données, etc.) sont apparues sur le marché et Microsoft a immédiatement lancé le système. les fenêtres3.0 (1990). En 1992, une version est sortie Windows 3.1, qui, semblable et presque identique à lui Windows 3.11(1993), ont fonctionné uniquement en modes standard et 386 étendu. En 1993, Microsoft a lancé un système permettant de travailler sur des réseaux peer-to-peer. Windows pour les groupes de travail 3.11.

En août 1995, Microsoft a lancé sur le marché un système d'exploitation multitâche 32 bits complet. Windows 95, qui présente un certain nombre d'avantages incontestables par rapport à MS-DOS. Ce système d'exploitation inclus en tant que sous-système MS-DOS 7.0, qui sert à garantir la compatibilité avec les versions précédentes de MS-DOS. DANS Windows 95 pour la première fois, un complexe logiciel-pilote a été intégré DirectX, qui donne aux applications Windows un accès direct aux périphériques matériels du PC – carte son, carte vidéo, etc. Un autre système, ActiveMovie, prenait en charge la lecture de divers fichiers multimédias. Windows 95 pouvait reconnaître automatiquement un grand nombre de composants et disposait d’un mécanisme d’installation et de configuration développé.

À l'été 1996, une version est sortie Windows 95O.S.R.2 (O.E.S. Service Libérer), destiné uniquement à être livré avec des ordinateurs finis, dans lesquels de nombreuses erreurs de la version précédente ont été corrigées. Toutefois, la principale avancée a été la transition vers un système plus avancé. système de fichiers–FAT32, qui économise de l'espace disque.

Ce système a été remplacé en 1998 par Windows 98, dont la principale différence avec Windows 95 consistait en une intégration étroite avec Internet : dans le nouveau système d'exploitation, la différence entre Internet était complètement effacée ( WWW–World Wide Web) – le principal moyen de travailler avec des objets d'information devient Explorer ( Explorateur). Les capacités de gestion des interfaces se sont également étendues

Le dernier système d'exploitation utilisant le noyau DOS dans la gamme de systèmes Windows 9xétait un système destiné aux utilisateurs de PC à domicile - Windows Édition Millenium (Windows Me), mis en vente en septembre 2000. L'innovation était la suivante : un navigateur amélioré l'Internet Explorateur 5.5 , package de pilotes étendu DirectX 7.1 , lecteur universel Microsoft Médias Joueur, prise en charge des périphériques d'entrée numériques (caméras photo et vidéo, scanners). Le système de sécurité du système d'exploitation lui-même a subi des changements majeurs - la composition Windows Moi Un certain nombre de nouveaux outils ont été introduits pour garantir la sécurité des fichiers de configuration et du système.

Système d'exploitation multitâche basé sur le noyau 32 bits NT(Nouvelle technologie) , offrant une fiabilité accrue, est apparu en 1993 : Poste de travail Windows NT Et Serveur Windows NT. Ces systèmes d'exploitation étaient destinés aux utilisateurs d'entreprise, fonctionnaient en mode avancé et pouvaient prendre en charge plusieurs microprocesseurs (MP) fonctionnant en parallèle.

Une suite logique Windows NT devenu Windows 2000- un système d'exploitation multitâche capable de prendre en charge jusqu'à 32 processeurs fonctionnant en parallèle et axé principalement sur le travail avec des applications métier. La sortie officielle de la version « en boîte » a eu lieu en février 2000. Le système d'exploitation a été publié dans les versions suivantes - universel(Windows 2000 Professionnel) Et serveur(Serveur Windows 2000,Serveur avancé Et Serveur de centre de données). Ayant hérité de la sécurité, excellent opportunités de réseautage et servicesNT, Windows 2000 est devenu plus pratique et convivial.

En février 2001, il a été introduit Windows XP– OS connu sous le nom Whistler pendant le développement (symboles XP sont l'abréviation de l'anglais. expérience-expérience), avec une sécurité accrue, un multitâche préemptif, une intégration avec Internet, etc. Sous le nom Windows XP toute une gamme d'OS a été révélée au monde : corporate Windows XP Et ServeurWindows XPProfessionnel, et "maison" Windows XPMaison. La structure interne de la nouvelle version de Windows n'a pas subi de changements significatifs depuis Windows 2000, mais un certain nombre d'innovations sont apparues - un système de reconnaissance intégré commandes vocales, transition vers la prise en charge des applications 64 bits, personnalisation étendue de l'interface utilisateur, prise en charge de l'enregistrement sur CD-R/RW au niveau du système d'exploitation, etc.

Fin 2002, Bill Gates a annoncé que tous les efforts de Microsoft seraient concentrés non pas sur des détails inutiles, mais sur la garantie de la stabilité et de la sécurité de ses produits. Et le premier produit créé selon ce principe fut le système d'exploitation Windows Serveur 2003– un système d'exploitation multitâche 64 bits sur serveur, capable de gérer de manière centralisée ou distribuée différents ensembles de rôles, apparu sur le marché début 2004. Un PC équipé d'un tel système d'exploitation peut faire office de serveur de fichiers et de serveur d'impression ; serveur Web et serveur d'applications Web ; serveur de courrier; serveurs de terminaux ; serveur d'accès à distance/serveur de réseau privé virtuel ( VPN); serveurs de services d'annuaire, système de noms de domaine ( DNS), serveur de protocole de configuration de nœud dynamique ( DHCP) Et services Service de noms Internet Windows(VICTOIRES); serveurs multimédias en streaming.

Famille les fenêtresServeur 2003 comprend les options suivantes : StandardÉdition(OS réseau pour les petites entreprises et les départements individuels de l'organisation), EntrepriseÉdition(OS qui répond aux exigences informatiques générales des entreprises de toute taille et assure le fonctionnement de toutes applications, services web et infrastructures), Centre de donnéesÉdition(OS pour les applications métier critiques et pour les applications utilisées pour résoudre des tâches critiques qui nécessitent une évolutivité et une disponibilité de haut niveau) et la toileÉdition(OS conçu pour être utilisé comme serveur web).

Versions 64 bits les fenêtresServeur 2003 EntrepriseÉdition Et les fenêtresServeur 2003 Centre de donnéesÉdition ne peut être utilisé que sur des systèmes basés sur des MP IntelItanium 64 bits. Ils ne peuvent pas être installés sur des ordinateurs équipés de processeurs 32 bits.

Fin 2002, Microsoft a commencé à travailler sur un nouveau système d'exploitation appelé les fenêtresLongue corne, dont des versions bêta sont apparues au second semestre 2004. En 2005, la société a annoncé qu'une version commerciale apparaîtrait en 2006 sous la marque les fenêtresVue. Une innovation révolutionnaire est la prise en charge d'un nouveau système de fichiers WinFS, qui s'apparente davantage à une base de données classique. Cela signifie que la structure arborescente traditionnelle des dossiers devient une chose de l'histoire - lorsque vous travaillez avec Vue Il sera totalement indifférent de savoir où se trouve exactement le fichier sur le disque. Il peut être trouvé à l'aide d'un moteur de recherche avancé basé sur des requêtes de base de données standard. Les dossiers contenant un ensemble fixe de fichiers sont remplacés par des dossiers « virtuels » qui combinent des fichiers en fonction de critères sélectionnés par l'utilisateur. Avec cette approche, rechercher des fichiers et ouvrir un dossier signifiera en réalité la même opération. Internet et ses moteurs de recherche sont organisés à peu près de la même manière : l'utilisateur est totalement indifférent à ce qui documents nécessaires peut être dispersé partout dans le monde. L'essentiel est que, si nécessaire, ils puissent toujours être appelés à l'aide des moteurs de recherche.

Une autre innovation clé Vue est un système de sécurité amélioré appelé Palladium, qui assume les fonctions de pare-feu, de système de cryptage des informations, de filtre de courrier et d'antivirus.

Le nouvel OS est véritablement international : tournez-vous vers Vue de l'anglais vers l'ukrainien (ou toute autre langue) est possible en utilisant un pack de langue spécial.

Et enfin, l'interface a changé. Il est devenu véritablement tridimensionnel grâce à l'utilisation des technologies 3D.

Les caractéristiques comparatives des systèmes d'exploitation d'ordinateurs personnels modernes sont présentées dans le tableau. 1.

Un aperçu des systèmes d'exploitation alternatifs pour les ordinateurs personnels est donné à l'annexe 1.

Tableau 1. Comparaison des systèmes d'exploitation d'ordinateurs personnels modernes

Les fonctionsSystème d'exploitation

Mac OS X

Gagnez 9.x/ME

Windows NT/2000

Serveur Windows 2003

Contrôle appareils externes

Modes de fonctionnement

serveur client)

serveur client

serveur client)

serveur client

(serveur client

Système de fichiers

propriétaire (propriétaire)

groupe (groupe)

Gestion des applications

Stabilité du système d'exploitation

Réinstallation du système d'exploitation

facile, long

difficile, long

Relation entre un document et un programme

Conditions générales, extensions

extensions

Organisation de la mémoire

de bout en bout

plate-forme coincée.

page

déf. anneaux

Multitâche

changer

déplacement

changer

déplacement

non répressif

Compatibilité logicielle

émulateur (68k)

PC (DOS, Win 9.x, Win NT/2000/XP)

émulateur

émulateur (-)

émulateur

Interface utilisateur

types d'interfaces

graphique

graphique/terminal

borne/X

graphique

console/java

Compatibilité des données

Mac(Cyr), utf16

russe. polices

DivX, QuickTime, MediaPlayer

Base de données

SQL, ODBC, JDBC

Exigences matérielles du PC

Peu profond

pas inférieur à P1

pas inférieur à P3

Fréquence du processeur :

pas moins de 300 MHz

Capacité de la RAM :

maximum

64 Mo

128-256 Mo

64 Mo

128-512 Mo

256-1024 Mo

4-512 Go

Prise en charge multiprocesseur

Espace disque dur pour l'installation

200-540 Mo

1-2 Go

1,5 Go

1,5-2 Go

Programme– une séquence claire, détaillée et ordonnée de commandes informatiques (instructions) pour résoudre un problème. Le processus de sa création est présenté comme une séquence d'étapes de formulation du problème, de son algorithmisation et de sa programmation.

Principales caractéristiques des programmes sont : la complexité algorithmique, la composition et la profondeur d'élaboration des fonctions de traitement mises en œuvre, l'exhaustivité et la systématicité des fonctions de traitement, le volume fichiers de programme, la configuration requise pour le système d'exploitation et moyens techniques traitement par l'outil logiciel, la quantité de mémoire disque, la taille de la RAM pour l'exécution des programmes, le type de processeur, la version du système d'exploitation, le coût, etc.

Il existe trois classes pour prendre en charge les technologies de l'information produits logiciels: logiciel système(un ensemble de programmes et de systèmes logiciels pour assurer le fonctionnement d'un ordinateur et des réseaux informatiques), dossiers de candidature(un ensemble de programmes interdépendants pour résoudre les problèmes d'une certaine classe d'un domaine spécifique) et outils technologiques de programmation(un ensemble de programmes et de progiciels qui fournissent une technologie pour le développement, le débogage et la mise en œuvre des produits logiciels créés).

Système opérateur– un ensemble de logiciels qui permettent de contrôler le matériel informatique et les programmes d'application, ainsi que leur interaction entre eux et avec l'utilisateur.

Les systèmes d'exploitation PC sont divisés en monotâches et multitâches, mono-utilisateurs et multi-utilisateurs, non portables et portables. types d'ordinateurs, hors réseau et réseau, fournissant du travail dans un réseau local.

De nombreux produits logiciels présentés sur la page « Chronologie des systèmes d'exploitation » appartiennent à deux classes : propriétaires et gratuits. Le premier a reçu le nom du propriétaire anglais - «propriétaire», c'est-à-dire fait référence à un logiciel qui a un propriétaire. Ce logiciel n’est pas « d’usage public », mais d’usage exclusif.

Cette partie de la monographie analyse les parcours de développement de deux représentants des systèmes d'exploitation : la famille UNIX/Linux et les produits Microsoft. Le premier d’entre eux propose des versions propriétaires et distribuées gratuitement. Ces derniers sont les antagonistes du logiciel libre.

La famille de systèmes d'exploitation UNIX est unique pour plusieurs raisons [, ] :

il a une longue durée de vie et, après avoir subi de nombreuses modifications, a « conquis » une variété d'équipements ;
lors de la transition d'UNIX vers d'autres plates-formes matérielles, des problèmes intéressants sont survenus, dont la solution a apporté beaucoup de nouveautés à la technologie informatique ;
sur l'une des versions d'UNIX, des protocoles d'échange de données ont été implémentés dans réseaux informatiques avec différentes plates-formes matérielles, ce qui nous permet de considérer UNIX comme le précurseur de l'Internet actuel, ainsi que la base du développement généralisé des réseaux locaux ;
les auteurs de ses premières versions ont créé le langage de programmation de haut niveau C, que l'on peut appeler (compte tenu de son amélioration ultérieure) le plus répandu parmi les développeurs ;
l'utilisation de ce langage a permis à des milliers de spécialistes de participer au développement du système d'exploitation ;
Les systèmes d'exploitation distribués gratuitement qui sont apparus dans la famille UNIX ont apporté de nombreuses idées nouvelles sur la manière de développer et de distribuer des programmes pour ordinateurs.

Les technologies de l'information ont eu et continuent d'avoir un impact très important sur tous les aspects de système opérateur Linux, à l'origine juste une variante d'UNIX. Il a gagné en popularité et a aujourd'hui été porté sur différentes plates-formes matérielles, tout comme son prédécesseur. Dans ce qui suit nous utiliserons le terme « systèmes d'exploitation de la famille UNIX/Linux ». A noter que Linux est souvent séparé d'UNIX en comparant les réalisations de ce système d'exploitation avec toutes les autres versions spécifiques de cette famille.

La considération de l’histoire et de la généalogie d’UNIX/Linux est intéressante en soi, mais ses connaissances sont nécessaires aux spécialistes du domaine la technologie informatique. Voici, par exemple, ce qu'écrit à ce sujet l'auteur d'un livre, qui comprend deux programmes de formation pour les administrateurs système du système d'exploitation Solaris : « Comment Administrateur du système Vous devez comprendre l’histoire de la salle d’opération Systèmes UNIX- d'où il vient, comment il a été créé et ce qu'il a réalisé jusqu'à présent." Mais le contenu de ce livre soulève également d'autres questions, ce qui le rend utile à d'autres spécialistes. Tout d'abord, il s'agit de développeurs de logiciels.

Travailler sur progiciel MULTICS a traîné en longueur et les employés des Bell Labs ont quitté le projet. Mais contrairement à d’autres, Thomson a continué à travailler sur l’écriture du système d’exploitation au sein de son entreprise. Plus tard, il fut rejoint d'abord par Ritchie, puis par d'autres employés du département. On peut dire qu'UNIX a commencé avec un groupe de programmeurs, mais Ken Thompson a joué un rôle majeur parmi les développeurs des premières versions. Mais au début, dans l’entourage immédiat de Ken, un autre nom pour le système est né : UNICS (Uniplexed Information and Computing System). Cela rappelait la participation au projet MULTICS, mais n'était pas axé sur un système multi-utilisateurs (MULTICS - MULTiplexed, mais UNICS - Uniplexed). UNICS est rapidement devenu UNIX.

Revenons à la considération directe de l'histoire de la création du système d'exploitation UNIX. Ses premières versions ont été écrites en langage de programmation assembleur pour ordinateurs PDP [,]. Il contenait des sous-systèmes de gestion de processus et de fichiers, ainsi que petit ensemble utilitaires

Au cours de ces années, Thompson a travaillé sur un traducteur FORTRAN. Mais il en a un nouveau langage de programmation B. Ce dernier était interprète et, par conséquent, peu efficace. Après l'avoir retravaillé, Dennis Ritchie a créé le langage C, qui traduisait le texte source en code machine, ce qui augmentait l'efficacité des programmes en cours de développement. Ce langage de programmation occupe une position intermédiaire entre un langage proche des commandes machine et permettant de développer des programmes « rapides », et un langage de programmation de haut niveau (plus pratique à utiliser).

Voici les informations du livre décrivant comment elles sont apparues langage de programmation S. "Qu'est-ce que cela signifie vraiment, que se cache derrière ces mots un peu clichés : le langage C a été développé par le scientifique américain Dennis Ritchie ? En réalité, cela signifie qu'en 1970, Denn Ritchie a été inventé et mis en œuvre. nouveau langage S. Il était destiné à un grand avenir. Comment est-ce arrivé? Le langage C utilise de nombreux concepts et constructions importants de ses deux langages prédécesseurs, BCPL et B, et ajoute également des types de données et d'autres propriétés.

BCPL a été développé en 1967 par Martin Richard comme langage d'écriture de compilateurs de logiciels de système d'exploitation. L'auteur du langage B était Ken Thompson, un programmeur exceptionnel. Il a imaginé de nombreuses fonctionnalités du langage B et l'a utilisé en 1970 pour créer une première version du système d'exploitation UNIX aux Laboratoires Bell sur l'ordinateur DEC PDP-7. Les deux langages mentionnés – BCPL et B – étaient des langages de programmation « atypiques ». Ainsi, par exemple, lors du traitement d'un élément de données de type entier ou réel, une grande partie du travail incombait encore au programmeur. Le langage C est devenu largement connu comme langage de développement du système d'exploitation UNIX. Aujourd'hui, pratiquement tous les nouveaux systèmes d'exploitation sont écrits en C ou C++.

Joy a créé sa propre distribution UNIX, appelée BSD (Berkeley Software Distribution). Son nom est associé à l'apparition de l'éditeur de texte vi, de l'interpréteur de commandes c (il servait de shell de système d'exploitation, pas de compilateur de langage de programmation) et à l'utilisation de mémoire virtuelle(vous permettant de télécharger des programmes plus grande taille que gratuit mémoire physique). Il deviendra plus tard l'un des fondateurs

Concept de fonctions et système d'exploitation

Un système informatique moderne se compose d'un ou plusieurs processeurs, de RAM, de disques, d'un clavier, d'un moniteur, d'imprimantes, d'une interface réseau et d'autres périphériques, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un système intégré complexe. Écrire des programmes qui surveillent tous les composants, les utilisent correctement et fonctionnent toujours de manière optimale est une tâche extrêmement difficile. Pour cette raison, les ordinateurs sont équipés d’une couche logicielle spéciale appelée système d’exploitation.

Un système d'exploitation est un ensemble de programmes qui gèrent les ressources d'un système informatique, organisent les processus informatiques au sens large et assurent l'interaction entre les utilisateurs, les programmeurs, les programmes d'application, les applications système et le matériel informatique.

Un environnement d'exploitation est un environnement logiciel créé par un système d'exploitation qui définit une interface de programmation d'application (API) comme un ensemble de fonctions et de services système ( appels système) fournis aux programmes d'application. L'environnement d'exploitation peut inclure plusieurs interfaces de programmation d'applications

Le shell du système d'exploitation est, en général, une partie du système d'exploitation qui définit l'interface utilisateur, sa mise en œuvre, ses capacités de commande et de service pour la gestion des programmes d'application et de l'ordinateur.

Le développement des systèmes d’exploitation est directement lié au développement de la technologie informatique. Avec l'augmentation de la productivité des systèmes informatiques, l'éventail des problèmes résolus par les systèmes informatiques a progressivement changé, élargi et est devenu qualitativement plus complexe. Les exigences relatives aux systèmes d'exploitation ont changé en conséquence. À l'heure actuelle, il est possible de formuler un certain nombre de tâches pour lesquelles le système d'exploitation doit être conçu. Ces tâches peuvent être divisées en quatre composantes principales :

1. Organisation interface conviviale entre les applications et les utilisateurs, d'une part, et le matériel informatique, d'autre part. Cela peut inclure :
- · Développement de logiciels. Le système d'exploitation fournit divers outils de développement (des bibliothèques API à un éditeur)
- · Exécution de programmes. Le système d'exploitation assume toutes les tâches de chargement du programme en mémoire et fournit aux programmes une interface d'entrée-sortie uniforme. divers appareils, préparation des ressources, etc.
- · Accès aux périphériques d'E/S. Pour contrôler n'importe quel appareil, vous devez connaître les paramètres techniques et spécifiques de cet appareil ensemble de commandes. Le système d'exploitation cache la complexité de l'interaction avec les appareils et fournit à l'utilisateur une interface utilisateur universelle pratique pour tous les appareils, et au programmeur une interface utilisateur pratique. interface logicielleà l'aide de simples commandes de lecture et d'écriture.
- · Accès contrôlé aux fichiers. L'accès aux fichiers est contrôlé par le système d'exploitation en fonction du type et de la structure du fichier et des droits décrits du sujet souhaitant accéder au fichier. De plus, les situations conflictuelles qui surviennent en cas d'accès simultané sont contrôlées et résolues.
- · Accès au système. Le système d'exploitation contrôle l'accès au système informatique partagé et public dans son ensemble, ainsi qu'aux utilisateurs individuels. ressources système, protège contre toute utilisation non autorisée et résout les situations de conflit.
- · Détection et traitement des erreurs. Le système d'exploitation dispose de ses propres outils de contrôle des erreurs programmes exécutables et l'équipement, et a également la capacité de traiter ces erreurs de manière indépendante, si le traitement spécifique de l'erreur survenue n'est pas fourni par les programmeurs dans le programme ou le pilote matériel correspondant.
- · Comptabilisation de l'utilisation des ressources. Le système d'exploitation dispose souvent de moyens intégrés de comptabilisation de la consommation et de l'accès aux ressources, par exemple des compteurs de consommation de trafic réseau dans le système d'exploitation Linux et un système d'audit des actions avec des fichiers dans le système d'exploitation. Versions Windows 2000 et plus.
2. Organisation utilisation efficace ressources informatiques en fonction d'un critère d'efficacité choisi par les développeurs du système d'exploitation. Les critères sont sélectionnés par les développeurs en fonction de l'objectif du système d'exploitation. Par exemple, pour un système qui contrôle un certain processus technique (assemblage d'un convoyeur, vol d'un hélicoptère), le critère d'efficacité sera le temps de réaction minimum aux événements extérieurs émergents, et pour ordinateur de bureau-- traitement correct obligatoire de toutes les actions de l'utilisateur (réactions aux frappes, possibilité d'annuler une tâche, sécurité des données), même si certains programmes sont instables. La gestion des ressources implique de résoudre un certain nombre de problèmes courants, quel que soit le type de ressource :
- · Planification (allocation) - déterminer quel processus, quand et en quelle quantité (si la ressource peut être allouée en parties) cette ressource doit être allouée.
- · Suivi de l'état des ressources
- · Comptabilisation de l'utilisation des ressources
- · Résoudre les conflits qui surviennent lorsque les processus demandent des ressources
3. Facilitation des processus d'exploitation du matériel et des logiciels du système informatique. Cela inclut les utilitaires qui assurent la sauvegarde, l'archivage des données, l'analyse, le nettoyage et la défragmentation. périphériques de disque, programmes de diagnostic, outils de récupération de données, etc.
4. Opportunité de développement. De nombreux systèmes d'exploitation modernes sont conçus de manière à permettre le développement, le test et la mise en œuvre efficaces de nouvelles fonctions système sans interrompre le fonctionnement du système.

Les systèmes d'exploitation modernes comprennent des centaines, voire des milliers de modules visant à résoudre divers problèmes. Ces modules sont souvent regroupés en sous-systèmes en fonction de leur objectif. Chacun de ces sous-systèmes comprend un ensemble de modules et de fonctions permettant de résoudre une certaine classe de problèmes. Ces problèmes peuvent être divisés en sept grandes classes. tableau du système d'exploitation

1. Gestion des processus. Le sous-système de gestion des processus répartit la ressource principale du système informatique - le temps processeur - entre les processus en cours d'exécution. En parallèle, un certain nombre de tâches générales sont résolues pour la répartition d'autres ressources et la gestion des interactions interprocesseurs, par exemple : synchroniser les processus et prévenir les effets des courses.
2. Gestion de la mémoire. Le sous-système de gestion de la mémoire distribue la quantité de mémoire physique disponible entre tous les processus actuellement existants, charge les programmes en mémoire, configure les parties sensibles à l'adresse du code de processus sur les adresses physiques de la zone allouée et protège également les zones de mémoire de chaque processus de l'influence d'autres processus. Un des plus moyens pratiques Le mécanisme de gestion de mémoire actuellement utilisé est le mécanisme de mémoire virtuelle. Ce mécanisme permet au programmeur de travailler avec la mémoire comme une ressource potentiellement infinie (limitée uniquement par les capacités d'adressage d'une architecture de processeur spécifique). De plus, quelle que soit l'allocation de mémoire réelle (éventuellement complexe), ce mécanisme fournit au programme et au programmeur une mémoire sous la forme d'une séquence uniforme de cellules, numérotées à partir de zéro.
3. Gestion des fichiers. Le sous-système de fichiers de l'OS virtualise sous forme de fichiers un ensemble de données stockées sur stockage externe. Pour la commodité de l'utilisateur, les fichiers peuvent être combinés en groupes - les répertoires, à leur tour, les répertoires et les fichiers peuvent également être regroupés en répertoires, formant une arborescence. De nombreuses implémentations de systèmes de fichiers vous permettent d'implémenter non seulement une structure arborescente pour organiser les informations, mais également des structures plus complexes lorsque le même fichier ou répertoire est affiché simultanément dans différentes parties de la structure (par exemple, dans différents répertoires). Cette organisation de fichiers est appelée réseau, et la structure mathématique correspondante est appelée réseau et constitue un cas particulier d'un objet mathématique plus complexe - un graphe. La virtualisation des informations sous forme de fichiers s'est avérée si pratique que certains systèmes d'exploitation ont généralisé cette approche à d'autres tâches de représentation des ressources du système informatique. Par exemple, les systèmes de fichiers de la famille *nix (Linux, Unix, Free BSD et autres) affichent dans le système de fichiers un répertoire spécial /dev/, dont chaque fichier est en fait l'interface d'un périphérique, et pour chaque périphérique connecté à le système, un fichier spécial. Ainsi, les interactions avec les appareils se réduisent aux opérations d’écriture et de lecture effectuées sur ces fichiers spéciaux.
4. Gestion des appareils externes. Les fonctions de contrôle des appareils externes forment le sous-système d’entrée/sortie. La principale difficulté de la construction de ce sous-système est qu’il doit fonctionner avec n’importe quel appareil connecté. Au départ, le système d'exploitation ne peut pas « savoir » comment gérer tout appareils possibles. Pour chaque appareil spécifique le fabricant écrit programme spécial, intégré au sous-système OS I/O et assurant le contrôle de cet appareil. Un tel programme s'appelle un pilote. Ceux. Le sous-système d'E/S doit être conçu pour permettre l'intégration de modules (pilotes) écrits par des programmeurs tiers (par exemple, des fabricants de matériel), tandis que les interactions entre le sous-système d'E/S et d'autres parties du système d'exploitation doivent rester correctes.
5. Sécurité et administration. Le sous-système correspondant assure la sécurité des données, le contrôle d'accès, la tolérance aux pannes, le contrôle et la gestion des erreurs des processus et des équipements. Ce sous-système influence le fonctionnement des autres sous-systèmes. L'une de ses tâches les plus importantes est de déterminer les droits du sujet accédant au système informatique. A cet effet, une procédure de connexion logique est utilisée, au cours de laquelle l'identité de l'utilisateur est « établie » (la conformité du nom et du mot de passe saisis avec ceux stockés est vérifiée). Cette procédure est appelée authentification.

Authentification - confirmation de l'authenticité - une procédure permettant de vérifier la correspondance du sujet et de celui pour lequel il tente de se faire passer pour, à l'aide d'informations uniques, dans le cas le plus simple - à l'aide d'un nom et d'un mot de passe.

Lors de l'accès à une ressource spécifique d'un système informatique, le sous-système de sécurité et d'administration effectue une autre procédure non moins importante : l'autorisation. L'autorisation est le processus, ainsi que le résultat du processus, de vérification des paramètres nécessaires et d'octroi de certains pouvoirs (droits d'accès) à une personne ou à un groupe de personnes pour effectuer certaines actions dans des systèmes à accès limité.

De plus, de nombreux systèmes d'exploitation modernes offrent la possibilité d'enregistrer (auditer) les actions des utilisateurs, dont dépend la sécurité du système.

En outre, le sous-système de sécurité et d'administration garantit la tolérance aux pannes du système informatique à l'aide à la fois du logiciel et du matériel.

6. Interface de programmation d'applications. Le développement des modules de ce sous-système a été particulièrement rapide ces dernières années. Il était initialement prévu que le sous-système API (Application Programming Interface) fournisse aux programmes d'application un ensemble de fonctions qui faciliteraient l'écriture d'applications. Par exemple, les fonctions responsables de Interface graphique(rendu des fenêtres d'application, mise à l'échelle, déplacement sur l'écran, etc.). Les applications effectuent des appels aux fonctions API à l'aide d'appels système, dont la logique est similaire aux appels de sous-programmes. Ainsi, ces fonctions ne sont pas décrites dans les programmes d'application, mais sont utilisées avec succès, ce qui réduit la quantité de code et le temps d'écriture des programmes, et augmente également la fiabilité. Grâce à diverses bibliothèques, ces fonctions « pratiques » sont devenues de plus en plus nombreuses, les bibliothèques elles-mêmes se sont développées, couvrant l'ensemble du territoire. domaines. Au fil du temps, le concept d'interface de programmation d'applications a évolué vers le concept d'environnements d'applications logicielles, qui sera abordé plus tard.
7. Interface utilisateur. Le sous-système d'interface utilisateur garantit une interaction pratique entre l'utilisateur (programmeur, administrateur) et Système d'ordinateur, offre une interface pratique et intuitive pour l'homme, assure l'interactivité du travail sur le terminal (alphanumérique ou graphique). Lorsqu'il travaille avec un terminal alphanumérique, l'utilisateur interagit avec le système d'exploitation à l'aide de commandes saisies sur la ligne de commande. Si le système d'exploitation prend en charge une interface graphique, l'interaction s'effectue via un ensemble. De plus, il existe des systèmes dotés d'une interface utilisateur vocale, mais ils sont moins courants en raison de la complexité de la tâche de reconnaissance de la voix d'une personne aléatoire. De tels systèmes, en règle générale, soit reconnaissent un ensemble très limité de commandes vocales d'une personne arbitraire ; soit ils reconnaissent un ensemble assez large de commandes, mais sont « entraînés » à la voix d'une seule personne spécifique. Dans le second cas, le processus de « formation » prend beaucoup de temps.

Tableau 1. Données sur les mouvements de marchandises pour le mois au sein de l'entreprise.

numéro d'atelier	Nom du produit	prix unitaire





	bout
	hexagone





	bobine
	turbine

Tableau 1.1 Données triées sur le mouvement des marchandises pour le mois dans l'entreprise.

numéro d'atelier	Nom du produit	prix unitaire	quantité de solde en début de mois	chiffre d'affaires par mois quantité arrivée	nombre de tours par mois consommation

	hexagone


	turbine



	bobine



	bout

Tableau 2. Chiffre d'affaires des mouvements de marchandises pour le mois.

numéro d'atelier	Nom du produit	prix unitaire	quantité de solde en début de mois	chiffre d'affaires par mois quantité arrivée	nombre de tours par mois consommation	solde à la fin du mois montant

	hexagone


	turbine



	bobine



	bout

Tableau 2.1 Nom du produit qui a le prix le plus bas.

Tableau 2.2 Nom des marchandises restées à la fin du mois en quantités de 10 à 20 inclus.

Tableau 2.3 Enregistrements des marchandises reçues plus de 10 par mois.

numéro d'atelier	Nom du produit	prix unitaire	quantité de solde en début de mois	chiffre d'affaires par mois quantité arrivée	nombre de tours par mois consommation	quantité de solde à la fin du mois	solde à la fin du mois montant

	hexagone


	turbine



	bobine



	bout

Tableau 3. Données finales pour chaque atelier et résultats généraux pour l'entreprise.

numéro d'atelier	Nom du produit	prix unitaire	quantité de solde en début de mois	chiffre d'affaires par mois quantité arrivée	nombre de tours par mois consommation	quantité de solde à la fin du mois	solde à la fin du mois montant

	hexagone


	turbine
atelier 1 au total



	bobine

atelier 2 au total


	bout


atelier 3 au total
total

Diagramme à barres des soldes de marchandises en début et en fin de mois pour un atelier.

Un diagramme circulaire des soldes totaux du mois pour tous les départements de l'entreprise.

Bibliographie

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Site sur l'informatique

2.2. Développement de systèmes d'exploitation pour ordinateurs personnels

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