Урок: Введение в операционные системы

Операционная система (ОС) — это программное обеспечение, которое управляет аппаратными ресурсами компьютера и предоставляет услуги для выполнения программного обеспечения. В этом уроке мы рассмотрим историю и эволюцию операционных систем, основные функции и цели ОС, а также классификацию операционных систем.

1. Ранние вычислительные машины:
• В 1950-х годах компьютеры не имели операционных систем. Все программы выполнялись напрямую на аппаратуре, что требовало ручного управления ресурсами.
2. Первые операционные системы:
• В 1960-х годах появились первые операционные системы, такие как CTSS (Compatible Time-Sharing System) и Multics (Multiplexed Information and Computing Service). Эти системы обеспечивали разделение времени и управления ресурсами.
3. Эпоха мейнфреймов:
• В 1970-х и 1980-х годах мейнфреймы (большие центральные компьютеры) использовались для обработки больших объемов данных. Операционные системы, такие как IBM OS/360, обеспечивали управление этими системами.
4. Развитие персональных компьютеров:
• В 1980-х годах появились персональные компьютеры с операционными системами MS-DOS, а позже Windows. Это сделало компьютеры доступными для широкого круга пользователей.
5. Современные операционные системы:
• В 1990-х и 2000-х годах операционные системы, такие как Windows, macOS, Linux и Unix, стали более мощными и функциональными, поддерживая многозадачность, многопользовательский режим и сеть.

Операционная система выполняет несколько ключевых функций, чтобы обеспечить работу компьютера:

1. Управление процессами:
• ОС управляет выполнением программ, распределяя процессорное время между различными процессами.
2. Управление памятью:
• ОС контролирует распределение оперативной памяти между процессами, обеспечивая эффективное использование памяти.
3. Управление файлами:
• ОС организует хранение данных на дисках, предоставляет средства для создания, чтения, записи и удаления файлов.
4. Управление устройствами ввода-вывода:
• ОС контролирует работу периферийных устройств (клавиатуры, мыши, принтеры и т.д.), обеспечивая взаимодействие с пользователем и внешними устройствами.
5. Обеспечение безопасности:
• ОС защищает данные и ресурсы от несанкционированного доступа, обеспечивая безопасность системы.

Операционные системы можно классифицировать по различным критериям, таким как назначение и тип устройств, для которых они предназначены.

1. Мейнфреймы:
• Мейнфреймы — это большие, мощные компьютеры, используемые для обработки больших объемов данных в крупных организациях. Примеры: IBM z/OS, Unisys OS 2200.
2. Серверные операционные системы:
• Серверные ОС предназначены для управления серверами, предоставляющими услуги по сети. Примеры: Windows Server, Ubuntu Server, Red Hat Enterprise Linux.
3. Настольные операционные системы:
• Настольные ОС предназначены для персональных компьютеров и обеспечивают удобный интерфейс для пользователей. Примеры: Windows 10, macOS, Ubuntu.
4. Мобильные операционные системы:
• Мобильные ОС разработаны для смартфонов и планшетов, оптимизированные для работы с сенсорными экранами и мобильными устройствами. Примеры: Android, iOS.

Практическое задание

Пример выполнения практического задания

## Задание 1: Хронология ключевых событий в истории ОС

1. 1950-е: Ранние вычислительные машины не имеют ОС.
2. 1960-е: Появление первых ОС, таких как CTSS и Multics.
3. 1970-е: Развитие мейнфреймов и ОС IBM OS/360.
4. 1980-е: Появление персональных компьютеров с MS-DOS и Windows.
5. 1990-е: Развитие современных ОС (Windows, macOS, Linux).
6. 2000-е: Рост популярности мобильных ОС (Android, iOS).

## Задание 2: Основные функции ОС

1. **Управление процессами:** Распределение процессорного времени между программами.
   - Пример: Многозадачность в Windows позволяет одновременно запускать несколько приложений.
2. **Управление памятью:** Эффективное использование оперативной памяти.
   - Пример: ОС выделяет память для запущенных программ и освобождает ее после завершения работы.
3. **Управление файлами:** Организация хранения данных на дисках.
   - Пример: Создание и управление файлами и папками на жестком диске.
4. **Управление устройствами ввода-вывода:** Взаимодействие с периферийными устройствами.
   - Пример: Драйверы устройств в ОС обеспечивают работу принтеров и сканеров.
5. **Обеспечение безопасности:** Защита данных и ресурсов.
   - Пример: Система авторизации и аутентификации пользователей в Windows.

## Задание 3: Классификация ОС

- **Windows 10:** Настольная операционная система.
- **Android:** Мобильная операционная система.
- **IBM z/OS:** Операционная система для мейнфреймов.
- **Ubuntu Server:** Серверная операционная система.