Как работает windows?

ASUS

Эволюция и основные идеи

Предшественником операционных систем следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).

В 1950—1960-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.

Пакетный режим

Необходимость оптимального использования дорогостоящих вычислительных ресурсов привела к появлению концепции «пакетного режима» исполнения программ. Пакетный режим предполагает наличие очереди программ на исполнение, причём система может обеспечивать загрузку программы с внешних носителей данных в оперативную память, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей программы, что позволяет избежать простоя процессора.

Разделение времени и многозадачность

Уже пакетный режим в своём развитом варианте требует разделения процессорного времени между выполнением нескольких программ.

Необходимость в разделении времени (многозадачности, мультипрограммировании) проявилась ещё сильнее при распространении в качестве устройств ввода-вывода телетайпов (а позднее, терминалов с электронно-лучевыми дисплеями) (1960-е годы). Поскольку скорость клавиатурного ввода (и даже чтения с экрана) данных оператором много ниже, чем скорость обработки этих данных компьютером, использование компьютера в «монопольном» режиме (с одним оператором) могло привести к простою дорогостоящих вычислительных ресурсов.

Разделение времени позволило создать «многопользовательские» системы, в которых один (как правило) центральный процессор и блок оперативной памяти соединялся с многочисленными терминалами. При этом часть задач (таких как ввод или редактирование данных оператором) могла исполняться в режиме диалога, а другие задачи (такие как массивные вычисления) — в пакетном режиме.

Разделение полномочий

Распространение многопользовательских систем потребовало решения задачи разделения полномочий, позволяющей избежать возможности изменения исполняемой программы или данных одной программы в памяти компьютера другой программой (намеренно или по ошибке), а также изменения самой системы прикладной программой.

Реализация разделения полномочий в операционных системах была поддержана разработчиками процессоров, предложивших архитектуры с двумя режимами работы процессора — «реальным» (в котором исполняемой программе доступно всё адресное пространство компьютера) и «защищённым» (в котором доступность адресного пространства ограничена диапазоном, выделенном при запуске программы на исполнение).

Реальный масштаб времени

Основная статья: Операционная система реального времени

Применение универсальных компьютеров для управления производственными процессами потребовало реализации «реального масштаба времени» («реального времени») — синхронизации исполнения программ с внешними физическими процессами.

Включение функции реального масштаба времени позволило создавать решения, одновременно обслуживающие производственные процессы и решающие другие задачи (в пакетном режиме и/или в режиме разделения времени).

Файловые системы и структуры

Постепенная замена носителей с последовательным доступом (перфолент, перфокарт и магнитных лент) накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках).

Файловая система — способ хранения данных на внешних запоминающих устройствах.

> Существующие операционные системы Основная статья: Список операционных систем

Понятие

Есть приложения вычислительной техники, для которых операционные системы излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры, содержащиеся во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), простейших сотовых телефонах, постоянно исполняют лишь одну программу, запускающуюся по включении. Многие простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без операционной системы, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске.

Операционные системы нужны, если:

• вычислительная система используется для различных задач, причём программы, решающие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. Из этого следует необходимость универсального механизма сохранения данных; в подавляющем большинстве случаев операционная система отвечает на неё реализацией файловой системы. Современные системы, кроме того, предоставляют возможность непосредственно «связать» вывод одной программы со вводом другой, минуя относительно медленные дисковые операции;
• различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же рутинных действий. Например, простой ввод символа с клавиатуры и отображение его на экране может потребовать исполнения сотен машинных команд, а дисковая операция — тысяч. Чтобы не программировать их каждый раз заново, операционные системы предоставляют системные библиотеки часто используемых подпрограмм (функций);
• между программами и пользователями системы необходимо распределять полномочия, чтобы пользователи могли защищать свои данные от несанкционированного доступа, а возможная ошибка в программе не вызывала тотальных неприятностей;
• необходима возможность имитации «одновременного» исполнения нескольких программ на одном компьютере (даже содержащем лишь один процессор), осуществляемой с помощью приёма, известного как «разделение времени». При этом специальный компонент, называемый планировщиком, делит процессорное время на короткие отрезки и предоставляет их поочерёдно различным исполняющимся программам (процессам);
• оператор должен иметь возможность так или иначе управлять процессами выполнения отдельных программ. Для этого служат операционные среды — оболочка и наборы утилит — они могут являться частью операционной системы.

Таким образом, современные универсальные операционные системы можно охарактеризовать, прежде всего, как:

• использующие файловые системы (с универсальным механизмом доступа к данным),
• многопользовательские (с разделением полномочий),
• многозадачные (с разделением времени).

Многозадачность и распределение полномочий требуют определённой иерархии привилегий компонентов самой операционной системе. В составе операционной системы различают три группы компонентов:

• ядро, содержащее планировщик; драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием; сетевая подсистема, файловая система;
• системные библиотеки;
• оболочка с утилитами.

Большинство программ, как системных (входящих в операционную систему), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ресурсам ядра, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что система (точнее, её ядро) управляет оборудованием.

В определении состава операционной системы значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав операционной системы включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).

Какую операционную систему выбрать для слабой машины

Если машина слаба и не отличается большим объемом оперативной памяти, то к выбору операционки следует подойти особенно внимательно. В противном случае при работе возникнут проблемы, ноутбук будет тормозить, вплоть до полного зависания.

Наиболее подходящая операционная система для старого ноутбука – Windows Xp. Для него необходимы минимальные требования. Но следует учитывать, что данная винда сама также устаревшая.

Для слабых устройств подходит и более современная Виндовс 7. Это оптимальное решение даже для совсем слабых машин. Они вполне смогут комплектоваться с данной ОС.

Пост-UNIX-архитектуры

Коллектив, создавший UNIX, развил концепцию унификации объектов операционной системы, включив в исходную концепцию UNIX «устройство — это тоже файл» также и процессы, и любые другие системные, сетевые и прикладные сервисы, создав новую концепцию: «что угодно — это файл». Эта концепция стала одним из основных принципов системы Plan 9 (название было позаимствовано из фантастического триллера «План 9 из открытого космоса» Эдварда Вуда-младшего), призванной преодолеть принципиальные недостатки дизайна UNIX и сменившей «рабочую лошадку» UNIX System V на компьютерах сети Bell Labs в 1992 году.

Кроме реализации всех объектов системы в виде файлов и размещения их на едином и персональном для каждого терминала вычислительной сети пространстве (namespace), были пересмотрены другие архитектурные решения UNIX. Например, в Plan 9 отсутствует понятие «суперпользователь», и, соответственно, исключаются любые нарушения режима безопасности, связанные с нелегальным получением прав суперпользователя в системе. Для представления (хранения, обмена) информации Роб Пайк и Кен Томпсон разработали универсальную кодировку UTF-8, на сегодняшний день ставшую стандартом де-факто. Для доступа к файлам используется единый универсальный протокол 9P, по сети работающий поверх сетевого протокола (TCP или UDP). Таким образом, для прикладного ПО сети не существует — доступ к локальным и к удалённым файлам единообразен. 9P — байт-ориентированный протокол, в отличие от других подобных протоколов, являющихся блок-ориентированными. Это также результат работы концепции: доступ побайтно — к унифицированным файлам, а не поблочно — к разнообразным и сильно изменяющимися с развитием технологий устройствам. Для контроля доступа к объектам не требуется иных решений, кроме уже существующего в операционной системе контроля доступа к файлам. Новая концепция системы хранения избавила администратора системы от изнурительного труда по сопровождению архивов и предвосхитила современные системы управления версиями файлов.

Операционные системы, созданные на базе или идеях UNIX, такие как всё семейство BSD и системы GNU/Linux, постепенно перенимают новые идеи из Bell Labs. Возможно, эти новые идеи ждёт большое будущее и признание ИТ-разработчиков.

Новые концепции были использованы Робом Пайком в Inferno.

На основе Plan 9 в Испании разрабатываются системы Off++ и Plan B, носящие экспериментальный характер.

К попыткам создать пост-UNIX-архитектуру можно также отнести разработку системы программирования и операционной среды Оберон в Швейцарской высшей технической школе (ETH Zurich) под руководством профессора Никлауса Вирта.

> См. также

• Хронология операционных систем
• Операционное окружение
• Аппаратная платформа компьютера
• Открытая операционная система

> Примечания

1. Свежая версия ISO/IEC 9945 принята Международной организацией по стандартизации (ISO) в 2003 году.

Почему Windows – это не идеальная операционная система?

Фрагменты кода, из которых построена Windows, изначально содержит множество недочетов, в том числе с точки зрения онлайн-безопасности. Это могут быть ошибки сетевых протоколов, несовместимости с современными Интернет-стандартами, устаревшие программные элементы и многое другое.

В целом общеизвестно, что изначальная версия Windows не идеальна, об этом знают все. Последние исправления безопасности Windows могут устранить уязвимости и ошибки операционной системы и связанном с ней программном обеспечении, а иногда могут добавить ряд новых функции.

Если все преимущества регулярных обновлений Windows свести к трем пунктам, то на выходе мы получим, что они помогают:

Защитить Вашу операционную систему от вредоносных программ

Не существует ни одной идеальной системы безопасности, и хакеры рано или поздно выявят в ней слабые места, чтобы получить доступ к Вашим персональным данным. Проблемы онлайн-безопасности — это одна из самых актуальных проблем современности. Уязвимости в Windows могут стать не только причиной утечки личной информации, но и вовсе привести к выводу Вашего компьютера из строя с помощью вредоносного ПО.

И если обеспечение конфиденциальность и анонимности в Интернете – это ключевая роль лучших VPN для Windows, с которой они отлично справляются, то защита от вирусов, червей и троянов – это гораздо сложнее. Одного лишь установленного антивируса будет недостаточно. Вы также должны иметь последнюю версию пакета обновлений, чтобы быть полностью уверенным в своей безопасности.

Возможные последствия отказа от установки обновлений безопасности – выход некоторых программ из строя, потеря данных, кража личной информации и полный отказ операционной системы. Ежегодно вредоносные программы по всему миру наносят компаниям и обычным пользователям ущерб в миллионы долларов. Основная причина заключается в том, что пользователи пренебрегают установкой критически важных обновлений Windows, что позволяет вирусам и троянам использовать уязвимости, которые уже давно были исправлены разработчиками из Microsoft.

Уязвимости потенциально могут быть использованы в течение нескольких часов после того, как о них станет известно разработчикам или службе технической поддержки. Именно поэтому установка «свежих» обновлений безопасности – это разумное решение. Кончено же, если Вы хотите чувствовать себя полностью защищённым при работе на компьютере.

Устранить общие проблемы и ошибки Windows

Второй тип обновлений Windows нацелен на устранение функциональных ошибок и проблем операционной системы. Данные обновления обычно содержат сразу целый комплекс исправлений.

Хотя подобные некритические ошибки не являются причиной серьезных уязвимостей, связанных с безопасностью, они по-прежнему могут очень раздражать, поскольку потенциально влияют на производительность и стабильность работы Windows.

Таким образом, основная причина установки данных обновлений заключается в том, чтобы решить проблемы или исправить ошибки общего характера в Windows. Последняя версия обновлений этого типа, установленная в Вашей операционной системе – это гарантия беспроблемной и комфортной работы на компьютере.

Получить доступ к новым функциям и обновленному интерфейсу ОС Windows

Наконец, «свежие» обновления Windows могут ввести в работе операционной системы новые функции, а также частично или полностью изменить внешний ее вид. При этом часто подобный вид обновлений включен в пакеты с обновлениями двух предыдущих типов, а это значит, что от них практически невозможно отказаться.

Хороший пример — Internet Explorer. Даже если Вы не планируете использовать данный браузер, Вам все равно следует запускать эти обновления, поскольку они часто содержат значительные улучшения других функций, которые Вы точно не хотели бы пропустить.

Более того, Microsoft в конечном итоге прекратит поддержку устаревших версий Internet Explorer. Это означает, что при обнаружении новых уязвимостей они не будут исправлены, так как ожидается, что пользователи будут запускать последнюю версию программы.

Представление о файлах и папках в операционной системе

В операционной системе используются понятия файл и папка.

Файл – это поименованная область дискового пространства. Файл состоит из имени и типа (расширения). Имя файла присваивает пользователь, а тип файла присваивает программа, в которой файл создан. Каждый файл имеет значок (зависит от типа файла), по которому можно определить визуально, какой программой был создан файл.

Папка (каталог) – объект файловой системы, упрощающий организацию файлов в операционной системе. Папка имеет имя и содержит информацию о подкаталогах и файлах. Папка имеет жёлтенький значок в виде бумажной папки.

Для работы с файлами и папками в ОС есть встроенные инструменты, менеджеры файлов. Windows Explorer (Проводник) – в Windows и Finder (Искатель) – macOS.

Как открыть Windows Explorer (проводник) на PC:

Щёлкните значок Windows Explorer (проводник) на панели задач либо дважды нажмите любую папку на вашем рабочем столе. Перед вами будет открыто окно проводника.

Как открыть Finder (Mac):

Щёлкните значок Finder (искатель) в Док панели или дважды щёлкните левой кнопкой мышки по любой папке на рабочем столе. Откроется окно Finder.

Базовая навигация

Используете вы Windows Explorer (на PC) или Finder (на Mac), базовая навигация у них похожа. Если вы видите, файл, который хотите открыть или запустить, подведите на него курсор и дважды кликните по нему левой кнопкой мышки (быстрые и короткие нажатия на кнопку). В противном случае можете использовать Панель навигации на левой стороне окна, чтобы выбрать другую папку и найти нужный файл.

Удаление файлов

Удаление в Windows и macOS проходит через Корзину (или Мусорный бак), чтобы предотвратить случайное удаление файлов, сначала они попадают в корзину, а уже потом могут быть удалены навсегда. Файлы, находящиеся в корзине можно восстановить. Также нужно помнить, что в корзину не попадают удаляемые файлы больших размеров (например, фильмы) и файлы, удаляемые с внешних носителей (флешки, USB накопители).

Если вы уверены, что хотите, навсегда удалить файл, вам нужно будет очистить корзину.

Удаление файла на PC:

Способ № 1: Нажмите и удерживайте левую кнопку мышки на удаляемом файле, перетащите файл на значок Корзины, который находится на рабочем столе.

Способ № 2: Нажмите правую кнопку на выбранном файле и выберите пункт «Удалить».

Способ № 3: Выберите файл (навести на него курсор и кликнут левой кнопкой мышки) и нажать клавишу DEL.

Чтобы очистить корзину, щёлкните правой кнопкой мышки на значок Корзина и выберите пункт меню «Очистить корзину». Все файлы в корзине будут безвозвратно удалены.

Удаления файла на компьютере Mac:

Нажмите и перетащите файл на значок Мусорного бака или корзины, который расположен в Док панели. Вы также можете использовать второй и третий способы, описанные выше.

Очистка мусорного бака проходит точно так же, как в Windows.

На некоторых компьютерах Mac, щелчок правой кнопкой мышки может быть отключён по умолчанию. Если вы не можете вызвать контекстно-зависимое меню правой кнопкой мышки, вы можете просто нажать и удерживать значок «Корзина», пока не появится параметр «Очистить корзину».

Открытие файла и запуск программы

Двойной клик (щелчок) левой кнопкой мышки на файл, автоматически открывает его в приложении (программе), в которой он был создан, или она определена для просмотра этого типа файлов.

То есть если вы открываете документ, набранный в текстовом редакторе MS Word, по умолчанию откроется именно эта программа. Если у вас несколько похожих программ, и не определена приоритетная, операционная система предложит сделать выбор.

Как открыть приложение (программу) на PC:

Щёлкните кнопку «Пуск» и выберите требуемое приложение. Если вы не видите его, можете нажать «Все программы» чтобы увидеть полный список. Для удобства и быстрого доступа, часто используемых приложений можно добавить ярлык на панель задач или на рабочий стол.

В Windows 8, нет меню «Пуск», так что вы обычно будете открывать приложения через «Начальный экран». Если вы уже обновили свою операционную систему до Windows 10, тогда сможете получить доступ к программам традиционным способом.

Как открыть приложение на Mac:

Щёлкните по значку приложения на Док панели. Если вы не видите его, нажмите значок Лупа в верхнем правом углу экрана и введите имя приложения.

Если вы используете OS X Лев или Горный Лев, можете нажать на значок Launchpad (Ракета, стартовая платформа) в Док панели и выбрать приложение.

Функции

Основные функции:

• Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
• Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
• Стандартизированный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
• Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
• Обеспечение пользовательского интерфейса.
• Сохранение информации об ошибках системы.

OS/360 использовалась на большинстве компьютеров IBM начиная с 1966, включая те компьютеры, которые помогали NASA отправить человека на Луну.

Дополнительные функции:

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность).
• Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами.
• Разграничение доступа различных процессов к ресурсам.
• Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам.
• Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация.
• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений.
• Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (см.: аутентификация, авторизация).

oCam

Бесплатная и очень простенькая в использовании программа, позволяющая не только записывать видео с экрана компьютера со звуком, но и делать скриншоты. Поддерживает русский язык, но русифицирована не в полном объеме.

Скачайте приложение в интернете, установите и запустите его. Далее в меню нажмите «инструменты», затем «настройки». По умолчанию oCam выставляет приемлемые настройки захвата видео с экрана монитора. Давайте рассмотри самые необходимые настройки.

Глоссарий терминов, учебных видеороликов Тест вопросов теста знаний. Курс предназначен для самостоятельного изучения или под руководством учителя. После изучения всех элементов курса и проведения теста знаний участник имеет право самостоятельно выдавать сертификат, подтверждающий реализацию курса электронного обучения «Запись и обработка фильмов», подготовленного Варшавским университетом информатики.

Сертификат, подтверждающий курс. Анджей Майковский — преподаватель Варшавского технологического университета. Но мы также можем найти наборы с одной или тремя камерами. При необходимости ничто не помешает вам расширить систему с помощью дополнительных элементов. Камера имеет интересный, обтекаемый дизайн. Корпус выполнен из белого лакированного пластика. В верхней части есть одна кнопка для включения и установления связи с базовой станцией. Внизу производитель применил универсальную резьбу, к которой мы можем привинтить стенд или даже быстрый разъем от любого штатива.

1. Кодирование – здесь задается качество видео и звука. Вы можете изменить частоту кадров (FSP), качество (Quality) и битрейт аудио. Остальные параметры можете оставить, как есть.
2. Запись – здесь интересна опция включающая отображение указателя мыши и FSP в игре во время записи.
3. Хоткеи – назначение горячих клавиш для управления процессом.
4. Выделение – включение и выбор цвета подсветки курсора мыши.
5. Сохранение – назначение пути сохранения файла.
6. Ограничение – указание времени записываемого файла с возможностью задать действия, которые выполнятся после записи.
7. Watermark –добавление водяного знака с возможностью задать уровень прозрачности и положение.

В настройках очень просто разобраться. После их изменения кликните OK.

Конечно, нет ничего, чтобы остановить камеру от простого размещения на ровной поверхности. Рядом с вами можно увидеть выключатель разблокировки батарейного отсека. К сожалению, мы не смогли двигаться к этому более универсальному решению. Определенное утешение — это, конечно, тот факт, что в комплекте у нас есть полный набор батарей. Производитель заявляет, что его хватит на 6 месяцев.

В задней части имеется небольшая выемка — это действительно очень сильный магнит, который используется для прикрепления к упомянутой выше рукоятке. Это металлическое полушарие, предоставляющее пользователю широкий спектр возможностей, когда дело доходит до настройки и направления записи. Это прекрасно видно на одной из фотографий. На мой взгляд, этот механизм работает чудесно. Это очень практично, универсально и позволяет вам легко отсоединить камеру, когда это необходимо.

В окне программы есть несколько подписанных иконок. Давайте разберем их функционал.

1. Запись – нажмите на стрелку рядом с этим значком и выберите «запись изображения со звуком». Можно и записывать отдельно звук.
2. Снимок – фотографирует экран в формате, указанном в настройках.
3. Размер – выберите предустановленные размеры или полный экран. Когда oCam запущена, на дисплее отображается область с зеленым обрамлением, которое возможно перемещать и растягивать во все направления. Именно здесь Вы и задаете размер этой обрамленной области.
4. Открыть – быстрое открытие места хранения записанного ролика.
5. Кодеки – выберите кодек и формат видео. Приложение oCam имеет неплохую коллекцию кодеков.
6. Звук – выберите запись звука с микрофона, с компьютера или с двух источников сразу.
7. Game – перевод в режим записи игр. Выберите данный режим, затем запустите игру и нажмите клавишу старта захвата. Затем кликните клавишу (по умолчанию F2) еще раз для остановки процесса и ищите ролик в назначенной папке.

Сплющенный фронт выполнен из одного и того же материала, но черного цвета. Все было окружено серебряной металлической имитационной рамкой. Весь дизайн выглядит достаточно прочным. Более того, видеокамера предназначена для работы при температурах от -10 до 50 градусов Цельсия.

Поэтому во время сильных зимних морозов не будет проверяться. Базовая станция, подключенная ко всему набору, похожа на обычный маршрутизатор. Сплющенная конструкция была установлена ​​вертикально на довольно устойчивой ноге. Установка всего набора проста. Мы подключаем веб-камеры с выделенными кнопками.

Чтобы записать видео с экрана компьютера со звуком, нажмите красный круг. Советую свернуть программу, чтобы не светить ее окно, если работаете в полноэкранном режиме и управлять процессом горячими клавишами.

В процессе захвата видео с монитора Вы можете отследить длительность записи, размер, поставить на паузу/продолжить, сделать снимок и остановить. Данные действия выполняются, как в интерфейсе приложения, так и горячими клавишами.

Ролик сразу пишется на жесткий диск в выбранном формате. Чтобы его просмотреть нажмите иконку «открыть». В эксплуатации программы сложного ничего нет.

Изучение программирования

С крепкими знаниями в области информатики и хотя бы базовым пониманием программирования вам нужно набраться опыта в разработке проектов.

Udacity: Software Development Process — отличный курс для тех, кто ещё не принимал участие в крупных проектах. Тут вас ознакомят с подробностями рабочего процесса и работой с инструментарием (например Git), а также расскажут о настройке интегрированной среды разработки.

Изучение языков программирования

Для разработки операционной системы вам понадобится освоить минимум два языка программирования:

• низкоуровневый язык ассемблера;
• высокоуровневый язык программирования.

Первый используется для работы напрямую с процессором. Процессор «понимает» только машинный код, и для каждого типа процессора есть только один соответствующий язык. Одной из самых популярных архитектур процессора является x86. Она была разработана компанией Intel и на текущий момент широко используется многими производителями компьютерного железа, включая AMD. По этой причине в этой статье акцент будет именно на архитектуру x86.

Высокоуровневые языки программирования, в свою очередь, работают сразу на нескольких архитектурах. Самый популярный из таких языков — Cи. Чаще всего именно на нём и пишутся операционные системы. Но это не означает, что этот язык единственный. Для написания ОС можно использовать и более высокоуровневые языки, например C++ или Python.

Язык ассемблера для x86

«x86 Assembly Guide» — неплохо подойдёт для начального изучения ассемблера. Несмотря на то, что эта статья коротка для полного курса, в ней содержится всё необходимое для дальнейшего углубления.

Книга «Programming from the Ground Up» Джонатана Бартлетта является одной из основных по изучению ассемблера. В ней основами языка программирования подкрепляются базисы информатики.

Для изучения ассемблера есть ещё одна показательная книга — «The Art of Assembly Language», написанная Рэнди Гайдом. Изначально книга писалась специально для курсов, которые вёл автор в Калифорнийском университете Cal Poly и UC Riverside. В середине 90-х годов книга была признана определяющей в этой сфере.

Если вдруг вышеописанные материалы вам не подошли, вот ещё пара отличных книг:

• «Assembly Language Step-by-Step: Programming with Linux» Джефа Дантеманна;
• «Modern X86 Assembly Language Programming» Дэниэля Кассварма.

Кроме того, на нашем сайте есть статья о написании простейшего ядра под x86 на C.

Язык Cи

Как уже упоминалось выше, для написания ОС есть несколько высокоуровневых языков программирования. Однако самый популярный из них — Си.

Начать изучать этот язык можно отсюда. Этот ресурс ознакомит вас с базовыми понятиями и подготовит к более сложным задачам.

«Learn C the Hard Way» — название ещё одной книги. Кроме привычной теории в ней собрано много практических решений. Этот учебник расскажет обо всех аспектах языка.

Либо же можете выбрать одну из этих книг:

• «The C Programming Language» Кернигхана и Ритчи;
• «C Programming Absolute Beginner’s Guide» Пэрри и Миллера.

Кратко об истории операционных систем

была создана в 1956 году компанией General Motors для единственного компьютера IBM. Остальные владельцы этих компьютеров последовали примеру и начали создавать собственные ОС.

Как можно догадаться, первые ОС сильно отличались друг от друга. Почти на каждом компьютере стояла своя система. Хоть они и облегчали написание программ, использовать такие программы можно было только на одном компьютере.

В 1960-х годах IBM стала первой выпускающей компьютеры компанией, которая взяла на себя процесс написания ОС под свои же компьютеры. Компания начала распространять компьютеры вместе со своей операционной системой.

В эти же годы компании Control Data Corporation, Computer Sciences Corporation, Burroughs Corporation, GE, Digital Equipment Corporation и Xerox тоже начали реализовывать свои ОС.

В конце 60-х была разработана первая версия ОС Unix. Написанная на Си, свободно доступная первые годы, Unix привлекала всё больше внимания и аудитории. Она легко портировалась на новые системы и начала набирать обороты.

Многие современные ОС, включая Apple OS X и все разновидности Linux-систем, являются дальними потомками Unix.

Microsoft Windows, в свою очередь, была написана для ряда персональных компьютеров IBM.

Первая ОС от Microsoft называлась не Windows, а MS-DOS. Эта система была создана в 1981 году, когда систему 86-DOS купили у компании Seattle Computer Products и модифицировали её под требования IBM.

Всем привычное название Windows появилось в 1985, когда MS-DOS обзавелась графическим интерфейсом.

Apple OS X, Microsoft Windows и ряд Linux-систем (включая Android) сейчас контролируют большую часть рынка операционных систем.

Какие задачи выполняет современная ОС

• Файловая система позволяет создавать, открывать и пользоваться разными файлами.
• Все программы исполняются в порядке очереди благодаря пакетному режиму. Задачи загружаются так, чтобы процессор не оставался без работы.
• Продолжением концепции пакетного режима можно считать многозадачность. Чтобы процессором выполнялись одновременно несколько задач разработали такой подход, как разделение времени. Процессорное время распределяется между исполнением программ.
• По причине конфликта одной программы с другой было создано разделение полномочий. Это позволяет избежать замены одной программы данных в памяти компьютера другой.

Операционная система — это самая главная программа на ПК

В компьютере, ноутбуке, планшете, телефоне обязательно есть операционная система.

Она создана для управления всей работой компьютера, эффективного использования его ресурсов. ОС — это «Большой Босс», который выполняет следующие функции:

1. управляет свободными ресурсами оперативной памяти, жестких дисков или карт памяти;
2. руководит загрузкой процессора;
3. распределяет потоки процессов для создания многозадачности (одновременное открытие нескольких программ);
4. устанавливает, обновляет и удаляет (при помощи пользователя или автоматически) программы и приложения.

Для того чтобы пользователю было комфортно взаимодействовать с программным обеспечением (Microsoft Word, браузеры, игры и т.д.), операционные системы имеют графический интерфейс (графическую оболочку).

Первой по-настоящему популярной операционной системой была Windows 95 и главной ее фишкой был именно графический интерфейс, позволяющий управлять компьютером с помощью мыши, что сделало его доступным пониманию большего числа людей. Существовавшие до этого ОС требовали специфических знаний (команд), чтобы работать с ПК.

Сюда же относятся самые популярные — Microsoft Windows, Linux, MacOS. У всех есть достоинства и недостатки. Рассмотрим каждую из них более подробно.

Что такое операционная система?

Но существуют и другие устройства, которые операционная система наделяет несколькими важными способностями:

• Позволяет выполнять различные задачи
• Обеспечивает взаимодействие пользователя с устройством на более сложном уровне
• Поддерживает в порядке изменения, вносимые пользователем

Операционными системами обладают все настольные компьютеры. Наиболее распространены операционные системы семейства Windows, разработанные корпорацией Microsoft. Apple предустанавливает на свои компьютеры собственную операционную систему, о которой речь шла выше. Кроме того, существует огромное семейство UNIX-систем. История их разработки полна выдающимися личностями, инновационными корпорациями и примерами сотрудничества во имя достижения совместной цели. На свете существуют сотни различных операционных систем, ориентированных на выполнение узкоспециальных задач. В их числе операционные системы для больших ЭВМ (мэйнфреймов), роботов, промышленного оборудования и систем реального времени.

Каждое устройство, обладающее операционной системой, обычно позволяет производить изменения в процессе работы. И для этого совсем не нужно переставлять местами микросхемы. Пользователь программно отдает команды, которые затем сообщают аппаратной части устройства, как себя вести в изменившихся условиях.

Для пользователя настольного компьютера это означает возможность ставить обновления безопасности, системные заплатки, дополнительные приложения и даже менять операционную систему. А компьютер при этом остается прежним. Иными словами, вы можете поменять поведение своего компьютера, ничего не меняя в его аппаратной составляющей. Это же касается и современных мобильных телефонов. Вне зависимости от того, на каком устройстве установлена операционная система, она берет на себя контроль над каждой выполняемой им задачей и управление его системными ресурсами.