Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Ноября 2014 в 18:44, реферат
Нарастающие темпы компьютеризации не только приблизили время, когда в контакте с компьютерами оказываются не только относительно немногочисленные профессионалы по обработке информации, сейчас это возможно практически всем членам общества. Контакт с компьютером - это контакт с его программным обеспечением и, прежде всего, с операционной системой (ОС). Именно она формирует интерфейс между аппаратурой компьютера и человеком, причем задача создателей ОС состоит в том, чтобы сделать этот интерфейс, как теперь принято говорить, как можно более дружественным.
Операционная система. Ресурсы ЭВМ……………………………….…3
Зависимость ОС от системных ресурсов компьютера.
История и практика …………………………………..…….....................6
Заключение……………………………………………………………….12
Список использованной литературы и ресурсов................
Содержание
История и практика …………………………………..…….............
Операционная система. Ресурсы ЭВМ.
Нарастающие темпы компьютеризации не только приблизили время, когда в контакте с компьютерами оказываются не только относительно немногочисленные профессионалы по обработке информации, сейчас это возможно практически всем членам общества. Контакт с компьютером - это контакт с его программным обеспечением и, прежде всего, с операционной системой (ОС). Именно она формирует интерфейс между аппаратурой компьютера и человеком, причем задача создателей ОС состоит в том, чтобы сделать этот интерфейс, как теперь принято говорить, как можно более дружественным.
Свойства ОС зачастую оказываются не менее важными, чем свойства аппаратуры. Известны случаи, когда переход с одной ОС на другую на одной и той же машине приводил почти к пятикратному ускорению разработки программ.
На “голой” машине в современном мире не работает практически никто, и именно это определяет интерес к операционным системам.
Одним из основных функций ОС является управление ресурсами ЭВМ (администрирование ресурсов) такими как процессоры (если их больше 1), оперативная память (ОП), устройства ввода-вывода.
Рассмотрим каждый ресурс подробнее.
Процессор – это основной элемент компьютера, с помощью которого обрабатывается информация, находящаяся как в собственной памяти, так и в памяти других устройств. Помимо этого, он так же руководит работой других устройств. Чем мощнее процессор, тем быстрее работает компьютер в целом.
Работа различных приложений основана на выполнении определенной последовательности команд и данных, размещенных в так называемых регистрах процессора. Мощность, и как следствие быстродействие компьютера, определяется скоростью сопоставления данных и соответствующих команд для их обработки. Основными характеристиками, отличающими различные виды процессоров, являются:
Тактовая частота, измеряющаяся в мегагерцах (МГц) это количество выполняемых операций в секунду. Однако по факту, выполнение одной операции может быть разделено на несколько тактов, при этом возможно фактическое снижение ее значения.
Разрядность. От этого параметра зависит, поддерживает ли процессор только 32-битные приложения или допускает использование 64–битных. Большинство современных процессоров поддерживают 64–битную архитектуру. Подобное разделение влияет на количество доступной оперативной памяти (до 4 ГБ в 32-битных и от 4 ГБ в 64-битных системах) а также на внутренние параметры, которые редко учитываются рядовыми пользователями и имеют значение только для специалистов, например, разработчиков программного обеспечения.
От объема внутренней кэш – памяти зависит скорость обмена информацией между процессором и другими устройствами, установленными на компьютере. Чем больше это значение, тем быстрее происходит обмен.
Оперативная память (ОЗУ - Оперативное запоминающее устройство) — это рабочая область для центрального процессора (CPU). Во время работы компьютера в оперативной памяти хранятся данные и запущенные в данный момент программы. Оперативная память является временным хранилищем, после выключения или перезагрузки компьютера, все данные находящиеся в оперативной памяти уничтожаются. Основными характеристиками оперативной памяти являются:
Частота оперативной памяти – один из главных параметров, и чем она больше, тем выше производительность.
DDR работали на частотах 200/266/333/400
МГц (тактовые частота 100/133/166/200МГц).
DDR2 работают в спектр частот 400/533/667/800/1066
МГц (200/266/333/400/533МГц тактовая частота).
DDR3 работают на частотах 800/1066/1333/1600/1800/2000/
Для DDR4 спектр частот будет начинаться с 2133 Мгц.
Тайминг оперативной памяти есть временная задержка сигнала. Обычно эти временные задержки так и называют — тайминги и для краткости записывают в виде: «2-2-2» (например). Это записанные по порядку следующие параметры: CAS Latency, RAS to CAS Delay и RAS Precharge Time. Они могут принимать значения от 2 (линейка модулей памяти Kingston HyperX, OCZ) до 9. От них в значительной степени зависит пропускная способность участка «процессор-память» и, как следствие, быстродействие основных компонентов системы. Мера таймингов — такт. Таким образом, каждая цифра в формуле 2-2-2 означает задержку сигнала для обработки, измеряемая в тактах системной шины.
От объема оперативной памяти зависит, как быстро процессор сможет обработать промежуточные данные при работе программ, которые хранится в оперативной памяти. Виртуальная память частично решает проблему с малым объемом оперативной памяти и данные которые не умещаются в ОП – записываются на жесткий диск. Однако скорость передачи данных жесткого диска меньше, чем у оперативной памяти, а значит скорость обработки данных будет меньше. Если объема оперативной памяти недостаточно, процессор удалит не затребованные данные, которые не нужные для выполнения данной операции и потом заново запишет удаленные модули в память.
Устройства ввода и вывода. Внешние модули и устройства, подключаемые к системному блоку - клавиатура, мышь, сканер, монитор, принтер и другие устройства разных фирм-производителей - также имеют стандартные порты (соединительные устройства) и протоколы обмена данными. Это обеспечивает их совместную работу.
Сегодня существует целый ряд устройств для ввода информации в персональный компьютер. К ним относятся, прежде всего, клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, световое перо, графический планшет, сканер, модем, микрофон, а также все виды внешних накопителей.
Одна из важнейших функций операционной системы состоит в управлении всеми устройствами ввода/вывода компьютера. Операционная система должна давать этим устройствам команды, перехватывать прерывания и обрабатывать ошибки. Она должна также обеспечить простой и удобный интерфейс между устройствами и остальной частью системы. Интерфейс, насколько это возможно, должен быть одинаковым для всех устройств (для достижения независимости от применяемого оборудования). Программное обеспечение ввода/вывода составляет существенную часть операционной системы.
Зависимость ОС от системных ресурсов компьютера. История и практика.
Чтобы увидеть зависимость операционных систем от ресурсов компьютера, рассмотрим, например, ОС MS-DOS, Windows 3.0 и Windows XP и сравним ресурсы ЭВМ, которые они использовали.
В течение долгих лет с момента своего появления персональные компьютеры (IBM - совместимые) обходились без специальных «пользовательских оболочек», работая непосредственно под управлением операционной системы (MS DOS, DR DOS, PC DOS). Пользователи, садившиеся за такой компьютер, обречены были увидеть после включения на голом экране опостылевшую подсказку С:\ . Все операции управления компьютером производились путем ввода с клавиатуры некоторых слов - директив. Неудобство такого алфавитно-цифрового интерфейса порождало претензии и к самим компьютерам.
Работа с персональной ЭВМ мало отличалась от работы, например, на мини-ЭВМ: необходимо было хорошо знать операционную систему. А сам процесс общения с компьютером был на удивление скучен: следовало вводить в строго определенной последовательности директивы DOS, вызывать прикладные программы по их именам (часто довольно трудным для запоминания). Получив результаты счета, необходимо было опять обращаться к средствам DOS, чтобы передать эту информацию другим программам и т.д. Такой «сервис», конечно, не способствовал широкому распространению персональных ЭВМ среди пользователей.
Первые версии MS-DOS разрабатывались для процессора Intel 8088 СРU - 16-битный микропроцессор, выпущенный компанией Intel 1 июня 1979 года, и основанный на микропроцессоре i8086, но имевший 8-битную шину данных. Процессор использовался в оригинальных компьютерах IBM PC. Intel 8088 явился базой для разработки семейства малых компьютеров. Он подготовил почву для быстрого создания совместимых настольных компьютеров. Однако не только разрядность шины данных отличала i8086 и i8088, Intel также внесла ещё некоторые изменения в архитектуру. В частности, в микропроцессоре Intel 8088 используется очередь упреждающей выборки длиной 4 байта, а не 6 байт, как в микропроцессоре Intel 8086. Причина заключается в том, что микропроцессор i8088 может считывать данные из памяти только побайтно и следующее отсюда увеличение времени выборки следующей команды не позволяет процессору полностью использовать 6-байтную очередь.
Технические характеристики Intel 8088:
Оперативная память компьютера IBM PC с процессором Intel-8088 может иметь размер не более 1 Мбайта, поскольку эти микропроцессоры могут обращаться не более чем к 1 Мбайту памяти. Эта память состоит из двух частей. Первые 640 Кбайт памяти могут использоваться прикладными программами и операционной системой. Остальные адреса памяти ("верхняя память") зарезервированы для служебных целей.
MS-DOS предусматривает средства, позволяющие
назначать нестандартные
Одним из недостатков операционной системы MS DOS, которая стала фактическим стандартом для IBM PC-совместимых компьютеров в 80-е годы, был чрезвычайно примитивный пользовательский интерфейс.
«Событием - 90» был выпуск графической операционной оболочки Microsoft Windows 3.0, которая стала бестселлером и лучшим продуктом года. Windows имела приятный графический пользовательский интерфейс (по сравнению с тем, что до сих пор появлялось для IBM PC), предоставляла значительный комплекс услуг, оперировала всем объемом памяти, адресуемым микропроцессором 80286, 80386 и выше. С 32 - разрядными микропроцессорами (80386 и выше) и при наличии не менее 2 Мб памяти Windows 3.0 могла использовать виртуальную память, этот режим работы был назван 386 расширенным (386 Enhanced Mode).
Технические характеристики Intel 80286:
С появлением процессора Intel 80286, способного адресовать до 16 мегабайт оперативной памяти, возникли предпосылки для расширения доступного программам адресного пространства. Архитектура компьютера IBM AT позволяет использовать для программ все 16 мегабайт памяти.
Расширения для мультимедиа были выпущены осенью 1991 года для поддержки дисководов для компакт-дисков и звуковых карт, по мере того, как они становились все более распространёнными. Эти расширения были выпущены для OEM-поставщиков, в основном для производителей звуковых карт и дисководов для компакт-дисков. Они добавляли в систему Windows 3.0 возможность простого ввода-вывода звука и проигрывания аудио-компакт-дисков. Новые возможности расширений для мультимедиа были недоступны при работе в реальном режиме.
Операционная система Microsoft Windows XP (от англ. eXPerience - опыт), известная также под кодовым наименованием Microsoft Codename Whistler, является новой операционной системой семейства Windows, созданной на базе технологии NT. Первоначально в планы корпорации Microsoft входила разработка двух независимых операционных систем нового поколения. Первый проект получил рабочее название Neptune, эта операционная система должна была стать очередным обновлением Windows Millennium Edition, новой системой линейки Windows 9X. Второй проект, называвшийся Odyssey, предполагал создание операционной системы на платформе Windows NT, которая должна была придти на смену Windows 2000. Однако руководство Microsoft посчитало нецелесообразным рассредоточивать ресурсы на продвижение двух разных операционных систем, вследствие чего оба направления разработок были объединены в один проект - Microsoft Whistler. Возможно, именно благодаря этому решению Windows XP объединяет в себе достоинства уже знакомых пользователям операционных систем предыдущих поколений: удобство, простоту в инсталляции и эксплуатации операционных систем семейства Windows 98 и Windows ME, а также надежность и многофункциональность Windows 2000. В настоящее время Windows XP для настольных ПК и рабочих станций выпускается в трех модификациях: Home Edition для домашних персональных компьютеров, Professional Edition - для офисных ПК и, наконец, Microsoft Windows XP 64bit Edition - это версия Windows XP Professional для персональных компьютеров, собранных на базе 64-битного процессора Intel Itanium с тактовой частотой более 1 ГГц.