SYSTEM OPERACYJNY: DO CZEGO SŁUŻY, KOMPONENTY, TYPY, PRZYKŁADY - TECHNOLOGIA - 2025

System operacyjny to program przeznaczony do obsługi głównych komponentów w działaniu systemu komputerowego, takich jak wydawanie poleceń różnym urządzeniom sprzętowym i przydzielanie zasobów systemowych, takich jak pamięć główna, różnym uruchomionym aplikacjom.

Jest to oprogramowanie wymagane do uruchamiania wszystkich programów użytkowych i procedur narzędziowych. Ponadto działa jako pomost dla lepszej interakcji między aplikacjami a sprzętem komputerowym.

Źródło: pixabay.com

System operacyjny składa się z oprogramowania systemowego, które jest podstawowymi programami potrzebnymi do uruchomienia i działania komputera. Każdy komputer stacjonarny, tablet i smartfon zawiera system operacyjny zapewniający podstawową funkcjonalność urządzenia.

Jego głównym celem jest uczynienie systemu komputerowego wygodnym w obsłudze, a także efektywne wykorzystanie sprzętu. System operacyjny wykonuje podstawowe zadania, takie jak odbieranie danych wejściowych z klawiatury, przetwarzanie instrukcji i wysyłanie danych wyjściowych na ekran.

Do czego służy system operacyjny?

Mistrzowska kontrola

System operacyjny to program, który służy jako główna kontrola komputera. Kiedy jest włączony, ładuje go mały program startowy.

Chociaż dodatkowe moduły systemowe mogą być ładowane w razie potrzeby, główna część znana jako jądro lub jądro przez cały czas znajduje się w pamięci.

Kiedy po raz pierwszy wprowadzono komputery, użytkownik wchodził z nimi w interakcję za pośrednictwem interfejsu wiersza poleceń, co wymagało pisemnych poleceń. Obecnie prawie wszystkie komputery używają systemu operacyjnego GUI (graficzny interfejs użytkownika), który jest znacznie łatwiejszy w użyciu i obsłudze.

W przypadku dużych systemów spełnia ważne obowiązki. Zachowuje się jak policjant drogowy, upewniając się, że różne programy działające w tym samym czasie nie kolidują ze sobą.

System operacyjny jest również odpowiedzialny za bezpieczeństwo, zapewniając, że nieautoryzowani użytkownicy nie mogą uzyskać dostępu do systemu.

Pośrednik między użytkownikiem a sprzętem

W systemie komputerowym sprzęt może zrozumieć tylko kod maszyny w postaci 0 i 1, co nie ma żadnego sensu dla zwykłego użytkownika.

Potrzebujesz systemu, który może pełnić rolę pośrednika i zarządzać wszystkimi procesami i zasobami obecnymi w systemie.

System operacyjny można określić jako interfejs między osobą a sprzętem. Jest gwarantem wykonania wszystkich procesów, obsługi plików i procesora, alokacji zasobów i wielu innych zadań.

Ponieważ system operacyjny działa głównie jako interfejs użytkownika komputera, odgrywa on znaczącą rolę w interakcji z urządzeniem. Dlatego wielu użytkowników woli używać określonego systemu operacyjnego.

Uruchom aplikacje

Kiedy programiści tworzą aplikacje, muszą napisać je dla określonego systemu operacyjnego. Dzieje się tak, ponieważ każdy system operacyjny inaczej komunikuje się ze sprzętem i ma określony interfejs aplikacji (API), z którego musi korzystać programista.

Chociaż wiele popularnych programów jest wieloplatformowych i opracowanych dla wielu systemów operacyjnych, niektóre są dostępne tylko dla jednego systemu operacyjnego.

Programy komunikują się z systemem operacyjnym, aby móc wykonywać wszystkie operacje związane z zarządzaniem plikami i interfejsem użytkownika.

cele

Celem systemu operacyjnego jest kontrolowanie i organizowanie sprzętu i oprogramowania, tak aby urządzenie, na którym jest on udostępniany, działało prawidłowo.

- Ukryj szczegóły zasobów sprzętowych przed użytkownikami.

- Spraw, aby system komputerowy był wygodny w efektywnym użyciu.

- Zarządzaj zasobami systemu komputerowego.

- Zapewnij użytkownikom wygodny interfejs do korzystania z systemu komputerowego.

- Zapewnij wydajną i uczciwą wymianę zasobów między użytkownikami i programami.

- Śledź, kto korzysta z danego zasobu, autoryzując żądania zasobów i interweniując w konfliktowych żądaniach różnych programów i użytkowników.

Składniki systemu operacyjnego

Windows, Linux i iOS

Istnieją wszystkie komponenty, aby różne części systemu komputerowego współpracowały ze sobą.

Rdzeń

Zapewnia jeden z najbardziej podstawowych poziomów kontroli nad wszystkimi urządzeniami sprzętowymi komputera. Jądro jest centralnym elementem systemu operacyjnego. Jest początkowo ładowany i pozostaje w pamięci głównej.

Zarządzaj dostępnością pamięci RAM dla programów, ustal, które programy mają dostęp do zasobów. Implementuje stany robocze procesora w celu zapewnienia optymalnego działania przez cały czas.

Moduł realizacji procesów

System operacyjny zapewnia interfejs między aplikacją a sprzętem, tak że aplikacja może łączyć się ze sprzętem po prostu postępując zgodnie z zasadami i procedurami skonfigurowanymi w systemie operacyjnym.

Moduł przerwań

Przerwania są niezbędne, ponieważ zapewniają niezawodną metodę reagowania systemu operacyjnego na środowisko.

Przerwanie to sygnał z urządzenia podłączonego do komputera lub z programu wewnątrz komputera, który potrzebuje systemu operacyjnego, aby dokładnie określić, co dalej.

Po otrzymaniu przerwania komputer wstrzymuje działanie dowolnego uruchomionego programu, zapisuje jego stan i wykonuje kod systemu operacyjnego powiązany z przerwaniem.

Moduł zarządzania pamięcią

Odpowiada za wszystkie aspekty zarządzania pamięcią. Zapewnia, że ​​program nie koliduje z pamięcią używaną przez inny program.

Moduł wielozadaniowy

Opisuje działanie wielu niezależnych programów na tym samym komputerze. System operacyjny ma możliwość zobaczenia, gdzie te programy się znajdują i przechodzenia między nimi bez utraty informacji.

Odbywa się to przy użyciu współdzielenia czasu, w którym każdy program wykorzystuje część czasu komputera do działania.

Moduł bezpieczeństwa

Jeśli komputer pozwala na jednoczesne działanie wielu procesów, to te procesy muszą zapewnić działanie każdego z nich.

System operacyjny musi mieć możliwość rozróżnienia między żądaniami, które powinny być przetwarzane, a tymi, które nie powinny być przetwarzane.

Moduł interfejsu użytkownika

Ta jedność jest niezbędna, aby komunikacja międzyludzka była możliwa. Weryfikuj i żądaj usług systemu operacyjnego, uzyskując informacje z urządzeń wejściowych i wymagając usług systemu operacyjnego w celu wyświetlania komunikatów o stanie itp. Na urządzeniach wyjściowych.

Moduł zarządzania danymi

Śledzi dane, gdy są przechowywane. Program zarządza danymi poprzez nazwę pliku i jego określoną lokalizację. Ten dysk wie, gdzie dane są fizycznie przechowywane na dysku twardym.

Interakcja między aplikacją a systemem operacyjnym odbywa się za pośrednictwem interfejsu programistycznego. Gdy program musi zapisać lub odzyskać informacje, wywołuje tę jednostkę, która jest odpowiedzialna za otwieranie, odczytywanie, zapisywanie i zamykanie plików.

Rodzaje systemów operacyjnych

System operacyjny czasu rzeczywistego (RTOS)

Służą do sterowania systemami przemysłowymi, instrumentami naukowymi i maszynami. Ten typ systemu operacyjnego prawie nie ma możliwości interfejsu użytkownika, ponieważ przy dostawie system jest zapieczętowanym pudełkiem.

Ten typ systemu jest używany głównie do zarządzania zasobami komputera w taki sposób, że dana operacja jest wykonywana dokładnie w tym samym czasie za każdym razem, gdy występuje.

Jeden użytkownik, jedno zadanie

Ten typ systemu obsługuje sprzęt komputerowy w taki sposób, że jedna osoba może jednocześnie wykonywać tylko jedną pracę.

Do tego typu należy system Palm, stosowany w komputerach podręcznych tej marki.

Jeden użytkownik, wielozadaniowość

Jest to obecnie używany w komputerach stacjonarnych. Windows to system operacyjny, w którym można jednocześnie uruchomić wiele aplikacji.

Oznacza to, że osoba może wpisywać tekst w edytorze tekstu podczas drukowania wiadomości e-mail i pobierania pliku z Internetu.

Wielu użytkowników

W przypadku tego typu systemu kilka osób może jednocześnie korzystać z zasobów komputera.

System operacyjny musi mieć pewność, że istnieje równowaga w wymaganiach użytkowników i że każdy używany przez nich program ma osobno wystarczające zasoby, tak aby problem z jednym użytkownikiem nie wpływał na innych.

Systemy operacyjne Unix i VMS stosowane w makrokomputerach są częścią tego typu systemu operacyjnego.

cechy

Interfejs użytkownika

Obecnie wszystko opiera się na grafice, interfejs użytkownika zawiera okna, menu oraz sposób interakcji między użytkownikiem a komputerem.

Przed pojawieniem się graficznych interfejsów użytkownika (GUI) wszystkie operacje były wykonywane za pomocą poleceń. Systemy operacyjne mogą obsługiwać opcjonalne interfejsy.

Zarządzanie pracą

Zarządzanie zadaniami kontroluje zarówno czas, jak i kolejność uruchamiania aplikacji.

Język kontroli zadań IBM jest powszechny w środowisku makrokomputerów i serwerów wysokiej klasy. Został opracowany w celu planowania codziennej pracy.

Na serwerach Unix / Linux często uruchamia się małe programy o określonych porach dnia.

W środowisku graficznym pliki wsadowe mogą być zapisywane w celu wykonania sekwencji operacji, które można zaplanować w dowolnym momencie.

Zarządzanie zadaniami

W środowisku makrokomputerów i serwerów zarządzanie to ma kluczowe znaczenie. Aplikacje mogą mieć priorytety, aby działały szybciej lub wolniej, w zależności od ich przeznaczenia.

Na komputerach stacjonarnych wielozadaniowość jest zwykle zmianą zadań, utrzymaniem aplikacji otwartych, aby użytkownicy mogli przełączać się między nimi.

Obsługa urządzenia

Urządzeniami można zarządzać z poziomu systemu operacyjnego, korzystając z instrukcji zawartych we własnym kodzie urządzenia peryferyjnego.

Oprogramowanie używane do komunikacji z urządzeniami peryferyjnymi nazywa się sterownikiem. Dla każdego urządzenia podłączonego do komputera wymagany jest określony sterownik.

Bezpieczeństwo

Systemy operacyjne zapewniają ochronę hasłem, aby uniemożliwić nieautoryzowanym użytkownikom dostęp do systemu.

Prowadzone są dzienniki aktywności, z możliwością określenia czasu do celów rozliczeniowych.

Mogą również zapewniać procedury tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania, które można rozpocząć od nowa w przypadku awarii systemu.

Najczęściej używane systemy operacyjne

Windows

Był to najczęściej używany system operacyjny dla komputerów osobistych. Każda wersja zawiera graficzny interfejs użytkownika, za pomocą którego użytkownicy mogą przeglądać pliki i foldery.

Microsoft wprowadził go w wersji 1.0 w 1984 roku. Najnowsza wersja dla użytkowników końcowych to Windows 10.

Poprzednie wersje systemu Windows to Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows Me, Windows XP, Windows Vista, Windows 7 i Windows 8.

Pierwsza wersja biznesowa systemu Windows o nazwie Windows NT 3.1 powstała w 1993 roku.

System Windows może działać na dowolnym komputerze z serii x86, takim jak procesory Intel i AMD. Z tego powodu można go zainstalować w zdecydowanej większości marek komputerów.

OS X

Ten system operacyjny został zaprojektowany przez firmę Apple dla komputerów Macintosh. Zastąpił Mac OS 9 w 2001 roku jako standardowy system operacyjny dla komputerów Mac.

Opiera się na systemie Unix i używa tego samego jądra. To jądro zapewnia systemowi OS X lepsze możliwości przetwarzania wielu plików i lepsze zarządzanie pamięcią.

Interfejs pulpitu OS X nazywa się Finder i zawiera kilka standardowych funkcji, takich jak stały pasek menu u góry ekranu.

Ten system operacyjny zawiera również dużą bibliotekę funkcji, których można używać podczas pisania programów dla komputerów Mac.

Linux

Jest to system operacyjny podobny do Uniksa stworzony przez Linusa Torvaldsa. Kiedy ukończono budowę działającej wersji Linuksa, był on swobodnie rozprowadzany, co pomogło mu zdobyć popularność. Obecnie Linux jest używany przez miliony ludzi na całym świecie.

Ten system operacyjny jest wysoce konfigurowalny. Programiści mogą nawet modyfikować kod źródłowy i tworzyć własne wersje systemu operacyjnego Linux.

Linux jest często instalowany na serwerach hostingowych, ponieważ serwery oparte na tym systemie są tańsze w konfiguracji i utrzymaniu niż te oparte na systemie Windows.

Linux jest również kompatybilny z różnymi platformami sprzętowymi, w tym Intel, PowerPC, DEC Alpha, Sun Sparc i Motorola.

Android

Jest to darmowa platforma oparta na systemie Linux. Został pierwotnie opracowany przez Google i wydany w 2007 roku na platformy mobilne.

Jest silnym rywalem Apple iOS, czyli systemu operacyjnego używanego w iPhonie Apple'a.

Atari

Atari Inc. to firma produkująca gry zręcznościowe. Ta firma opracowała różne systemy operacyjne dla swoich konsol, między innymi:

- GEMDOS

- BIOS

- XBIOS

- System operacyjny (TOS)

- MultiTOS

- FreeMiNT

BlackBerry OS

Blackberry, wcześniej znana jako Research In Motion Limited, to kanadyjska firma produkująca sprzęt i oprogramowanie. System operacyjny używany w urządzeniach mobilnych to BlackBerry OS oparty na technologii Java.

W przeciwieństwie do systemu operacyjnego Android, BlackBerry OS jest systemem zamkniętym, więc można go używać tylko na urządzeniach firmowych.

JavaOS

System operacyjny Java jest open source, więc można go używać na różnych urządzeniach, nie tylko tych produkowanych przez firmę.

Jest to również system wieloplatformowy, co oznacza, że ​​jest kompatybilny z innymi systemami operacyjnymi (m.in. Windows, Linux).

FreeBSD

System operacyjny FreeBSD jest systemem darmowym opartym na systemach opracowanych przez Uniksa, kompatybilnym z systemem operacyjnym GNU / Linux i tworzonymi przez niego aplikacjami.

Ten system operacyjny jest używany przez Yahoo! i na konsole Nintedo.

Bibliografia

1. Twój słownik (2019). System operacyjny. Zaczerpnięte z: yourdictionary.com.
2. Christensson (2012). Windows. Warunki techniczne. Zaczerpnięte z: techterms.com.
3. Christensson (2014). Warunki techniczne systemu OS X. Zaczerpnięte z: techterms.com.
4. Curt Franklin i Dave Coustan (2019). Rodzaje systemów operacyjnych. Jak działają rzeczy. Zaczerpnięte z: computer.howstuffworks.com.
5. Christensson (2010). Linux. Warunki techniczne. Zaczerpnięte z: techterms.com.
6. Christensson (2016). System operacyjny. Warunki techniczne. Zaczerpnięte z: techterms.com.
7. Tutorials Point (2019). Komputer - system operacyjny. Zaczerpnięte z: tutorialspoint.com.
8. Joseph H Volker (2018). Składniki systemu operacyjnego. Earths Lab. Zrobiono z: earthslab.com.