Введение

Компьютер представляет собой вычислительную систему, состоящую из аппаратной части и программного обеспечения. Для его работы требуется основное программное обеспечение – операционная система. Без операционной системы компьютер работать не сможет.

Операционная система – это комплект программ, организующих работу компьютера и управляющих им.

Цель работы: провести сравнительный анализ операционных систем семейства Windows и Mac OS.

Задачи:

• Дать определение операционной системы;
• Рассмотреть функции операционных систем;
• Провести сравнительный анализ операционных систем.

1. Основные определения и понятия

1.1. Операционная система

Операционная система – это комплекс взаимосвязанных системных программ, которые загружаются при включении компьютера и постоянно находятся в памяти компьютера. Они производят диалог с пользователем, осуществляют управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запускают другие (прикладные) программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения (интерфейс) с устройствами компьютера.

Основная причина необходимости операционной системы состоит в том, что элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления ресурсами компьютера – это операции очень низкого уровня, поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из нескольких сотен или тысяч таких элементарных операций.

Например, накопитель на магнитных дисках “понимает” только такие элементарные операции, как включить/выключить двигатель дисковода, установить читающие головки на определенный цилиндр, выбрать определенную читающую головку, прочесть информацию с дорожки диска в компьютер и т.д. И даже для выполнения такого несложного действия, как копирование файла с одной дискеты на другую (файл – это поименованный набор информации на диске или другом машинном носителе), необходимо выполнить тысячи операций по запуску команд дисководов, проверке их выполнения, поиску и обработке информации в таблицах размещения файлов на дисках и т.д.

Операционная система скрывает от пользователя все эти сложные и ненужные подробности и предоставляет ему удобный интерфейс для работы. Она выполняет также различные вспомогательные действия, например копирование или печать файлов. Операционная система осуществляет загрузку в оперативную память всех программ, передает им управление в начале их работы, выполняет различные действия по запросу выполняемых программ и освобождает занимаемую программами оперативную память при их завершении.

Операционные системы можно разделить на группы (классифицировать) по следующим признакам:
1. По количеству пользователей: однопользовательская операционная система (обслуживает только одного пользователя); многопользовательская (работает со многими пользователями)
2. По числу процессов: однозадачные (обрабатывают только одну задачу – уже не используются); многозадачные (располагает в оперативной памяти одновременно несколько задач, которые попеременно обрабатывает процессор)

По типу средств вычислительной техники: однопроцессорные, многопроцессорные (задачи могут выполняться на разных процессорах; серверы, как правило, многопроцессорные), сетевые (обеспечивают совместное использование ресурсов всеми выполняемыми в сети задачами).

По типу интерфейса (способа взаимодействия с пользователем) операционные системы делятся на 2 класса: ОС с интерфейсом командной строки и ОС с графическим интерфейсом.

Существует несколько видов операционных систем: Windows, Mac OS.

1.2. Функции операционной системы

В функции операционной системы входит:

• осуществление диалога с пользователем;
• ввод-вывод и управление данными;
• планирование и организация процесса обработки программ;
• распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
• запуск программ на выполнение;
• всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
• передача информации между различными внутренними устройствами;
• программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).

2. Сравнительный анализ операционных систем

2.1. Windows XP

История Windows (разработка фирмы Microsoft) берет свое начало в 1986 году. Популярность она завоевала в 1990 году, когда вышла версия Windows 3.0. Популярность новой версии Windows объяснялась несколькими причинами. Графический интерфейс позволяет работать с объектами вашего компьютера не с помощью команд, а с помощью наглядных и понятных действий над значками, обозначающими эти объекты. Возможность одновременной работы с несколькими программами значительно повысила удобство и эффективность работы. Кроме того, удобство и легкость написания программ для Windows привели к появлению все больше разнообразных программ, работающих под управлением Windows. Наконец, лучше была организована работа с разнообразным компьютерным оборудованием, что также определило популярность системы. Последующие версии Windows были направлены на повышение надежности, а также поддержку средств мультимедиа (версия 3.1) и работу в компьютерных сетях (версия 3.11).

В 1995 появилась система Windows 95, ставшая новым этапом в истории Windows: значительно изменился интерфейс, выросла скорость работы программ, в состав системы был включен браузер Internet Explorer.

Продолжением развития Windows 95 стала операционная система, появившаяся в 1998 году (Windows 98). При сохранившемся интерфейсе внутренняя структура была значительно переработана. Много внимания было уделено работе с Интернетом, а также поддержке современных протоколов передачи информации – стандартов, обеспечивающих обмен информацией между различными устройствами. Кроме того, особенностью Windows 98 является возможность работы с несколькими мониторами.

Следующим этапом в развитии Windows стало появление Windows 2000 и Windows ME (Millennium Edition – редакция тысячелетия). Система Windows 2000 разработана на основе Windows NT и унаследовала от нее высокую надежность и защищенность информации от постороннего вмешательства. Операционная система Windows ME стала наследницей Windows 98, но приобрела многие новые возможности. Прежде всего, это улучшенная работа со средствами мультимедиа, возможность записывать не только аудио, но и видеоинформацию, мощные средства восстановления информации после сбоев и многое другое.

Операционная система Microsoft Windows XP (от англ. eXPerience – опыт), или Microsoft Codename Whistler, является ОС семейства Windows, созданной на базе технологии NT.

В настоящее время Windows XP для настольных ПК и рабочих станций выпускается в трех модификациях: Home Edition для домашних персональных компьютеров, Professional Edition – для офисных ПК и, наконец, Microsoft Windows XP 64bit Edition – это версия Windows XP Professional для персональных компьютеров, собранных на базе 64-битного процессора Intel Itanium с тактовой частотой более 1 ГГц.

Если сравнить Windows XP с более ранними версиями Microsoft Windows, в новой операционной системе легко обнаружить множество значительных отличий. Несмотря на то, что эта ОС была разработана на основе платформы NT и, на первый взгляд, по своим характеристикам во многом схожа с Microsoft Windows 2000, фактически Windows XP относится к принципиально иному поколению операционных систем семейства Windows. Теперь пользователь Windows не привязан к какому-либо стандартному интерфейсу, устанавливаемому в системе по умолчанию: без труда можно изменить вид окон, загрузив из Интернета любой из сотен специально разработанных "Тем". Традиционное Главное меню, открывающее доступ к установленным на компьютере программам, хранящимся на дисках документам и настройкам операционной системы, также претерпело ряд значительных изменений. Теперь при нажатии кнопки Пуск появляется динамическое меню, содержащее значки лишь пяти программ, которыми пользуется наиболее часто. Благодаря этому можно начать работу с нужными приложениями значительно быстрее. Здесь же расположены кнопки Выход из системы (Log Off) и Выключение компьютера (Turn Off Computer), позволяющие завершить текущий сеанс работы с Windows и выключить компьютер.

В среде Microsoft Windows пользователю часто приходится одновременно работать с несколькими документами или набором различных программ. При этом неактивные приложения сворачиваются в Панель задач, вследствие чего она рано или поздно переполняется значками, и переключение между задачами становится затруднительным. Для того чтобы разгрузить Панель задач и освободить больше рабочего пространства для отображения значков запущенных приложений, в Windows XP используется так называемый алгоритм группировки задач, согласно которому однотипные программы, работающие на компьютере одновременно, объединяются в логическую визуальную группу.

Windows имеет существенные проблемы с безопасностью в плане удаленного взлома системы. Справиться с этой проблемой частично помогает установка патчей, регулярно выпускаемых разработчиками. Тогда продукты от Microsoft становятся в основном защищенными, однако, без обновления, операционные системы могут вновь оказаться открытыми для хакеров.

2.2. Mac OS

Переход на новую архитектуру, сильно трансформировал Mac-сообщество и, фактически, разделил представление об их компьютерах на две эры – “до перехода на Intel” и “после перехода на Intel”.

Первая Mac OS появилась в 1984 году, значительно раньше Windows. Она была разработана специально для компьютеров Мacintosh (Mac). Эти компьютеры имеют закрытую архитектуру, то есть сами компьютеры собирает только Apple.

Сильной стороной Мас OS является практическое отсутствие вирусов для Мacintosh. И дело не только в не очень большой распространенности Mac OS по сравнению с Windows, но и в том, что традиционные вирусы просто не работают в UNIX среде. Теоретически конечно существуют образцы вирусов, которые могут работать с некоторыми приложениями к Mac OS, но их количество по сравнению с вредоносным программным обеспечением, написанным для Windows, просто ничтожно. Даже удаленный взлом компьютера, работающего под управлением Mac OS, значительно сложнее, чем взлом машины, работающей под управлением Windows, а антивирусные программы могут понадобиться только для того, чтобы не переслать зараженный файл на машину под управлением Windows, вам же он никакого вреда не принесёт.

Интерфейс системы тоже имеет существенные отличия от Windows. Например, если в Windows каждой программе обычно соответствует одно окно с открывающимися в нем вкладками и панелями инструментов, то в Мас OS используются "плавающие" окна и панели, не привязанные к общему окну, а располагающиеся на рабочем столе.

Главной особенностью интерфейса Mac OS является минималистичность. Это значит, что при запуске приложения пользователю предоставляется ключевые, основные элементы интерфейса и управления и, только по мере надобности, пользователь может настраивать рабочую среду по своему вкусу. В таком случае пользователь не будет испытывать трудности в освоении интерфейса ОС.

Ещё одной отличительной особенностью интерфейса является панель dock. Это панель в нижней части рабочего стола, где находятся значки файлов и приложений, к которым требуется быстрый доступ, а также запущенные приложения. Панель можно редактировать, менять размеры, убирать и добавлять значки приложений. Можно также отметить такие элементы интерфейса, как Dashboard и Expose. Dashboard – панель для работы с "виджетами", простейшими графическими приложениями, которые, как правило, выполняют информационные функции. Expose – функция отображения на экране в виде миниатюр всех открытых окон или только окон активной программы.

Mac OS, в отличии от Windows, с самого начала поставляется с необходимым набором средств для полноценной работы. И хотя список программ для Mac OS не столь внушителен, как для Windows, но, тем не менее, все основные необходимые приложения для работы и развлечений там имеются.

2.3. Достоинства и недостатки операционных систем
Достоинства и недостатки операционных систем Windows и Mac OS

	Достоинства	Недостатки
Windows	1. Широкий выбор ПО 2. Полная совместимость со всем оборудованием 3. Техническая поддержка 4. Широкая распространенность 5. Легкость настройки	1. Плохая безопасность 2. Несколько завышенные системные требования 3. Множество ограничений (система контроля цифрового контента, впервые появилась в Windows Vista, Microsoft всегда пытается навязать свое мнение, что лучше для пользователя)
Mac OS	1.Легкая настройка 2. Не требует знания технических деталей от пользователя 3. Интуитивность использования 4. Удобная организация окон – все окна видимы и нет необходимости переключаться между ними. 5. Установлен базовый набор ПО 6.Хорошая безопасность	1. Высокая стоимость компьютеров с Mac OS X 2. Закрытая архитектура компьютеров –нет возможности провести модернизацию оборудования

Заключение

За последние 10 лет компьютеры буквально наводнили квартиры, офисы, предприятия. «Умный ящик» уверенной походкой входит в нашу жизнь.Многие люди уже не представляют, как могли раньше без него обходиться.

Большое число пользователей предпочитает использовать компьютер для развлечения. В этом случае Windows – подойдет людям, которым нужен мультимедийный центр (музыка, кино, интернет, игры). И для тех, кому нужен не дорогой и не слишком сложный в использовании компьютер для работы, а Mac OS X – лучший вариант для людей, которые хотят работать на компьютере, не вникая в особенности системы

Информатика - Операционная система (ОС ) - Основные задачи ОС - Интерфейс пользователя - Характеристики, оболочки

Операционная система (ОС) - это совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратными ресурсами компьютера, поддержка выполнения программ, взаимодействие программ с аппаратной частью, другими программами и пользователем.

ОС является базовым ПО, без которого ЭВМ не может работать. Поэтому любой тип ЭВМ комплектуется ОС. Обычно имеется несколько разновидностей ОС, ориентированных на один и тот же тип ЭВМ. Основная часть ОС ядро загружается в оперативную память при включении компьютера и находится там постоянно в течение всего периода работы ЭВМ (т. е. резидентно).

Прикладные программы могут работать только в среде какой-либо операционной системы. Для каждой разновидности ОС разрабатывается свой набор прикладных программ (приложений).

Ситуация, когда программа, разработанная для одной операционной системы может выполняться в среде другой ОС непосредственно, встречается нечасто. Чаще программные продукты, ориентированные на какую-то конкретную ОС не могут функционировать в среде другой ОС (программная несовместимость).

Основное назначение операционной системы - это связь между программными продуктами и непосредственно "железом" компьютера. Операционная система делает программы в определенной степени независимыми от конкретной модификации машины и установленного на ней оборудования. Она также позволяет "сказать" пользователю, что он хочет от компьютера.

В операционной системе приняты некоторые соглашения и ограничения, действующие для того, чтобы она смогла "понять" желания пользователя. Диалог с операционной системой чем-то похож на разговор с глупым, непонятливым, но исполнительным слугой. Она понимает тебя только тогда, когда ты ей скажешь, где что лежит и что с этим надо делать, причем, если сказать это неточно, то она может сделать совсем другое или отказаться делать что-либо вообще.

Основные задачи ОС

1. поддержка работы программ; обеспечение их взаимодействия с аппаратной частью и друг с другом;

2. распределение ресурсов (процессорного времени, оперативной памяти, дискового пространства и т.п.); организация файловой системы (системы хранения данных на внешних носителях информации); учет использования ресурсов, управление видеосистемой;

3. обработка ошибочных ситуаций; защита информации;

4. поддержка возможности для пользователя управлять машиной с помощью специальных команд (обработка командного языка в процедурной среде) или воздействием на определённые объекты (кнопки и др. в объектно-ориентированной среде);

5. поддержка сети.

Интерфейс пользователя

Кроме управления ресурсами и поддержки работы программ ОС представляет пользователю возможность управлять компьютером в режиме диалога. Это происходит при помощи интерфейса пользователя.
Интерфейс пользователя - составляющая программного продукта, обеспечивающая диалоговое взаимодействие между программой и пользователем.

Простейшая разновидность ИП - интерфейс командной строки. Он предполагает управление компьютером посредством ввода команд с клавиатуры.

Ярким примером служит коммандная строка в MS-DOS:

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

1 файл скопирован

Более удобный вид ИП - текстовый оконный интерфейс. Он не требует набора команд на клавиатуре, а сводит управление к нажатию отдельных клавиш или кнопок мыши при выборе управляющих действий в меню и диалоговых окнах.

Примером может служить инструментальная оболочка Borland Pascal:

Наиболее современным является графический оконный интерфейс, соединяющий в себе развитые диалоговые средства оконного интерфейса (системы меню, диалоговые окна, панели инструментов, пиктограммы и др.) с большими изобразительными возможностями графического режима.

Примером может служить окно папки "Мой компьютер":

----

Характеристики ОС

1. разрядность (для ПЭВМ 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные, 64-разрядные ОС);

2. число программ, одновременно выполняемых под управлением ОС (одно - и многозадачные ОС).
Многозадачные ОС поддерживают параллельное выполнение нескольких программ, работающих в рамках одной вычислительной системы, в один момент времени. Многозадачность бывает корпоративная и вытесняющая.
При наличии корпоративной многозадачности приложения совместно используют процессор, периодически передавая его друг другу. Если какое-то приложение откажется освободить процессор, система ничего не сможет с этим поделать.
Если используется вытесняющая многозадачность, то операционная система полностью контролирует все приложения и распределяет между ними процессорное время, тем самым сильно понижая вероятность "зависания" системы при ошибках в работе программ.
Однозадачные ОС поддерживают режим выполнения только одной программы в отдельный момент времени;

3. многопоточность - это технология, позволяющая приложением должным образом осуществлять многозадачное выполнение своих процессов. Процесс - любая задача или деятельность, инициируемая программой. Одна программа может выполнять несколько процессов одновременно;

4. тип пользовательского интерфейса: интерфейс командной строки, текстовый оконный интерфейс, графический оконный интерфейс пользователя (ИКС, ТИП, ГИП);

5. требование к аппаратным ресурсам;

6. производительность;

7. надежность (устойчивость в работе, защищенность данных от несанкционированного доступа);

8. обеспеченность прикладными программами;

9. наличие сетевых возможностей (сетевые, локальные ОС);
Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным при обеспечении их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов;

10. количество поддерживаемых процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные;
Многопроцессорные ОС, в отличие от однопроцессорных, поддерживают использование нескольких процессоров для решения одной задачи;

11. открытость операционной системы, заключается в том, что компоненты ОС доступны в исходных кодах для любого пользователя.

12. способ использования оперативной памяти;
Различают два способа работы с памятью: линейный адресный - ОС работает со всей системной памятью, как с единым непрерывным пространством; сегментарный - ОС работает с небольшим объёмом доступной без специальных средств оперативной памяти.

Наиболее распространенные ОС для ЭВМ

Основными характеристиками операционных систем являются:

Первый представитель этого семейства - система MS- DOS (Microsoft Disk Operating System-дисковая операционная система фирмы Microsoft)была выпущена в 1981 году в связи с появлением IBM PC.
Операционные системы семейства DOS являются однозадачными 16 разрядными и обладают следующими особенностями:

Интерфейс командной строки
Модульность структуры, упрощающая перенос системы на другие типы ЭВМ
Небольшой объём доступной без специальных средств оперативной памяти(640 Кбайт)
Низкие аппаратные требования, большой объём прикладных программ.

Существенным недостатком операционных систем семейства DOS является отсутствие средств защиты от несанкционированного доступа к ресурсам ПК и ОС, а также низкая надёжность, отсутствие сетевых возможностей. В настоящее время MS DOS входит в состав OC Windows 95.

НАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ MS-DOS

Сама операционная система MS-DOS (да и любая другая операционная систем тоже) состоит из нескольких частей:

Загрузчик операционной системы - это небольшая программа, хранящаяся в первом секторе любой системной дискеты (дискеты с записанной на ней операционной системой) или винчестера, которая загружает в память два системных файла io.sys и msdos.sys. Именно загрузчику операционной системы передает управление BIOS при начальном старте машины.

Файлы io.sys и msdos.sys при работе постоянно находятся в памяти компьютера: io.sys осуществляет дополнение базовой системы ввода-вывода в зависимости от потребностей данной версии операционной системы, a msdos.sys реализует все стандартные функции данной версии. Помимо этого, msdos.sys загружает в память командный процессор.

Командный процессор (файл command.com) обслуживает работу системы с пользователем. Он сам выполняет часть команд операционной системы (эти команды называются внутренними), а при вызове внешних команд или выполнении других программ передает им управление, по окончанию их работы снова берет управление на себя и выгружает отработавшую программу из памяти.
Внешние команды операционной системы представляют из себя отдельные программы, выполняющие какие-либо сервисные функции.

Драйверы устройств - это специальные резидентные программы, их основное назначение - расширение возможностей отдельных устройств компьютера (например, памяти), подключение дополнительного оборудования (скажем, мыши) и обеспечение нормальной работы нестандартных устройств.

Рассмотрим теперь принципы организации хранения информации в компьютере.

Оболочки операционных систем

Оболочкой ОС называют надстройку над операционной системой, существенно облегчающую работу пользователя и предоставляющую ему ряд дополнительных сервисных услуг.

Оболочки операционных систем обеспечивают:

* создание, переименование, копирование, пересылку, удаление и быстрый поиск файла в текущем каталоге диска или на всех дисках компьютера;
* просмотр, создание и сравнение каталогов;
* просмотр, создание и редактирование текстовых файлов;
* архивацию, обновление и разархивацию архивных файлов и просмотр архивов;
* синхронизацию каталогов, расщепление и слияние файлов;
* поддержку связи двух компьютеров через последовательный или параллельный порты;
* форматирование и копирование дискет, смену метки дискеты и метки тома для жестких дисков, а также чистку дисков от ненужных файлов;
* запуск программ.

Наибольшую популярность среди пользователей получила оболочка Norton Commander (NC). Этот программный продукт позволяет видеть файлы и каталоги на двух постоянно отображаемых панелях нескольких типов и удобно манипулировать файлами с помощью функциональных клавиш и мыши.

Оболочка DOS Navigator полностью копирует исходную идею NC, но имеет дополнительные функции. Она поддерживает работу с большим количеством архиваторов, позволяет выделять файлы различных типов цветом, имеет более удобные средства для межкомпьютерной связи через модем.

Графические оболочки для Windows - Dash Board for Windows, Dash Board for Windows 95, DeskBar 95 for Windows 95 - позволяют пользователю быстро создавать меню запуска программ и вызова документов, а также контролировать использование системных ресурсов.

Оболочки Shez и RAR предназначены для управления сжатием (архивированием) и распаковкой файлов в среде MS-DOS. Оболочки WinRAR и WinZiр предназначены для управления сжатием (архивированием) и распаковкой файлов в графической среде. Оболочки NDOS, Norton Desktop for Windows предназначены для управления файлами.

Дата публикации: 01.10.2010 10:34 UTC

Теги: :: :: :: :: :: :.

ПК выполняет действия в соответствии с предписаниями программы, созданной на одном из языков программирования. При работе пользователя на компьютере часто возникает необходимость выполнить операции с прикладной программой в целом, организовать работу внешних устройств, проверить работу различных блоков, скопировать информацию и т.п.

Эти операции используются для работы с любой программой, поэтому целесообразно из всего многообразия операций, выполняемых ПК, выделить типовые и реализовать их с помощью специализированных программ, которые следует принять в качестве стандартных средств, поставляемых вместе с аппаратной частью.

Программы, организующие работу устройств и не связанные со спецификой решаемой задачи, входят в состав комплекса программ, называемого операционной системой .

Операционная система (ОС) – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.

Функции операционной системы многообразны, постоянно расширяются за счет введения дополнительных программ и модификации старых.

Операционная система образует автономную среду, не связанную ни с одним из языков программирования. Любая же прикладная программа связана с ОС и может эксплуатироваться только на тех компьютерах, где имеется аналогичная системная среда.

Для работы с ОС необходимо владеть языком этой среды – совокупностью команд, структура которых определяется синтаксисом языка.

ОС выполняет следующие функции :

управление работой каждого блока ПК и их взаимодействием;

управление выполнением программ;

организация хранения информации на внешних носителях;

взаимодействие пользователя с ПК (поддержка интерфейса пользователя).

Обычно ОС хранится на жестком диске, а при его отсутствии выделяется специальный гибкий диск, который называется системным диском . При включении компьютера ОС автоматически загружается с диска в оперативную память и занимает в ней определенное место.

ОС определяет общие правила запуска программ, управления данными и доступа к ресурсам компьютера.

ОС для ПК подразделяются на:

одно - имногозадачные (в зависимости от числа параллельно выполняемых прикладных процессов);

одно - имногопользовательские (в зависимости от числа пользователей, одновременно работающих с ОС);

непереносимые ипереносимые на другие типы компьютеров;

несетевые исетевые , обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети.

2.2. Развитие операционных систем персональных эвм

За более чем 30-летнюю историю использования ПК сменилось несколько поколений ОС.

Наиболее широко распространенной и универсальной ОС для большинства типов ЭВМ в 1970-80 гг. являлась многозадачная и многопользовательская операционная система UNIX , разработанная компаниейBell Labs (одно из подразделений компанииAT&T ). В настоящее времяUNIX используется преимущественно в высокопроизводительных системах - серверах и мощных рабочих станциях.

Первой распространенной ОС для 8-разрядных ПК, основанных на микропроцессоре Intel 8080 , стала в 70-е годы системаCP/M-80 фирмыDigital Research .

Основной ОС компьютеров IBM PC и совместимых с ними, изначально основанных на микропроцессоре Intel 8088 , а в дальнейшем - на последующих моделях микропроцессоров Intel, стала (с 1981 г.) 16-разрядная однозадачнаяMS-DOS (Microsoft Disk Operating System ). Кстати,MS-DOS не была оригинальной разработкой компанииMicrosoft– она лишь доработала ОС под названиемQDOS , созданную компаниейSeattle Computer Products . Позднее появились клоны, совместимые с MS-DOS, такие, какPC-DOS фирмыIBM ,DR-DOS фирмыDigital Research (впоследствии стала продуктом фирмыNovell под маркойNovell DOS ).

Попыткой уйти от стандарта MS-DOS была совместно разработанная фирмами Microsoft иIBM операционная системаOS/2 (1987 г.). С 1990 г. фирмаMicrosoft отошла от разработки OS/2 и полностью сконцентрировалась на линии операционных системWindows . Многооконный интерфейсWindows быстро завоевал популярность во всем мире и фактически стал промышленным стандартом, а различные версии этой ОС установлены в настоящее время на подавляющем большинстве ПК.

Разработка графической оболочки Windows для ОСMS - DOS началась в 1981 г. В 1985 г. была выпущенаWindows 1.0 , а позднее в 1987 г. –Windows 2.0 , которые из-за отсутствия пользовательских приложений не получили широкого распространения. К концу 80-х годов такие приложения (текстовые процессоры, процессоры электронных таблиц, системы управления базами данных и др.) появились на рынке и сразу жеMicrosoftвыпускает системуWindows 3.0 (1990 г.). В 1992 г. выпускается версияWindows 3.1 , которая как и практически идентичная ейWindows 3.11 (1993 г.), работала только в стандартном и 386-м расширенном режимах. В 1993 г.Microsoftвыпускает систему для работы в одноранговых сетяхWindows for Workgroups 3.11 .

В августе 1995 г. компания Microsoft выводит на рынок полноценную 32-разрядную многозадачную ОС Windows 95 , обладающую рядом несомненных достоинств по сравнениюс MS-DOS. В состав этой ОС в качестве подсистемы была включенаMS-DOS 7.0 , служащая для обеспечения совместимости с предыдущими версиями MS-DOS. ВWindows 95 впервые был интегрирован программно-драйверный комплексDirectX , предоставляющий приложениямWindowsпрямой доступ к аппаратным устройствам ПК – звуковой плате, видеоплате и т.п. Другая система –ActiveMovie– обеспечивала поддержку воспроизведения различных мультимедийных файлов. Windows 95 могла автоматически распознавать большое количество комплектующих и обладала развитым механизмом настройки и конфигурации.

Летом 1996 г. свет увидела версия Windows 95 OSR 2 (OES Service Release ), предназначенная только для поставки вместе с готовыми компьютерами, в которой были исправлены многие ошибки предшествующей версии. Однако основным прорывом явился переход к более совершенной файловой системе –FAT32, позволяющей сэкономить место на диске.

На смену этой системы в 1998 г. приходит Windows 98 , основное отличие которой отWindows 95 состояло в тесной интеграции с Интернетом: в новой ОС была окончательно стерта разница меж ирной паутины (WWW –World Wide Web ) – основным средством работы с информационными объектами становится Проводник (Explorer ). Расширились и возможности управления интерфейсом

Последней ОС с использованием DOS-ядра в линейке систем Windows 9x явилась система для пользователей домашних ПК –Windows Millennium Edition (Windows Me) , появившаяся в продаже в сентябре 2000 г. Нововведением стали: усовершенствованный браузерInternet Explorer 5.5 , расширенный пакет драйверовDirectX 7.1 , универсальный проигрывательMicrosoft Media Player , поддержка цифровых устройств ввода (фото- и видеокамер, сканеров). Серьезные изменения претерпела система безопасности самой ОС – в составWindows Me вошел ряд новых инструментов обеспечения сохранности конфигурации и системных файлов.

Многозадачные 32-разрядные ОС на базе ядра NT (New Technology ) , обеспечивающего повышенную надежность, появились в 1993 г.:Windows NT Workstation иWindows NT Server . Эти ОС были ориентированы на корпоративных пользователей, работали в расширенном режиме и могли поддерживать несколько параллельно работающих микропроцессоров (МП).

Логическим продолжением Windows NT сталаWindows 2000 - многозадачная ОС, способная поддерживать до 32 параллельно работающих МП и ориентированная, прежде всего, на работу с бизнес-приложениями. Официальный выпуск «коробочной» версии состоялся в феврале 2000 г. ОС выпускалась в следующих вариантах -универсальном (Windows 2000 Professional ) исерверных (Windows 2000 Server ,Advanced Server иDataCenter Server ). Унаследовав защищенность, отличные сетевые возможности и сервисыNT,Windows 2000 стала удобней и дружественней пользователю.

В феврале 2001 г. была представлена Windows XP – ОС, известная какWhistler в период разработки (символыXP являются сокращением от англ.eXPerience -опыт ), обладающая повышенной защищенностью, вытесняющей многозадачностью, интегрируемостью с Интернетом и т.д. Под именемWindows XP миру была явлена целая линейка ОС: корпоративныеWindows XP иServer Windows XP Professional , и «домашняя»Windows XP Home . Внутреннее устройство новой версии Windows не претерпело значительных изменений со времен Windows 2000, однако появилось ряд нововведений – встроенная система распознавания голосовых команд, переход к поддержке 64-разрядных приложений, широкая возможность настройки пользовательского интерфейса, поддержка записиCD-R/RWна уровне самой ОС и др.

В конце 2002 г. Билл Гейтс заявил, что все силы компании Microsoftбудут брошены не на шлифовку рюшечек, а на обеспечение стабильности и безопасности своих продуктов. И первым продуктом, созданным в соответствии с этим принципом, стала ОСWindows Server 2003 – серверная, 64-разрядная, многозадачная ОС, способная централизовано или распределено управлять различными наборами ролей, появившаяся на рынке в начале 2004 г. ПК, оснащенный такой ОС, может выступать в качестве файлового сервера и сервера печати; веб-сервера и веб-сервера приложений; почтового сервера; сервера терминалов; сервера удаленного доступа/сервера виртуальной частной сети (VPN ); сервера службы каталогов, системы доменных имен (DNS ), сервера протокола динамической настройки узлов (DHCP ) и службыWindows Internet Naming Service (WINS ); сервера потокового мультимедиа-вещания.

Семейство Windows Server 2003 включает следующие варианты:Standard Edition (сетевая ОС для предприятий малого бизнеса и отдельных подразделений организации),Enterprise Edition (ОС, удовлетворяющая общим ИТ-требованиям предприятий любого размера и обеспечивающая работу любых приложений, веб-служб и инфраструктур),Datacenter Edition (ОС для ответственных бизнес-приложений и для приложений, используемых в решении важнейших задач, требующих масштабируемости и доступности высокого уровня) иWeb Edition (ОС, предназначенный для использования в качестве веб-сервера).

64-разрядные версии Windows Server 2003 Enterprise Edition иWindows Server 2003 Datacenter Edition могут использоваться только в системах на базе 64-разрядных МПIntelItanium. Они не могут быть установлены на компьютеры с 32-разрядными процессорами.

В конце 2002 г. Microsoftначала работу над новой ОС, названнойWindows Longhorn , бета-версии которой появились во второй половине 2004 г. В 2005 г. компания объявила, что коммерческая версия появится в 2006 г. под торговой маркойWindows Vista . Революционным новшеством является поддержка новой файловой системыWinFS , имеющей больше сходства с классической базой данных. А это значит, что традиционная древообразная структура папок уходит в историю – при работе сVista будет совершенно безразлично, где именно на диске расположен файл. Его можно найти с помощью усовершенствованного поискового механизма, работающего на основе стандартных для баз данных запросов. На смену папкам с фиксированным набором файлов приходят «виртуальные» папки, объединяющие файлы на основе выбранных пользователем критериев. При таком подходе поиск файлов и открытие папки на деле станет обозначать одну и ту же операцию. Примерно так же организован Интернет и его поисковые системы: пользователю совершенно безразлично, что нужные документы могут быть разбросаны по всему свету. Главное – в случае необходимости их всегда можно вызвать с помощью поисковиков.

Другим ключевым нововведением Vista является улучшенная система защиты под названиемPalladium, которая берет на себя функции брандмауэра, системы шифрования информации, почтового фильтра и антивируса.

Новая ОС по-настоящему интернациональна: превратить Vista из англоязычной в украиноязычную (или на любой другой язык) можно с помощью специального языкового пакета.

И наконец, изменился интерфейс. Он стал истинно трехмерным благодаря использованию 3D-технологий.

Сравнительные характеристики современных операционных систем персональных компьютеров приведены в табл. 1.

Обзор альтернативных ОС для персональных компьютеров приведен в приложении 1.

Таблица 1. Сравнение современных операционных систем персональных компьютеров

Функции ОС

MacOS X

Win 9.x/ME

Win NT/2000

Win 2003 Server

Управление внешними устройствами

Режимы работы

клиент, (сервер)

клиент/сервер

клиент/сервер

клиент, (сервер)

клиент/сервер

клиент/сервер

(клиент), сервер

Файловая система

owner (владелец)

group (группа)

Управление прикладными программами

Устойчивость ОС

Переустановка ОС

легко, долго

сложно, долго

сложно, долго

сложно, долго

сложно, долго

Связь документа с программой

T/C, расширения

расширения

расширения

расширения

расширения

расширения

Организация памяти

сквозное

сквозное

платф-завис.

страничное

страничное

страничное

защищ. кольца

Многозадачность

переключатель

вытесняющая

вытесняющая

переключатель

вытесняющая

вытесняющая

невытесняющая

Программная совместимость

эмулятор (68k)

эмулятор (68k)

эмулятор (68k)

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

эмулятор

эмулятор

эмулятор

эмулятор (-)

эмулятор

эмулятор

Интерфейс пользователя

виды интерфейса

графический

граф/терминал

терминал/ Х

графический

графический

графический

консоль/Java

Совместимость данных

Mac(Cyr), utf16

рус. шрифты

DivX, QuickTime, MediaPlayer

Базы Данных

SQL, ODBC, JDBC

Требования к аппаратной части ПК

Разрядность

не ниже Р1

не ниже Р3

не ниже Р3

Частота процессора:

не менее 300 МГц

Объем оперативной памяти: максимальный

64 Мбайта 128-256 Мбайт

64 Мбайта

128-512 Мбайт 256-1024 Мбайт 4-512 Гбайт

Поддержка нескольких процессоров

Пространство на жестком диске для установки

200-540 Мбайт

1-2 Гбайта

1,5 Гбайта

1,5-2 Гбайта

Программа – четкая, подробная и упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи. Процесс ее создания представляется как последовательность этапов постановки задачи, ее алгоритмизации и программирования.

Основными характеристиками программ являются: алгоритмическая сложность, состав и глубина проработки реализованных функций обработки, полнота и системность функций обработки, объем файлов программ, требования к операционной системе и техническим средствам обработки со стороны программного средства, объем дисковой памяти, размер оперативной памяти для запуска программ, тип процессора, версия операционной системы, стоимость и др.

Для поддержки информационной технологии выделяются три класса программных продуктов: системное программное обеспечение (совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ),пакеты прикладных программ (комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса конкретной предметной области) иинструментарий технологии программирования (совокупность программ и программных комплексов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых программных продуктов).

Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающая управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также их взаимодействие между собой и пользователем.

ОС для ПК подразделяются на одно- и многозадачные, одно- и многопользовательские, непереносимые и переносимые на другие типы компьютеров, несетевые и сетевые, обеспечивающие работу в локальной вычислительной сети.

Многие из представленных на странице "Хронология операционных систем" программных продуктов относятся к двум классам: проприетарные и свободные. Первые получили название от английского proprietary – "собственнические", т.е. относятся к программному обеспечению, которое имеет собственника. Такое программное обеспечение находится не в "общественном использовании", а в монопольном.

В этой части монографии анализируются пути развития двух представителей операционных систем: семейства UNIX /Linux и продуктов фирмы Microsoft. Первое из них имеет как проприетарные, так и свободно распространяемые версии. Вторые же являются антагонистом свободных программ.

Семейство операционных систем UNIX уникально по нескольким причинам [ , ]:

• оно является долгожителем и, претерпев многочисленные изменения, "завоевало" разнообразную аппаратуру;
• при переходе UNIX на другие аппаратные платформы возникали интересные задачи, решение которых принесло много нового в компьютерные технологии;
• на одной из версий UNIX были реализованы протоколы обмена данными в компьютерных сетях с разной аппаратной платформой, что позволяет считать UNIX предвестницей сегодняшнего Интернета, а также основой для широкого развития локальных сетей;
• авторы ее первых версий создали язык программирования высокого уровня С, который можно назвать (с учетом его последующего совершенствования) самым распространенным среди разработчиков;
• использование этого языка дало возможность принять участие в разработке операционной системы тысячам специалистов;
• появившиеся в семействе UNIX свободно распространяемые операционные системы внесли много нового в представление о том, как разрабатывать и распространять программы для компьютеров.

Очень большое влияние на все стороны информационных технологий оказала и продолжает оказывать операционная система Linux, первоначально являвшаяся лишь вариантом UNIX . Она завоевала широкую популярность и сегодня перенесена на разные аппаратные платформы, как и ее предшественница. В дальнейшем будем использовать термин "операционные системы семейства UNIX /Linux". Отметим, что часто Linux отделяют от UNIX , сравнивая достижения этой операционной системы со всеми остальными конкретными версиями этого семейства.

Рассмотрение истории и генеалогии UNIX /Linux интересно само по себе, но ее знание необходимо специалистам в области компьютерных технологий. Вот, например, что пишет по этому поводу автор книги, в которую вошли две программы подготовки системных администраторов операционной системы Solaris : "Как системный администратор Вы должны понимать историю операционной системы UNIX – откуда она произошла, как создавалась и чего достигла на сегодняшний день". Но в материале данной книги поднимаются и другие вопросы, что делает ее полезной и другим специалистам. В первую очередь , это – разработчики программного обеспечения.

Работа над программным комплексом МULTICS затянулась, и сотрудники Веll Labs вышли из проекта. Но в отличие от других Томсон продолжил работу по написанию операционной системы в своей компании. Позже к нему присоединился сначала Ритчи, а затем и другие сотрудники отдела. Можно сказать, что UNIX начиналась группой программистов, но основную роль среди разработчиков первых версий играл Кен Томпсон. Сначала, правда, в ближайшем окружении Кена родилось другое название системы – UNICS (Uniplexed Information and Computing System ). Оно напоминало об участии в проекте МULTICS, но не ориентировалось на многопользовательскую систему (МULTICS – МULTiplexed, но UNICS – Uniplexed). В скором времени UNICS превратилось в UNIX .

Вернемся к непосредственному рассмотрению истории создания операционной системы UNIX . Первые ее версии были написаны на языке программирования ассемблер для компьютеров PDP [ , ]. Она содержала подсистемы управления процессами и файлами, а также небольшой набор утилит.

В эти годы Томпсон работал над транслятором для FORTRAN’а. Но у него получился новый язык программирования B. Последний был интерпретатором, и, как следствие этого, не очень эффективным. Переработав его, Деннис Ритчи создал язык C, транслирующий исходный текст в машинный код, что повысило эффективность разрабатываемых программ . Этот язык программирования занимает промежуточное положение между языком, близким к машинным командам и позволяющим разрабатывать "быстрые" программы, и языком программирования высокого уровня (более удобным в использовании).

Приведем информацию из книги , описывающую, как появился язык программирования С. "Что это значит на самом деле, что скрывается за этими немного трафаретными словами: язык С разработан американским ученым Деннисом Ритчи? В действительности это означает, что в 1970 г. Денном Ритчи был изобретен и реализован новый язык С. Ему суждено было большое будущее. Как это произошло? Язык C использует многие важные концепции и конструкции двух предшествовавших ему языков BCPL и B, а также добавляет типы данных и другие свойства".

Язык BCPL разработан в 1967 году Мартином Ричардом как язык написания компиляторов программного обеспечения операционных систем. Автором языка B был Кен Томпсон – выдающийся программист. Он предусмотрел много возможностей в языке B и использовал его в 1970 году для создания одной из ранних версий операционной системы UNIX в Bell Laboratories на компьютере фирмы DEC PDP -7. Оба упомянутых языка – BCPL и B – были "нетипичными" языками программирования. Так, например, при обработке элемента данных целого или действительного типа значительная часть работы все еще падала на плечи программиста. Язык C приобрел широкую известность как язык разработки операционной системы UNIX . Сегодня фактически все новые операционные системы написаны на С или на С++.

Джой сформировал собственный дистрибутив UNIX , названный BSD (Berkeley Software Distribution – дистрибутив программного обеспечения Беркли). С его именем связано появление текстового редактора vi , командного интерпретатора c (она выполняла функции оболочки операционной системы, а не компилятора языка программирования), использование виртуальной памяти (позволяющей загружать программы большего размера, чем свободная физическая память ). Позже он стал одним из основателей

Понятие о функции и операционной системы

Современная компьютерная система состоит из одного или нескольких процессоров, оперативной памяти, дисков, клавиатуры, монитора, принтеров, сетевого интерфейса и других устройств, то есть является сложной комплексной системой. Написание программ, которые следят за всеми компонентами, корректно используют их и при этом работают оптимально, представляет собой крайне трудную задачу. По этой причине компьютеры оснащаются специальным уровнем программного обеспечения, называемого операционной системой.

Операционная система -- комплекс программ, который управляет ресурсами компьютерной системы, осуществляет организацию вычислительных процессов в широком смысле и обеспечивает взаимодействие между пользователями, программистами, прикладными программами, системными приложениями и аппаратным обеспечением компьютера.

Операционная среда -- это программная среда, образуемая операционной системой, определяющая интерфейс прикладного программирования (API) как множество системных функций и сервисов (системных вызовов), предоставляемых прикладным программам. Операционная среда может включать несколько интерфейсов прикладного программирования

Оболочка операционной системы -- в общем случае, это часть операционной системы, определяющая интерфейс пользователя, его реализацию, командные и сервисные возможности по управлению прикладными программами и компьютером.

Развитие операционных систем непосредственно связано с развитием вычислительной техники. С увеличением производительности компьютерных систем постепенно менялся, расширялся и качественно усложнялся, круг задач, решаемых компьютерными системами. Соответственно изменились и требования, предъявляемые к операционным системам. В настоящий момент можно сформулировать ряд задач, для решения которых должна быть предназначена ОС. Эти задачи можно разделить на четыре основных составляющих:

• 1. Организация удобного интерфейса между приложениями и пользователями, с одной стороны, и аппаратурой компьютера, с другой стороны. Сюда можно отнести:
  • · Разработка программ. ОС предоставляет различные инструменты разработки (от библиотек API до редактора)
  • · Исполнение программ. ОС берёт на себя все задачи по загрузке программы в память, предоставлению для программ единообразного интерфейса ввода-вывода различных устройств, подготовке ресурсов и т.п.
  • · Доступ к устройствам ввода-вывода. Для управления любым устройством необходимо знать технические параметры и специфический для данного устройства набор команд. Операционная система скрывает сложность взаимодействия с устройствами и предоставляет пользователю удобный универсальный пользовательский интерфейс всех устройств, а программисту -- удобный программный интерфейс использующий простые команды чтения и записи.
  • · Контролируемый доступ к файлам. Доступ к файлам контролируется ОС в зависимости от типа и структуры файла и описанных прав субъекта, желающего получить доступ к файлу. Кроме того контролируют и урегулируются конфликтные ситуации, возникающие в случае одновременного доступа.
  • · Системный доступ. ОС управляет доступом к совместно используемой и общедоступной вычислительной системе в целом, а также к отдельным системным ресурсам, защищает от несанкционированного использования и разрешает конфликтные ситуации.
  • · Обнаружение ошибок и их обработку. ОС имеет собственные средства контроля возникающих ошибок исполняемых программ и аппаратуры, а также имеет возможность самостоятельно обрабатывать эти ошибки, в случае если конкретная обработка возникшей ошибки не предусмотрена программистами в соответствующей программе или драйвере аппаратуры.
  • · Учёт использования ресурсов. ОС, зачастую, имеет встроенные средства учёта потребления и доступа к ресурсам, примером могут служить счётчики (counters) потребления сетевого трафика в ОС Linux и система аудита действий с файлами в ОС Windows версии 2000 и старше.
• 2. Организация эффективного использования ресурсов компьютера в зависимости от некоторого выбранного разработчиками ОС критерия эффективности. Критерии выбираются разработчиками в зависимости от назначения ОС. К примеру, для системы, контролирующей некий технический процесс (конвейерная сборка, полёт вертолёта), критерием эффективности будет служить минимальное время реакции на возникающие внешние события, а для настольного компьютера -- обязательная корректная обработка всех действия пользователя (реакции на нажатия клавиш, возможность снять задачу, сохранность данных), даже если какие-то программы работают нестабильно. Управление ресурсами включает решение ряда общих задач, не зависимо от типа ресурса:
  • · Планирование (распределение) -- определение, какому процессу, когда и в каком количестве (если ресурс может выделяться частями) следует выделить этот ресурс.
  • · Отслеживание состояния ресурса
  • · Учёт использования ресурса
  • · Урегулирование конфликтов, возникающих при запросе ресурсов процессами
• 3. Облегчение процессов эксплуатации аппаратных и программных средств вычислительной системы. Сюда можно отнести служебные программы, обеспечивающие резервное копирование, архивацию данных, проверку, очистку, дефрагментацию дисковых устройств, программы диагностики, средства восстановления данных и прочее.
• 4. Возможность развития. Многие современные ОС устроены так, что допускают эффективную разработку, тестирование и внедрение новых системных функций, не прерывая процесса функционирования системы.

Современные операционные системы включают в себя сотни и даже тысячи модулей, ориентированных на решения различных задач. Часто эти модули группируются по назначению в подсистемы. Каждая из таких подсистем включает в себя набор модулей и функций для решения некоторого класса задача. Эти задачи можно разделить на семь крупных классов. операционная система таблица

• 1. Управление процессами. Подсистема управления процессами распределяет между исполняемыми процессами главный ресурс вычислительной системы - процессорное время. Параллельно решается ряд общих задач по распределению других ресурсов и управлению межпроцессорными взаимодействиями, например: синхронизация процессов и предотвращение эффекта гонок.
• 2. Управление памятью. Подсистема управления памятью распределяет имеющийся объём физической памяти между всеми существующими в данный момент времени процессами, производит загрузку программ в память, настройку адресно-зависимых частей кода процесса на физические адреса выделенной области, а также защищает области памяти каждого процесса от влияния других процессов. Одним наиболее удобных способов управления памятью, используемых в настоящее время, является механизм виртуальной памяти. Этот механизм позволяет программисту работать с памятью как с потенциально бесконечным ресурсом (ограниченным лишь возможностями адресации конкретной архитектуры процессора). Более того, вне зависимости от реального (возможно, весьма сложного) распределения памяти, этот механизм предоставляет программе и программисту память как однородную последовательность ячеек, занумерованную, начиная нуля.
• 3. Управление файлами. Файловая подсистема ОС виртуализирует в виде файлов набор данных, хранящихся на внешнем накопителе. Для удобство пользователя файлы могут объединяться в группы -- каталоги, в свою очередь, каталоги и файлы также могут группировать в каталоги, образуя древовидную структуру. Многие реализации файловых систем позволяют реализовать не только древовидную структуру организации информации, но более сложные структуры, когда один и тот же файл или каталог отображается одновременно в различных частях структуры (например, в разных каталогах). Такая организация файлов называется сетевой, а соответствующая математическая структура носит название -- сеть и является частным случаем более сложного математического объекта -- графа. Виртуализация информации в виде файлов оказалась настолько удобной, что некоторые операционные системы обобщили этот подход на прочие задачи представления ресурсов компьютерной системы. Так например файловые системы семейства *nix (Linux, Unix, Free BSD и прочие) отображают в файловой системе специальный каталог /dev/ каждый файл которого на самом деле является интерфейсом какого-либо устройства, и для каждого подключенного в систему устройства в этом каталоге создаётся специальный файл. Таким образом, взаимодействия с устройствами сводятся к операциям записи и чтения, производимым с такими специальными файлами.
• 4. Управление внешними устройствами. Функции управления внешними устройствами образуют подсистему ввода-вывода. Основная сложность построения этой подсистемы заключается в том, что она должна обеспечивать работу с любым подключенным устройством. Изначально ОС не может «знать» как управлять всеми возможными устройствами. Для каждого конкретного устройства производитель пишет специальную программу, встраиваемую в подсистему ввода-вывода ОС и обеспечивающую управление данным устройством. Такая программа называется драйвером. Т.е. подсистема ввода-вывода должна быть устроена так, чтобы допускать встраивание модулей (драйверов), написанных сторонними программистами (например, производителями оборудования), при этом взаимодействия между подсистемой ввода-вывода и прочими частями ОС должны оставаться корректными.
• 5. Защита и администрирование. Соответствующая подсистема обеспечивает сохранность данных, контроль доступа, отказоустойчивость, контроль и отработку ошибок исполнения процессов и аппаратуры. Эта подсистема влияет на работу прочих подсистем. Одна из важнейших её задач -- определение прав субъекта, получающего доступ к компьютерной системе. С этой целью используется процедура логического входа в систему, в процессе которого «устанавливается личность пользователя» (введённые имя и пароль проверяются на соответствие хранимым). Такая процедура называется аутентификацией.

Аутентификация (Authentication) -- подтверждение подлинности -- процедура проверки соответствия субъекта и того, за кого он пытается себя выдать, с помощью некой уникальной информации, в простейшем случае -- с помощью имени и пароля.

При доступе к конкретному ресурсу компьютерной системы подсистемой защиты и администрирования производится другая, не менее важная процедура -- авторизация. Авторизация -- процесс, а также результат процесса проверки необходимых параметров и предоставление определённых полномочий (прав доступа) лицу или группе лиц на выполнение некоторых действий в системах с ограниченным доступом.

Кроме того, во многих современных ОС предусмотрена возможность протоколирования (аудита) пользовательских действий, от которых зависит безопасность системы.

Также подсистема защиты и администрирования обеспечивает отказоустойчивость вычислительной системы с использованием как программных, так и аппаратных средств.

• 6. Интерфейс прикладного программирования. Развитие модулей этой подсистемы происходит особенно бурно в последнее время. Изначально предусматривалось, что подсистема интерфейса прикладного программирования (API, Application Programming Interface) будет предоставлять прикладным программам набор функций, упрощающий написание приложений. Например, функции, отвечающие за графический интерфейс (отрисовка окон приложений, их масштабирование, перенос на экране и т.п.). Приложения выполняют обращения к функциям API с помощью системных вызовов, по логике работы похожих на вызовы подпрограмм. Таким образом, в прикладных программах эти функции не описаны, но успешно используются, что сокращает объём кода и времени написания программ, а также повышает надёжность. В последствие различных библиотек таких «удобных» функций становилось всё больше, сами библиотеки расширялись, покрывая целые предметные области. Со временем концепция интерфейса прикладного программирования эволюционировала в концепцию программных прикладных сред, которая будет рассмотрена позже.
• 7. Пользовательский интерфейс. Подсистема пользовательского интерфейса обеспечивает удобство взаимодействия пользователя (программиста, администратора) с компьютерной системой, предоставляет удобный и интуитивно понятный для человека интерфейс, обеспечивает интерактивность работы за терминалом (алфавитно-цифровым либо графическим). При работе с алфавитно-цифровым терминалом, пользователь взаимодействует с ОС с помощью команд, набираемых в командной строке. Если ОС поддерживает графический интерфейс, то взаимодействие осуществляется через множество. Кроме того, существуют системы с голосовым пользовательским интерфейсом, но они менее распространены из-за сложности задачи распознавания голоса произвольно взятого человека. Такие системы, как правило, либо распознают очень ограниченный набор голосовых команд произвольного человека; либо распознают достаточно большой набор команд, но при этом «натренированы» на голос одного конкретного человека. Во втором случае процесс «тренировки» занимает много времени.

Таблица 1. Данные о движении товаров за месяц по предприятию.

номер цеха	наименование товара	цена за единицу
	заглушка
	шестигранник
	золотник
	крыльчатка

Таблица 1.1 Отсортированные данные о движении товаров за месяц по предприятию.

номер цеха	наименование товара	цена за единицу	остаток на начало месяца кол-во	обороты за месяц приход кол-во	обороты за месяц расход кол-во
	шестигранник
	крыльчатка
	золотник
	заглушка

Таблица 2. Оборотная ведомость движения товаров за месяц.

номер цеха	наименование товара	цена за единицу	остаток на начало месяца кол-во	обороты за месяц приход кол-во	обороты за месяц расход кол-во		остаток на конец месяца сумма
	шестигранник
	крыльчатка
	золотник
	заглушка

Таблица 2.1 Наименование товара, который имеет наименьшую цену.

Таблица 2.2 Наименование товаров, которых осталось на конец месяца в количестве от 10 до 20 включительно.

Таблица 2.3 Записи о товарах, которых поступило за месяц более 10.

номер цеха	наименование товара	цена за единицу	остаток на начало месяца кол-во	обороты за месяц приход кол-во	обороты за месяц расход кол-во	остаток на конец месяца кол-во	остаток на конец месяца сумма
	шестигранник
	крыльчатка
	золотник
	заглушка

Таблица 3. Итоговые данные по каждому цеху и общие итоги по предприятию.

номер цеха	наименование товара	цена за единицу	остаток на начало месяца кол-во	обороты за месяц приход кол-во	обороты за месяц расход кол-во	остаток на конец месяца кол-во	остаток на конец месяца сумма
	шестигранник
	крыльчатка
цех 1 итого
	золотник
цех 2 итого
	заглушка
цех 3 итого
общий итог

Столбиковая диаграмма остатков товаров на начало и конец месяца по одному цеху.

Круговая диаграмма суммарных остатков за месяц по всем цехам предприятия.

Список используемой литературы

• 1. Методические указания по выполнению контрольной работы по информатике для студентов заочного отделения / сост. Н.Д. Белова, Н.И. Щадрина. - Хабаровск, 2010.
• 2. Указания по выбору контрольных работ. Хабаровск, 2011.
• 3. Информатика. Учебник для вузов / Под ред. Н.В. Макаровой. - М., 2001 Степанов А.Н. Информатика. Учебник для вузов. Спб.: Питер,2008.
• 4. Безручко В.Т. Практикум по курсу «Информатика». Работа в Windows, Word, Excel: учеб. Пособие для вузов / В.Т. Безручко. - М. : Финансы и статистика, 2002.