Примеры ОС: семейство Windows, Linux.
Функции ОС:
1) приём от пользователя заданий или команд, формулированных на соответствующем языке и их обработка;
2) приём и исполнение программы запроса на запуск/приостановку других программ;
3) загрузка в оперативную память, подлежащие исполнению, программы;
4) инициализация программ (передача ей управления), в результате чего процессор использует программу;
5) идентификация программ;
6) обеспечение работы системы управления файлами базы данных, что позволяет резко увеличить эффективность программного обеспечения;
7) обеспечение режима мультипрограммирования, т.е. выполнение двух или более программ на одном процессоре, создающая видимость их одновременного исполнения;
8) обеспечение функции по организации и управления всеми операциями ввода и вывода;
9) удовлетворение жёстким ограничениям на время в режиме реального времени;
10) распределение памяти:
а) организация виртуальной памяти;
б) в большинстве современных систем.
11) планирование и диспетчеризация в соответствии с заданием;
12) организация механизма обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами;
13) защита одной программы от влияния других программ, обеспечение сохранение данных;
14) предоставление услуг на случай частичного сбоя системы;
15) обеспечение работы системы программ, с помощью которых пользователи готовят свои программы.
Компоненты ОС:
1) Драйверы устройств
2) Файловая система
3) Менеджеры ресурсов
4) Пользовательский интерфейс (текстовый или графический)
5) Компоненты работы с сетью
Архитектура ЭВМ
Магистрально-модульный принцип построения ЭВМ
Основным устройством ПК является материнская плата, которая определяет его конфигурацию. Все устройства ПК подключаются к этой плате с помощью разъемов расположенных на этой плате. Соединение всех устройств в единую систему обеспечивается с помощью системной магистрали (шины), представляющей собой линии передачи данных, адресов и управления.
Ядро ПК образуют процессор (центральный микропроцессор) и основная память, состоящая из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) или перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ. ПЗУ предназначается для записи и постоянного хранения данных.
Подключение всех внешних устройств: клавиатуры, монитора, внешних ЗУ, мыши, принтера и т.д. обеспечивается через контроллеры, адаптеры, карты.
Контроллеры, адаптеры или карты имеют свой процессор и свою память, т.е. представляют собой специализированный процессор.
Микропроцессор
Центральный микропроцессор (небольшая микросхема, выполняющая все вычисления и обработку информации) – это ядро ПК. В компьютерах типа IBM PC используются микропроцессоры фирмы Intel и совместимые с ними микропроцессоры других фирм.
Процессор – функциональная часть ЭВМ, выполняющая основные операции по обработке данных и управлению работой других блоков. Процессор является преобразователем информации, поступающей из памяти и внешних устройств.
Компоненты микропроцессора:
- АЛУ выполняет логические и арифметические операции
- Устройство управления управляет всеми устройствами ПК
- Регистры используются для хранения данных и адресов
- Схема управления шиной и портами – осуществляет подготовку устройств к обмену данными между микропроцессором и портом ввода – вывода, а также управляет шиной адреса и управления.
Основные характеристики процессора:
- Разрядность – число двоичных разрядов, одновременно обрабатываемых при выполнении одной команды. Большинство современных процессоров – это 32 – разрядные процессоры, но выпускаются и 64 - разрядные процессоры.
- Тактовая частота – количество циклов работы устройства за единицу времени. Чем выше тактовая частота, тем выше производительность.
- Наличие встроенного математического сопроцессора
- Наличие и размер Кэш- памяти.
Системный блок
В персональных компьютерах, выпускаемых в портативном варианте, системный блок, монитор и клавиатура объединяются в один корпус. Системный блок представляет собой металлическую коробку со съемной крышкой, в которой размещены различные устройства компьютера.
По форме корпуса бывают:
Desktop – плоские корпуса (горизонтальное расположение), их обычно располагают на столе и используют в качестве подставки для монитора
Tower - вытянутые в виде башен (вертикальное расположение), обычно располагаются на полу.
Для подключения накопителей (жестких дисков и компакт-дисков) используются интерфейсы IDE и SCSI. Интерфейс – это совокупность средств соединения и связи устройств компьютера.
Подключение периферийных устройств (принтеры, мышь, сканеры и т.д.) осуществляется через специальные интерфейсы, которые называются портами. Порты устанавливаются на задней стенке системного блока.
Корпуса различаются по размерам, указанные приставки Super, Big, Midi, Micro, Tiny, Flex, Mini, Slim обозначают размеры корпусов. На передней стенке корпуса размещены кнопки “Power” - Пуск, “Reset” - Перезапуск, индикаторы питания и хода работы ПК.
Порты (каналы ввода - вывода)
На задней стенке корпуса современных ПК размещены (точнее могут размещаться) следующие порты:
VGA - интегрированный в материнскую плату VGA – контроллер для подключения монитора для офисного или делового ПК
COM - асинхронные последовательные (обозначаемые СОМ1—СОМЗ). Через них обычно подсоединяются мышь, модем и т.д.
PS/2 – асинхронные последовательные порты для подключения клавиатура и манипулятора мышь
LPT - параллельные (обозначаемые LPT1—LPT4), к ним обычно подключаются принтеры
USB - универсальный интерфейс для подключения 127 устройств (этот интерфейс может располагаться на передней или боковой стенке корпуса)
iRDA - инфракрасные порты предназначены для беспроводного подключения карманных или блокнотных ПК или сотового телефона к настольному компьютеру. Связь обеспечивается при условии прямой видимости, дальность передачи данных не более 1 м.
Bluetooth ("блутус")- высокоскоростной микроволновый стандарт, позволяющий передавать данные на расстояниях до 25 метров. Если нет встроенного Bluetooth адаптера, то он может быть выполнен в виде дополнительного внешнего устройства (USB bluetooth адаптера), подключаемого через USB-порт.
Разъемы звуковой карты: для подключения колонок, микрофона и линейный выход
В системном блоке расположены основные узлы компьютера:
Системная или материнская плата (motherboard), на которой установлены дочерние платы (контроллеры устройств, адаптеры или карты) и другие электронные устройства
блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, для электронных схем компьютера;
накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер).
накопители на оптических дисках (типа DVD - RW или CD – RW), предназначенные для чтения и записи на компакт - диски
накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на дискеты;