Лекція №4 "Операційні системи"

Терміни і характеристики ОС

Функції ОС

Незалежно від розміру і складності ПК та операційної системи всі ОС виконують такі чотири базові функції:

• контролюють доступ до обладнання;

• здійснюють керування файлами і папками;

• забезпечують інтерфейс користувача;

• здійснюють керування застосунками.

Доступ до обладнання

Операційна система керує взаємодією між застосунками та устаткуванням. Для забезпечення доступу до кожного компонента обладнання та зв'язку з ним ОС використовує спеціальну програму, яка називається драйвер пристрою. Під час додавання компонента обладнання ОС знаходить і встановлює відповідний драйвер пристрою. Призначення системних ресурсів і установка драйверів виконуються за методом самонастроювання (plug-and-play). Потім операційна система виконує настройку пристрою та оновлює реєстр − базу даних, у якій містяться всі відомості про комп'ютер.

Якщо ОС не вдається виявити драйвер, його можна встановити або вручну, або використовуючи доданий до пристрою носій, або з веб-сайту виробника компонента.

Керування файлами і папками

Для зберігання даних ОС створює файлову структуру на жорсткому диску. Файл представляє собою блок взаємозв'язаних даних, якому присвоюється одне ім'я та який обробляється як одна одиниця. Програми та файли даних об'єднуються в каталог. Файли та каталоги упорядковані так, щоб їх можна було легко витягувати і використовувати. Одні каталоги можуть бути поміщені в інші. Вкладені каталоги називають підкаталогами. В операційних системах Windows каталоги називають папками, а підкаталоги − підпапками.

Інтерфейс користувача

ОС дозволяє користувачеві взаємодіяти з програмним забезпеченням та обладнанням. Операційна система включає в себе два типи інтерфейсу користувача:

• інтерфейс командного рядка (CLI) - користувач вводить команди в командний рядок, як показано на рисунку 1;

• графічний інтерфейс користувача (GUI) - користувач взаємодіє з системою за допомогою меню і значків, як показано на рисунку 2.

Керування застосунками

ОС знаходить застосунки і завантажує їх в оперативну пам'ять (ОЗП) комп'ютера. Застосунки являють собою комп'ютерні програми, наприклад текстові редактори, бази даних, електронні таблиці та ігри. ОС виділяє доступні системні ресурси для запуску застосунків.

Щоб новий застосунок був сумісний з операційною системою, програмісти використовують низку угод, які називаються інтерфейсами програмування застосунків (API). Інтерфейс API забезпечує програмам узгоджений і надійний доступ до ресурсів, керованим операційною системою. Ось кілька прикладів інтерфейсів API:

• відкрита графічна бібліотека (OpenGL) - незалежна від платформи стандартна специфікація для мультимедійної графіки;

• DirectX - набір інтерфейсів API для вирішення завдань програмування мультимедіа для Microsoft Windows;

• інтерфейс Windows API - дозволяє застосункам попередніх версій Windows працювати на більш нових версіях;

• інтерфейси Java API - набір інтерфейсів API, пов'язаних з розробленням програм на Java.

Архітектура процесора

Типи операційних систем

Сьогодні на ринку ПЗ найчастіше використовуються настільні операційні системи, які можна розділити на три групи: Microsoft Windows, Apple Mac OS і Linux.

На сьогоднішній день Windows − одна з найбільш популярних операційних систем. ОС Windows доступна в наступних версіях:

2009: Windows 7

У Windows 7 представлені нові способи роботи з вікнами (наприклад, Snap, Peek і Shake), завдяки яким управління комп'ютером стало більш зручним і захоплюючим В цій операційній системі вперше використовується сенсорна технологія Windows Touch, що дозволяє переглядати веб-сторінки, перегортати фотографії та відкривати файли і папки на комп'ютері з сенсорним екраном.

*до офіційного виходу бета-версія Windows 7 була протестована 8 мільйонами користувачів по всьому світу

2012: Windows 8
Windows 8 — це Windows, переосмислена з технологічної точки зору для більш зручного взаємодії з користувачем. Вона використовується як на планшетах для розваги, так і на повнофункціональних комп'ютерах, призначених для вирішення складних завдань. У цій операційній системі представлений абсолютно новий інтерфейс, зручний як для сенсорного управління, так і управління за допомогою клавіатури і миші. Windows 8 також включає удосконалення знайомого робочого столу Windows з новою панеллю завдань і оптимізованим управлінням файлами. Для зручного спілкування з людьми, переходу до файлів, додатків і веб-сайтам в Windows 8 передбачені спеціальні плитки на початковому екрані. Головна увага приділяється додаткам. Можна прямо з початкового екрану перейти до Магазину Windows, щоб завантажити нові програми.
Разом з Windows 8 Майкрософт також випустила операційну систему Windows RT, яка працює на деяких планшетах і комп'ютерах. Windows RT призначена для тонких пристроїв з тривалим часом автономної роботи і дозволяє запускати додатки виключно з Магазину Windows. Вона поставляється також з вбудованою версією набору Office, оптимізованої для сенсорних екранів.

*досвідчені користувачі відзначать, що в Windows 8 виявлення та виправлення помилок файлової системи стало більш прозорим і менш нав'язливим

2014: Windows 10
Сьогодні для завантаження стала доступна нова версія Windows під номером 10. З'явилося в Windows 10 універсальне вікно додатків, а значить ви зможете запускати як стандартні програми так і нові універсальні у власному вікні на робочому столі, це теж зручно насправді. Функція Snap має тепер трохи нові можливості, наприклад вона дозволяє відкривати до 4 додатків на екрані відразу, дана ОС з легкістю допоможе вам використовувати незайняте простір на екрані монітора.
Windows 10 може створювати потрібну вам кількість робочих столів, там ви легко розмістите вікна додатків, а після між цими столами можна спритно і красиво перемикатися. Зверніть увагу на панель задач, там можна знайти кнопку під назвою "Task View" - натискаємо і бачимо на робочому столі в мініатюрному вигляді вікна всіх запущених додатків, після з ними можна працювати без проблем, зручно!
Системні вимоги простенькі, потрібен процесор 1 ГГц або вище, якщо у вас 32-бітна система то 1 ГБ пам'яті, якщо 64-бітна то 2 ГБ, на жорсткому диску треба або 16 або 20 ГБ залежно від розрядності, відеокарта повинна підтримувати DirectX 9 , в цілому як і писав вище, все просто і майже кожен може встановити її і вже почати тестувати.

ОС Apple Mac

Комп'ютери Apple мають частково закриту архітектуру і працюють під керуванням операційної системи Mac OS. Розроблена Mac OS − зручна для користувача операційна система з графічним інтерфейсом. Поточні версії Mac OS засновані на переробленій версії ОС UNIX.

ОС Linux

ОС Linux створена на базі ОС UNIX − однієї з перших операційних систем, розробленої в кінці 60-х років минулого століття. ОС Linux була розроблена Линусом Торвальдсом у 1991 році як операційна система з відкритим вихідним кодом. Програми з відкритим вихідним кодом дозволяють користувачам безкоштовно завантажувати і змінювати вихідний код, а розробникам − скоротити витрати порівнянно з іншими операційними системами.

Детальніше: Статистика операційних систем за квітень 2016 року

Мережеві ОС

Мережеві операційні системи містять додаткові функції, що забезпечують збільшення функціональних можливостей і керованості в середовищі мережі. Особливості мережної ОС: 

• запуск застосунків, що розраховані на багато користувачів;
• підтримка декількох користувачів;
• підвищена безпека порівнянно з настільними операційними системами.

Мережна ОС забезпечує комп'ютерам доступ до мережних ресурсів, включаючи: серверні додатки (наприклад, спільно використовувані бази даних); централізоване сховище даних; централізоване сховище облікових записів користувачів і ресурсів мережі; мережну чергу друку; надлишкові системи зберігання даних, такі як RAID і резервні копії.

Приклади мережних операційних систем: Windows Server; Red Hat Linux; Mac OS X Server.

 Windows Server 2016

Серверна операційна система компанії Microsoft. Вона належить до сім’ї операційний систем Windows NT і розбляється паралельно із Windows 10. Перша прев’ю версія (Technical Preview) з’явилася 1 жовтня 2014 року разом із першою прев’ю версією System Center.

Microsoft Windows Server 2016 - це хмарна ОС, яка підтримує поточні робочі навантаження і включає в себе передові технології, щоб спростити перехід в хмару, коли ви будете до цього готові. Вона забезпечує новий рівень безпеки, а також використовує інноваційні підходи на базі Azure для додатків та інфраструктури.

 Mac OS X Server 5

Користувачі iOS можуть відкривати, редагувати і зберігати документи в macOS Server. Будь-яка точка доступу може використовуватися для передачі документів на Mac, PC і в такі додатки на iPhone або iPad, як Pages. Caching Server в macOS Server допомагає підвищити швидкість завантаження особистих даних з iCloud, включаючи фотографії та iCloud Drive. А Менеджер профілів полегшує управління новими функціями в iOS і macOS.

 Red Hat Enterprise Linux

Red Hat Enterprise Linux (часто скорочується до RHEL) — дистрибутив Linux виробництва компанії Red Hat, орієнтований на комерційний ринок, включно з мейнфреймами. Red Hat здійснює підтримку кожної версії RHEL протягом 7 років з моменту її виходу. Уся офіційна підтримка Red Hat, і всі курси навчання та видача сертифікатів для розгортання апаратного та програмного забезпечення — Red Hat Certified Technician (RHCT), Red Hat Certified Engineer (RHCE), Red Hat Certified Security Specialist (RHCSS) та Red Hat Certified Architect (RHCA) складають основу платформи Red Hat Enterprise Linux.

Нові версії RHEL виходять кожні 18-24 місяці. Коли Red Hat випускає нову версію RHEL, клієнти можуть оновити свою систему до новішої версії без додаткової плати, якщо термін дії їхньої підписки ще не закінчився.

Мобільні ОС

На відміну від операційних систем на ПК, які добре відомі користувачам (Microsoft Windows, Linux, Mac OS), на комунікаторах конкуренція значно жвавіша та цікавіша.

Серед основних груп мобільних операційних систем можна виділити такі:
- Windows Mobile від Microsoft Corp.
- Symbian від Symbian Foundation, контрольним пакетом якої володіє Nokia
- Системи на базі Linux - Google Android, Palm webOS, Access Linux Platform, Nokia Maemo тощо
- Брендові розробки - самостійні розробки від виробників телефонів (iPhone OS, Palm OS, BlackBerry ОS, Samsung Bada)

Будь-яка операційна система є лише програмним фундаментом для мобільного телефону, який може змінюватись за рахунок брендових додатків та віджетів. Віджет - це стандартизований графічний компонент, з яким взаємодіє користувач.

Цікава інформація: Екзотичні операційні системи для смартфонів