Основы операционных систем - Вступление

Jul 21, 2024

Лекция: Основы операционных систем

Приветственное слово и представление

  • Владимир Ефимович Карпов, доцент МФТИ на кафедре информатики и вычислительной математики
  • Обращение «коллеги», так как все участники имеют общую цель

Описание курса

  • Курс называется «Основы операционных систем»
  • Расчет на 28 академических часов (14 лекций)
  • Невозможно охватить всё за это время, предложена литературa:
    • Учебник: Карпов, Коньков — «Основы операционных систем» (третье издание)
    • Книга: Таненбаум, Бос — «Современные операционные системы» (4-е издание)
    • Книга: Столлингс — «Операционные системы» (2004)
    • Книга: Галвин, Гагни — «Операционные системы. Концепции» (10-е издание, на английском)

Введение в курс

  • Курс — часть цикла «Компьютерные технологии» в МФТИ
  • Первая тема: «Обзор и введение»
  • Введение в структуру вычислительных систем: аппаратное обеспечение, программное обеспечение, пользователь

Структура вычислительных систем

  • Аппаратное обеспечение: процессор, материнская плата, входные/выходные устройства
  • Пользователь: необходим для постановки задач и интерпретации результатов
  • Программное обеспечение: делится на прикладное и системное
    • Прикладное ПО: бизнес-программы, игры, текстовые процессоры и т.д.
    • Системное ПО: компиляторы, операционные системы

Операционные системы

  • Определение: нет строгого определения, несколько точек зрения:
    • Распорядитель ресурсов: распределение оперативной памяти, процессорного времени и т.д.
    • Защитник пользователей и программ: защита от вмешательства, безопасность данных
    • Виртуальная машина: абстрагирование работы с аппаратными ресурсами (например, файловая система)
    • Кот в мешке: для неподготовленного пользователя операционная система — всё, что они купили вместе с компьютером
    • Постоянно функционирующее ядро: основная программа, управляющая всем устройством

Эволюция вычислительных систем

  • Первый период (1945-1955): ламповые машины, программы вводились перекоммутацией кабелей
  • Второй период (1955-1960): полупроводниковые элементы, компиляторы, пакетная обработка заданий
  • Третий период (1960-1980): интегральные схемы, мультипрограммирование, семейства ВМ
  • Четвертый период (1980-2005): персональные компьютеры, дружественное ПО, сетевые и распределенные системы
  • Пятый период (2005 - наст. время): многоядерные процессоры, облачные технологии, виртуализация

Основные функции операционных систем

  1. Планирование заданий и использования процессора
  2. Обеспечение коммуникации и синхронизации программ
  3. Управление памятью
  4. Управление файловыми системами
  5. Управление работой устройств ввода/вывода
  6. Обеспечение безопасности взаимодействий программ и данных

Заключение и связь

  • Лекция завершена, вводная часть курса пройдена
  • Преподаватель намерен говорить медленнее и понятнее на следующих занятиях
  • Вопросы и замечания можно отправить по электронной почте