29. 10.2017

บล็อกของ Dmitry Vassiyarov

ระบบปฏิบัติการบนคอมพิวเตอร์คืออะไร - สั้น ๆ และตรงประเด็น

สวัสดีทุกคน.

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าระบบปฏิบัติการคืออะไรบนคอมพิวเตอร์? หากไม่มีอยู่จริง เราก็จะไม่สามารถใช้ฮาร์ดแวร์ได้เลย ฉันเสนอให้พิจารณาส่วนประกอบพีซีที่สำคัญเช่นนี้ให้ละเอียดยิ่งขึ้น

ในบทความนี้ คุณจะได้พบกับไม่เพียงแต่คำอธิบายว่า OS คืออะไร แต่ยังได้เรียนรู้เกี่ยวกับฟังก์ชันต่างๆ ของมัน ประวัติความเป็นมา (มีไม่มาก คุณจะไม่เบื่อ) รวมถึงความหลากหลายของระบบปฏิบัติการและ คุณสมบัติของพวกเขา

การวิเคราะห์แนวคิด

ระบบปฏิบัติการเป็นตัวกลางระหว่างฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ในด้านหนึ่งและซอฟต์แวร์อีกด้านหนึ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันเป็นเครื่องมือควบคุมคอมพิวเตอร์ ด้วยความช่วยเหลือนี้ เขาเข้าใจงานที่คุณตั้งไว้ให้เขาและวิธีปฏิบัติภารกิจเหล่านั้น

ระบบปฏิบัติการถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำภายนอกของคอมพิวเตอร์ - บนฮาร์ดไดรฟ์หรือบน . เมื่อคุณสตาร์ทฮาร์ดแวร์ ฮาร์ดแวร์จะอ่านจากหน่วยความจำของฮาร์ดไดรฟ์และวางไว้บางส่วนใน RAM

คุณสมบัติที่สำคัญ

เกณฑ์หลักของระบบปฏิบัติการสมัยใหม่:

• พวกเขาใช้นั่นคือพวกเขามีกลไกที่เป็นสากลในการเข้าถึงข้อมูล
• เป็นผู้ใช้หลายคน - คุณสามารถสร้างโปรไฟล์ได้หลายโปรไฟล์สำหรับบุคคลอื่นบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว
• มัลติทาสกิ้ง - เข้าใจวิธีแบ่งเวลาเพื่อทำงานที่คุณตั้งไว้ให้สำเร็จ

องค์ประกอบหลัก

เพื่อให้ระบบสามารถแยกอำนาจและประมวลผลงานจำนวนมากได้ จึงได้มีการสร้างลำดับชั้นของสิทธิ์พิเศษขึ้นในส่วนประกอบหลัก บทบาทของพวกเขาคือ:

• เคอร์เนลมีหน้าที่รับผิดชอบในการดำเนินกระบวนการโดยกระจายทรัพยากรระบบให้กับกระบวนการเหล่านั้น
• ไดรเวอร์อุปกรณ์คือโปรแกรมที่ช่วยให้ระบบจดจำอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนคอมพิวเตอร์และทำงานร่วมกับอุปกรณ์เหล่านั้นได้
• เครือข่ายและระบบย่อยไฟล์
• ไลบรารีระบบคือชุดของโปรแกรมที่มีส่วนร่วมในการปฏิบัติงานด้วย
• เชลล์พร้อมยูทิลิตี้ (หรือที่เรียกว่าส่วนต่อประสานกราฟิก) คือส่วนต่อประสานกับชุดแอปพลิเคชันในตัวบางชุด

ฟังก์ชั่น

วัตถุประสงค์ของระบบปฏิบัติการมีดังนี้:

• การดำเนินการร้องขอซอฟต์แวร์ ซึ่งรวมถึงการเริ่มและการหยุดข้อมูล การป้อนข้อมูล/เอาท์พุต ฯลฯ
• ให้การเข้าถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงตามมาตรฐานที่กำหนด (แป้นพิมพ์ เมาส์ เครื่องพิมพ์ ฯลฯ)
• การจัดการหน่วยความจำ
• จัดระเบียบการเข้าถึงข้อมูลตามระบบไฟล์ที่ติดตั้งซึ่งอยู่ในฮาร์ดไดรฟ์ ออปติคัลไดรฟ์ทั่วไป และแฟลชไดรฟ์
• การจัดหาอินเทอร์เฟซนั่นคือคุณสามารถควบคุมฮาร์ดแวร์และไม่เห็นกระบวนการที่ซับซ้อนทั้งหมดที่เกิดขึ้น
• การจัดสรรทรัพยากรเพื่อทำงานให้เสร็จสิ้น
• ปกป้องระบบของคุณจากการแฮ็กโดยใช้ไฟร์วอลล์ในตัว

โดยปกติแล้ว นี่ไม่ใช่รายการฟังก์ชันทั้งหมด แต่ฉันคิดว่านี่เพียงพอที่จะเข้าใจถึงความสำคัญและความซับซ้อนของระบบปฏิบัติการ

พันธุ์

ตอนนี้เรามาดูประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่ผู้ใช้กันดีกว่า ลองดูที่แต่ละคนแยกกัน

หน้าต่าง

Microsoft เปิดตัวระบบแรกในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ผลิตภัณฑ์ของบริษัท เช่น XP (2001), 7 (2009) และ 10 (2015) ได้รับการยอมรับมากที่สุด

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่ Windows ครองตำแหน่งผู้นำอย่างมั่นคงโดยได้รับเลือกจากผู้ใช้ส่วนใหญ่ ความนิยมอธิบายได้จากข้อดีดังต่อไปนี้:

• รองรับอุปกรณ์หลากหลายประเภทที่รวมอยู่ในฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์
• ติดตั้งง่าย กำหนดค่า และใช้งาน
• ซอฟต์แวร์ที่หลากหลาย - โปรแกรมส่วนใหญ่เขียนขึ้นสำหรับระบบนี้

โดยหลักการแล้ว คุณน่าจะรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับ Windows โดยไม่มีฉัน และยิ่งกว่านั้นฉันไม่สงสัยเลย แต่เราจำเป็นต้องขยายขอบเขตความรู้ของเราใช่ไหม? - อ่านต่อและเรียนรู้ว่าระบบปฏิบัติการบนคอมพิวเตอร์ (หรือถูกต้องกว่าสำหรับคอมพิวเตอร์) ที่เรียกว่า “Mac” คืออะไร

แมค โอเอส เอ็กซ์

Apple เป็นคนแรกที่คิดระบบปฏิบัติการที่มีอินเทอร์เฟซแบบกราฟิก เปิดตัวในปี 1984 ก่อนหน้านี้ การคำนวณบนคอมพิวเตอร์สามารถทำได้โดยใช้บรรทัดคำสั่งเท่านั้น

ปัจจุบัน Mac OS กำลังได้รับความนิยมแต่ยังไม่ถึงระดับที่ Windows ครอบครอง ความจริงก็คืออันแรกติดตั้งเฉพาะในผลิตภัณฑ์ "Apple" ซึ่งไม่ถูก ในขณะที่อันที่สองทำงานได้อย่างอิสระบนฮาร์ดแวร์จากผู้ผลิตหลายราย

อย่างไรก็ตาม "Mac" ก็มีจุดแข็งของตัวเอง ซึ่งต้องขอบคุณที่รวบรวมกลุ่มผู้รอบรู้ไว้รอบตัว:

• ความน่าเชื่อถือของการดำเนินงาน
• การป้องกันไวรัสที่เชื่อถือได้
• อินเทอร์เฟซอยู่ในรูปแบบ "ไม่มีอะไรพิเศษ"

ลินุกซ์

ระบบนี้ปรากฏในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ตามคำแนะนำของ Linus Torvalds นักศึกษาจากมหาวิทยาลัยเฮลซิงกิ ซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามนั้น ได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของ Unix ซึ่งเป็นกลุ่มระบบมัลติทาสก์ที่มีผู้ใช้หลายคนซึ่งก่อให้เกิดการพัฒนาระบบปฏิบัติการโดยรวม

อย่างไรก็ตาม Mac OS สามารถเรียกว่า Unix ได้ แต่ก็ยังไม่คล้ายกับ Linux คุณสมบัติที่โดดเด่นของอย่างหลังคือโค้ดโอเพ่นซอร์สนั่นคือใครๆ ก็สามารถเปลี่ยนแปลงและแจกจ่ายได้

ระบบปฏิบัติการตระกูลนี้แต่ละเวอร์ชันมีอินเทอร์เฟซของตัวเอง (ฉันเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้เล็กน้อย) สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือ Ubuntu, Mint และ Fedora ในสามประการที่ฉันอ้างถึง Linux ได้รับความนิยมน้อยที่สุด แต่ก็ยังพบผู้ใช้ "ของมัน" ไหนล่ะ?

• ระบบนี้ฟรี
• โปรแกรมทั้งหมดอยู่ในที่เดียว
• มีไวรัสน้อยมากที่ออกแบบมาสำหรับระบบปฏิบัติการนี้

อย่างไรก็ตามในปี 2560 เพื่อนร่วมชาติของเราได้นำเสนอระบบปฏิบัติการของตนเองที่เรียกว่า "Axis" ซึ่งพวกเขาต้องการแทนที่ Windows เก่าที่ดีบนคอมพิวเตอร์ของสถาบันของรัฐ มันถูกสร้างขึ้นบนเคอร์เนล Linux แต่แตกต่างจากระบบนี้ในแพ็คเกจซอฟต์แวร์

ลองนึกดูว่ารัสเซียจะมีระบบปฏิบัติการอย่างเป็นทางการของตัวเอง :)

โดยวิธีการที่เราก็มี เอลบรุสแต่นี่เป็นสัตว์ร้ายที่ค่อนข้างหายาก และคุณไม่สามารถติดตั้งลงในคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้

เราสามารถพูดคุยกันเป็นเวลานานเกี่ยวกับระบบปฏิบัติการบนคอมพิวเตอร์ แต่ฉันไม่กล้าสละเวลาของคุณอีกต่อไป

มาที่นี่อีกครั้ง

ระบบปฏิบัติการ: วัตถุประสงค์และหน้าที่หลัก

แนวคิดระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการ (OS) คือชุดของโปรแกรมที่รับรองการทำงานร่วมกันของส่วนฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ทั้งหมดของคอมพิวเตอร์ระหว่างกัน และการทำงานร่วมกันระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์

ระบบปฏิบัติการรับประกันการทำงานแบบองค์รวมของส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ทั้งหมด และยังให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงความสามารถด้านฮาร์ดแวร์ของคอมพิวเตอร์ได้ ระบบปฏิบัติการเป็นองค์ประกอบพื้นฐานและจำเป็นของซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ หากไม่มีระบบดังกล่าว คอมพิวเตอร์ก็ไม่สามารถทำงานได้ตามหลักการ

องค์ประกอบของระบบปฏิบัติการ

โครงสร้าง OS ประกอบด้วยโมดูลต่อไปนี้:

โมดูลฐาน (เคอร์เนล OS)- จัดการการทำงานของโปรแกรมและระบบไฟล์ให้การเข้าถึงและการแลกเปลี่ยนไฟล์ระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วง

ต.อี แปลคำสั่งจากภาษาโปรแกรมเป็นภาษา “รหัสเครื่อง” ที่คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้

โปรเซสเซอร์คำสั่ง- ถอดรหัสและดำเนินการคำสั่งผู้ใช้ที่ได้รับผ่านแป้นพิมพ์เป็นหลัก

ต.อี ถามผู้ใช้เกี่ยวกับคำสั่งและดำเนินการ ผู้ใช้สามารถให้คำสั่งเพื่อดำเนินการบางอย่างกับไฟล์ได้ (การคัดลอก การลบ การเปลี่ยนชื่อ) คำสั่งในการพิมพ์เอกสาร เป็นต้น

ไดรเวอร์อุปกรณ์ต่อพ่วง- ซอฟต์แวร์ช่วยให้มั่นใจถึงความสอดคล้องระหว่างการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้และโปรเซสเซอร์ (อุปกรณ์ต่อพ่วงแต่ละชิ้นจะประมวลผลข้อมูลที่แตกต่างกันและในจังหวะที่แตกต่างกัน)

ต.อี โปรแกรมพิเศษที่ให้การควบคุมการทำงานของอุปกรณ์และการประสานงานการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์อื่น อุปกรณ์แต่ละชิ้นมีไดรเวอร์ของตัวเอง

โปรแกรมบริการเพิ่มเติม(ยูทิลิตี้) - ทำให้กระบวนการสื่อสารระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์สะดวกและหลากหลาย

เหล่านั้น.โปรแกรมดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถดูแลรักษาดิสก์ ดำเนินการกับไฟล์ ทำงานในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ฯลฯ

วัตถุประสงค์ของระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหางานต่อไปนี้:

การบำรุงรักษาฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์

การสร้างสภาพแวดล้อมการทำงานและส่วนต่อประสานกับผู้ใช้

การดำเนินการคำสั่งผู้ใช้และคำสั่งโปรแกรม

การจัดระบบการรับเข้า/ส่งออก การจัดเก็บข้อมูลและ

การจัดการไฟล์และข้อมูล

ตามคำจำกัดความ งานทั้งหมดที่แก้ไขโดยระบบปฏิบัติการสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม:

มอบเครื่องเสมือนแบบขยาย (เช่น ไม่มีอยู่จริง) แก่ผู้ใช้หรือโปรแกรมเมอร์ แทนที่จะให้ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์จริง ซึ่งสะดวกกว่าในการทำงานและเขียนโปรแกรมได้ง่ายกว่า

เพิ่มประสิทธิภาพการใช้คอมพิวเตอร์โดยการจัดการทรัพยากรอย่างมีเหตุผลตามเกณฑ์บางประการ

คุณสมบัติระบบปฏิบัติการ

ฟังก์ชั่นหลัก:

ดำเนินการตามคำขอของโปรแกรม การกระทำที่ค่อนข้างพื้นฐาน (ระดับต่ำ) ที่พบได้ทั่วไปในโปรแกรมส่วนใหญ่และมักพบในโปรแกรมเกือบทั้งหมด (อินพุตและเอาต์พุตข้อมูล การเริ่มและหยุดโปรแกรมอื่น การจัดสรรและเพิ่มหน่วยความจำเพิ่มเติม ฯลฯ .)

การเข้าถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงตามมาตรฐาน (อุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต)

การจัดการ RAM (การกระจายระหว่างกระบวนการ, การจัดระเบียบหน่วยความจำเสมือน)

การควบคุมการเข้าถึงข้อมูลบนสื่อที่ไม่ลบเลือน (เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ ออปติคัลดิสก์ ฯลฯ) ซึ่งจัดอยู่ในระบบไฟล์เฉพาะ

จัดให้มีส่วนติดต่อผู้ใช้

การทำงานของเครือข่าย รองรับสแต็กโปรโตคอลเครือข่าย

ฟังก์ชั่นเพิ่มเติม:

การดำเนินงานแบบขนานหรือหลอกแบบขนาน (มัลติทาสกิ้ง)

การกระจายทรัพยากรระบบคอมพิวเตอร์ระหว่างกระบวนการอย่างมีประสิทธิภาพ

ความแตกต่างของการเข้าถึงกระบวนการต่างๆ ไปยังทรัพยากร

การจัดระบบคอมพิวเตอร์ที่เชื่อถือได้ (การที่กระบวนการประมวลผลหนึ่งไม่สามารถมีอิทธิพลต่อการคำนวณในกระบวนการอื่นโดยเจตนาหรือผิดพลาด) ขึ้นอยู่กับการกำหนดขอบเขตการเข้าถึงทรัพยากร

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการ: การแลกเปลี่ยนข้อมูล การซิงโครไนซ์ซึ่งกันและกัน

การปกป้องระบบเองตลอดจนข้อมูลและโปรแกรมของผู้ใช้จากการกระทำของผู้ใช้ (ที่เป็นอันตรายหรือไม่ทราบ) หรือแอปพลิเคชัน

โหมดการทำงานแบบผู้ใช้หลายคนและการแยกสิทธิ์การเข้าถึง

วิวัฒนาการของระบบปฏิบัติการและแนวคิดพื้นฐาน

ระบบปฏิบัติการรุ่นก่อนควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นโปรแกรมอรรถประโยชน์ (บูตโหลดเดอร์และมอนิเตอร์) รวมถึงไลบรารีของรูทีนที่ใช้บ่อยซึ่งเริ่มได้รับการพัฒนาพร้อมกับการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์สากล รุ่นที่ 1(ปลายทศวรรษที่ 1940) ยูทิลิตี้ลดการดำเนินการทางกายภาพของอุปกรณ์ของผู้ปฏิบัติงานให้เหลือน้อยที่สุด และไลบรารีทำให้สามารถหลีกเลี่ยงการตั้งโปรแกรมซ้ำของการกระทำเดียวกันได้ (การดำเนินการ I/O การคำนวณฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ ฯลฯ)

ในช่วงทศวรรษที่ 1950 และ 60 แนวคิดหลักที่กำหนดการทำงานของระบบปฏิบัติการได้ถูกสร้างและนำไปใช้: โหมดแบตช์, การแบ่งปันเวลาและมัลติทาสกิ้ง, การแยกอำนาจ, เรียลไทม์, โครงสร้างไฟล์และระบบไฟล์

ผู้ใช้คอมพิวเตอร์มือใหม่มักจะมีคำถามมากมายที่ต้องตอบในรูปแบบที่เข้าใจและเข้าถึงได้มากที่สุด หนึ่งในนั้นคือ: "ระบบปฏิบัติการคืออะไร" มาดูกันดีกว่า

มันคืออะไรและมีจุดประสงค์อะไร?

เป็นเชลล์พิเศษที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมคอมพิวเตอร์ รันโปรแกรม รับประกันการปกป้องข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ และทำหน้าที่บริการต่างๆ ตามคำขอจากโปรแกรมและผู้ใช้ โปรแกรมใดก็ได้ที่สามารถใช้บริการได้ ดังนั้นงานจึงสามารถดำเนินการได้ภายใต้การควบคุมของระบบปฏิบัติการเฉพาะเท่านั้น หากตรงตามเงื่อนไขนี้เท่านั้นจึงจะสามารถนับการทำงานที่ประสานกันของคอมพิวเตอร์ได้

ชิ้นส่วนที่จำเป็นรวมอยู่ด้วยดังต่อไปนี้:

เคอร์เนลซึ่งเป็นตัวแปลคำสั่งนั่นคือตัวแปลชนิดหนึ่งที่ถ่ายโอนคำขอจากผู้ใช้หรือโปรแกรมไปเป็นรูปแบบที่เข้าใจได้สำหรับส่วนประกอบทางกายภาพของคอมพิวเตอร์

ส่วนประกอบซอฟต์แวร์เฉพาะทางที่มุ่งจัดการอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่รวมอยู่ในคอมพิวเตอร์ มักเรียกว่าไดรเวอร์

นั่นคือเชลล์ที่สะดวกสบายในการสื่อสารขั้นพื้นฐาน

ระบบปฏิบัติการคืออะไร และประกอบด้วยอะไรบ้าง

ระบบปฏิบัติการเป็นระบบที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นจากโปรแกรมที่เชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดระเบียบการโต้ตอบที่สะดวกระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์ รวมถึงการรันโปรแกรมอื่น ๆ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าการติดตั้งระบบปฏิบัติการที่สองสามารถทำได้บนระบบปฏิบัติการอื่นเท่านั้น เนื่องจากแต่ละระบบมีโมดูลและส่วนประกอบของตัวเอง คุณสามารถพิจารณาได้ว่าส่วนประกอบใดประกอบด้วยส่วนประกอบและโมดูลที่เฉพาะเจาะจงมาก:

เคอร์เนลของระบบหรือโมดูลฐานได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการการทำงานของโปรแกรมและระบบไฟล์ทำให้เข้าถึงได้สะดวกตลอดจนการแลกเปลี่ยนไฟล์ระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วง

ตัวประมวลผลคำสั่งได้รับการออกแบบมาเพื่อถอดรหัสและดำเนินการคำสั่งของผู้ใช้ซึ่งโดยปกติจะได้รับผ่านแป้นพิมพ์

ไดรเวอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์และโปรเซสเซอร์มีความสอดคล้องกัน มีความจำเป็นเนื่องจากอุปกรณ์ต่อพ่วงแต่ละเครื่องประมวลผลข้อมูลแตกต่างกันและด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน

ยูทิลิตี้ซึ่งเป็นโปรแกรมบริการเพิ่มเติมที่ทำให้กระบวนการสื่อสารกับผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์มีความหลากหลายและสะดวกที่สุด

หากทุกอย่างชัดเจนไม่มากก็น้อยเกี่ยวกับระบบปฏิบัติการ คุณสามารถพิจารณาปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการโหลดระบบปฏิบัติการได้ ไฟล์ที่รวมอยู่ในระบบปฏิบัติการจะถูกจัดเก็บไว้ในดิสก์ เป็นที่ทราบกันดีว่าในการรันโปรแกรมนั้นจะต้องอยู่ใน RAM ขั้นแรก จะต้องเรียกใช้โปรแกรมบูต ซึ่งไม่ได้อยู่ใน RAM ในตอนแรก และมีทางออก - ระบบปฏิบัติการถูกโหลดเข้าสู่ RAM ทีละขั้นตอน

ส่วนแรกของระบบจะโหลดจากตำแหน่งที่มีโปรแกรมทดสอบแหล่งจ่ายไฟของพีซีทั้งหมด โดยจะดำเนินการทันทีหลังจากกระแสพัลส์แรกมาถึง ในเวลาเดียวกันโปรแกรมบูตจะเปิดตัวบนเซกเตอร์เริ่มต้นของดิสก์โดยเข้าควบคุม แอปพลิเคชั่นนี้ค้นหาโมดูลระบบปฏิบัติการพื้นฐานแล้วส่งการควบคุมไปยังโมดูลนั้น bootloader จากโมดูลฐานค้นหาส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งหมดและโหลดลงใน RAM เมื่อระบบปฏิบัติการถูกโหลด การควบคุมจะถูกถ่ายโอนไปยังตัวประมวลผลคำสั่ง หลังจากนั้นผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับระบบได้ อย่างไรก็ตาม ระบบปฏิบัติการมือถือทำงานบนหลักการที่คล้ายกัน โดยมีการปรับเปลี่ยนบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะของอุปกรณ์

หลักการนี้ใช้กับระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ทั้งหมดอย่างแน่นอน

ขอให้เป็นวันที่ดี ผู้ใช้ที่รัก ในหน้านี้เราจะพูดถึงหัวข้อต่างๆ เช่น: วัตถุประสงค์และหน้าที่หลักของระบบปฏิบัติการ องค์ประกอบของระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการ (OS)เป็นชุดโปรแกรมระบบที่เชื่อมต่อถึงกันสำหรับจัดระเบียบการโต้ตอบของผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์และรันโปรแกรมอื่น ๆ ทั้งหมด ระบบปฏิบัติการเป็นของซอฟต์แวร์ระบบและเป็นส่วนหลัก ระบบปฏิบัติการ: MS DOS 7.0, Windows Vista Business, Windows 2008 Server, OS/2, UNIX, Linux

ฟังก์ชั่นระบบปฏิบัติการหลัก:

• การจัดการอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (ทรัพยากร) ได้แก่ การทำงานร่วมกันของฮาร์ดแวร์พีซีทั้งหมด: การเข้าถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงตามมาตรฐาน การจัดการ RAM ฯลฯ
• การจัดการกระบวนการ เช่น การทำงานของโปรแกรมและการโต้ตอบกับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์
• ควบคุมการเข้าถึงข้อมูลบนสื่อที่ไม่ลบเลือน (เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ ซีดีรอม ฯลฯ) โดยปกติจะใช้ระบบไฟล์
• รักษาโครงสร้างไฟล์
• ส่วนติดต่อผู้ใช้เช่น บทสนทนากับผู้ใช้

ฟังก์ชั่นเพิ่มเติม:

• การดำเนินงานแบบขนานหรือหลอกขนาน (มัลติทาสกิ้ง)
• ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระบวนการ: การแลกเปลี่ยนข้อมูล การซิงโครไนซ์ซึ่งกันและกัน
• การปกป้องระบบเองตลอดจนข้อมูลผู้ใช้และโปรแกรมจากการกระทำที่เป็นอันตรายของผู้ใช้หรือแอปพลิเคชัน
• ความแตกต่างของสิทธิ์การเข้าถึงและโหมดการทำงานของผู้ใช้หลายคน (การรับรองความถูกต้อง, การอนุญาต)

องค์ประกอบของระบบปฏิบัติการ

โดยทั่วไปแล้วองค์ประกอบ ระบบปฏิบัติการรวมถึงโมดูลต่อไปนี้:

• โมดูลซอฟต์แวร์ที่จัดการระบบไฟล์
• ตัวประมวลผลคำสั่งที่ดำเนินการคำสั่งของผู้ใช้
• ไดรเวอร์อุปกรณ์
• โมดูลซอฟต์แวร์ที่ให้อินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิก
• โปรแกรมบริการ
• ระบบอ้างอิง

ไดรเวอร์อุปกรณ์(ไดรเวอร์อุปกรณ์) เป็นโปรแกรมพิเศษที่ให้การควบคุมการทำงานของอุปกรณ์และการประสานการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์อื่น

ตัวประมวลผลคำสั่ง(ตัวประมวลผลคำสั่ง) - โปรแกรมพิเศษที่ร้องขอคำสั่งจากผู้ใช้และดำเนินการ (ตัวแปลโปรแกรม)

ล่ามคำสั่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการโหลดแอปพลิเคชันและจัดการการไหลของข้อมูลระหว่างแอปพลิเคชัน

เพื่อให้การทำงานของผู้ใช้ง่ายขึ้น ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่จึงมีโมดูลซอฟต์แวร์ที่ให้อินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิก
กระบวนการใช้งานคอมพิวเตอร์ในแง่หนึ่งนั้นมาจากการแลกเปลี่ยนไฟล์ระหว่างอุปกรณ์ ระบบปฏิบัติการมีโมดูลซอฟต์แวร์ที่จัดการระบบไฟล์

โปรแกรมบริการช่วยให้คุณสามารถดูแลรักษาดิสก์ (ตรวจสอบ บีบอัด จัดเรียงข้อมูล ฯลฯ) ดำเนินการกับไฟล์ (คัดลอก เปลี่ยนชื่อ ฯลฯ) และทำงานในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เพื่อความสะดวกของผู้ใช้ระบบปฏิบัติการประกอบด้วย ระบบอ้างอิงซึ่งช่วยให้คุณได้รับข้อมูลที่จำเป็นเกี่ยวกับการทำงานของทั้ง OS โดยรวมและการทำงานของแต่ละโมดูลได้อย่างรวดเร็ว

บันทึก

องค์ประกอบของโมดูล OS รวมถึงจำนวนโมดูลนั้นขึ้นอยู่กับตระกูลและประเภทของระบบปฏิบัติการ ตัวอย่างเช่น MS DOS ไม่มีโมดูลที่มีอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบกราฟิก

วิธีการจัดโครงสร้างที่พบบ่อยที่สุด ระบบปฏิบัติการคือการแบ่งโมดูลทั้งหมดออกเป็นสองกลุ่ม:

1. แกนกลาง– เป็นโมดูลที่ทำหน้าที่หลักของระบบปฏิบัติการ
2. โมดูลเสริมทำหน้าที่เสริมของระบบปฏิบัติการ คุณสมบัติที่กำหนดอย่างหนึ่งของเคอร์เนลกำลังทำงานอยู่ มีสิทธิพิเศษ โหมด.

โมดูลเคอร์เนลทำหน้าที่ระบบปฏิบัติการพื้นฐานต่อไปนี้: การจัดการกระบวนการ การจัดการระบบขัดจังหวะ การจัดการหน่วยความจำ การจัดการอุปกรณ์ I/O ฟังก์ชันที่แก้ไขปัญหาภายในระบบของการจัดระเบียบกระบวนการประมวลผล: การสลับบริบท การโหลด/ยกเลิกการโหลดหน้า การจัดการการขัดจังหวะ คุณสมบัติเหล่านี้ไม่สามารถใช้ได้กับแอพ ฟังก์ชั่นที่รองรับแอพพลิเคชั่น สร้างสิ่งที่เรียกว่าสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์แอพพลิเคชั่น

แอปพลิเคชันสามารถทำการร้องขอไปยังเคอร์เนล - การโทรของระบบ– เพื่อดำเนินการบางอย่าง: เปิดและอ่านไฟล์, แสดงข้อมูลกราฟิกบนจอแสดงผล, รับเวลาของระบบ ฯลฯ ฟังก์ชันเคอร์เนลที่แอปพลิเคชันสามารถเรียกใช้ได้จากอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมแอปพลิเคชัน - API ( อินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมแอปพลิเคชัน.

ตัวอย่าง.
รหัสพื้นฐาน Win32 APIมีอยู่ในไลบรารีการโหลดแบบไดนามิกสามไลบรารี (Dynamic Link Library, DLL): USER32, GDI32และ เคอร์เนล32.

เคอร์เนลเป็นโมดูล Windows ที่รองรับฟังก์ชันระดับต่ำสำหรับการทำงานกับไฟล์และการจัดการหน่วยความจำและกระบวนการ โมดูลนี้ให้บริการสำหรับแอปพลิเคชัน 16 และ 32 บิต
จีดีไอ(Graphics Device Interface) คือโมดูล Windows ที่ให้การใช้งานฟังก์ชันกราฟิกสำหรับการทำงานกับสี แบบอักษร และกราฟิกพื้นฐานสำหรับจอแสดงผลและเครื่องพิมพ์
ผู้ใช้เป็นโมดูล Windows ที่เป็นตัวจัดการหน้าต่างและมีหน้าที่ในการสร้างและจัดการหน้าต่าง กล่องโต้ตอบ ปุ่ม และองค์ประกอบส่วนต่อประสานผู้ใช้อื่น ๆ ที่แสดงบนหน้าจอ
เคอร์เนลเป็นแรงผลักดันของกระบวนการคำนวณทั้งหมดในระบบคอมพิวเตอร์ และความล้มเหลวของเคอร์เนลก็เท่ากับการล่มสลายของทั้งระบบ หากไม่มีเคอร์เนล ระบบปฏิบัติการจะไม่สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์และจะไม่สามารถทำหน้าที่ใดๆ ของมันได้ . ดังนั้นนักพัฒนาระบบปฏิบัติการจึงให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความน่าเชื่อถือของรหัสเคอร์เนลส่งผลให้กระบวนการแก้ไขข้อบกพร่องอาจใช้เวลานานหลายเดือน

โดยทั่วไปแล้ว เคอร์เนลได้รับการออกแบบให้เป็นโมดูลซอฟต์แวร์ในรูปแบบพิเศษบางรูปแบบที่แตกต่างจากรูปแบบของแอปพลิเคชันผู้ใช้
โมดูลเสริม OS ทำหน้าที่เสริมของระบบปฏิบัติการ (มีประโยชน์ แต่มีความจำเป็นน้อยกว่าฟังก์ชันเคอร์เนล)

ตัวอย่างของโมดูลเสริม:

• โปรแกรมเก็บข้อมูล.
• โปรแกรมจัดเรียงข้อมูลบนดิสก์
• โปรแกรมแก้ไขข้อความ

โมดูล OS เสริมได้รับการออกแบบให้เป็นแอปพลิเคชันหรือเป็นไลบรารีของขั้นตอนต่างๆ โมดูล OS เสริมแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

สาธารณูปโภค– โปรแกรมที่แก้ปัญหาในการจัดการและบำรุงรักษาระบบคอมพิวเตอร์: การบำรุงรักษาดิสก์และไฟล์

โปรแกรมประมวลผลระบบ– โปรแกรมแก้ไขข้อความหรือกราฟิก คอมไพเลอร์ ลิงก์เกอร์ ดีบักเกอร์

โปรแกรมเพื่อให้บริการส่วนต่อประสานผู้ใช้เพิ่มเติมแก่ผู้ใช้ (เครื่องคิดเลข เกม)

ไลบรารีของขั้นตอนเพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ ทำให้การพัฒนาแอปพลิเคชันง่ายขึ้น (ไลบรารีของฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ ฟังก์ชันอินพุต-เอาท์พุต)

เช่นเดียวกับแอปพลิเคชันทั่วไป ยูทิลิตี้ที่จัดการโปรแกรม OS และไลบรารีจะเข้าถึงฟังก์ชันเคอร์เนลผ่านการเรียกของระบบเพื่อทำงานต่างๆ
ฟังก์ชันที่ดำเนินการโดยโมดูลเคอร์เนลเป็นฟังก์ชันที่ใช้บ่อยที่สุดของระบบปฏิบัติการ ดังนั้นความเร็วในการดำเนินการจะกำหนดประสิทธิภาพของทั้งระบบ เพื่อให้ระบบปฏิบัติการมีความเร็วในการทำงานสูง โมดูลเคอร์เนลทั้งหมดหรือส่วนใหญ่จะอยู่ใน RAM อย่างถาวร ซึ่งก็คือโมดูลเหล่านั้นอาศัยอยู่

โดยปกติแล้วโมดูลเสริมจะถูกโหลดลงใน RAM เฉพาะในช่วงระยะเวลาของฟังก์ชันเท่านั้นนั่นคือโมดูลเหล่านั้นอยู่ระหว่างการขนส่ง การจัดระเบียบระบบปฏิบัติการนี้จะบันทึก RAM ของคอมพิวเตอร์

บันทึก

การแบ่งระบบปฏิบัติการออกเป็นเคอร์เนลและโมดูลเสริมช่วยให้มั่นใจได้ถึงการขยายระบบปฏิบัติการได้ง่าย ในการเพิ่มคุณลักษณะระดับสูงใหม่ คุณเพียงแค่ต้องพัฒนาแอปพลิเคชันใหม่โดยไม่ต้องแก้ไขฟังก์ชันการทำงานหลักที่สร้างแกนหลักของระบบ

อ็อบเจ็กต์เคอร์เนล OS คือ:

• กระบวนการ (กล่าวถึงในหัวข้อ 2.3)
• ไฟล์.
• กิจกรรม
• สตรีม (กล่าวถึงในหัวข้อ 2.3)
• เซมาฟอร์เป็นอ็อบเจ็กต์ที่อนุญาตให้มีเธรดไม่เกิน n รายการเพื่อป้อนส่วนของโค้ดที่กำหนด
• Mutexes เป็นเซมาฟอร์แบบจุดเดียวที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมเพื่อซิงโครไนซ์เธรดที่รันพร้อมกัน
• ไฟล์ที่ฉายลงในหน่วยความจำ

ส่วนของซอฟต์แวร์ที่โต้ตอบกับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์มากที่สุดคือซอฟต์แวร์ระบบ และเหนือสิ่งอื่นใดคือระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการมีบทบาทเป็นตัวกลางระหว่างผู้ใช้ โปรแกรม และฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ให้ความสามารถในการเปิดโปรแกรม รักษาการทำงานของอุปกรณ์ และมีเครื่องมือสำหรับตรวจสอบและกำหนดค่าส่วนประกอบต่างๆ ยิ่งระบบปฏิบัติการมีความยืดหยุ่นและมัลติฟังก์ชั่นมากเท่าไรก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นเท่านั้นที่จะทำงานกับคอมพิวเตอร์ได้สะดวกยิ่งขึ้น

ระบบปฏิบัติการ (OS)เป็นโปรแกรมที่ซับซ้อน (ชุด) ที่ให้ความมั่นใจในการโต้ตอบของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดและอนุญาตให้ผู้ใช้ออกกำลังกายการควบคุมทั่วไปของคอมพิวเตอร์

วัตถุประสงค์หลักของระบบปฏิบัติการ- การจัดการทรัพยากร และทรัพยากรหลักที่จัดการคือฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการจะควบคุมกระบวนการประมวลผลและการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโปรเซสเซอร์ หน่วยความจำ และอุปกรณ์ภายนอก

เนื่องจากอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดทำงานพร้อมกัน ระบบปฏิบัติการจึงรับประกันการแบ่งปันทรัพยากร ดังนั้นจึงป้องกันความเสี่ยงของสถานการณ์ความขัดแย้งระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของระบบคอมพิวเตอร์ที่อาจนำไปสู่การทำงานผิดปกติ การสูญหาย หรือความเสียหายของข้อมูล

ระบบปฏิบัติการใช้ฟังก์ชันต่างๆ มากมาย รวมไปถึง:

สร้างสภาพแวดล้อมการทำงานและรักษาส่วนต่อประสานกับผู้ใช้

ให้การดำเนินการคำสั่งผู้ใช้และคำสั่งโปรแกรม

จัดการฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์

ให้การแบ่งปันทรัพยากรฮาร์ดแวร์ระหว่างโปรแกรม

วางแผนการเข้าถึงทรัพยากรที่ใช้ร่วมกันของผู้ใช้

ให้การดำเนินงาน I/O การจัดเก็บข้อมูล และการจัดการระบบไฟล์

กู้คืนข้อมูลในกรณีที่ฮาร์ดแวร์ล้มเหลวและข้อผิดพลาดของซอฟต์แวร์

การพัฒนาระบบปฏิบัติการเป็นไปตามการพัฒนาฮาร์ดแวร์มาโดยตลอด

ระบบปฏิบัติการคือชุดของโปรแกรมระบบที่เชื่อมต่อถึงกัน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อจัดระเบียบการโต้ตอบของผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์และการทำงานของโปรแกรมอื่น ๆ ทั้งหมด

ระบบปฏิบัติการทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ในด้านหนึ่งกับโปรแกรมที่กำลังดำเนินการรวมถึงผู้ใช้ด้วย

ระบบปฏิบัติการประกอบด้วย:

โปรแกรมควบคุม

ชุดยูทิลิตี้ที่จำเป็นในการใช้งานระบบปฏิบัติการ

โดยปกติระบบปฏิบัติการจะจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำภายนอกของคอมพิวเตอร์ - บนดิสก์ เมื่อคุณเปิดคอมพิวเตอร์ เครื่องจะอ่านจากหน่วยความจำดิสก์และวางไว้ใน RAM กระบวนการนี้เรียกว่าการโหลดระบบปฏิบัติการ

คุณสมบัติระบบปฏิบัติการได้แก่:

ดำเนินการสนทนากับผู้ใช้

I/O และการจัดการข้อมูล

การวางแผนและการจัดระเบียบกระบวนการประมวลผลโปรแกรม

การกระจายทรัพยากร (RAM และแคช, โปรเซสเซอร์, อุปกรณ์ภายนอก)

การเปิดตัวโปรแกรมเพื่อดำเนินการ

การดำเนินการบำรุงรักษาเสริมทุกประเภท

การถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ภายในต่างๆ

การสนับสนุนซอฟต์แวร์สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วง (จอแสดงผล คีย์บอร์ด เครื่องพิมพ์ ฯลฯ)

ระบบปฏิบัติการสามารถเรียกได้ว่าเป็นส่วนขยายซอฟต์แวร์ของอุปกรณ์ควบคุมของคอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการซ่อนรายละเอียดที่ไม่จำเป็นที่ซับซ้อนของการโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์จากผู้ใช้ ทำให้เกิดชั้นระหว่างพวกเขา ด้วยเหตุนี้ ผู้คนจึงไม่ต้องทำงานหนักมากในการจัดการปฏิสัมพันธ์กับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์

ข้อกำหนดสำหรับระบบปฏิบัติการสมัยใหม่:

ความเข้ากันได้ - ระบบปฏิบัติการจะต้องมีเครื่องมือสำหรับการรันแอพพลิเคชั่นที่เตรียมไว้สำหรับระบบปฏิบัติการอื่น

การพกพา - รับประกันความสามารถในการถ่ายโอนระบบปฏิบัติการจากแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์หนึ่งไปยังอีกแพลตฟอร์มหนึ่ง

ความน่าเชื่อถือและความทนทานต่อข้อผิดพลาด - เกี่ยวข้องกับการปกป้องระบบปฏิบัติการจากข้อผิดพลาดและความล้มเหลวทั้งภายในและภายนอก

ความปลอดภัย - ระบบปฏิบัติการต้องมีวิธีการปกป้องทรัพยากรของผู้ใช้บางคนจากผู้อื่น

ความสามารถในการขยาย - ระบบปฏิบัติการควรให้ความสะดวกในการทำการเปลี่ยนแปลงและเพิ่มเติมในภายหลัง

ประสิทธิภาพ - ระบบต้องมีความเร็วเพียงพอ

การจำแนกระบบปฏิบัติการ

ขึ้นอยู่กับจำนวนงานที่ดำเนินการพร้อมกัน ระบบปฏิบัติการจะมีความโดดเด่น:

การทำงานเดี่ยว (MS DOS, PS DOS เวอร์ชันแรกๆ);

การทำงานหลายอย่างพร้อมกันเกิดขึ้น:

ไม่มีการยึดเสียก่อน (Net Ware, Windows 95/98) เมื่อกระบวนการที่ใช้งานอยู่เมื่อสิ้นสุดจะโอนการควบคุมไปยังระบบปฏิบัติการเพื่อเลือกกระบวนการอื่นจากคิว

ยึดเอาเสียก่อน (Windows NT, OS/2, UNIX) - การตัดสินใจเปลี่ยนโปรเซสเซอร์จากกระบวนการหนึ่งไปอีกกระบวนการหนึ่งนั้นกระทำโดยระบบปฏิบัติการ

ตามจำนวนผู้ใช้ระบบปฏิบัติการที่ทำงานพร้อมกัน แบ่งออกเป็น:

ผู้ใช้คนเดียว (MS DOS, Windows 3x, OS/2 เวอร์ชันก่อนหน้า)

ผู้ใช้หลายคน (UNIX, Windows 2000, NT, XP, Vista) ระบบที่มีผู้ใช้หลายรายมีวิธีการปกป้องข้อมูลผู้ใช้จากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต

ปัจจุบันคอมพิวเตอร์ประมาณ 90% ใช้ Windows OS

ระบบปฏิบัติการมีสี่คลาสหลัก:

1. ผู้ใช้คนเดียว งานเดียว ซึ่งรองรับแป้นพิมพ์เดียวและสามารถทำงานกับงานเดียวเท่านั้น (ในขณะนี้)

2. ผู้ใช้คนเดียว งานเดียวพร้อมการพิมพ์พื้นหลัง ซึ่งช่วยให้นอกเหนือจากงานหลักแล้ว สามารถเริ่มงานเพิ่มเติมอีกหนึ่งงานได้ ซึ่งมักจะเน้นไปที่การพิมพ์ข้อมูล ช่วยให้ทำงานได้เร็วขึ้นเมื่อพิมพ์ข้อมูลจำนวนมาก

3. การทำงานหลายอย่างพร้อมกันโดยผู้ใช้คนเดียว ซึ่งให้ผู้ใช้หนึ่งคนสามารถประมวลผลงานหลายอย่างพร้อมกันได้ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเชื่อมต่อเครื่องพิมพ์หลายเครื่องเข้ากับคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวได้ ซึ่งแต่ละเครื่องจะทำงานสำหรับงาน "ของตัวเอง" ของตัวเอง

4. ผู้ใช้หลายคนทำงานหลายอย่างพร้อมกัน ทำให้ผู้ใช้หลายคนสามารถรันงานหลายอย่างบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว ระบบปฏิบัติการเหล่านี้มีความซับซ้อนมากและต้องการทรัพยากรเครื่องจำนวนมาก

ระบบปฏิบัติการสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลสำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพจะต้องมีส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้:

โปรแกรมควบคุม I/O;

โปรแกรมที่จัดการระบบไฟล์และกำหนดเวลางานสำหรับคอมพิวเตอร์

ตัวประมวลผลภาษาคำสั่งที่รับ แยกวิเคราะห์ และดำเนินการคำสั่งที่ส่งถึงระบบปฏิบัติการ

แต่ละระบบปฏิบัติการมีภาษาคำสั่งของตัวเองซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถดำเนินการบางอย่างได้:

เข้าถึงแคตตาล็อก

ทำเครื่องหมายสื่อภายนอก

เปิดตัวโปรแกรม

การกระทำอื่น ๆ.

การวิเคราะห์และการดำเนินการคำสั่งของผู้ใช้รวมถึงการโหลดโปรแกรมสำเร็จรูปจากไฟล์ลงใน RAM และการเรียกใช้คำสั่งนั้นดำเนินการโดยตัวประมวลผลคำสั่งของระบบปฏิบัติการ

ในการควบคุมอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ภายนอกจะใช้โปรแกรมระบบพิเศษ - ไดรเวอร์ ไดรเวอร์อุปกรณ์มาตรฐานจะรวมกันเป็นระบบอินพุต/เอาท์พุตพื้นฐาน (BIOS) ซึ่งโดยปกติจะจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำถาวรของคอมพิวเตอร์

ลักษณะโดยย่อของระบบปฏิบัติการบางระบบ

Linux OS เป็นระบบปฏิบัติการเครือข่ายซึ่งมีเคอร์เนลที่พัฒนาขึ้นโดยใช้ Unix OS ลีนุกซ์เผยแพร่ในรูปแบบซอร์สโค้ดและใช้เพื่อสร้างเซิร์ฟเวอร์ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์และบนอินเทอร์เน็ต

Unix OS เป็นระบบปฏิบัติการแบบมัลติทาสกิ้งที่มีผู้ใช้หลายคนซึ่งมีวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการปกป้องโปรแกรมและไฟล์ของผู้ใช้ต่างๆ Unix OS เป็นอิสระจากเครื่องจักร ซึ่งรับประกันความคล่องตัวของระบบปฏิบัติการสูงและพกพาโปรแกรมแอปพลิเคชันไปยังคอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมต่างกันได้อย่างง่ายดาย

คุณสมบัติที่สำคัญและชุดโปรแกรมบริการมากมายที่ช่วยให้คุณสามารถสร้างสภาพแวดล้อมการทำงานที่ดีสำหรับผู้ใช้ - โปรแกรมเมอร์ (เช่น ระบบมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้เชี่ยวชาญ - โปรแกรมเมอร์แอปพลิเคชัน)

ระบบปฏิบัติการ: วัตถุประสงค์และองค์ประกอบ

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่เข้ากันได้กับ IBM ใช้ระบบปฏิบัติการ Microsoft Windows 9x/ME และระบบปฏิบัติการ Linux ที่แจกจ่ายอย่างอิสระ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของ Apple ใช้ระบบปฏิบัติการ Mac OS เวอร์ชันที่แตกต่างกัน ระบบปฏิบัติการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายบนเวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์คือ Windows NT/2000/XP และ UNIX

ระบบปฏิบัติการแตกต่างกัน แต่วัตถุประสงค์และฟังก์ชันเหมือนกัน ระบบปฏิบัติการเป็นองค์ประกอบพื้นฐานและจำเป็นของซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ หากไม่มีระบบดังกล่าว คอมพิวเตอร์ก็ไม่สามารถทำงานได้ตามหลักการ

ระบบปฏิบัติการรับประกันการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดและให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงทรัพยากรได้

ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน ซึ่งแต่ละองค์ประกอบทำหน้าที่เฉพาะในการควบคุมคอมพิวเตอร์

การจัดการระบบไฟล์ กระบวนการใช้งานคอมพิวเตอร์ในแง่หนึ่งนั้นมาจากการแลกเปลี่ยนไฟล์ระหว่างอุปกรณ์ ระบบปฏิบัติการประกอบด้วยโมดูลซอฟต์แวร์ที่จัดการระบบไฟล์

ตัวประมวลผลคำสั่ง ระบบปฏิบัติการประกอบด้วยโปรแกรมพิเศษ - ตัวประมวลผลคำสั่ง - ที่ร้องขอคำสั่งจากผู้ใช้และดำเนินการ

ผู้ใช้สามารถออกคำสั่งเพื่อเปิดโปรแกรม ดำเนินการใดๆ กับไฟล์ (คัดลอก ลบ เปลี่ยนชื่อ) พิมพ์เอกสาร และอื่นๆ ระบบปฏิบัติการจะต้องดำเนินการคำสั่งนี้

ไดรเวอร์อุปกรณ์ อุปกรณ์ต่างๆ เชื่อมต่อกับแกนหลักคอมพิวเตอร์ (ดิสก์ไดรฟ์ จอภาพ แป้นพิมพ์ เมาส์ เครื่องพิมพ์ ฯลฯ) อุปกรณ์แต่ละชิ้นมีฟังก์ชันเฉพาะ (อินพุตข้อมูล การจัดเก็บข้อมูล เอาต์พุตข้อมูล) ในขณะที่การใช้งานทางเทคนิคของอุปกรณ์จะแตกต่างกันอย่างมาก

ระบบปฏิบัติการประกอบด้วยไดรเวอร์อุปกรณ์ โปรแกรมพิเศษที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์และประสานการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์อื่น ๆ และยังช่วยให้คุณกำหนดค่าพารามิเตอร์ของอุปกรณ์บางอย่างได้ อุปกรณ์แต่ละชิ้นมีไดรเวอร์ของตัวเอง

เทคโนโลยี Plug and Play ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ใหม่กับคอมพิวเตอร์ของคุณโดยอัตโนมัติและรับประกันการกำหนดค่าของอุปกรณ์เหล่านั้น ในระหว่างกระบวนการติดตั้ง Windows จะกำหนดประเภทและรุ่นเฉพาะของอุปกรณ์ที่ติดตั้งและเชื่อมต่อไดรเวอร์ที่จำเป็นสำหรับการทำงาน เมื่อคุณเปิดคอมพิวเตอร์ ไดรเวอร์จะถูกโหลดลงใน RAM

ผู้ใช้มีตัวเลือกในการติดตั้งหรือติดตั้งไดรเวอร์ใหม่ด้วยตนเอง

อินเตอร์เฟซแบบกราฟิก เพื่อให้การทำงานของผู้ใช้ง่ายขึ้น ระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ และโดยเฉพาะ Windows ให้รวมโมดูลซอฟต์แวร์ที่สร้างส่วนต่อประสานกับผู้ใช้แบบกราฟิก ในระบบปฏิบัติการ GUI ผู้ใช้สามารถป้อนคำสั่งโดยใช้เมาส์ ในขณะที่ในโหมดบรรทัดคำสั่ง จะต้องป้อนคำสั่งโดยใช้แป้นพิมพ์

โปรแกรมบริการ ระบบปฏิบัติการยังรวมถึงเซอร์วิสโปรแกรมหรือยูทิลิตีด้วย โปรแกรมดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถดูแลรักษาดิสก์ (ตรวจสอบ บีบอัด จัดเรียงข้อมูล และอื่นๆ) ดำเนินการกับไฟล์ (เก็บถาวร และอื่นๆ) ทำงานในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ และอื่นๆ

ระบบอ้างอิง เพื่อความสะดวกของผู้ใช้ ระบบปฏิบัติการมักจะมีระบบช่วยเหลือด้วย ระบบวิธีใช้ช่วยให้คุณได้รับข้อมูลที่จำเป็นอย่างรวดเร็วทั้งเกี่ยวกับการทำงานของระบบปฏิบัติการโดยรวมและเกี่ยวกับการทำงานของแต่ละโมดูล