L'émergence, l'utilisation et le développement du système d'exploitation (Operating System, OS en abrégé) est une avancée majeure du logiciel informatique au cours des quarante dernières années. Bien que le système d'exploitation n'ait pas encore de définition stricte, il est généralement admis que le système d'exploitation est utilisé pour gérer les ressources système, contrôler l'exécution du programme, améliorer l'interface homme-machine, fournir divers services, organiser rationnellement les flux de travail informatiques et fournir un bon environnement d'exploitation pour que les utilisateurs utilisent efficacement les ordinateurs. Un logiciel système.
Avec le développement des ordinateurs d'aujourd'hui, des ordinateurs personnels aux superordinateurs, sans exception, ils sont équipés d'un ou plusieurs systèmes d'exploitation. Le système d'exploitation est devenu une partie inséparable et importante des systèmes informatiques modernes. Il établit divers environnements d'application pour les personnes. Posé une fondation importante. Les principaux objectifs de la configuration du système d'exploitation peuvent être résumés comme suit : 1. Faciliter l'utilisation par l'utilisateur. Le système d'exploitation facilite l'utilisation par l'utilisateur en fournissant une interface conviviale entre l'utilisateur et l'ordinateur. 2. Développez les fonctions de la machine. OS étend les fonctions de la machine en étendant et en transformant les installations matérielles et en fournissant de nouveaux services. 3. Gérer les ressources système. Le système d'exploitation gère efficacement toutes les ressources matérielles et logicielles du système pour les utiliser pleinement. 4. Améliorer l'efficacité du système. Le système d'exploitation organise raisonnablement le processus de travail de l'ordinateur pour améliorer les performances et l'efficacité du système. 5. Construisez un environnement ouvert. Le système d'exploitation est conçu et construit conformément aux normes internationales pertinentes pour créer un environnement ouvert. Sa signification se réfère principalement à : suivre les normes internationales pertinentes (telles que les normes de communication ouvertes, les normes d'interface utilisateur ouvertes, les normes de bibliothèque de threads ouvertes, etc.) ; soutenir l'évolutivité et l'extensibilité de l'architecture ; prise en charge des applications sur différentes plates-formes Portabilité et interopérabilité.
Le système informatique comprend deux composants : le matériel et le logiciel. Le matériel est la base matérielle de toutes les opérations logicielles. Le logiciel peut exploiter pleinement le potentiel du matériel et étendre les fonctions matérielles pour effectuer diverses tâches système et applicatives. Les deux se promeuvent, se complètent et sont indispensables. Chaque couche a un ensemble de fonctions et fournit des interfaces correspondantes. L'interface masque les détails d'implémentation dans la couche et fournit des conventions d'utilisation en dehors de la couche. La couche matérielle fournit des ressources informatiques de base, notamment des processeurs, des registres, de la mémoire et diverses installations et équipements d'E/S. Ces installations et équipements constituent le matériel du système informatique, qui peut recevoir et stocker des informations en fonction des besoins des utilisateurs. Le traitement des données et les résultats des calculs de sortie sont à la base du système d'exploitation et des logiciels. La couche du système d'exploitation est généralement la couche logicielle la plus proche du matériel. Il étend et transforme le matériel informatique pour la première fois. Il complète principalement l'ordonnancement et l'allocation des ressources, l'accès et la protection des informations, ainsi que la coordination et le contrôle des activités concurrentes. Le système d'exploitation est la base du fonctionnement d'autres logiciels de niveau supérieur et fournit un support solide aux concepteurs de programmes système tels que les compilateurs et les systèmes de gestion de bases de données. La base de travail de la couche de programme système est établie sur la machine modifiée et étendue par le système d'exploitation. En utilisant le jeu d'instructions étendu fourni par le système d'exploitation, divers programmes de traitement du langage, systèmes de gestion de bases de données et autres programmes système peuvent être facilement mis en œuvre. De plus, une grande variété de programmes utilitaires sont fournis, tels que des programmes d'assemblage de liens, des programmes de gestion de bibliothèque, des programmes de dépannage de diagnostic, des programmes de classification/combinaison, etc., à l'usage des utilisateurs. La couche d'application résout les besoins d'application spécifiques à l'utilisateur ou différents. Les développeurs d'applications utilisent des langages de programmation pour exprimer les problèmes d'application et développer diverses applications, ce qui est rapide et pratique. L'utilisateur final interagit avec le système informatique via l'application pour résoudre ses problèmes d'application.
Le rôle et la fonction du système d'exploitation Le rôle du système d'exploitation dans un système informatique peut être compris sous trois aspects : le système d'exploitation est l'interface entre l'utilisateur et le matériel informatique. Le système d'exploitation met à disposition des utilisateurs une machine virtuelle (Virtual Machine). Le système d'exploitation est le gestionnaire de ressources du système informatique.
Les principales caractéristiques du système d'exploitation : 1. Concurrence (concurrence) 2. Partage (partage) 3. Asynchronisme (asynchronisme) 4. Virtuel (virtuel)
L'évolution des systèmes d'exploitation
1. Système de traitement en série
Dans les premiers ordinateurs, de la fin des années 1940 au milieu des années 1950, les programmeurs avaient un contact direct avec le matériel et il n'y avait aucun système d'exploitation. L'ordinateur fonctionne sur une console qui intègre des indicateurs, divers commutateurs, certains périphériques d'entrée et une imprimante. Le programme écrit en code machine est chargé par le périphérique d'entrée et le lecteur de carte. Lorsque le programme est suspendu en raison d'une erreur, la position de l'erreur est affichée par le voyant lumineux. Le programmeur peut trouver la cause de l'erreur en vérifiant les registres et la mémoire principale. Si le programme est exécuté normalement, le résultat sera envoyé à l'imprimante.
2. Système de traitement par lots simple
Les premiers ordinateurs étaient très chers, il était donc important d'en tirer le meilleur parti. L'effort de temps causé par l'agencement embarqué de l'ordinateur initial et le temps ascendant est inacceptable. Afin d'améliorer la situation ci-dessus, le concept de système de traitement par lots a été créé. Le premier système de traitement par lots a été produit au milieu des années 1950, développé par General Motors et utilisé sur l'ordinateur IBM 701. Ce concept a ensuite été amélioré par les clients d'IBM et appliqué dans IBM 704. Au début des années 1960, certains propriétaires ont développé eux-mêmes des systèmes de traitement par lots. IBSYS, le système d'exploitation configuré par IBM pour les ordinateurs 7090/7094, était particulièrement célèbre pour son influence considérable sur d'autres systèmes. L'idée centrale du système de traitement par lots simple est qu'en appliquant un logiciel appelé moniteur, l'utilisateur n'a pas besoin de toucher directement la machine, mais soumet d'abord le travail au contrôleur de l'ordinateur via la machine à voile et à ruban papier, et le moniteur sera Les travaux sont organisés ensemble pour former un lot de travaux, puis l'ensemble du lot de travaux est placé sur le périphérique d'entrée géré par le moniteur. Chaque fois que le travail est exécuté et renvoyé au moniteur, le moniteur a automatiquement chargé le travail suivant.
3. Système de traitement par lots multi-programmes
4. Système de temps partagé
Grâce à la technologie de conception multiprogramme, le traitement par lots des travaux peut être effectué efficacement. Cependant, pour de nombreux travaux, tels que le traitement des transactions, il est nécessaire de prévoir un mode d'interaction directe entre l'utilisateur et l'ordinateur.
5. Système en temps réel
Bien que le système de traitement par lots à passes multiples et le système de partage du temps aient été en mesure d'obtenir une utilisation des ressources et un temps de réponse satisfaisants, ils ne peuvent toujours pas répondre aux besoins de contrôle en temps réel et de traitement de l'information en temps réel, tels que les systèmes de guidage de missiles, les aéronefs les systèmes de billetterie, les systèmes de recherche d'informations, etc., qui ont donné naissance à des systèmes en temps réel.
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