สิ่งที่รวมอยู่ในระบบย่อยของระบบปฏิบัติการ  ระบบปฏิบัติการคืออะไร วัตถุประสงค์ของระบบปฏิบัติการ

ทุกวันนี้ ประชากรโลกส่วนใหญ่โต้ตอบกับคอมพิวเตอร์อย่างต่อเนื่อง บางคนมีหน้าที่ต้องทำงาน บางคนกำลังมองหาข้อมูลบนเว็บ และบางคนใช้เวลาในการเล่นเกม ทุกคนมีความต้องการของตัวเองซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์จะต้องตอบสนองความต้องการเหล่านั้น และถ้าเรากำลังพูดถึง "ฮาร์ดแวร์" (องค์ประกอบทางเทคนิคของคอมพิวเตอร์) ทุกอย่างก็ไม่ชัดเจน ยิ่งใหม่ยิ่งดี แต่ส่วน "ซอฟต์แวร์" (ซอฟต์แวร์) ต้องการความสนใจเป็นพิเศษ

คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องทำงานบนระบบปฏิบัติการเฉพาะ ซึ่งมีหลายระบบ ซึ่งแต่ละระบบเหมาะสำหรับงานบางอย่าง อุปกรณ์ที่มีอยู่ และอื่นๆ ดังนั้นปัจจัยสำคัญคือการเลือกระบบปฏิบัติการนี้

มีรายชื่อระบบปฏิบัติการค่อนข้างมาก แต่บทความนี้จะมุ่งเน้นไปที่สามเสาหลักที่มีอิทธิพลอย่างมากต่ออุตสาหกรรมและครอบครองระบบปฏิบัติการทั้งหมด: Windows, MacOS และ Linux

ระบบปฏิบัติการที่เป็นกรรมสิทธิ์

ในการเริ่มต้น ควรชี้แจงว่ามีระบบปฏิบัติการที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งเผยแพร่ภายใต้ใบอนุญาตของผู้ผลิต ซึ่งรวมถึง Windows ซึ่งมีรายชื่ออยู่ด้านล่าง และ MacOS แม้ว่าจะสามารถดาวน์โหลดทั้งสองระบบบนเว็บได้ (ถูกขโมย) สิ่งที่ควรทำคือการซื้อใบอนุญาตจากบริษัทจัดจำหน่ายและเปิดใช้งาน

ข้อได้เปรียบของระบบดังกล่าวคือการพัฒนาซอฟต์แวร์คุณภาพสูงจำนวนมากและการสนับสนุนด้านเทคนิคที่มีความสามารถซึ่งจะช่วยในกรณีที่เกิดปัญหา

ระบบปฏิบัติการ "ฟรี"

ซึ่งรวมถึงตระกูล Linux เกือบทั้งหมด ยกเว้นการพัฒนาบางอย่างด้วยบัญชีหรือซอฟต์แวร์ระดับมืออาชีพอื่นๆ ระบบปฏิบัติการเหล่านี้สามารถดาวน์โหลดได้ฟรีและติดตั้งบนคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้โดยไม่ต้องรู้สึกผิดชอบชั่วดี

ระบบดังกล่าวสร้างขึ้นโดยนักพัฒนาอิสระร่วมกับชุมชน ดังนั้นในกรณีส่วนใหญ่ คุณภาพของโปรแกรมจึงเป็นที่ต้องการอย่างมาก แต่ระบบดังกล่าวมีความปลอดภัยมากกว่าและทำงานได้เสถียรกว่าคู่แข่งที่เป็นกรรมสิทธิ์

หน้าต่าง

ทุกคนที่เคยจัดการกับคอมพิวเตอร์รู้เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ Microsoft นี้อย่างแน่นอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งนี้ใช้กับ Windows 7 ที่ประสบความสำเร็จอย่างยิ่ง รายการระบบปฏิบัติการ Microsoft มีหลายสิบรุ่น เป็นที่นิยมอย่างมากทั่วโลกและครองตลาดเกือบ 90% ซึ่งพูดถึงความเป็นผู้นำที่ไม่มีใครเทียบได้

  • วินโดว์ เอ็กซ์พี;
  • วินโดวส์ วิสต้า;
  • วินโดว 7;
  • วินโดว์ 8;
  • วินโดวส์ 10;

รายการตั้งใจเริ่มต้นด้วย Windows XP เนื่องจากเป็นเวอร์ชันเก่าที่สุดที่ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

โครมโอเอส

ผลิตภัณฑ์ด้อยพัฒนาจาก Google ซึ่งจำกัดเฉพาะเว็บแอปพลิเคชันและเบราว์เซอร์ชื่อเดียวกันเท่านั้น ระบบนี้ไม่สามารถแข่งขันกับ Windows และ Mac ได้ แต่สร้างขึ้นเพื่ออนาคต เมื่อเว็บอินเตอร์เฟสสามารถแทนที่ซอฟต์แวร์ "จริง" ได้ ติดตั้งโดยค่าเริ่มต้นใน Chromebook ทุกเครื่อง

การติดตั้งหลายระบบและการใช้เครื่องเสมือน

เนื่องจากแต่ละแพลตฟอร์มมีข้อดีและข้อเสีย จึงมักจำเป็นต้องทำงานร่วมกับหลายแพลตฟอร์มพร้อมกัน นักพัฒนาคอมพิวเตอร์รู้เรื่องนี้ ดังนั้นพวกเขาจึงเสนอโอกาสให้ผู้ใช้ติดตั้งระบบสองหรือสามระบบบนดิสก์พร้อมกัน

สิ่งนี้ทำได้ง่ายๆ สิ่งที่คุณต้องมีคือชุดกระจายระบบ (ดิสก์หรือแฟลชไดรฟ์ที่มีสื่อการติดตั้งอยู่ในนั้น) และพื้นที่ว่างในฮาร์ดไดรฟ์ของคุณ ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ทั้งหมดเสนอให้จัดสรรพื้นที่ระหว่างการติดตั้งและสร้างกลไกการบู๊ตที่จะแสดงรายการระบบปฏิบัติการเมื่อคอมพิวเตอร์บู๊ต ทุกอย่างเสร็จสิ้นในโหมดกึ่งอัตโนมัติและอยู่ในอำนาจของผู้ใช้ทุกคน

คอมพิวเตอร์ Apple มียูทิลิตี้พิเศษ - BootCamp ซึ่งออกแบบมาเพื่อการติดตั้ง Windows ถัดจาก MacOS ที่ง่ายและราบรื่น

มีวิธีอื่น - การติดตั้งระบบเสมือนภายในระบบจริง สำหรับสิ่งนี้จะใช้โปรแกรม: VmWare และ VirtualBox ซึ่งสามารถจำลองการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนและเรียกใช้ระบบปฏิบัติการ

แทนที่จะเป็นข้อสรุป

รายชื่อระบบปฏิบัติการสำหรับคอมพิวเตอร์ไม่ได้จำกัดไว้ข้างต้น มีผลิตภัณฑ์มากมายจากบริษัทต่างๆ แต่ทั้งหมดค่อนข้างเฉพาะเจาะจงและไม่สมควรได้รับความสนใจจากผู้ใช้ทั่วไป ควรเลือกระหว่าง Windows, MacOS และ Linux เนื่องจากสามารถครอบคลุมความต้องการส่วนใหญ่และเรียนรู้ได้ง่าย

5.1. ระบบปฏิบัติการมีไว้เพื่ออะไร?

คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบจำนวนมาก ตัวเขาเองไม่ทำอะไรเลย คุณต้องมีโปรแกรมที่เป็นชุดคำสั่งโปรเซสเซอร์ - ระบบปฏิบัติการ

ส่วนประกอบหลักของระบบปฏิบัติการ ได้แก่ เคอร์เนล ยูทิลิตี้ระบบ ไดรเวอร์ และเปลือกกราฟิก องค์ประกอบซอฟต์แวร์แต่ละรายการทำหน้าที่ของมันและรับประกันความเสถียรของระบบปฏิบัติการโดยรวม

ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ทำงานหลายอย่างพร้อมกัน นั่นคือผู้ใช้สามารถเรียกใช้แอพพลิเคชั่นหลายตัวพร้อมกันโดยสังเกตผลลัพธ์ของแต่ละแอพพลิเคชั่น สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากการออกแบบระบบปฏิบัติการและการทำงานของโปรเซสเซอร์สมัยใหม่ - ระบบปฏิบัติการนั้นเขียนขึ้นสำหรับโปรเซสเซอร์ไม่ใช่เพื่ออะไรและไม่ใช่ในทางกลับกัน โปรเซสเซอร์สมัยใหม่ไม่ใช่ single-core แต่เป็นโซลูชัน dual-core และแม้แต่ quad-core ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพหลายเท่า สิ่งนี้ถูกใช้โดยระบบปฏิบัติการ เพื่อกระจายทรัพยากรตัวประมวลผลอย่างเหมาะสมระหว่างกระบวนการที่กำลังทำงานอยู่ทั้งหมด

ลักษณะสำคัญของระบบปฏิบัติการคือความเสถียรของการทำงานและความต้านทานต่อภัยคุกคามต่างๆ - ภายนอก (ไวรัส) และภายใน (ความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์และข้อขัดแย้ง) วันนี้มีการผลิตระบบปฏิบัติการสองประเภท - เซิร์ฟเวอร์และผู้ใช้คนเดียว ซอฟต์แวร์แบบแรกคือการใช้งานซอฟต์แวร์อย่างจริงจังเนื่องจากมีกลไกที่ควบคุมความสัมพันธ์และดูแลเครือข่ายท้องถิ่น ตัวที่สองมีน้ำหนักเบาสามารถทำงานได้ทั้งแบบอิสระและเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายโดยปฏิบัติตามกฎของมัน

จากหนังสือ Video Tutorial for Home Video Editing ใน Adobe Premiere Pro CS3 ผู้เขียน Dneprov Alexander G

ระบบปฏิบัติการ Premiere Pro รับประกันว่าจะทำงานได้อย่างราบรื่นบนคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Microsoft Windows XP ที่ติดตั้ง Service Pack 2 หรือใหม่กว่า หรือ Microsoft Windows

จากหนังสือ Tips for Delphi เวอร์ชัน 1.0.6 ผู้เขียน โอเซรอฟ วาเลนติน

คลิปบอร์ดของระบบปฏิบัติการ ดูคลิปบอร์ด ตัวอย่างตามโมดูลคลาสการดูคลิปบอร์ดอย่างง่าย unit ClipboardViewer; interfaceuses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs; Sender: TObject); ขั้นตอน FormDestroy (ผู้ส่ง:

จากหนังสือ Windows Vista ผู้เขียน Vavilov Sergey

ระบบปฏิบัติการ ระบบปฏิบัติการ (OS) คือชุดของโปรแกรมที่มีส่วนติดต่อผู้ใช้ อินพุตและเอาต์พุตของข้อมูล ทำงานกับไฟล์ เรียกใช้โปรแกรมประยุกต์ เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับเครือข่าย และประสานงานกับฮาร์ดแวร์ นอกเหนือจาก

จากหนังสือ The Art of Unix Programming ผู้เขียน เรย์มอนด์ เอริก สตีเวน

15.1. ระบบปฏิบัติการที่เป็นมิตรกับนักพัฒนา ระบบปฏิบัติการ Unix มีชื่อเสียงมายาวนานว่าเป็นสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่ดี ครบครันด้วยเครื่องมือที่เขียนโดยโปรแกรมเมอร์สำหรับโปรแกรมเมอร์ เครื่องมือเหล่านี้ทำงานโดยอัตโนมัติ

จากหนังสือ 300 โปรแกรมที่ดีที่สุดสำหรับทุกโอกาส ผู้เขียน Leontiev Vitaly Petrovich

ระบบปฏิบัติการ

จากหนังสือ Best Programs for Windows ผู้เขียน Leontiev Vitaly Petrovich

ระบบปฏิบัติการ

จากหนังสืออินเทอร์เน็ต - ง่ายและสะดวก! ผู้เขียน อเล็กซานดรอฟ เยกอร์

ระบบปฏิบัติการ 99 ครั้งจาก 100 ครั้งจะเป็น Windows (ยกโทษให้แฟน ๆ Linux) อีกกรณีหนึ่งที่เหลือคือหนึ่งในโปรแกรมเมอร์ Linux มืออาชีพและผู้เกลียดชัง Bill Gates อย่างรุนแรง (ซึ่งส่วนใหญ่ใช้มันในทางเจ้าเล่ห์อยู่แล้ว)

จากหนังสือ PC โดยไม่ต้องเครียด ผู้เขียน Zhvalevsky อันเดรย์ วาเลนติโนวิช

ระบบปฏิบัติการ Windows Vista ระบบปฏิบัติการคือโปรแกรมที่อนุญาตให้โปรแกรมอื่นทำงาน หากเราเปรียบเทียบกับหลักนิติศาสตร์ ระบบปฏิบัติการคือรัฐธรรมนูญ และโปรแกรมที่เหลือคือกฎหมายและข้อบังคับ ต่อกฎหมาย

จากหนังสือโฮมคอมพิวเตอร์ ผู้เขียน Kravtsov Roman

บทที่ 2 ระบบปฏิบัติการ MS Windows XP

จากหนังสือ Notebook for Beginners มือถือ เข้าถึงได้ สะดวก ผู้เขียน Kovalevsky Anatoly Yuryevich

ระบบปฏิบัติการ มีหลายตัวเลือกสำหรับโปรแกรมขนาดใหญ่ที่เรียกว่าระบบปฏิบัติการ ซึ่งจะควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์พกพา:> Windows XP เป็นตัวเลือกที่น่าเชื่อถือและเสถียรที่สุด หากคุณต้องการความสวยงามจาก Windows Vista ก็เป็นเรื่องง่าย

จากหนังสือภาษา C - คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้น ผู้เขียน พราตา สตีเฟน

ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ การสลับเอาต์พุต สมมติว่าคุณได้คอมไพล์โปรแกรม I/O4 และวางโค้ดออบเจกต์ที่กำลังดำเนินการในไฟล์ชื่อ getput4 จากนั้น ในการรันโปรแกรมนี้ ให้ป้อนเฉพาะชื่อไฟล์ getput4 และโปรแกรมจากเทอร์มินัลเท่านั้น

จากหนังสือ World of InterBase สถาปัตยกรรม การบริหาร และการพัฒนาแอปพลิเคชันฐานข้อมูลใน InterBase/FireBird/Yaffil ผู้เขียน Kovyazin Alexey Nikolaevich

ระบบปฏิบัติการ UNIX Waite Mitchell, Martin Don และ Praia Stephen, UNIX Primer Plus, Howard W. Sams and Company, Inc., 1983 หนังสือเล่มนี้เป็นการแนะนำระบบปฏิบัติการ UNIX ที่อ่านง่าย ประกอบด้วยส่วนเสริมที่มีประสิทธิภาพบางส่วนจาก University of California, Berkeley

จากหนังสือ คอมพิวเตอร์ง่ายนิดเดียว! ผู้เขียน Aliev Valery

ระบบปฏิบัติการ ส่วนประกอบทั้งหมดที่ระบุไว้สำหรับตัวอย่างการเขียนได้รับการติดตั้งบนคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่องที่ใช้ Windows NT4 Service Pack 5, Internet Explorer

จากหนังสือ Notebook [เคล็ดลับการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ] ผู้เขียน พทาชินสกี้ วลาดิมีร์

บทที่ 2 ระบบปฏิบัติการ Windows พื้นที่ทำงาน ทางลัดและโฟลเดอร์ ไฟล์ Windows การทำงานกับไฟล์ คอมพิวเตอร์ของคุณใช้ระบบปฏิบัติการ Windows โดยทั่วไปแล้ว Windows รุ่นต่างๆ (95, 98, 2000, Me, XP…) จะแตกต่างกัน แต่ข้อได้เปรียบหลักของพวกเขาคือ

จากหนังสือ วิธีทำให้คอมพิวเตอร์เชื่องในไม่กี่ชั่วโมง ผู้เขียน เรมนีวา อิริน่า

ระบบปฏิบัติการที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า แล็ปท็อปที่สร้างขึ้นบนแพลตฟอร์มพีซีมักจะติดตั้งระบบปฏิบัติการหนึ่งในสามระบบไว้ล่วงหน้า: DOS, Linux หรือ Microsoft Windows ทั้งสามตัวเลือก (แน่นอน เรากำลังพูดถึงเฉพาะคอมพิวเตอร์ลิขสิทธิ์และระบบปฏิบัติการเท่านั้น!)

จากหนังสือของผู้แต่ง

ระบบปฏิบัติการ “ระบบปฏิบัติการ” คืออะไร? ชื่อเรื่องน่ารำคาญ ก่อนที่คุณจะเริ่มเรียนรู้เกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ ถึงเวลาดูแลสุขภาพของคุณหรือยัง? ใช่ด้วยวิธีนี้หรือเปล่า ใจเย็นๆ เราไม่ต้องการหมอเพื่อให้เพื่อนเหล็กของเราหายดีและ

ระบบปฏิบัติการและประเภทของมัน ลักษณะทั่วไปและวิธีการทำงานในสภาพแวดล้อมระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการ (OS) เป็นส่วนสำคัญของซอฟต์แวร์ที่ควบคุมฮาร์ดแวร์ (ฮาร์ดแวร์) ของคอมพิวเตอร์ OS เป็นโปรแกรมที่ประสานการทำงานของคอมพิวเตอร์ ภายใต้การควบคุมจะดำเนินการโปรแกรม

หน้าที่หลักของระบบปฏิบัติการ:

1. การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ (เทอร์มินัล เครื่องพิมพ์ ฟล็อปปี้ดิสก์ ฮาร์ดดิสก์ ฯลฯ) การแลกเปลี่ยนข้อมูลนี้เรียกว่า "ข้อมูลเข้า/ออก"

2. จัดให้มีระบบการจัดระเบียบและจัดเก็บไฟล์

4. การจัดระเบียบการสนทนากับผู้ใช้

ระบบปฏิบัติการเป็นความซับซ้อนของโปรแกรมระบบที่เชื่อมต่อกันโดยมีจุดประสงค์เพื่อจัดระเบียบการโต้ตอบของผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์และการทำงานของโปรแกรมอื่น ๆ ทั้งหมด

องค์ประกอบของระบบปฏิบัติการ

โครงสร้างของระบบปฏิบัติการประกอบด้วยโมดูลต่อไปนี้:

โมดูลพื้นฐาน (เคอร์เนล OS) - จัดการการทำงานของโปรแกรมและระบบไฟล์ให้การเข้าถึงและการแลกเปลี่ยนไฟล์ระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วง

ตัวประมวลผลคำสั่ง - ถอดรหัสและดำเนินการคำสั่งของผู้ใช้ที่มาจากแป้นพิมพ์เป็นหลัก

ไดรเวอร์อุปกรณ์ต่อพ่วง - รับรองความสอดคล้องของการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้กับโปรเซสเซอร์โดยทางโปรแกรม (อุปกรณ์ต่อพ่วงแต่ละตัวจะประมวลผลข้อมูลแตกต่างกันและในอัตราที่ต่างกัน)

โปรแกรมบริการเพิ่มเติม (ยูทิลิตี้) - ทำให้กระบวนการสื่อสารระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์สะดวกและหลากหลาย

. ไฟล์ที่ประกอบขึ้นเป็นระบบปฏิบัติการจะถูกจัดเก็บไว้ในดิสก์ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ระบบเรียกว่าระบบปฏิบัติการดิสก์ (DOS) เป็นที่ทราบกันดีว่าสำหรับการเรียกใช้โปรแกรม - และดังนั้นไฟล์ OS - จะต้องอยู่ในหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) อย่างไรก็ตาม ในการเขียนระบบปฏิบัติการลงใน RAM จำเป็นต้องเรียกใช้โปรแกรมบู๊ตซึ่งไม่ได้อยู่ใน RAM ทันทีหลังจากเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ ทางออกของสถานการณ์นี้คือการโหลดระบบปฏิบัติการตามลำดับและเป็นระยะ ๆ ลงใน RAM



ขั้นตอนแรกของการโหลดระบบปฏิบัติการ ยูนิตระบบของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว (ROM, หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว, ROM-Read Only Memory - หน่วยความจำที่มีการเข้าถึงแบบอ่านอย่างเดียว) ซึ่งมีโปรแกรมสำหรับทดสอบบล็อคคอมพิวเตอร์และขั้นตอนแรกของการโหลดระบบปฏิบัติการ . พวกเขาเริ่มดำเนินการด้วยพัลส์ปัจจุบันครั้งแรกเมื่อเปิดคอมพิวเตอร์ ในขั้นตอนนี้ตัวประมวลผลจะเข้าถึงดิสก์และตรวจสอบการมีอยู่ของโปรแกรมขนาดเล็กมาก - bootloader ในที่ใดที่หนึ่ง (ที่จุดเริ่มต้นของดิสก์) หากพบโปรแกรมนี้ แสดงว่าโปรแกรมนั้นถูกอ่านไปยัง RAM และถ่ายโอนการควบคุมไปยังโปรแกรมนั้น

ขั้นตอนที่สองของการโหลดระบบปฏิบัติการ ในทางกลับกัน โปรแกรมโหลดเดอร์จะค้นหาดิสก์สำหรับโมดูล OS พื้นฐาน เขียนทับหน่วยความจำและถ่ายโอนการควบคุมไปยังดิสก์นั้น

ขั้นตอนที่สามของการโหลดระบบปฏิบัติการ โมดูลพื้นฐานประกอบด้วยตัวโหลดหลักซึ่งค้นหาโมดูลระบบปฏิบัติการที่เหลือและอ่านลงใน RAM หลังจากโหลด OS เสร็จแล้ว การควบคุมจะถูกถ่ายโอนไปยังตัวประมวลผลคำสั่ง และระบบจะแจ้งให้คุณป้อนคำสั่งผู้ใช้

โปรดทราบว่าโมดูล OS พื้นฐานและตัวประมวลผลคำสั่งจะต้องอยู่ใน RAM ในขณะที่คอมพิวเตอร์กำลังทำงาน ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องโหลดไฟล์ OS ทั้งหมดลงใน RAM พร้อมกัน ไดรเวอร์อุปกรณ์และยูทิลิตี้สามารถโหลดลงใน RAM ได้ตามต้องการ ซึ่งช่วยลดจำนวน RAM ที่จำเป็นสำหรับซอฟต์แวร์ระบบ

งานแรกของระบบปฏิบัติการคือการจัดระเบียบการสื่อสาร การสื่อสารระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์โดยรวมและอุปกรณ์แต่ละตัว การสื่อสารดังกล่าวดำเนินการโดยใช้คำสั่งที่บุคคลรายงานไปยังระบบปฏิบัติการในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ในระบบปฏิบัติการเวอร์ชันแรก ๆ คำสั่งดังกล่าวถูกป้อนจากแป้นพิมพ์ลงในบรรทัดพิเศษ ต่อจากนั้นโปรแกรมถูกสร้างขึ้น - เชลล์ OS ที่ช่วยให้คุณสื่อสารกับระบบปฏิบัติการไม่เพียง แต่กับภาษาข้อความของคำสั่งเท่านั้น แต่ด้วยความช่วยเหลือของเมนู (รวมถึงภาพกราฟิก) หรือการจัดการกับวัตถุกราฟิก

งานที่สองของระบบปฏิบัติการคือการจัดระเบียบการโต้ตอบของบล็อกคอมพิวเตอร์ทั้งหมดระหว่างการทำงานของโปรแกรมที่ผู้ใช้กำหนดให้แก้ปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบปฏิบัติการจะจัดระเบียบและตรวจสอบตำแหน่งใน RAM และบนดิสก์ของข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการทำงานของโปรแกรมเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ในเวลาที่เหมาะสมตามคำร้องขอของโปรแกรม ฯลฯ

ภารกิจที่สามของระบบปฏิบัติการคือการจัดหางานระบบที่อาจจำเป็นต้องดำเนินการให้กับผู้ใช้ ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบ "การรักษา" และการฟอร์แมตดิสก์ การลบและการกู้คืนไฟล์ การจัดระเบียบระบบไฟล์ ฯลฯ โดยทั่วไปแล้วงานดังกล่าวจะดำเนินการโดยใช้โปรแกรมพิเศษที่รวมอยู่ในระบบปฏิบัติการและเรียกว่าโปรแกรมอรรถประโยชน์

ระบบปฏิบัติการทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ในด้านหนึ่งกับโปรแกรมที่ปฏิบัติการได้ เช่นเดียวกับผู้ใช้

ระบบปฏิบัติการมักจะเก็บไว้ในหน่วยความจำภายนอกของคอมพิวเตอร์ - บนดิสก์ เมื่อคุณเปิดคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์จะถูกอ่านจากหน่วยความจำดิสก์และวางไว้ใน RAM

กระบวนการนี้เรียกว่าการบูตระบบปฏิบัติการ

คุณสมบัติระบบปฏิบัติการรวมถึง:

การใช้บทสนทนากับผู้ใช้

การจัดการ I/O และข้อมูล

การวางแผนและการจัดระเบียบการประมวลผลของโปรแกรม

การกระจายทรัพยากร (RAM, โปรเซสเซอร์, อุปกรณ์ภายนอก);

เรียกใช้โปรแกรมเพื่อดำเนินการ

การดำเนินการบำรุงรักษาเสริมทุกชนิด

การถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ภายในต่างๆ

ซอฟต์แวร์รองรับการทำงานของอุปกรณ์ต่อพ่วง (จอแสดงผล แป้นพิมพ์ เครื่องพิมพ์ ฯลฯ)

ระบบปฏิบัติการสามารถเรียกได้ว่าเป็นส่วนขยายซอฟต์แวร์ของอุปกรณ์ควบคุมของคอมพิวเตอร์

ขึ้นอยู่กับจำนวนของงานที่ประมวลผลพร้อมกันและจำนวนผู้ใช้ที่ OS สามารถให้บริการได้ มีระบบปฏิบัติการหลักสี่ประเภท:

1. single-user single-tasking ซึ่งรองรับคีย์บอร์ดเดียวและสามารถทำงานกับงานเดียว (ในขณะนี้)

2.single-user single-tasking with background printing ซึ่งนอกเหนือไปจากงานหลักแล้ว สามารถเรียกใช้งานเพิ่มเติมอีกหนึ่งงาน ซึ่งมักจะเน้นไปที่การพิมพ์ข้อมูล

3. การทำงานหลายอย่างพร้อมกันโดยผู้ใช้คนเดียว ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้หนึ่งคนสามารถประมวลผลงานหลายอย่างแบบขนานได้

4.multi-user multitasking ช่วยให้ผู้ใช้หลายคนทำงานหลายอย่างในคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว

ระบบปฏิบัติการสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่เน้นการใช้งานระดับมืออาชีพควรมีองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้:

โปรแกรมควบคุมอินพุต/เอาต์พุต

โปรแกรมที่จัดการระบบไฟล์และกำหนดเวลางานสำหรับคอมพิวเตอร์

ตัวประมวลผลภาษาคำสั่งที่ยอมรับ แยกวิเคราะห์ และดำเนินการคำสั่งที่ส่งไปยังระบบปฏิบัติการ

แต่ละระบบปฏิบัติการมีภาษาคำสั่งของตนเอง ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถดำเนินการบางอย่างได้:

เข้าถึงแคตตาล็อก

ทำมาร์กอัปของสื่อภายนอก

เรียกใช้โปรแกรม

และการกระทำอื่นๆ

การวิเคราะห์และดำเนินการคำสั่งผู้ใช้รวมถึงการโหลดโปรแกรมสำเร็จรูปจากไฟล์ไปยัง RAM และการเปิดใช้งานนั้นดำเนินการโดยตัวประมวลผลคำสั่ง OS

โปรแกรมระบบระดับสำคัญคือไดรเวอร์อุปกรณ์

ในการควบคุมอุปกรณ์ภายนอกของคอมพิวเตอร์จะใช้โปรแกรมระบบพิเศษ - ไดรเวอร์ ไดรเวอร์อุปกรณ์ทั่วไปร่วมกันสร้างระบบอินพุต/เอาต์พุตพื้นฐาน (BIOS) ซึ่งโดยปกติจะจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวของคอมพิวเตอร์

บ่อยครั้งที่โปรแกรมระบบประกอบด้วยเครื่องมือป้องกันไวรัส โปรแกรมเก็บถาวรไฟล์ เป็นต้น

โปรแกรมชั้นที่สองคือโปรแกรมประยุกต์ ไม่มีมุมมองเดียวว่าโปรแกรมใดเป็นของคลาสนี้ โดยปกติแล้ว โปรแกรมประยุกต์คือโปรแกรมใด ๆ ที่อนุญาตให้ผู้ใช้แก้ปัญหาบางประเภทโดยไม่ต้องเขียนโปรแกรม

ระบบปฏิบัติการทำงานได้อย่างยอดเยี่ยม ในทางปฏิบัติ ข้อดีหลักประการหนึ่งของการใช้ระบบปฏิบัติการคือสามารถเข้าใจได้ง่ายแม้จะมีความซับซ้อนในการทำงานก็ตาม

ในขณะนี้ คอมพิวเตอร์ประมาณ 90% ใช้ระบบปฏิบัติการ Windows OS ในระดับที่กว้างขึ้นนั้นมุ่งเน้นไปที่การใช้งานเซิร์ฟเวอร์ ระบบปฏิบัติการประเภทนี้รวมถึงตระกูล UNIX, การพัฒนาของ Microsoft (MS DOS และ Windows), ผลิตภัณฑ์เครือข่าย Novell และ IBM Corporation

UNIX เป็นระบบปฏิบัติการแบบมัลติทาสก์ที่มีผู้ใช้หลายคนซึ่งมีเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับปกป้องโปรแกรมและไฟล์ของผู้ใช้หลายคน UNIX OS เป็นอิสระจากเครื่องจักร ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความคล่องตัวของ OS ที่สูงและการพกพาโปรแกรมแอพพลิเคชั่นไปยังคอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมต่างๆ ได้ง่าย คุณลักษณะที่สำคัญของระบบปฏิบัติการตระกูล UNIX คือความเป็นโมดูลาร์และชุดโปรแกรมอรรถประโยชน์มากมายที่ช่วยให้สามารถสร้างสภาพแวดล้อมการทำงานที่เอื้ออำนวยต่อผู้ใช้โปรแกรมเมอร์ได้ (กล่าวคือ ระบบจะมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษสำหรับโปรแกรมเมอร์โปรแกรมประยุกต์)

โดยไม่คำนึงถึงเวอร์ชัน คุณสมบัติทั่วไปสำหรับ UNIX คือโหมดผู้ใช้หลายคนพร้อมวิธีการปกป้องข้อมูลจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต การนำการประมวลผลแบบมัลติทาสก์ไปใช้ในโหมดแบ่งเวลา portability ของระบบ โดยเขียนส่วนหลักเป็นภาษาซี

ข้อเสียของยูนิกซ์คือใช้ทรัพยากรมาก และสำหรับระบบพีซีแบบผู้ใช้รายเดียวขนาดเล็ก มักจะซ้ำซ้อน

โดยรวมแล้วระบบปฏิบัติการ UNIX มุ่งเน้นไปที่เครือข่ายท้องถิ่น (องค์กร) และทั่วโลกขนาดใหญ่ที่รวมงานของผู้ใช้หลายพันคนเข้าด้วยกัน UNIX และ LINUX เวอร์ชันนั้นถูกใช้อย่างแพร่หลายบนอินเทอร์เน็ต โดยที่ความเป็นอิสระของเครื่อง OS นั้นมีความสำคัญสูงสุด

MS DOS ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ใช้โปรเซสเซอร์ Intel 8088-80486

ปัจจุบัน MS DOS ไม่ได้ใช้จริงในการควบคุมคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล อย่างไรก็ตาม ไม่ควรพิจารณาว่าหมดความเป็นไปได้และสูญเสียความเกี่ยวข้องไปโดยสิ้นเชิง ความต้องการต่ำสำหรับทรัพยากรฮาร์ดแวร์ทำให้ DOS มีแนวโน้มในการใช้งานจริง ตัวอย่างเช่น ในปี 1997 CaShega เริ่มทำงานเกี่ยวกับการปรับ DR DOS (คล้ายกับ MS DOS) ให้เข้ากับตลาดระบบปฏิบัติการแบบฝังตัวสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีความแม่นยำสูงซึ่งเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตและอินทราเน็ต อุปกรณ์เหล่านี้รวมถึงเครื่องบันทึกเงินสด เครื่องโทรสาร ผู้ช่วยดิจิทัลส่วนบุคคล สมุดบันทึกอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น

ระบบปฏิบัติการ OS/2 (ระบบปฏิบัติการ/2) เป็น OS มัลติทาสก์สำหรับผู้ใช้คนเดียว ซอฟต์แวร์แบบทางเดียว (MS DOS → OS/2) ที่เข้ากันได้กับ MS DOS และออกแบบมาเพื่อทำงานกับ MP 80386 และสูงกว่า (IBM PC และ PS /2). OS / 2 สามารถดำเนินการพร้อมกันได้ถึง 16 โปรแกรม (แต่ละโปรแกรมอยู่ในส่วนหน่วยความจำของตัวเอง) แต่ในหมู่พวกเขามีเพียงโปรแกรมเดียวที่เตรียมไว้สำหรับ MS DOS

คุณสมบัติที่สำคัญของ OS/2 คืออินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบหลายหน้าต่าง ส่วนต่อประสานซอฟต์แวร์สำหรับการทำงานกับระบบฐานข้อมูล อินเตอร์เฟสการเขียนโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทำงานในเครือข่ายท้องถิ่น ข้อเสียของ OS / 2 ได้แก่ประการแรกคือแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์จำนวนค่อนข้างน้อยที่ได้รับการพัฒนาจนถึงปัจจุบัน

ระบบปฏิบัติการ (OS) เป็นชุดซอฟต์แวร์ที่มีการโต้ตอบระหว่างผู้ใช้กับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น Windows, Linux และ Mac OSX พูดง่ายๆ ก็คือ ระบบคือชุดของรหัสซอฟต์แวร์ที่อนุญาตให้คุณเรียกใช้โปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ของคุณ แสดงกราฟิกบนจอภาพ รับและแปลสัญญาณเมาส์และแป้นพิมพ์ ส่งเอกสารเพื่อพิมพ์ เข้าถึงอินเทอร์เน็ต และอื่นๆ . อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่แค่ชุดของสาธารณูปโภคที่แตกต่างกัน แต่ยังมีอย่างอื่นอีก แต่สิ่งแรกต้องมาก่อน

บันทึก: บทความนี้มีไว้สำหรับผู้เริ่มต้นและผู้ใช้ทั่วไป

บันทึกตอบ: ระบบปฏิบัติการที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ Windows, Linux และ Mac OSX รุ่นต่างๆ

วัตถุประสงค์และประเภทของระบบปฏิบัติการ

โดยทั่วไประบบปฏิบัติการมีวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

1. การจัดการอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ รวมทั้งการส่งและรับข้อมูลจากอุปกรณ์รอบข้าง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือประสานงานการทำงานของอุปกรณ์ทั้งหมด ตรวจสอบการใช้งาน ฯลฯ

2. จัดเตรียมอินเทอร์เฟซหรือความสามารถในการถ่ายโอนคำสั่งจากโปรแกรมไปยังอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ ตัวอย่างเช่นเพื่อให้ของเล่นสามารถใช้การ์ดแสดงผลได้

3. เป็นชั้นระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์

4. ไม่ใช่ข้อกำหนดเบื้องต้น แต่ปัจจุบันมีอยู่ในระบบปฏิบัติการเกือบทั้งหมด ให้ตัวเลือกเพิ่มเติมแก่ผู้ใช้ ตัวอย่างเช่น การจัดระเบียบการควบคุมการเข้าถึง (ความปลอดภัย)

ระบบปฏิบัติการมักจะแบ่งออกเป็น 4 ประเภท:

1. ผู้ใช้คนเดียวงานเดียว ตามชื่อที่แนะนำ ระบบได้รับการออกแบบสำหรับผู้ใช้หนึ่งคนและหนึ่งงาน

2. งานเดียวของผู้ใช้คนเดียวพร้อมงานพื้นหลังเพิ่มเติม อนุญาตให้คุณเรียกใช้งานเพิ่มเติมอื่นในพื้นหลัง โดยทั่วไป งานเบื้องหลังคือการพิมพ์

3. ผู้ใช้คนเดียวทำงานหลายอย่างพร้อมกัน รองรับผู้ใช้เพียงคนเดียว แต่ให้คุณทำงานหลายอย่างพร้อมกันได้

4. ผู้ใช้หลายคนทำงานหลายอย่างพร้อมกัน ทุกอย่างเรียบง่ายที่นี่ ผู้ใช้หลายคนที่ทำงานหลายอย่าง

โปรดทราบว่าโดยหลักการแล้วจะต้องไม่มีระบบแบบมัลติทาสกิ้งแบบงานเดียว เนื่องจากผู้ใช้แต่ละคนในคอมพิวเตอร์หมายถึงงานที่แยกจากกันในระบบปฏิบัติการ

นอกจากนี้ ระบบปฏิบัติการเป็นแบบ 32 บิต และ 64 บิต

ระบบปฏิบัติการทำมาจากอะไร?

ตามที่กล่าวมาแล้ว ระบบปฏิบัติการคือชุดซอฟต์แวร์ที่ให้คุณใช้อุปกรณ์ต่างๆ บนคอมพิวเตอร์ของคุณ ดังนั้นจึงแบ่งออกเป็นหลายระดับ

กล่าวโดยย่อ ระบบปฏิบัติการมักจะประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้:

2. ไดรเวอร์

3. บริการหรือแพ็คเกจเครื่องมือ

4. ฝัก

5. โมดูลคำสั่ง

บันทึก: เป็นเรื่องที่ควรรู้ไว้ว่าระบบปฏิบัติการสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์อาจไม่มีสิ่งที่กล่าวมาทั้งหมด (แค่ไม่จำเป็น)

ทีนี้มาดูตามลำดับ:

เคอร์เนลเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของระบบปฏิบัติการ ประกอบด้วยกลไกที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการประสานงานและจัดการส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมด

ไดรเวอร์คือรหัสโปรแกรม (ไม่จำเป็นต้องเป็นโปรแกรมหรือไลบรารี) ที่อนุญาตให้เคอร์เนลของระบบปฏิบัติการโต้ตอบกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ได้อย่างถูกต้อง คุณควรรู้ว่ามีไดรเวอร์มาตรฐานที่ให้ชุดคุณสมบัติขั้นต่ำ และไดรเวอร์จากผู้ผลิตที่ช่วยให้คุณได้รับประโยชน์สูงสุดจากอุปกรณ์ของคุณ

บริการหรือแพ็คเกจเครื่องมือเป็นโปรแกรมเฉพาะที่ช่วยให้ระบบปฏิบัติการสามารถให้บริการฟังก์ชันเพิ่มเติมได้

เชลล์เป็นส่วนต่อประสานที่ผู้ใช้เห็น ต้องขอบคุณเขาที่ผู้ใช้สามารถเรียกใช้โปรแกรมและดำเนินการอื่น ๆ

โมดูลคำสั่งคือโปรแกรมผู้ใช้ที่ทำงานบนระบบปฏิบัติการ

เกิดอะไรขึ้นภายในระบบปฏิบัติการ

การโต้ตอบทั้งหมดภายในระบบปฏิบัติการขึ้นอยู่กับสิ่งที่เรียกว่าการเรียกระบบ ซึ่งเป็นเลเยอร์ระหว่างคำขอของโปรแกรมผู้ใช้และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ผู้ใช้เริ่มโปรแกรมซึ่งจะส่งการเรียกระบบไปยังบริการระบบปฏิบัติการ ตัวอย่างเช่น "เปิดไฟล์เพื่ออ่าน" บริการเข้าถึงเคอร์เนลระบบ ซึ่งจะเข้าถึงอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ผ่านไดรเวอร์ ในกรณีตัวอย่างไปยังไดรเวอร์ของฮาร์ดดิสก์ซึ่งจะส่งคำสั่งไปยังอุปกรณ์

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์มีหลักการที่คล้ายกัน แต่สร้างขึ้นจากการขัดจังหวะซึ่งเป็นสัญญาณพิเศษที่บ่งบอกถึงการกระทำบางอย่าง ตัวอย่างเช่น การสิ้นสุดของงาน การเตรียมการก่อนถ่ายโอนข้อมูล เป็นต้น

วิธีการนี้ช่วยให้ระบบปฏิบัติการสามารถคงอยู่ได้เมื่อเกิดข้อผิดพลาด อย่างไรก็ตาม หากข้อผิดพลาดเกิดขึ้นที่ระดับเคอร์เนล ระบบมักจะล่ม ตัวอย่างเช่น บน Windows นี่คือหน้าจอสีน้ำเงินแห่งความตาย

ระบบปฏิบัติการบูทอย่างไร

ระบบปฏิบัติการถูกโหลดในหลายขั้นตอน:

1. ประการแรก ระบบฝังตัวของคอมพิวเตอร์ (

ฟังก์ชั่น

หน้าที่หลัก:

  • การดำเนินการตามคำขอของโปรแกรม (อินพุตและเอาต์พุตของข้อมูล การเริ่มและหยุดโปรแกรมอื่น การจัดสรรและการปล่อยหน่วยความจำเพิ่มเติม ฯลฯ)
  • ลงใน RAM และการดำเนินการ
  • การเข้าถึงมาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วง (อุปกรณ์ I/O)
  • การจัดการ RAM (การกระจายระหว่างกระบวนการ การจัดระเบียบหน่วยความจำเสมือน)
  • การควบคุมการเข้าถึงข้อมูลบนสื่อที่ไม่ลบเลือน (เช่น ฮาร์ดดิสก์ ออปติคัลดิสก์ ฯลฯ) ที่จัดในระบบไฟล์เฉพาะ
  • จัดเตรียมส่วนต่อประสานผู้ใช้
  • บันทึกข้อมูลเกี่ยวกับข้อผิดพลาดของระบบ

ฟังก์ชั่นเพิ่มเติม:

  • การดำเนินการงานแบบขนานหรือหลอกแบบขนาน (มัลติทาสกิ้ง)
  • การจัดสรรทรัพยากรระบบคอมพิวเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพระหว่างกระบวนการต่างๆ
  • ความแตกต่างของการเข้าถึงกระบวนการต่าง ๆ เพื่อทรัพยากร
  • องค์กรของการคำนวณที่เชื่อถือได้ (ความเป็นไปไม่ได้ของกระบวนการคำนวณหนึ่งโดยเจตนาหรือโดยความผิดพลาดที่จะมีอิทธิพลต่อการคำนวณในอีกกระบวนการหนึ่ง) ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของการเข้าถึงทรัพยากร
  • ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการ: การแลกเปลี่ยนข้อมูล, การซิงโครไนซ์ซึ่งกันและกัน
  • การป้องกันตัวระบบเอง ตลอดจนข้อมูลผู้ใช้และโปรแกรม จากการกระทำของผู้ใช้ (ที่เป็นอันตรายหรือไม่รู้ตัว) หรือแอปพลิเคชัน
  • โหมดการทำงานแบบผู้ใช้หลายคนและความแตกต่างของสิทธิ์การเข้าถึง (ดู: การรับรองความถูกต้อง การอนุญาต)

ส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการ:

  • ตัวประมวลผลคำสั่ง (ล่าม)
  • ไดรเวอร์อุปกรณ์
  • อินเตอร์เฟซ

แนวคิด

คำจำกัดความของระบบปฏิบัติการมีอยู่สองกลุ่ม: "ชุดของโปรแกรมที่ควบคุมฮาร์ดแวร์" และ "ชุดของโปรแกรมที่ควบคุมโปรแกรมอื่นๆ" ทั้งคู่มีความหมายทางเทคนิคที่แน่นอนซึ่งเกี่ยวข้องกับคำถามในกรณีที่จำเป็นต้องใช้ระบบปฏิบัติการ

มีแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์สำหรับระบบปฏิบัติการที่ซ้ำซ้อน ตัวอย่างเช่น ไมโครคอมพิวเตอร์ในตัวซึ่งมีอยู่ในเครื่องใช้ในครัวเรือนจำนวนมาก รถยนต์ (บางครั้งในแต่ละเครื่องก็มีเป็นโหล) ซึ่งเป็นโทรศัพท์มือถือที่ง่ายที่สุด ดำเนินการเพียงโปรแกรมเดียวที่เริ่มต้นเมื่อเปิดเครื่องอย่างต่อเนื่อง เกมคอนโซลธรรมดาจำนวนมาก - รวมถึงไมโครคอมพิวเตอร์เฉพาะทาง - สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ระบบปฏิบัติการ เรียกใช้โปรแกรมที่จัดเก็บไว้ใน "ตลับ" หรือซีดีที่ใส่ไว้เมื่อเปิดเครื่อง

จำเป็นต้องใช้ระบบปฏิบัติการหาก:

  • ระบบคอมพิวเตอร์ใช้สำหรับงานต่าง ๆ และโปรแกรมที่แก้ปัญหาเหล่านี้จำเป็นต้องบันทึกข้อมูลและแลกเปลี่ยนข้อมูล สิ่งนี้แสดงถึงความต้องการกลไกการคงอยู่ของข้อมูลสากล ในกรณีส่วนใหญ่ ระบบปฏิบัติการตอบสนองด้วยการใช้ระบบไฟล์ ระบบสมัยใหม่ยังให้ความสามารถในการ "เชื่อมโยง" เอาต์พุตของโปรแกรมหนึ่งไปยังอินพุตของอีกโปรแกรมหนึ่งได้โดยตรง โดยผ่านการทำงานของดิสก์ที่ค่อนข้างช้า
  • โปรแกรมต่าง ๆ ต้องทำรูทีนเดียวกัน ตัวอย่างเช่น เพียงแค่ป้อนอักขระจากแป้นพิมพ์และแสดงบนหน้าจออาจต้องใช้คำสั่งเครื่องหลายร้อยคำสั่ง และการทำงานของดิสก์อาจต้องใช้คำสั่งนับพัน เพื่อไม่ให้ตั้งโปรแกรมใหม่ทุกครั้ง ระบบปฏิบัติการจัดเตรียมไลบรารีระบบของรูทีนย่อย (ฟังก์ชัน) ที่ใช้บ่อย
  • จำเป็นต้องกระจายอำนาจระหว่างโปรแกรมและผู้ใช้ระบบเพื่อให้ผู้ใช้สามารถปกป้องข้อมูลจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต และข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในโปรแกรมจะไม่ทำให้เกิดปัญหาทั้งหมด
  • จำเป็นต้องสามารถจำลองการทำงาน "พร้อมกัน" ของหลายโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว (แม้ว่าจะมีโปรเซสเซอร์เพียงตัวเดียวก็ตาม) โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า "การแบ่งเวลา" ในเวลาเดียวกัน ส่วนประกอบพิเศษที่เรียกว่าตัวกำหนดตารางเวลาจะแบ่งเวลาของโปรเซสเซอร์ออกเป็นส่วนสั้นๆ และจัดเตรียมให้กับโปรแกรมที่กำลังรันอยู่ (กระบวนการต่างๆ)
  • ผู้ดำเนินการจะต้องสามารถควบคุมการดำเนินการของแต่ละโปรแกรมไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง สำหรับสิ่งนี้ สภาพแวดล้อมการทำงานจะให้บริการ - เชลล์และชุดของยูทิลิตี้ - สิ่งเหล่านี้สามารถเป็นส่วนหนึ่งของระบบปฏิบัติการได้

ดังนั้นระบบปฏิบัติการสากลสมัยใหม่จึงสามารถจำแนกได้เป็น:

  • ใช้ระบบไฟล์ (ด้วยกลไกการเข้าถึงข้อมูลสากล)
  • ผู้ใช้หลายคน (โดยแยกอำนาจ),
  • การทำงานหลายอย่างพร้อมกัน (การแบ่งเวลา)

การทำงานหลายอย่างพร้อมกันและการกระจายอำนาจจำเป็นต้องมีลำดับชั้นของสิทธิ์บางอย่างสำหรับส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการเอง ระบบปฏิบัติการประกอบด้วยส่วนประกอบสามกลุ่ม:

  • เคอร์เนลที่มีตัวกำหนดตารางเวลา ไดรเวอร์อุปกรณ์ที่ควบคุมฮาร์ดแวร์โดยตรง ระบบย่อยเครือข่าย ระบบไฟล์

โปรแกรมส่วนใหญ่ ทั้งระบบ (รวมอยู่ในระบบปฏิบัติการ) และโปรแกรมแอปพลิเคชัน จะดำเนินการในโหมดที่ไม่มีสิทธิพิเศษ ("ผู้ใช้") ของโปรเซสเซอร์ และเข้าถึงฮาร์ดแวร์ (และหากจำเป็น ทรัพยากรเคอร์เนลอื่นๆ เช่นเดียวกับ ทรัพยากรของโปรแกรมอื่น) ผ่านการเรียกระบบเท่านั้น เคอร์เนลทำงานในโหมดสิทธิพิเศษ: ในแง่นี้ระบบ (อย่างแม่นยำยิ่งขึ้นคือเคอร์เนล) ถูกกล่าวว่าควบคุมฮาร์ดแวร์

ในการกำหนดองค์ประกอบของระบบปฏิบัติการ เกณฑ์ของความสมบูรณ์ของการดำเนินงาน (การปิด) มีความสำคัญ: ระบบต้องอนุญาตให้ใช้อย่างเต็มที่ (รวมถึงการดัดแปลง) ส่วนประกอบต่างๆ ดังนั้น องค์ประกอบทั้งหมดของระบบปฏิบัติการจึงประกอบด้วยชุดเครื่องมือ

แกน

เคอร์เนลเป็นส่วนศูนย์กลางของระบบปฏิบัติการที่ควบคุมการดำเนินการของกระบวนการ ทรัพยากรของระบบคอมพิวเตอร์ และจัดเตรียมกระบวนการที่มีการเข้าถึงทรัพยากรเหล่านี้ร่วมกัน ทรัพยากรหลักคือเวลาของตัวประมวลผล หน่วยความจำ และอุปกรณ์ I/O การเข้าถึงระบบไฟล์และการสร้างเครือข่ายสามารถทำได้ที่ระดับเคอร์เนล

ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของระบบปฏิบัติการ เคอร์เนลแสดงถึงระดับต่ำสุดของสิ่งที่เป็นนามธรรมสำหรับแอปพลิเคชันในการเข้าถึงทรัพยากรระบบคอมพิวเตอร์ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการ ตามกฎแล้ว เคอร์เนลให้การเข้าถึงดังกล่าวกับกระบวนการปฏิบัติการของแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องผ่านการใช้กลไกการสื่อสารระหว่างกระบวนการและการเรียกแอปพลิเคชันไปยังการเรียกระบบ OS

งานที่อธิบายอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของสถาปัตยกรรมเคอร์เนลและวิธีการใช้งาน

โหมดแบทช์

ความต้องการใช้ทรัพยากรการประมวลผลราคาแพงให้เกิดประโยชน์สูงสุดได้นำไปสู่การเกิดขึ้นของแนวคิดของ "โหมดแบทช์" ของการดำเนินการโปรแกรม โหมดแบทช์ถือว่ามีคิวของโปรแกรมสำหรับดำเนินการ และระบบสามารถรับประกันการโหลดโปรแกรมจากผู้ให้บริการข้อมูลภายนอกเข้าสู่ RAM โดยไม่ต้องรอให้การดำเนินการของโปรแกรมก่อนหน้าเสร็จสิ้น ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงเวลาที่โปรเซสเซอร์ไม่ได้ใช้งาน

การแบ่งเวลาและการทำงานหลายอย่างพร้อมกัน

แม้แต่โหมดแบทช์ในเวอร์ชันขั้นสูงก็ต้องการการแบ่งเวลาของตัวประมวลผลระหว่างการทำงานของโปรแกรมต่างๆ

ความจำเป็นในการแบ่งปันเวลา (มัลติทาสกิ้ง มัลติโปรแกรมมิ่ง) นั้นแข็งแกร่งยิ่งขึ้นด้วยการแพร่กระจายของเทเลไทป์ (และต่อมา เทอร์มินัลที่มีการแสดงรังสีแคโทด) ในฐานะอุปกรณ์อินพุต-เอาท์พุต (1960s) เนื่องจากความเร็วในการป้อนข้อมูลด้วยแป้นพิมพ์ (และแม้แต่การอ่านหน้าจอ) ของข้อมูลโดยผู้ปฏิบัติงานนั้นต่ำกว่าความเร็วในการประมวลผลข้อมูลนี้ด้วยคอมพิวเตอร์มาก การใช้คอมพิวเตอร์ในโหมด "พิเศษ" (โดยมีผู้ดำเนินการคนเดียว) อาจทำให้เวลาว่างของ ทรัพยากรคอมพิวเตอร์ราคาแพง

การแบ่งปันเวลาทำให้สามารถสร้างระบบ "ผู้ใช้หลายคน" ซึ่งหน่วยประมวลผลกลาง (ปกติ) หนึ่งหน่วย (ปกติ) และบล็อกของ RAM เชื่อมต่อกับเทอร์มินัลจำนวนมาก ในขณะเดียวกัน งานบางอย่าง (เช่น การป้อนหรือแก้ไขข้อมูลโดยผู้ปฏิบัติงาน) สามารถดำเนินการได้ในโหมดโต้ตอบ และงานอื่นๆ (เช่น การคำนวณจำนวนมหาศาล) ในโหมดแบทช์

การแบ่งแยกอำนาจ

การแพร่กระจายของระบบผู้ใช้หลายคนจำเป็นต้องแก้ปัญหาการแยกพลังงานซึ่งทำให้สามารถหลีกเลี่ยงความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนโปรแกรมปฏิบัติการหรือข้อมูลของโปรแกรมหนึ่งในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์โดยโปรแกรมอื่น (โดยเจตนาหรือโดยไม่ได้ตั้งใจ) ตลอดจนเปลี่ยนระบบเองด้วยโปรแกรมประยุกต์

การดำเนินการแยกพลังงานในระบบปฏิบัติการได้รับการสนับสนุนโดยนักพัฒนาโปรเซสเซอร์ที่เสนอสถาปัตยกรรมที่มีการทำงานของโปรเซสเซอร์สองโหมด - "ของจริง" (ซึ่งโปรแกรมปฏิบัติการสามารถใช้พื้นที่ที่อยู่ทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ได้) และ "ป้องกัน" (ใน ซึ่งความพร้อมใช้งานของพื้นที่แอดเดรสจะจำกัดตามช่วงที่จัดสรรเมื่อโปรแกรมเริ่มทำงาน)

ขนาดเวลาจริง

การใช้คอมพิวเตอร์สากลเพื่อควบคุมกระบวนการผลิตจำเป็นต้องมีการใช้งาน "เรียลไทม์" ("เรียลไทม์") - การซิงโครไนซ์การทำงานของโปรแกรมกับกระบวนการทางกายภาพภายนอก

การรวมฟังก์ชันเรียลไทม์ทำให้สามารถสร้างโซลูชันที่ให้บริการกระบวนการผลิตและแก้ปัญหางานอื่นๆ ได้พร้อมกัน (ในโหมดแบทช์และ/หรือในโหมดแบ่งเวลา)

ระบบไฟล์และโครงสร้าง

การเปลี่ยนสื่อการเข้าถึงตามลำดับทีละน้อย (เทปเจาะรู บัตรเจาะรู และเทปแม่เหล็ก) ด้วยไดรฟ์เข้าถึงโดยสุ่ม (บนดิสก์แม่เหล็ก)

ระบบไฟล์เป็นวิธีการจัดเก็บข้อมูลบนอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลภายนอก

ระบบปฏิบัติการที่มีอยู่

UNIX ระบบปฏิบัติการมาตรฐานและ POSIX

เนื่องจากความสามารถในการแข่งขันของการใช้งาน สถาปัตยกรรม UNIX ได้กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมโดยพฤตินัยก่อน จากนั้นจึงได้รับสถานะของมาตรฐานทางกฎหมาย - ISO / IEC 9945 (POSIX)

เฉพาะระบบที่สอดคล้องกับ Single UNIX Specification เท่านั้นที่มีสิทธิ์ใช้ชื่อ UNIX ระบบเหล่านี้ประกอบด้วย AIX, HP-UX, IRIX, Mac OS X, SCO OpenServer, Solaris, Tru64 และ z/OS

ระบบปฏิบัติการที่ทำตามหรือใช้มาตรฐาน POSIX จะเรียกว่า "ตรงตามมาตรฐาน POSIX" (คำว่า "เหมือน UNIX" หรือ "ตระกูล UNIX" เป็นคำที่ใช้กันทั่วไปมากกว่า แต่สิ่งนี้ขัดแย้งกับสถานะของเครื่องหมายการค้า "UNIX" ซึ่งเป็นเจ้าของโดย The Open Group consortium และสงวนไว้สำหรับการกำหนดเฉพาะสำหรับระบบปฏิบัติการตามมาตรฐานอย่างเคร่งครัด) การปฏิบัติตามมาตรฐานได้รับการรับรองโดยมีค่าธรรมเนียม ทำให้บางระบบไม่ผ่านกระบวนการ แต่ถือว่าเป็นไปตาม POSIX ต่อตัว

ระบบปฏิบัติการที่เหมือน UNIX รวมถึงระบบปฏิบัติการที่ใช้ UNIX เวอร์ชันล่าสุดที่ออกโดย Bell Labs (System V) จากการพัฒนาของ University of Berkeley (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD) โดยอิงจาก Solaris (OpenSolaris, BeleniX, Nexenta) เช่นเดียวกับลินุกซ์ พัฒนาโดยในแง่ของยูทิลิตี้และไลบรารีโดยโครงการ GNU และในแง่ของเคอร์เนลโดยชุมชนที่นำโดย Linus Torvalds

การกำหนดมาตรฐานของระบบปฏิบัติการมีเป้าหมายเพื่อลดความซับซ้อนในการเปลี่ยนระบบหรืออุปกรณ์ด้วยการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์หรือเครือข่าย และลดความซับซ้อนของการถ่ายโอนซอฟต์แวร์แอปพลิเคชัน (การปฏิบัติตามมาตรฐานอย่างเคร่งครัดแสดงถึงความเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์ของโปรแกรมในระดับซอร์สโค้ด เนื่องจาก สำหรับการทำโปรไฟล์ของมาตรฐานและการพัฒนา การเปลี่ยนแปลงบางอย่างยังคงจำเป็น แต่การย้ายโปรแกรมระหว่างระบบที่สอดคล้องกับ POSIX นั้นมีลำดับความสำคัญที่ถูกกว่าระหว่างระบบทางเลือก) รวมถึงความต่อเนื่องของประสบการณ์ผู้ใช้

ผลกระทบที่โดดเด่นที่สุดของการมีอยู่ของมาตรฐานนี้คือการเปิดตัวอินเทอร์เน็ตอย่างมีประสิทธิภาพในทศวรรษที่ 1990

สถาปัตยกรรมหลัง UNIX

ทีมงานที่สร้าง UNIX ได้พัฒนาแนวคิดของการรวมอ็อบเจกต์ของระบบปฏิบัติการ รวมทั้งกระบวนการและระบบ เครือข่าย และแอปพลิเคชันบริการอื่นๆ ในแนวคิด UNIX ดั้งเดิม "อุปกรณ์ก็เป็นไฟล์เช่นกัน" สร้างแนวคิดใหม่: "อะไรก็ได้ที่เป็นไฟล์ ". แนวคิดนี้กลายเป็นหนึ่งในหลักการสำคัญของระบบ Plan 9 (ชื่อนี้ยืมมาจากนิยายวิทยาศาสตร์ระทึกขวัญเรื่อง Plan 9 from Outer Space โดย Edward Wood Jr.) ซึ่งออกแบบมาเพื่อเอาชนะข้อบกพร่องด้านการออกแบบพื้นฐานของ UNIX และแทนที่ " ม้างาน" UNIX System V บนคอมพิวเตอร์ของเครือข่าย Bell Labs ในปี 1992

นอกเหนือจากการใช้งานวัตถุระบบทั้งหมดในรูปแบบของไฟล์และวางไว้ในพื้นที่เดียวและส่วนบุคคล (เนมสเปซ) สำหรับเทอร์มินัลเครือข่ายคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง โซลูชันสถาปัตยกรรม UNIX อื่น ๆ ได้รับการแก้ไข ตัวอย่างเช่นในแผน 9 ไม่มีแนวคิดของ "ผู้ใช้ระดับสูง" และด้วยเหตุนี้จึงไม่รวมการละเมิดระบอบความปลอดภัยใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการได้มาซึ่งสิทธิ์ของผู้ใช้ขั้นสูงในระบบอย่างผิดกฎหมาย เพื่อเป็นตัวแทน (จัดเก็บ แลกเปลี่ยน) ข้อมูล Rob Pike และ Ken Thompson ได้พัฒนาการเข้ารหัสสากล UTF-8 ซึ่งกลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยในปัจจุบัน ในการเข้าถึงไฟล์ จะใช้โปรโตคอลสากล 9P เดียว ซึ่งทำงานผ่านโปรโตคอลเครือข่าย (TCP หรือ UDP) ผ่านเครือข่าย ดังนั้นจึงไม่มีเครือข่ายสำหรับซอฟต์แวร์แอปพลิเคชัน - การเข้าถึงไฟล์ในเครื่องและระยะไกลจะเหมือนกัน 9P เป็นโปรโตคอลที่เน้นไบต์ ซึ่งแตกต่างจากโปรโตคอลอื่นที่คล้ายกันที่เน้นบล็อก นี่เป็นผลมาจากแนวคิด: เข้าถึงทีละไบต์ - ไปยังไฟล์รวมและไม่บล็อกโดยบล็อก - ไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากจากการพัฒนาเทคโนโลยี ในการควบคุมการเข้าถึงวัตถุ ไม่จำเป็นต้องมีโซลูชันอื่น ยกเว้นการควบคุมการเข้าถึงไฟล์ที่มีอยู่แล้วในระบบปฏิบัติการ แนวคิดระบบสตอเรจใหม่ช่วยให้ผู้ดูแลระบบไม่ต้องทำงานเบื้องหลังในการบำรุงรักษาไฟล์เก็บถาวรและระบบกำหนดเวอร์ชันไฟล์สมัยใหม่ที่คาดการณ์ไว้

ระบบปฏิบัติการที่สร้างจากหรือได้แรงบันดาลใจจาก UNIX เช่น ตระกูล BSD ทั้งหมดและระบบ GNU/Linux กำลังค่อยๆ นำแนวคิดใหม่ๆ จาก Bell Labs มาใช้ บางทีแนวคิดใหม่เหล่านี้อาจมีอนาคตที่ดีและเป็นที่ยอมรับของนักพัฒนาไอที

แนวคิดใหม่นี้ถูกใช้โดย Rob Pike ใน Inferno

ดูสิ่งนี้ด้วย

หมายเหตุ

วรรณกรรม

  • Gordeev A.V.ระบบปฏิบัติการ: หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย. - แก้ไขครั้งที่ 2 - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก. : ปีเตอร์ 2550 - 416 น. - ไอ 978-5-94723-632-3
  • เดนนิ่ง พี.เจ., บราวน์ อาร์.แอล.ระบบปฏิบัติการ // คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ - ม., 2529.
  • Irtegov D.V.ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับระบบปฏิบัติการ - แก้ไขครั้งที่ 2 - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก. : BHV-SPb, 2550 - ISBN 978-5-94157-695-1
  • Kernighan B.W. , Pike R.W. UNIX - Universal Programming Environment = สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม UNIX - ม., 2535.
  • โอลิเฟอร์ วี.จี., โอลิเฟอร์ เอ็น.เอ.ระบบปฏิบัติการเครือข่าย - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก. : ปีเตอร์ 2545 - 544 น. - ไอ 5-272-00120-6
  • สตอลลิงส์ ดับบลิวระบบปฏิบัติการ = ระบบปฏิบัติการ: ภายในและหลักการออกแบบ - ม.: วิลเลียมส์ 2547 - 848 น. - ไอ 0-1303-1999-6
  • Tanenbaum E.S.องค์กรคอมพิวเตอร์หลายระดับ = โครงสร้างองค์กรคอมพิวเตอร์ - M.: Mir, 1979. - 547 p.
  • Tanenbaum E.S.ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ = ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ - แก้ไขครั้งที่ 2 - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก. : ปีเตอร์ 2548 - 1,038 น. - ไอ 5-318-00299-4
  • Tanenbaum E. S. , Woodhull A. S.ระบบปฏิบัติการ การพัฒนาและการนำไปใช้ = ระบบปฏิบัติการ: การออกแบบและการนำไปใช้ - แก้ไขครั้งที่ 3 - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก. : ปีเตอร์ 2550 - 704 น. - ไอ 978-5-469-01403-4
  • แสดง ก.การออกแบบเชิงตรรกะของระบบปฏิบัติการ = การออกแบบเชิงตรรกะของระบบปฏิบัติการ - M.: Mir, 1981. - 360 p.
  • Raymond E.S.ศิลปะของการเขียนโปรแกรม UNIX = ศิลปะของการเขียนโปรแกรม UNIX - M.: Williams, 2005. - 544 p. - ไอ 5-8459-0791-8
  • มาร์ค จี โซเบล. UNIX System V. คู่มือปฏิบัติ. - แก้ไขครั้งที่ 3 - 2538.

ลิงค์

  • ระบบปฏิบัติการในไดเร็กทอรีลิงก์ Open Directory Project (dmoz)
  • Ostavnov M. E.ซอฟต์แวร์ฟรีที่โรงเรียน ซอฟต์แวร์ฟรีสำหรับโรงเรียน (2003).(ลิงค์ใช้งานไม่ได้ - เรื่องราว) สืบค้นเมื่อ 16 เมษายน 2553.


มีคำถามหรือไม่?

รายงานการพิมพ์ผิด

ข้อความที่จะส่งถึงบรรณาธิการของเรา: