Муниципальное
автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа N28
г. Холмска
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ
РАБОТА
Операционные
системы компьютера:
вчера,
сегодня, завтра.
Выполнил:
Коршунов Сергей, ученик 6Б класса
Руководитель:
Пек Д.В., учитель информатики и ИКТ
2019г
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
2.2 Второе поколение.
2.3 Третье поколение. .. 2.4 Четвертое поколение
ГЛАВА IV. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ОС11
4.1. Основные операционные системы ................ 11
4.2. Сравнительный анализ..... 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..... 15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 16
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 .............. 17
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.19
ПРИЛОЖЕНИЕ З
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
................22
ВВЕДЕНИЕ
Для работы на компьютере обычному
пользователю не нужно знать его устройство или быть программистом. И все это благодаря
программам, которые получили общее название — операционные системы.
Любой компьютер, в котором нет
операционной системы, представляет собой груду металлолома. Просто это будет
довольно дорогой металлолом. Если операционную систему не установить на
компьютер — мы не сможем поиграть в свои любимые игры, посмотреть интересные
фильмы, послушать музыку и работать с какими-либо другими программами.
Что же это за чудо — операционная
система и зачем она нужна?
Какая операционная система самая
лучшая на сегодняшний день?
Какая самая популярная среди
молодёжи?
Какие операционные системы
представлены в магазинах нашего города?
Эти вопросы легли в основу нашей
исследовательской работы.
Цель нашей работы:
Провести сравнительную характеристику операционных систем и
выявить наиболее популярную для персонального компьютера и для смартфона.
В связи с поставленными целями
нами определены следующие задачи:
1. Проанализировать
литературу и по данной теме.
2. Определить
самые популярные ОС на настоящий момент времени.
З. Составить таблицу сравнительных
характеристик ОС.
4. Путём анкетирования выявить какие ОС популярны
у наших знакомых.
Исследования:
1.
Анализ литературы и Web-pecypcoB по данной теме,
2.
Составление сравнительной характеристики ОС.
З. Анкетирование учащихся школы.
ГЛАВА 1.
ПОНЯТИЕ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Операционная система, ОС (англ.
operating system) базовый комплекс компьютерных программ своего рода,
передатчик между компьютерным железом и остальными программами. ОС принимает на
себя сигналы-команды, которые посылают другие программы, и «переводит» их на
понятный машине язык. ОС управляет всеми подключенными к компьютеру
устройствами, обеспечивая доступ к ним другим программам.
ОС позволяет абстрагироваться от
деталей реализации аппаратного обеспечения, предоставляя разработчикам
программного обеспечения минимально необходимый набор функций. С точки зрения
обывателей, обычных пользователей компьютерной техники, ОС включает в себя и
программы пользовательского интерфейса. Основные функции
(простейшие ОС):
Загрузка приложений в оперативную память и их выполнение;
Стандартизованный доступ к периферийным
устройствам (устройства ввода-вывода); Управление оперативной памятью (распределение
между процессами, виртуальная память);
Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях
(таких как Жёсткий диск, Компакт-диск и т. д.), как правило, с помощью файловой
системы;
Пользовательский интерфейс;
Сетевые операции, поддержка стека протоколов
Каждая ОС состоит как минимум из
3-х обязательных частей.
Первая — ядро, командный интерпретатор,
«переводчик» с программного языка на «железный», язык машинных кодов.
Вторая — специализированные программы
для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера. Такие
программы называются драйверами. Сюда же относятся так называемые «системные
библиотеки», используемые как самой операционной системой, так и входящими в ее
состав программами.
Третья часть — удобная оболочка, с
которой общается пользователь — интерфейс. Это своего рода красивая обертка, в
которую упаковано скучное и не интересное для пользователя ядро. Сравнение с
упаковкой удачно еще и потому, что именно на нее обращают внимание при выборе
ОС, - о ядре же, главной части ОС, вспоминают уже потом.
Самые распространенные на сегодняшний
день операционные системы — это все операционные системы компании Microsoft,
Linux и Мас 0S.
ГЛАВА П.
ЭВОЛЮЦИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
2Л Первое
поколение.
Известно, что компьютер был
изобретен английским математиком Чарльзом Бэбиджем в конце восемнадцатого века.
Его ”аналитическая машина” так и не смогла но настоящему заработать, потому что
технологии того времени не удовлетворяли требованиям по изготовлению деталей
точной механики, которые были необходимы для вычислительной техники. Известно
также, что этот компьютер не имел операционной системы.
Некоторый прогресс в создании цифровых
вычислительных машин произошел после второй мировой войны. В середине 40-х были
созданы первые ламповые вычислительные устройства. В то время одна и та же
группа людей участвовала и в проектировании, и в эксплуатации, и в
программировании вычислительной машины. Это была скорее научноисследовательская
работа в области вычислительной техники, а не использование компьютеров в
качестве инструмента решения каких-либо практических задач из других прикладных
областей. Программирование осуществлялось исключительно на машинном язьже. Об
операционных системах не было и речи, все задачи организации вычислительного
процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления. Не было
никакого другого системного программного обеспечения, кроме библиотек
математических и служебных подпрограмм.
2.2 Второе
поколение.
С середины 50-х годов начался
новый период в развитии вычислительной техники, связанный с появлением новой
технической базы полупроводниковых элементов. Компьютеры второго поколения
стали более надежными, теперь они смогли непрерывно работать настолько долго,
чтобы на них можно было возложить выполнение действительно практически важных
задач. Именно в этот период произошло разделение персонала на программистов и
операторов, эксплуатационников и разработчиков вычислительных машин.
В эти годы появились первые алгоритмические
языки, а следовательно и первые системные программы - компиляторы. Стоимость
процессорного времени возросла, что потребовало уменьшения непроизводительных
затрат времени между запусками программ. Появились первые системы пакетной
обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой и
тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной
обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми
системными программами, предназначенными для управления вычислительным
процессом. В ходе реализации систем пакетной обработки был разработан
формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист
сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине.
Совокупность нескольких заданий, как правило в виде колоды перфокарт, получила
название пакета заданий.
2.3 Третье
поколение
Следующий важный период развития вычислительных машин
относится к 1965-1980 годам. В это время в технической базе произошел переход
от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным
микросхемам, что дало гораздо большие возможности новому, третьему поколению
компьютеров.
Для этого периода характерно также
создание семейств программно-совместимых машин. Первым семейством
программно-совместимых машин, построенных на интегральных микросхемах, явилась
серия машин IBM/360. Построенное в начале 60-х годов это семейство значительно
превосходило машины второго поколения по критерию цена/производительность. Вскоре
идея программно-совместимых машин стала общепризнанной.
Программная совместимость требовала
и совместимости операционных систем. Такие операционные системы должны были бы
работать и на больших, и на малых вычислительных системах, с большим и с малым
количеством разнообразной периферии, в коммерческой области и в области научных
исследований. Операционные системы, построенные с намерением удовлетворить всем
этим противоречивым требованиям, оказались чрезвычайно сложными ”монстрами”.
Они состояли из многих миллионов ассемблерных строк, написанных тысячами
программистов, и содержали тысячи ошибок, вызывающих нескончаемый поток
исправлений. В каждой новой версии операционной системы исправлялись одни
ошибки и вносились другие.
Однако, несмотря на необозримые
размеры и множество проблем, 0S/360 и другие ей подобные операционные системы
машин третьего поколения действительно удовлетворяли большинству требований
потребителей. Важнейшим достижением ОС данного поколения явилась реализация
мультипрограммирования. Мультипрограммирование это способ организации
вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно
выполняются несколько программ. Пока одна программа вьшолняет операцию
ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при
последовательном выполнении программ (однопрограммный режим), а выполняет
другую программу (многопрограммный режим). При этом каждая программа
загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом.
Другое нововведение - спулинг
(spooling). Спулинг в то время определялся как способ организации
вычислительного процесса, в соответствии с которым задания считывались с
перфокарт на диск в том темпе, в котором они появлялись в помещении
вычислительного центра, а затем, когда очередное задание завершалось, новое
задание с диска загружалось в освободившийся раздел.
Наряду с мультипрограммной
реализацией систем пакетной обработки появился новый тип ОС - системы
разделения времени. Вариант мультипрограммирования, применяемый в системах
разделения времени, нацелен на создание для каждого отдельного пользователя
иллюзии единоличного использования вычислительной машины.
2.4 Четвертое
поколение.
Следующий период в эволюции
операционных систем связан с появлением больших интегральных схем (БИС). В эти
годы произошло резкое возрастание степени интеграции и удешевление микросхем.
Компьютер стал доступен отдельному человеку, и наступила эра персональных
компьютеров. С точки зрения архитектуры персональные компьютеры ничем не
отличались от класса миникомпьютеров типа PDP-11, но вот цена у них существенно
отличалась. Если миникомпьютер дал возможность иметь собственную вычислительную
машину отделу предприятия или университету, то персональный компьютер сделал
это возможным для отдельного человека.
Компьютеры стали широко
использоваться неспециалистами, что потребовало разработки ”друкественного”
программного обеспечения, это положило конец кастовости программистов.
На рынке операционных систем
доминировали две системы: MS-DOS и UNIX. Однопрограммная однопользовательская
ОС MS-DOS широко использовалась для компьютеров, построенных на базе
микропроцессоров Intel 8088, а затем 80286, 80386 и 80486. Мультипрограммная
многопользовательская ОС UNIX доминировала в среде ”неинтеловских” компьютеров,
особенно построенных на базе высокопроизводительных RISCпроцессоров.
В середине 80-х стали бурно
развиваться сети персональных компьютеров, работающие под управлением сетевых
или распределенных ОС.
В сетевых ОС пользователи должны
быть осведомлены о наличии других компьютеров и должны делать логический вход в
другой компьютер, чтобы воспользоваться его ресурсами, преимущественно файлами.
Каждая машина в сети выполняет свою собственную локальную операционную систему,
отличающуюся от ОС автономного компьютера наличием дополнительных средств,
позволяющих компьютеру работать в сети.
Сетевая ОС не имеет фундаментальных отличий от ОС
однопроцессорного компьютера. Она обязательно содержит программную поддержку
для сетевых интерфейсных устройств (драйвер сетевого адаптера), а также
средства для удаленного входа в другие компьютеры сети и средства доступа к
удаленным файлам, однако эти дополнения существенно не меняют структуру самой
операционной системы.
ГЛАВА Ш.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Основными характеристиками
операционных систем являются:
1.
разрядность ( для ПЭВМ 8-разрядные, 16-разрядные, 32-разрядные,
64-разрядные
ОС);
2.
число программ, одновременно выполняемых под управлением ОС (одно
и многозадачные ОС). Многозадачные ОС поддерживают параллельное выполнение
нескольких программ, работающих в рамках одной вычислительной системы, в один
момент времени. Многозадачностьбывает корпоративная и вытесняющая. При наличии
корпоративной многозадачности приложения совместно используют процессор, периодически
передавая его друг другу. Если какое-то приложение откажется освободить
процессор, система ничего не сможет с этим поделать. Если используется
вытесняющая многозадачность, то операционная система полностью контролирует все
приложения и распределяет между ними процессорное время, тем самым сильно
понижая вероятность ”зависания” системы при ошибках в работе программ.
Однозадачные ОС поддерживают режим выполнения только одной программы в
отдельный момент времени;
З. многопоточность - это
технология, позволяющая приложением должным образом осуществлять многозадачное
выполнение своих процессов. Процесс - любая задача или деятельность,
инициируемая рограммой. Одна программа может выполнять несколько процессов
одновременно;
4.
тип пользовательского интерфейса: интерфейс командной строки,
текстовый оконный интерфейс, графический оконный интерфейс пользователя (ИКС,
ТИП, гип);
5.
требование к
аппаратным ресурсам;
6.
производительность;
7.
надежность (устойчивость в работе, защищенность данных от
несанкционированного доступа );
8.
обеспеченность
приюшДными программами;
9.
наличие сетевых возможностей сетевые, локальные ОС); Сетевые ОС
предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью
совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения
доступа к данным при обеспечении их целостности и сохранности, а также
множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов;
1 О. количество поддерживаемых
процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные; Многопроцессорные ОС, в
отличие от однопроцессорных, поддерживают использовани нескольких процессоров
для решения одной задачи;
11. открытость операционной
системы, заключается в том, что компоненты ОС доступны в исходных кодах для
любого пользователя.
12. способ использования
оперативной памяти; Различают два способа работы с памятью: линейный адресный -
ОС работает со всей системной памятью, как с единым непрерывным пространством;
сегментарный - ОС работает с небольшим объёмом доступной без специальных
средств оперативной памяти.
ГЛАВА IV.
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ОС
4.1.
Основные операционные системы
Семейство
0C-Windows
Microsoft Windows - операционные
системы корпорации Microsoft, различные версии которых предназначены для
широкого класса устройств - от суперкомпьютеров до встроенных систем. В
настоящее время Microsoft Windows установлена на большинстве персональных
компьютеров.
Windows 10
Система призвана стать единой для
разных устройств, таких как персональные компьютеры, планшеты, смартфоны,
консоли ХЬох Опе и пр. Доступна единая платформа разработки и единый магазин
универсальных приложений, совместимых со всеми поддерживаемыми устройствами.
Windows 10 поставляется в качестве услуги с выпуском обновлений на протяжении
всего цикла поддержки. В течение первого года после выхода системы пользователи
могли бесплатно обновиться до Windows 10 на устройствах под управлением
лицензионных копий Windows 7, Windows 8.1 и Windows Phone 8.1 Среди значимых
нововведений — голосовая помощница Кортана, возможность создания и переключения
нескольких рабочих столов и другие.] Windows 10 — последняя «коробочная» версия
Windows, все последующие версии будут распространяться исключительно в цифровом
виде.
Пользовательское соглашение Windows
10 позволяет компании Microsoft собирать многочисленные сведения о
пользователе, историю его интернет-деятельности, пароли к точкам доступа,
данные, набираемые на клавиатуре, и многое другое
Семейство
0C-Linux
Linux общее название операционных
систем на основе одноимённого ядра и собранных для него библиотек и системных
программ, разработанных в рамках проекта GNU. GNU/Linux работает на
РС-совместимых системах семейства Intel х86, а также на IA-64, AMD64, PowerPC,
ARM и многих других.
К операционной системе GMYLinux
также часто относят программы, дополняющие эту операционную систему, и
прикладные программы, делающие её полноценной многофункциональной операционной
средой. В отличие от большинства других операционных систем, GNU/Linux не имеет
единой «официальной» комплектации. Вместо этого GNU/Linux поставляется в
большом количестве так называемых дистрибутивов, в которых программы GNU
соединяются с ядром Linux и другими программами.
Большинство пользователей для установки GNU/Linux используют
дистрибутивы.
Дистрибутив это не просто набор программ, а ряд
решений для разных задач пользователей, объединённых едиными системами
установки, управления и обновления пакетов, настройки и поддержки.
Семейство
ОС-Мас
Последней в списке самых
распространенных операционных систем является ОС Мас 0S. Самое важное - Мас 0S
Х устанавливается только на компьютеры Macintosh производства фирмы Apple.
Кроме того, в отличие от открытой Linux, Мас 0S Х является проприетарным
обеспечением, т.е. имеется запрет на свободное распространение, внесение
изменений и т. д. Первая Мас 0S появилась в 1984 году, что значительно раньше
появления Windows. Компания Apple хотела, чтобы Макинтош представлялся как
компьютер «для всех остальных». Сам термин «Мас 0S» в действительности не
существовал до тех пор, пока не был официально использован в середине 1990-х
годов. С тех пор термин применяется ко всем версиям операционных систем
Макинтоша как удобный способ выделения их в контексте других операционных
систем.
4.2. Сравнительный анализ.
Каждый пользователь при выборе
операционной системы должен опираться на свои потребности и ее основные
характеристики. Поэтому все операционные системы (Linux, Мас 0S, Windows10)
были оценены по нескольким параметрам для выявления плюсов и минусов каждой из
систем. (Приложение Х21):
1.
безопасность,
2.
интерфейс,
з. нагрузка на систему,
Так же был проведен опрос среди
учащихся на выявление популярной операционной системы (приложение З)
Вывод: Проведя сравнительный анализ
основных операционных систем, можно выделить основные плюсы и минусы каждой
системы для пользователей.
Windows:
Плюсы:
1.
Совместимость: практически любая программа либо работает либо
имеет аналоги под Windows; драйверы для любых устройств; много игр.
2.
Поддержка: с учётом того что большинство людей пользуются Windows
- найти кого-то способного помочь разобраться с практически любой задачей не
составит трудностей. Масса материалов онлайн. Лёгкость установки.
З. Функциональность: если Вы
достаточно продвинутый пользователь Windows, то знаете что у него очень и очень
много полезных функций (которыми очень мало кто пользуется).
Минусы:
1.
Вирусы: большинство вирусов нацелены на Windows. Придётся
покупать (или пользоваться бесплатным) антивирус. Постоянно обновлять, следить
за тем который лучше или хуже справляется с поставленной задачей.
2.
Скорость. Windows потребляет очень много ресурсов. В нём много
лишнего для обычного пользователя, и естественно средний пользователь не сможет
разобраться что лишнее, а что нет.
мас OS:
Плюсы:
1.
Вирусы: их практически нет.
2.
Надёжность: операционная система, написанная под конкретные
конфигурации компьютеров. Исходя из этого, функционирует она так как должна.
Редко ломается.
З. Дизайн.
Минусы:
1.
Физический компьютер: как было сказано ранее, Мас 0S рассчитана
на конкретные конфигурации, и потому крайне не рекомендуется устанавливать её
на компьютер не от Apple.
2.
Совместимость: количество программ написанных под Мас сильно
уступает количеству программ под Windows. Если и есть кросплатформы (программы
переведённые с одной системы в другую, что бы пользователи могли работать с
теми же данными и форматами как в Windows так и в Мас), то обычно с
ограниченным функционалом и некорректно работающие.
Linux:
Здесь достаточно сложно дать
однозначный ответ, так как существует очень много дистрибутивов Linux и они
порой очень сильно отличаются. Если в общих чертах то:
Плюсы:
1.
Цена: очень много дистрибутивов бесплатны. Вы можете установить и
внести свою лепту в разработку. Полностью модифицировать систему под себя.
Естественно для этого Вам нужно понимать что и зачем Вы делаете. Много
бесплатных программ и аппликаций.
2.
Разнообразие: как и было сказано выше - есть очень много версий.
Дело в том, что Linux это только ядро. Что бы его использовать, нужно много
дополнительного софта. Существует в порядке нескольких сотен разных
дистрибутивов. Учитывая что их так много, 13
Вы можете быть уверены что найдётся
тот который восполнит все Ваши потребности.
Пожалуй самыми популярными являются
Ubuntu, Fedora, CentOS и Mint.
З. Вирусы: их практически нет.
Минусы:
1.
Сложность: некоторые дистрибутивы достаточно просты в
использовании, однако в большинстве случаев Вам будет нужно действительно
хорошо знать компьютер и саму систему что бы эффективно пользоваться ею.
2.
Совместимость. Здесь всё не однозначно, в связи с тем что очень
много софта с открытым кодом, где можно вносить свои изменения. Это требует
много времени и усилий. Бывают моменты что драйверов для Ваших устройств не
существует, и их приходится либо писать самому с нуля, либо использовать что-то
подходящие под все типы данного устройства. Естественно функциональность
устройств от этого страдает.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В современном мире не обойтись
без компьютеров - универсальном инструменте работы с информацией. На каждом
компьютере необходимо устанавливать программное обеспечение. Это одно из
условий работоспособности компьютера. И самая первая программа — это
операционная система.
Если пользователь осознанно
использует ОС, то и эффеюгивность работы за компьютером такого пользователя
возрастает, т.е. в каких- то вопросах пользователь сам сможет разобраться в
возникшей проблеме.
В настоящей работе изучено понятие
операционной системы, представлена классификация ОС, рассмотрены основные этапы
развития ОС, требования к современным ОС. В работе проведён сравнительный
анализ распространенных операционных систем и выявлены плюсы и минусы каждой из
них. Проведен опрос учащихся по выявлению популярной ОС, который показал, что большинство
учащихся (94%) предпочитают пользоваться ОС Windows
В связи с этим было принято
решение оформить буклет с информацией о плюсах и минусах каждой операционной
системы в помощь пользователям ПК.
Результаты данной работы могут
быть использованы учителями информатики как дополнителыљтй материал.
CllHCOK HC110J1b30BAHHb1X HCTOLIHHKOB
1. http://chernykh.net
2. http://www.triton-prog.ru/images/triton-usb.jpg
3. http://www.avtomatike.ru
4. http://www.piter-press.ru
5. http://www.wallpampers.ru/pictures
6. http://lusem.ru
7. http://education.aspu.ru
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.