Это системное программное обеспечение, которое обеспечивает выполнение и поддержку программ разработанных для различных ОС.
Основные функции ОС Windows:
1. Поддержка нескольких мониторов. Это позволяет подключать к ПК несколько мониторов и запускать с них разные программы.
2. Управление питанием. При использовании средств управления питанием сокращается время запуска ПК, т.к. при этом все программы восстанавливаются в том состоянии, которое они имели на момент отключения. Кроме того, средства управления питанием позволяют перевести ПК в режим ожидания(спящий режим) для сохранения ресурсов питания.
3. Поддержка шины USB. Использование данной шины позволяет добавлять новые устройства, подключаемые к этой шине, без перезагрузки ПК.
4. Обеспечение повышенной надежности. Надежность ПК повышается за счет применения специализированных мастеров, служебных программ и ресурсов, обеспечивающих бесперебойную работу системы. В системе имеются архитектурные особенности, которые защищают программы от повреждений друг другом и от повреждений самой операционной системой. В системе имеется отказоустойчивая структура обработки аварийных ситуаций. ОС использует более надежную, восстанавливаемую файловую систему NTFS. В ОС обеспечивается защита от сбоев с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью.
5. Проверка системных файлов.Проверка системных файлов позволяет отслеживать наиболее важные файлы, обеспечивающие работу ПК. Если эти файлы повреждены или перемещены, программа проверки системных файлов их восстанавливает.
6. Проверка реестра. Проверка реестра является системной программой, позволяющей обнаруживать и устранять ошибки в реестре. Кроме того, программа проверки реестра каждый день выполняет резервирование реестра. Если обнаруживаются серьезные ошибки в реестре, реестр можно восстановить по резервной копии.
7. Архивация данных. Программа архивации предоставляет расширенные возможности архивации и восстановления данных. Файлы с жесткого диска можно резервировать на дискетах или на другом ПК сети. Если исходные файлы повреждены или потеряны, их можно восстановить из архива.
8. Повышенное быстродействие. В состав ОС входи ряд программ, совместная работа которых позволяет повысить производительность ПК.
9. Мастер обслуживания. Мастер обслуживания позволяет повысить производительность системы. Он позволяет быстрее выполнять программы, проверять жесткий диск на наличие ошибок и освобождать место на диске. Создав с помощью матера расписание для регулярного выполнения служебных программ можно добиться максимальной производительности ПК.
10. Мастер подключения к Интернету. Этот мастер автоматически выполняет шаги по настройке программного обеспечения, необходимые для доступа к Интернету.
11. Проверка диска. Проверка диска запускается автоматически после некорректного выключения ОС. Программа проверки диска обнаруживает повреждения файлов и папок и выполняет исправления обнаруженных ошибок. Кроме того, пользователь системы может самостоятельно запустить программу проверки диска.
12. Дефрагментация диска. При многократной записи и перезаписи файлов они сохраняются на диске в кластерах расположенных в разны частях жесткого диска. Такой разброс файлов по различным кластерам называется фрагментация. Фрагментация файлов приводит к снижению быстродействия работы жесткого диска и понижает производительность ПК в целом. Для восстановления производительности ПК выполняют упорядочение размещения файлов в соседних кластерах. Эта операция называется дефрагментация жесткого диска. Дефрагментация диска восстанавливает потерянную скорость загрузки ОС и скорость выполнения программ.
13. Общий доступ к подключению Интернета. ОС предоставляет возможность общего доступа к подключению Интернет для нескольких компьютеров, объединенных в сеть. При этом один первый компьютер имеет непосредственный доступ к подключению Интернета, а запросы к Интернет остальных компьютеров сети посылаются через первый компьютер.
14. Рабочий стол с функцией Active Desktop. Active Desktop позволяет выполнять настройку рабочего стола, запуск программ, переключение между файлами и отслеживание последних мировых новостей за счет объединения работы Web-программ и рабочего стола.
15. Технология Plug and Play. Эта технология предназначена для упрощения установки и конфигурирования новых устройств. Устройства, соответствующие данной технологии, сообщают ОС о своем наличии и о требуемых им ресурсах. ОС умеет распознавать такие устройства и автоматически подключать их, выделяя соответствующие ресурсы.
16. Универсальный драйвер. ОС работает с универсальным драйвером Direct X, который отвечает за обмен данными с целым рядом внешних устройств. Direct X в свою очередь обменивается информацией с драйверами конкретных устройств, которые управляют соответствующими внешними устройствами.
17. Масштабируемость. Система поддерживает мультипроцессорную конфигурацию, т.е. способна обеспечивать работу вычислительной системы, построенной на нескольких процессорах от 1 до 32.
18. Сетевые функции. Отличительной особенностью системы является наличие большого количества встроенных сетевых функций. Система по набору сетевых функций реализуется в двух вариантах Windows Professional – для установки на рабочие станции сети, и Windows Server – для установки на компьютер-сервер, управляющий компьютерной сетью (контроллер домена).
Системные программные средства операционной системы Windows:
1. Task Manager (Диспетчер задач) – это мощный и удобный программный модуль, предназначенный для управления процессами. Диспетчер задач работает в трех режимах:
Applications(Приложения) – в этом режиме отображается список работающих прикладных программ с указанием состояния программы, выполняется программа или не отвечает. В этом режиме Диспетчер задач позволяет завершить любую из выбранных программ. Кроме того Диспетчер задач позволяет запустить любую программу, используя командную строку.
Prosesses (Процессы) – в этом режиме отображается список процессов, активных в данный момент. Диспетчер задач позволяет добавлять или удалять процессы. При удалении процесса можно дать команду и на удаление процессов, которые он породил.
Performance(Быстродействие) – в этом режиме показывается информация о загрузке процессора и процессов в реальном времени, показывается загрузка оперативной памяти.
2. Active Directory (Администрирование) – это новое средство управления пользователями и сетевыми ресурсами. Этот модуль предназначен для работы сетевого администратора, на его основе строится система управления сетью и ее безопасности. Модуль администрирования обеспечивает работу в следующих режимах:
Единая регистрация сети. Для каждого пользователя сети организуется индивидуальная настройка рабочего стола и всей системы в целом. Пользователь по своему паролю может войти в систему своих настроек с любого компьютера сети.
Безопасность информации. В службу Администрирования встроены средства идентификации пользователя. Для каждого объекта в сети можно определить права доступа, в зависимости от групп и конкретных пользователей. Благодаря системе безопасности, можно осуществлять защищенную связь даже по открытым сетям, таким как Интернет. При этом данные, передаваемые по сети шифруются, а пароли хранятся не на клиентских машинах а на сервере сети.
Централизованное управление. Этот режим обеспечивает одновременное конфигурирование всех ПК, подключенных к сети. Благодаря этому при изменении каких-либо сетевых настроек, нет необходимости настраивать каждый ПК отдельно.
Гибкий интерфейс. В этом режиме администратор имеет возможность создавать и изменять структуру каталогов доступных объектов для пользователей сети. Например, он может с помощью мыши, подключить сетевой принтер к конкретным рабочим местам, при этом драйверы автоматически устанавливаются на ПК на этих рабочих местах. Администратор может перетаскивать структуру каталогов мышью с одного ПК сети на другой со всеми правами, папками и документами.
Интеграция с DNS. DNS – система адресов в локальной сети. Благодаря этому средству в локальной сети используются те же адреса ресурсов, что и в Интернет. Это способствует более тесному взаимодействию локальной и глобальной сети.
Масштабируемость. В этом режиме несколько отдельных сетевых доменов могут быть объединены вместе под одним управлением главного сервера.
Режим поиска. В этом режиме можно выполнять поиск объектов по множеству параметров, таких как: имя пользователя, имя компьютера, адрес электронной почты и т.д.
Режим DFS. Он позволяет создавать сетевые ресурсы, в которые может входить множество файловых систем на различных ПК. Это позволяет пользователю удобно работать с файлами, расположенными на различных ПК с различными файловыми системами.
Контрольные вопросы.
1. Особенность файловой системы NTFS работа с большими дисками;
2. Особенность файловой системы NTFS устойчивость;
3. Особенность файловой системы NTFS защищенность;
4. Особенность файловой системы NTFS восстанавливаемость;
5. Особенность файловой системы NTFS эффективность;
6. Особенность файловой системы NTFS компрессия данных;
7. Особенность файловой системы NTFS поиск файлов;
8. Особенность файловой системы NTFS присоединение дисковых ресурсов;
9. Особенность файловой системы NTFS динамические диски;
10. Особенность файловой системы NTFS зеркальные диски;
11. Основные части архитектуры ОС Windows(5);
12. Назначение ядра;
13. Назначение компонент ядра(3);
14. Назначение уровня аппаратных абстракций;
15. Назначение системного реестра;
16. Назначение файла REGEDIT.EXE;
17. Назначение файла USER.DAT;
18. Назначение файла SYSTEM.DAT;
19. Назначение ключа HKEY_CLASSES_ROOT;
20. Назначение ключа HKEY_LOCAL_MACHINE;
21. Назначение ключа HKEY_CURRENT_CONFIG;
22. Назначение ключа HKEY_USERS;
23. Назначение ключа HKEY_CURRENT_USER;
24. Назначение ключа HKEY_DYN_FATA;
25. Назначение исполняющей системы;
26. Компоненты исполняющей системы(4);
27. Назначение диспетчера КЭШа;
28. Назначение драйверов файловой системы;
29. Назначение сетевых драйверов;
30. Назначение монитора безопасности;
31. Назначение подсистемы среды;
32. Функция ОС Windows поддержка нескольких мониторов;
33. Функция ОС Windows управление питанием;
34. Функция ОС Windows поддержка шины USB;
35. Функция ОС Windows обеспечение повышенной надежности;
36. Функция ОС Windows проверка системных файлов;
37. Функция ОС Windows проверка реестра;
38. Функция ОС Windows архивация данных;
39. Функция ОС Windows повышенное быстродействие;
40. Функция ОС Windows мастер обслуживания;
41. Функция ОС Windows мастер подключения к интернету;
42. Функция ОС Windows проверка диска;
43. Функция ОС Windows дефрагментация диска;
44. Функция ОС Windows общий доступ к подключению Интернета;
45. Функция ОС Windows рабочий стол с функцией Active Desktop;
46. Функция ОС Windows технология Plug and Play;
47. Функция ОС Windows универсальный драйвер;
48. Функция ОС Windows масштабируемость;
49. Функция ОС Windows сетевые функции;
50. Системные программные средства операционной системы Windows;
51. Назначение Task Manager (Диспетчер задач);
52. Режимы Task Manager (Диспетчер задач) (3);
53. Особенности режима диспетчера задач Applications(Приложения);
54. Особенности режима диспетчера задач Prosesses (Процессы);
55. Особенности режима диспетчера задач Performance(Быстродействие);
56. Назначение Active Directory (Администрирование);
57. Особенности режима администрирования Единая регистрация сети;
58. Особенности режима администрирования Безопасность информации;
59. Особенности режима администрирования Централизованное управление;
60. Особенности режима администрирования Гибкий интерфейс;
61. Особенности режима администрирования Интеграция с DNS;
62. Особенности режима администрирования Масштабируемость;
63. Особенности режима администрирования Режим поиска;
64. Особенности режима администрирования Режим DFS.
Тема 5. Основные свойства и функции операционной системы UNIX
Операционная система UNIX - одна из самых популярных в мире операционных систем благодаря тому, что ее распространяет и сопровождает большое число компаний.
UNIX это мобильная многозадачная система, способная работать на различных типах компьютеров практически без всякой перенастройки.
Для проведения сложных экспериментальных исследований, связанных с большим количеством сложных вычислений над большим объемом данных, требуются значительные системные ресурсы. UNIX позволяет организовать кластер, т.е. многомашинный вычислительный комплекс, где все ресурсы компьютеров: дисковое пространство, память, процессорное время, являются разделяемыми и доступными для любого пользователя в соответствии с его правами.
В такой системе существует возможность постоянного наращивания мощности кластера, путем подсоединения дополнительных компьютеров, а работа в ней при этом остается для пользователя абсолютно прозрачной, как если бы он работал на одном компьютере с огромными ресурсами.
Специализированные термины:
Монитор – устройство отображения информации.
Дисплей – комплекс устройств: монитор, клавиатура и манипулятор «Мышь».
Терминал – удаленный дисплей, связь с которым осуществляется через компьютерную сеть.
Основные свойства системы UNIX:
1. Код системы написан на языке высокого уровня СИ, что сделало ее простой для понимания, изменений и размещения на различный аппаратных платформах.
2. UNIX – многозадачная многопользовательская система. Один мощный сервер может обслуживать запросы большого количества пользователей. Система может выполнять самые различные функции: работать как вычислительный сервер, обслуживающий сотни пользователей, как сервер базы данных, как сетевой сервер или сетевой маршрутизатор.
3. Несмотря на многообразие версий UNIX, основой всего семейства являются принципиально одинаковая архитектура и ряд стандартных интерфейсов.
4. UNIX располагает простым, но мощным набором стандартных пользовательских интерфейсов.
5. Унифицированный интерфейс файловой системы UNIX реализует доступ не только к данным, хранящимся на дисках, но и к терминалам, принтерам, компакт-дискам, сети и даже к оперативной памяти.
6. Для системы UNIX разработано большое число различных программ, от простейших текстовых редакторов, до мощных систем управления базами данных.
Функции операционной системы UNIX:
1. управление оборудованием
2. управление ресурсами
3. поддержка интерфейсов пользователя
4. выполнение ввода и вывода информации
5. мониторинг системы
6. обеспечение удаленного доступа в компьютерной сети
1. Управление оборудованием
Прикладные программы не имеют возможности управлять оборудованием компьютера непосредственно. Только операционная система выполняет функции управления оборудованием, предоставляя возможность доступа программам к внешним устройствам. Заложенная в ОС концепция независимости программ от конкретной аппаратной реализации, является одним из важных элементов обеспечения мобильности операционной системы UNIX, что позволяет широко использовать ее в разнообразных аппаратных конфигурациях.
2. Управление ресурсами
ОС UNIX управляет распределением ресурсов компьютера между множеством пользователей, выполняющих одновременно множество задач, часто работающих с различными объектами, поддерживая многозадачный и многопользовательский режимы работы.
Многозадачный режим позволяет одному пользователю выполнять одновременно несколько программ, при этом ЦП и оперативная память разделяется между множеством процессов.
Многопользовательский режим поддерживает возможность одновременной работы нескольких пользователей, разделяя между ними ресурсы компьютера, в том числе внешние устройства, такие, как принтеры или плоттеры. Такой режим работы оказывается экономически более эффективным, чем объединение нескольких ПК, на которых работает по одному пользователю.
3. Поддержка интерфейсов пользователя
Современные версии операционной системы UNIX поддерживают несколько типов интерфейсов: командную строку, меню и графический пользовательский интерфейс.
Командная строка обычно удобна для пользователей, знакомых с функциями и командами системы. При работе с таким типом интерфейса, пользователь вводит каждую команду с клавиатуры. Этот интерфейс не обеспечивает "обзора" системы, однако позволяет выполнить любую команду системы. Программы, обеспечивающими такой интерфейс называются оболочками (shell). В состав операционная система UNIX обычно входят три таких программы: Bourne shell (sh), Korn shell (ksh) и C shell (csh).
Меню обычно используется пользователями, которым необходимо произвести некоторые установки в операционной системе. Этот интерфейс позволяет пользователю выбрать некоторую функцию из списка (меню), которая будет выполняться системой. Обычно меню организуется в виде многоуровневого текста, предлагая пользователю несколько возможностей выбора.
Графический пользовательский интерфейс обеспечивает несколько путей взаимодействия с компьютером: обзор объектов системы, изображаемых значками, выполнение команд путем выбора графического изображения (значка) на экране дисплея с помощью "мыши".
4. Выполнение ввода и вывода информации
ОС загружает и выполняет программы, которые часто требуют ввода данных, и сами осуществляют вывод данных. Ввод данных может быть с клавиатуры, осуществляться с помощью мыши или поступать с компьютерной сети, соответственно, вывод может быть на экран монитора, принтер или направляться в компьютерную сеть. ОС преобразует вводимые пользователем данные, преобразуя их в форму, которую воспринимает программа, а выводимые данные преобразует в форму, понятную пользователю.
5. Мониторинг системы
В процессе работы вычислительной системы ресурсы ее постоянно занимаются, освобождаются и снова занимаются. Они должны постоянно находиться в активном состоянии и быть доступными процессам, требующим эти ресурсы. ОС должна отслеживать эту активность, разрешать конфликты и гарантировать, что ресурсы будут после освобождения вновь доступны процессам. ОС UNIX выполняет для этого следующие операции:
1. Проверяет целостность данных при обращении к файловой системе,
2. Управляет процессами и контролирует использование ими ресурсов системы,
3. Обеспечивает диагностику ошибок,
4. Завершает неправильно работающие процессы и, в самом худшем случае, останавливает систему.
В системе имеется набор утилит, которые могут периодически контролировать загрузку отдельных ресурсов, собирая статистическую информацию. Анализ полученной информации может помочь системному администратору определить и устранить "узкие места" в работе системы.
6. Обеспечение удаленного доступа в компьютерной сети
ОС UNIX обеспечивает доступ пользователей к ресурсам других компьютеров, работающих в компьютерной сети. В составе операционной системы имеется набор сетевых программ, позволяющих выполнять операции:
1. Устанавливать связь с удаленным компьютером,
2. Регистрироваться в удаленной системе,
3. Передавать данные между компьютерами сети,
4. Пользоваться электронной почтой.
UNIX поддерживает сетевую файловую систему NFS (Network File System), позволяющую пользоваться командами операционной системы для доступа к файловой системе удаленного компьютера.
Контрольные вопросы.
1. Особенности операционной системы UNIX;
2. Определение монитор;
3. Определение дисплей;
4. Определение терминал;
5. Основные свойства системы UNIX(6);
6. Функции операционной системы UNIX(6);
7. Функция управление оборудованием;
8. Функция управление ресурсами;
9. Объяснить понятие многозадачный режим;
10. Объяснить понятие многопользовательский режим;
11. Функция поддержка интерфейсов пользователя;
12. Объяснить понятие командная строка;
13. Объяснить понятие меню;
14. Объяснить понятие графический пользовательский интерфейс;
15. Функция выполнение ввода и вывода информации;
16. Функция мониторинг системы;
17. Операции, выполняемые операционной системой при мониторинге системы(4);
18. Функция обеспечение удаленного доступа в компьютерной сети;
19. Операции при обеспечении удаленного доступа(4);
Тема 6. Компоненты операционной системы UNIX
UNIX система содержит следующие главные компоненты:
1. Ядро системы.
2. Система команд
3. Оболочки
4. Средства разработки программ.
5. Средства системного администрирования.
6. Сетевая файловая система.
7. Система сохранения и восстановления файлов.
8. Система доступа к внешним устройствам.
9. Драйверы устройств.
10. Система управления процессами.
1. Ядро системы
Ядро системы представляет собой сердцевину операционной системы, которая обеспечивает базовые функции:
1. Создает процессы и управляет ими,
2. Распределяет память,
3. Обеспечивает доступ к файлам и внешним устройствам.
Взаимодействие прикладных задач с ядром происходит посредством стандартного интерфейса системных вызовов. Интерфейс системных вызовов определяет формат запросов на базовые услуги. Процесс запрашивает базовую функцию ядра посредством системного вызова определенной процедуры ядра. Ядро выполняет запрос и возвращает процессу необходимые данные.
