Pojav, uporaba in razvoj operacijskega sistema (operacijski sistem, na kratko OS) je velik napredek v računalniški programski opremi v zadnjih štiridesetih letih. Čeprav operacijski sistem še nima natančne opredelitve, na splošno velja, da se operacijski sistem uporablja za upravljanje sistemskih virov, nadzor nad izvajanjem programa, izboljšanje vmesnika človek-stroj, zagotavljanje različnih storitev, racionalno organizacijo delovnih tokov računalnika in zagotavlja dobro operacijsko okolje za učinkovito uporabo računalnikov. Sistemska programska oprema.
Z razvojem računalnikov danes, od osebnih do superračunalnikov, so brez izjem opremljeni z enim ali več operacijskimi sistemi. Operacijski sistem je postal neločljiv in pomemben del sodobnih računalniških sistemov. Vzpostavlja različna aplikacijska okolja za ljudi. Postavil pomemben temelj. Glavne cilje konfiguriranja operacijskega sistema lahko povzamemo na naslednji način: 1. Olajšajte uporabo uporabnika. Operacijski sistem olajša uporabo uporabnika z zagotavljanjem prijaznega vmesnika med uporabnikom in računalnikom. 2. Razširite funkcije stroja. OS širi funkcije stroja z razširitvijo in preoblikovanjem strojne opreme in zagotavljanjem novih storitev. 3. Upravljanje sistemskih virov. OS učinkovito upravlja vse strojne in programske vire v sistemu, da jih v celoti izkoristi. 4. Izboljšajte učinkovitost sistema. OS razumno organizira delovni proces računalnika, da izboljša zmogljivost sistema in njegovo učinkovitost. 5. Zgradite odprto okolje. OS je zasnovan in izdelan v skladu z ustreznimi mednarodnimi standardi za ustvarjanje odprtega okolja. Njegov pomen se v glavnem nanaša na: upoštevanje ustreznih mednarodnih standardov (kot so standardi odprte komunikacije, standardi odprtega uporabniškega vmesnika, standardi knjižnice odprtih niti itd.); podpiranje razširljivosti in razširljivosti arhitekture; podpora aplikacijam na različnih platformah Prenosljivost in interoperabilnost.
Računalniški sistem vključuje dve komponenti: strojno in programsko opremo. Strojna oprema je materialna podlaga za vse operacije s programsko opremo. Programska oprema lahko v celoti izkoristi potencial strojne opreme in razširi funkcije strojne opreme za dokončanje različnih sistemskih in aplikacijskih nalog. Oba se promovirata, dopolnjujeta in sta nepogrešljiva. Vsak sloj ima nabor funkcij in zagotavlja ustrezne vmesnike. Vmesnik skrije podrobnosti o izvedbi znotraj sloja in zagotavlja konvencije o uporabi zunaj plasti. Strojna plast zagotavlja osnovne računalniške vire, vključno s procesorji, registri, pomnilnikom in različnimi V / I napravami in opremo. Te naprave in oprema predstavljajo strojno opremo računalniškega sistema, ki lahko sprejema in shranjuje informacije v skladu s potrebami uporabnikov. Rezultati obdelave podatkov in izhodnih izračunov so osnova operacijskega sistema in programske opreme. Plast operacijskega sistema je običajno programska plast, ki je najbližja strojni opremi. Prvič širi in preoblikuje računalniško strojno opremo. V glavnem zaključuje razporejanje in dodeljevanje virov, dostop in zaščito informacij ter usklajevanje in nadzor sočasnih dejavnosti. Operacijski sistem je osnova za delovanje druge programske opreme na zgornji ravni in nudi močno podporo oblikovalcem sistemskih programov, kot so prevajalniki in sistemi za upravljanje baz podatkov. Delovni temelj sistemskega programskega sloja je vzpostavljen na stroju, ki ga je operacijski sistem spremenil in razširil. Z uporabo razširjenega nabora navodil, ki ga zagotavlja operacijski sistem, je mogoče enostavno implementirati različne programe za obdelavo jezika, sisteme za upravljanje baz podatkov in druge sistemske programe. Poleg tega je na voljo široka paleta pomožnih programov, kot so programi za sestavljanje povezav, programi za upravljanje knjižnic, diagnostični programi za odpravljanje težav, programi za razvrščanje / kombiniranje itd. Aplikacijska plast rešuje uporabniško specifične ali različne potrebe aplikacije. Razvijalci aplikacij s programskimi jeziki izražajo težave z aplikacijami in razvijajo različne aplikacije, kar je hitro in priročno. Končni uporabnik prek aplikacije komunicira z računalniškim sistemom, da reši svoje težave z aplikacijo.
Vloga in funkcija operacijskega sistema Vlogo operacijskega sistema v računalniškem sistemu lahko razumemo s treh vidikov: operacijski sistem je vmesnik med uporabnikom in računalniško strojno opremo. Operacijski sistem uporabnikom ponuja navidezni stroj (Virtual Machine). Operacijski sistem je upravitelj virov računalniškega sistema.
Glavne značilnosti operacijskega sistema: 1. Soglasje (soglasje) 2. Skupna raba (skupna raba) 3. Asinhronost (asinhronost) 4. Virtual (navidezno)
Razvoj operacijskih sistemov
1. Sistem serijske obdelave
V zgodnjih računalnikih, od poznih štiridesetih do sredine petdesetih let, so imeli programerji neposreden stik s strojno opremo in operacijskega sistema sploh ni bilo. Računalnik deluje na konzoli, ki vključuje indikatorje, različna stikala, nekatere vhodne naprave in tiskalnik. Program, napisan s strojno kodo, naložita vhodna naprava in čitalnik kartic. Ko je program zaradi napake začasno ustavljen, položaj napake prikaže lučka. Programer lahko najde vzrok napake s preverjanjem registrov in glavnega pomnilnika. Če se program izvaja normalno, se rezultat izpiše v tiskalnik.
2. Preprost sistem za serijsko obdelavo
Zgodnji računalniki so bili zelo dragi, zato jih je bilo treba kar najbolje izkoristiti. Časovni napor, ki ga povzročata vgrajena oprema računalnika in čas od spodaj navzgor, je nesprejemljiv. Da bi izboljšali zgornje razmere, je bil ustvarjen koncept sistema za serijsko obdelavo. Prvi sistem za serijsko obdelavo je bil izdelan sredi petdesetih let, razvil ga je General Motors in uporabljal v računalniku IBM 1950. Ta koncept so kasneje IBM-ove stranke izboljšale in ga uporabili v IBM 701. Nekateri lastniki so v začetku šestdesetih let razvili sisteme za serijsko obdelavo. IBSYS, operacijski sistem, ki ga je IBM konfiguriral za računalnike 704/1960, je bil še posebej znan po velikem vplivu na druge sisteme. Osrednja ideja preprostega sistema za obdelavo šarže je, da uporabniku z uporabo programske opreme, ki se imenuje monitor, ni treba neposredno dotakniti stroja, ampak najprej pošlje opravilo računalniškemu krmilniku prek jadralnega kartice in papirnega traku, in monitor bo. Opravila so organizirana skupaj, da tvorijo serijo opravil, nato pa se celotna serija opravil položi na vhodno napravo, ki jo upravlja monitor. Kadar koli se opravilo izvede in vrne na monitor, monitor samodejno naloži naslednje opravilo.
3. Večprogramski sistem za paketno obdelavo
4. Sistem delitve časa
Z uporabo večprogramske tehnologije načrtovanja je mogoče učinkovito izvajati serijsko obdelavo opravil. Vendar je za številna opravila, kot je obdelava transakcij, treba zagotoviti način neposredne interakcije med uporabnikom in računalnikom.
5. Sistem v realnem času
Čeprav sta sistem za večpasovno obdelavo serij in sistem delitve časa uspel doseči zadovoljivo porabo virov in odzivni čas, še vedno ne moreta zadostiti potrebam nadzora v realnem času in obdelave informacij v realnem času, kot so sistemi za usmerjanje raket, letala sistemi za prodajo vozovnic, sistemi za iskanje informacij itd., ki so ustvarili sisteme v realnem času.
