Презентация Операционные системы и среды
Операционные системы и среды
Современные компьютерные системы являются комплексными системами (один или несколько процессоров, ОП, диски-накопители, различные периферийные устройства. Любую из них определяют следующие составляющие: технические средства (hardware) программные средства (software) Для того чтобы все многообразие технических средств четко работало и правильно взаимодействовало друг с другом, необходимо соответствующее программное обеспечение (ПО) Программное обеспечение это такая, же важная часть информационной технологии, как аппаратное. Без программ любая аппаратура - просто груда железа.Основы теории ОС
Все программное обеспечение условно можно разделить на три класса.Программное обеспечениеСистемноеИнструментальноеПрикладноеКлассификацияпрограммного обеспечения
Системные программыСистемные программы управляют работой аппаратных средств и обеспечивают услугами нас – пользователей и прикладные программы. Операционная система (ОС) обеспечивает совместное функциони-рование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам. Без ОС компьютер не может работать и является лишь набором отдельных аппаратных устройств (процессор, память и пр.). Системные программы включают в себя: операционные системыутилиты (программы вспомогательного значения, дополняющие операционную систему)
Операционная система1История операционных систем2Состав операционных систем3Порядок запуска операционных систем4
Операционная система является комплексом взаимосвязанных системных программ, назначение которого – организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.При включении компьютера ОС автоматически загружается в его ОП для управления аппаратными средствами, программами, их взаимодействием, а также для организации диалога с пользователем – пользовательского интерфейса
123Компьютер Операционное обеспечение Программное обеспечение
Компьютер(аппаратныесредства)Компьютер(прикладноеПО)Пользователь211Интерфейс пользователя – интерфейс между пользователем и программно-аппаратными средствами компьютера.2. Аппаратно-программный интерфейс – интерфейс между программным и аппаратным обеспечением. 3. Программный интерфейс – интерфейс между разными видами программного обеспечения. Интерфейс – совокупность средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств, программ и пользователя.
Первые операционные системы (CP/M, MS-DOS, Unix) вели диалог с пользователем на экране текстового дисплея. Это был в полном смысле слова диалог, в ходе которого человек и компьютер по очереди обменивались сообщениями: человек вводил очередную команду, а компьютер, проверив ее, либо выполнял, либо отвергал по причине ошибки. Такие системы в литературе принято называть ОС с интерфейсом командной строки. Типичный пример возможного фрагмента сеанса работы приведен на следующем рисунке История операционных систем
Основные функции ОСУправление всеми процессами внутри ПКУправление вводом-выводомУправление распределением памятиУправление ФСОбеспечение диалога с пользователемПредоставление прикладным программам запрашиваемых ими ресурсовОтслеживание за освобождением ресурсов по окончании работы программыОбеспечение взаимодействия между прикладными программами и модулями аппаратурыУправление обменом информации между компьютером и внешними устройствамиОбеспечение многозадачности
Требования к ОСРазвиваемость (возможность добавления новых функций за счет модульной структуры ОС)Наличие дружественного интерфейсаПростота установки и настройки работы ОСНадежность (исключение возможных конфликтных ситуаций между приложениями)Переносимость с одной аппаратной платформы на другую (переносимые ОС имеют несколько вариантов реализации для разных платформ)Совместимость (приложения одной ОС могут работать под управлением другой ОС)Безопасность (защита от НСД путем использования аутентификации -определение легальности пользователя, авторизации и аудита (фиксирования подозрительных событий)) Хорошая поддержка приложениямиМногозадачностьПроизводительность (быстродействие, время отклика). Зависит от архитектуры, многообразия функций, качества кода
12Классификация ОСПо количеству решаемых задач: Однозадачные – в каждый момент выполняется только одна задача (программа), она получает все ресурсы компьютера.Примеры: MS DOS, FreeDOS, DR DOS, PC DOS Многозадачные – может одновременно выполняться несколько задач; ОС распределяет кванты времени процессора между задачами.Windows 95/98/MeWindows NT/2000/XP/2003/Vista/7UNIX – надежная сетевая ОС (Интернет)Linux – бесплатная UNIX-подобная ОСQNX – ОС реального времени
132) По количеству пользователей: Однопользовательские – в каждый момент с компьютером работает один пользователь, он получает все ресурсы компьютера. Многопользовательские – с мощным компьютером одновременно работают несколько пользователей. терминал = монитор + клавиатуратерминалтерминалтерминалтерминалКлассификация ОС
14Классификация ОС3) По организации доступа к информации: Пакетные (OS 360) Интерактивные (Windows, Unix) Системы реального времени (QNX, RSX)4) По переносимости на другие аппаратные платформы5) По сетевым возможностям
Так, для “классических” ОС с командной строкой довольно четко выделяются три основные части: 1) машинно-зависимая часть для работы с конкретными видами оборудования; 2) базовая часть (ядро), не зависящая от конкретных деталей устройств: она работает с абстрактными логическими устройствами и при необходимости вызывает функции из предыдущей части; отвечает за наиболее общие принципы устройства ОС; 3) программа ведения диалога с пользователем (ее часто называют командным процессором).Состав операционных систем
16загрузчик ОС – это небольшая программа, которая находится в секторе 1 загрузочного диска, ее задача – загрузить в память основную часть (ядро) ОСсистема распределения памятисистема ввода и вывода (BIOS = Basic Input and Output System), в микросхеме флэш-памяти на материнской платетестирование при запускечтение и запись на дискиобмен данными с клавиатурой, монитором, принтеромкалендарь и часынастройки данного компьютеракомандный процессор (command.com, cmd.exe) выполняет команды, введенные с клавиатурыобеспечивает загрузку и выполнение других программ
Загрузка операционной системы MS-DOSИз ПЗУПрограмма самотестирования компьютера POST (Power On Self –Test)BIOS (Bases Input-Output System) Базовая система ввода-выводаПоиск Master Boot (программа-загрузчик ОС), которая должна находиться в 1 секторе каждой системной дискеты или дискаСчитывание в оперативную память с дисковЗапуск Master Boot (программа-загрузчик ОС), которая загружает IO.SYSIO.SYS включает в себя драйверы дисководов, клавиатуры, монитора, принтером, часов. Является дополнение к BIOS. Загружает MSDOS.SYS.MSDOS.SYS обеспечивает управление памятью, файловой системой. Загружает COMMAND.COM.COMMAND.COM (командный процессор) обрабатывает команды, вводимые пользователем, и организует исполнение программ. CONFIG.SYS файл конфигурации.AUTOEXEC.BAT файл настройки пользователя.Приглашение DOS C:>Фиксированное место на дискеОперационная система MS DOS (Microsoft Disk Operating System) – самая распространенная ОС на 16-разрядных персональных компьютерах.
18Файловые системыFAT32 (Windows 95/98/2000/XP/Vista/7)медленно работает с большими дискамине поставить права доступаNTFS (Windows NT/2000/XP/Vista/7)права на доступквоты для пользователейсжатие дисков «на лету»журналированиесложностьWindows:Linux:ext3, ext4 планируемые изменениях на диске записываются в журнал (для восстановления при сбое)
Состав системного ПО:Базовое ПО (ОС, программы-оболочки, сетевые ОС) Сервисное ПО (программы диагностики, драйверы (внешние), утилиты, антивирусы, архиваторы) утилита (лат. utilitas – польза) – это служебные программы для проверки и настройки компьютера, расширяют возможности ОС:разбивка диска на разделы (fdisk.exe)форматирование диска (format.com)тестирование диска (chkdsk.exe)редактирование реестра (regedit.exe)проверка соединения (ping.exe)драйвер (англ. driver – водитель) – это программа, которая постоянно находится в памяти и обеспечивает обмен данными с внешним устройством (файлы *.sys в Windows)драйвер видеокарты, звуковой карты, сетевой карты, принтера, сканера, …Внутренние драйверы встроены в BIOS и служат для управления ВУ стандартного комплекта ПК.Внешние драйверы д.б. указаны в config.sys
20Утилиты, не входящие в ОСантивирусные программыAVP, Е. Касперский, www.avp.ru DrWeb, И. Данилов www.drweb.com Norton Antivirus www.symantec.com www.mcafee.com NOD32 www.eset.com архиваторы – программы для упаковки файлов WinRAR (Е. Рошал) – архивы *.rar, *.zip – www.rarsoft.com WinZIP – архивы *.zip – www.winzip.com
21Утилиты, не входящие в ОСинформация о системе Everest www.lavalys.com SiSoft – бесплатно www.sisoftware.net сканирование (MiraScan, EpsonScan, со сканером)программы для записи CD и DVD Nero Burning ROM www.nero.com DeepBurner Free – бесплатно www.deepburner.com
Процессы в ОСПроцесс - это программный модуль, выполняемый в CPUСостояния процесса:новый (процесс только что создан)выполняемый (команды программы выполняются в CPU)ожидающий (процесс ожидает завершения некоторого события)готовый (процесс ожидает освобождения CPU)завершенный (процесс завершил свою работ)
Операционная система MS DOS (Microsoft Disk Operating System), состав и основные команды .Одна из первых ОС, появилась на рынке в 1981 году вместе с первыми компьютерами фирмы IBM. MS DOS состоит из следующих составных частей: программа начальной загрузки (Boot Record), находящаяся в первом секторе каждого диска с операционной системой DOS. Boot Record загружает в память еще два модуля ОС (системные файлы io.sys, msdos.sys), которые завершают процесс загрузки DOS.2) базовая система ввода/вывода (BIOS) аппаратно зависима и находится в ПЗУ ПК. Эта часть операционной системы является встроенной в ПК.Она реализует следующие основные функции:- автоматическую проверку аппаратных компонентов при включении ПК;- вызов блока начальной загрузки ОС (загрузка в память программы операционной системы происходит в два этапа: сначала загружается блок начальной загрузки (Boot Record) и на него передается управление, затем с помощью этого блока - остальные модули).BIOS состоит из двух частей: модуль IO.SYS настраивает ОС на конкретную конфигурацию ПК, содержит подпрограммы ввода-вывода и позволяет подключать новые драйвера;модуль MSDOS.SYS, реализует обслуживание файловой системы, обрабатывает ошибки, запускает и завершает программы. Файл IO.SYS вместе с файлом MSDOS.SYS составляют системное ядро ОС.
3) командный процессор - файл COMMAND.COM, который организует интерфейс с пользователем путем обработки команд, которые задает ему пользователь (на клавиатуре в виде командной строки).Загрузка MS DOSЗагрузка MS DOS – это считывание операционной системы из ВЗУ в ОП, ее настройка и запуск.После включения питания компьютера с установленной ОС происходят следующие процессы:- Тестирование ПК (BIOS выполняет комплекс программ начального тестирования компьютера);- Загрузка MS DOS (считывание операционной системы из внешнего запоминающего устройства в оперативную память);- Настройка MS DOS (выполняется по командам, записанным в файлах config.sys (содержит имена драйверов) и autoexec.bat (для загрузки прикладных программ).После загрузки ОС на экране монитора высвечивается приглашение пользователю на ввод команд, которое состоит из имени диска и символов:A:\> или C:\>Это означает, что DOS готова к приему команд.Приглашение DOS содержит информацию о текущем дисководе и о текущем каталоге. Например,A:\> - дисковод А:, корневой каталог:C:\windows> - дисковод С:, каталог \windows. Диск, с которым работает в данный момент ПК, называется текущим.
Команды DOS общесистемного назначения Вывод информации о дате и установка даты в компьютереФормат команды: dateПримеры:dateЗапрос: Введите новую дату (дд-мм-гг): (Enter new date (dd-mm-yy))Вводимя строка: 11-09-2000 Вывод информации о времени и установка времени в компьютереФормат команды: timeПримеры:time - вывести текущее время;time 11:29 - установить время 11 часов 29 минут. Получение информации о версии DOSФормат команды: verНа экран выводится версия используемой операционной системы. Например: MS DOS Version 6.22 Очистка экранаФормат команды: clsA:\> CLS, нажать Enter Ввод и редактирование командДля ввода команды следует набрать эту команду на клавиатуре и нажать Enter. Для редактирования вводимой команды можно пользоваться следующими клавишами:Backspace, Delete, Ins, Esc, Клавиши перемещения курсора.
Команды DOS для работы с каталогамиСмена текущего каталога: cd [д:][\путь\] Примеры: cd\ - переход в корневой каталог текущего диска; cd\exe - переход в каталог exe в корневом каталоге; cd.. - переход в наддиректорию; cd\ - переход в корневой каталог. Просмотр каталога: dir [д:][\путь\][имя ф.] [параметры]Параметры:/p - поэкранный вывод в полном формате (имя, тип , размер и т.д.; /w – краткий формат вывод в 5 столбцах;/s - вывод оглавления указанного в команде каталога и всех его подкаталогов;/b - краткий формат вывод в 5 столбцах;/ash - сведения о файлах, имеющих атрибуты "системный" и “скрытый“./on - сортировка по имени;/oe - сортировка по расширению;/od - сортировка по времени;/og - сначала выводить сведения о подкаталогах. Примеры: dir - оглавление текущего каталога dir *.exe - сведения обо всех файлах .exe текущего каталога dir a: - оглавление текущего каталога диска а: dir /w - оглавление текущего каталога в нескольких столбцах dir с:\*.exe /s - сведения обо всех файлах .exe на диске с: dir *.* /ash /b - сведения обо всех файлах текущего каталога с атрибутами "системный" и "скрытый", при этом выводить только имена файлов.Вывод оглавления в файл или на принтер:dir>prn - вывести оглавление текущего каталога на принтер;dir c:\*.txt > txtfiles.txt - создать в файле txtfiles.txt список всех файлов с расширением .txt, находящихся в корневом каталоге диска c:.
Создание каталога: md [д:][\путь\]имя-каталогаПримеры:md abc - создать каталог abc в текущем каталоге;md c:\users\my - создать каталог my в каталоге users в корневом каталоге диска c:. Удаление каталога: rd [д:][\путь\]имя-каталогаПримеры:rd abc - удалить каталог abc из текущего каталога;rd c:\users\my - удалить каталог my из подкаталога users корневого каталога диска c:. Удаление каталога со всем содержимым: deltree [/y] имя-файла-или-каталога Команда deltree может удалять как каталоги, так и файлы. В имени файла или каталога можно использовать символы * и ?.Примеры:deltree temp - удалить каталог или файл с именем temp из текущего каталога;deltree /y d* - удалить из текущего каталога все каталоги и файлы, имя которых начинается на d, не запрашивая подтверждение. Перемеименование каталога: move [д:][\путь\]имя-каталога новое-имя-каталогаПримеры:move a:\temp tmp - переименовать каталог temp корневого каталога диска а: в tmp.Установка списка каталогов для поиска выполняемых программ: path [д:][\путь\]имя-каталога [; [д:][\путь\]имя-каталога]Примеры:path ; - поиск программ должен вестись только в текущем каталогеpath c:\exe; c:\exe\program; d:\msdos - поиск программ производить в каталогах exe, program, msdos.
Команды DOS для работы с файламиСоздание текстовых файлов: copy con [д:][\путь\]имя файлаCtrl+Z, F6 - признак конца файла.Enter - признак конца строки. Примеры:copy con work.txt - создать в текущем каталоге текстовый файл work.txt. Удаление файлов: del [д:][\путь\]имя файлаПримеры:del *.txt - удалить все файлы с расширением .txt из текущего каталога;del name.doc - удалить из текущего каталога файл с именем name.doc. Переименование файлов: ren [д:][\путь\]имя-файла1 имя-файла2Команда не обрабатывает скрытые файлы.Примеры:ren xxx.doc xxx.txt - переименовать файл xxx.doc текущего каталога в xxx.txt;ren a:\*.txt *.doc - переименовать все файлы текущего каталога на диске а: с расширением .txt в файлы с такими же именами и расширениями .docКопирование файлов: copy [д:][\путь\]имя-файла [д:][\путь]Если при копировании файл с таким же именем уже существует, то он замещается.Примеры:copy x.txt z.txt - скопировать файл x.txt в текущий каталог с именем z.txt;copy a:\*.* - cкопировать все файлы из корневого каталога диска а: в текущий каталог текущего диска;copy \text\*.txt a:\*.doc - скопировать из подкаталога text текущего каталога все файлы с расширением txt в текущий каталог диска а:. Файлы получат расширения doc;Использование устройств:copy t1.txt prn - копирование файла t1.txt на принтер;copy t1.txt con - копирование файла t1.txt на экран монитора.
Соединение (конкатенация) файлов: copy имя-файла [+имя-файла]…[имя файла]Примеры:copy *.lst+*.ref *.prn - к каждому файлу текущего каталога с расширением lst добавить файл с тем же именем и расширением ref, результат записывается в файл с тем же именем и расширением prn;copy f1.doc+f2.doc - объединить файлы f1.doc и f2.doc, содержимое объединенного файла записывается в файл f1.doc;copy *.txt all.prn - содержимое всех файлов с расширением txt записывается в файл all.prn. Перемещение файлов в другой каталог: move [/y] имя-файла имя-каталога move [/y]имя-файла [д:][/путь/]новое-имя-файлаС параметром /y при существовании в каталоге-приемнике файлов с теми же именами, что и пересылаемые, выполняется замещение этих файлов без запроса. Задание нового имени возможно только при пересылке одного файла. Например, команда move *.bac a:\*.old ошибочна. Примеры:move *.doc d:\ - переместить файлы с расширением doc из текущего каталога в корневой каталог диска d:;move f1.txt tmp\f2.txt - переместить файл f1.txt в каталог tmp с переименованием в f2.txt.Сравнение файлов : fc [параметры] имя-файла имя-файла>[имя-файла-протокола]Если имя файла-протокола не задано, сведения о сравнении выводятся на экран. Параметры:/l - построчное сравнение (на выходе – различающиеся строки);/b - побайтовое сравнение. После обнаружения различия файлов сравнение прекращается.Параметры построчного сравнения:/c - игнорировать различия между строчными и прописными буквами;/n - вывод номеров строк;/число - сколько строк файлов должно совпадать, чтобы файлы считались снова согласованными. По умолчанию 2 строки;Примеры:fc doclad.doc doclad1.doc > diff - сравнить файлы, отчет поместить в файл diff.
Вывод файла на экран type имя-файлаПримеры:type t1.doc - вывод на экран файла type t1.doc из текущего каталога. Команда копирования xcopy xcopy имя-файла-или-каталога [имя-файла-или-каталога]…[парам]Преимущества команды xcopy: работает быстрее, чем copy; позволяет копировать файлы из всех подкаталогов указанного каталога; позволяет выборочное копирование файлов, в зависимости от значения атрибута «архивировать» илидаты файла. Ограничения команды xcopy: не позволяет объединять файлы; копирует файлы всегда целиком, команда copy может прекращать копирование, если в исходном файле встретится символ конца файла. Параметры:/s - копирование файлов из указанных каталогов и всех их подкаталогов. Файлы из подкаталогов копируются в соответствующие подкаталоги того каталога, в который копируются файлы;/e - копирование всех подкаталогов, даже если они пусты. Используется только вместе с режимом /s;/a - копирование только тех файлов, у которых установлен атрибут "архивировать";/m - копирование только тех файлов, у которых установлен атрибут "архивировать". После копирования, атрибут "архивировать" отменяется;/dдата - копирование файлов, созданных или измененных начиная с указанной даты. Если дата не указана, то копируются только файлы, более новые, чем файлы, которые они замещают;/p - запрос на копирование каждого файла;/y - перезапись имеющихся файлов с теми же именами без запросов;/n - проверка правильности копирования каждого файла.Примеры:xcopy a:\ b:\ /s /e - копирование всех каталогов с диска а: на b:;xcopy *.doc a:\ /s - копирование всех файлов с расширением .doc из текущего каталога в корневой каталог диска а:. Файлы с расширением .doc из подкаталогов текущего каталога копируются в одноименные подкаталоги корневого каталога диска а:;xcopy *.* a:\ /s /e - копирование всех файлов и подкаталогов текущего каталога в корневой каталог и соответствующие подкаталоги диска а: (создание архивной копии файлов текущего каталога);xcopy *.* a:\ /m /s /e - копирование всех измененных файлов и подкаталогов текущего каталога в корневой каталог и соответствующие подкаталоги диска а:, (обновление архивной копии файлов текущего каталога).
Команды DOS для работы с дискамиСмена текущего дисковода: Имя-дисковода:Примеры:с: - установить текущим диск с:;a: - установить текущим диск a:. Форматирование дискет: format дисковод: [параметры]Параметры:/s - создать системный диск;/v:метка - задание метки диска;/u - безусловное форматирование с уничтожением имеющихся данных;/q - быстрая очистка без контроля наличия сбойных участков.Если параметры не указаны, то программа проверяет, форматирована ли дискета; оставляет формат таким же, что и имеющийся; стирает информацию обо всех файлах и каталогах из системных областей; тестирует область данных на наличие сбойных участков.Примеры:format a: /u - безусловное форматирование дискеты а:;format a: /q - очистка дискеты;format a: /s - форматировать дискету и сделать ее системной.Перенос на диск системных файлов DOS: sys [путь] диск:Если путь не задан, системные файлы берутся из корневого каталога текущего диска.Примеры:sys a: - перенести на диск а: системные файлы из корневого каталога текущего диска.
Спасибо за внимание!