Спонсор: Microsoft
Опубликован: 13.11.2010 | Уровень: для всех | Доступ: платный | ВУЗ: Санкт-Петербургский государственный университет
Лекция 1:

Понятие операционной системы (ОС), цели ее работы. Классификация компьютерных систем

Лекция 1: 1234 || Лекция 2 >
Аннотация: В лекции дано определение понятия "операционная система" (ОС). Дан краткий обзор функциональности и назначения ОС, краткий обзор широкого спектра видов и архитектур современных компьютерных систем (настольные, распределенные, мобильные, облачные и др.) и операционных систем для них.
Ключевые слова: список, ПО, автор, Windows, embedding, mobile, SUN, Oracle, google, android, выражение, ISO, OSI, Wi-Fi, GPRS, sip, знание, серверное приложение, виртуальная машина, параллельное вычисление, корпорация, Windows Vista, high-performance computing, HPC, RED, hat, система типов, Unix, ядро, фирма, параллельное программирование, macintosh, mac, GUI, IBM, программа, kernel, самодокументирование, работ, метафора, пользователь, доступ, Интернет, программное обеспечение, интерфейс, определение, операционная система, предсказуемость, хакерские атаки, слот, место, копирование файлов, SUN Microsystems, сеть, компьютер, связь, система управления базой данных, очередь, масштабируемость, многопроцессорность, производительность, суперкомпьютер, архитектура, распараллеливание, параллельный процесс, mainframe, целый, HAL, быстродействие, оперативная память, CERN, cluster, гигабайт, hard, disk, drive, HDD, память, partition, меню, IEEE 802.11, мегабит, Bluetooth, DVD-ROM, USB, IrDA, мобильный телефон, IEEE 1394, мобильное устройство, 3COM, надежность, значение, мегабайт, сохранность данных, SMS, memory, Full, Java, интервал, операции, системы реального времени, представление, реализация языка, дисплей, команда, длина, вход в процедуру, стек, алгоритм, архитектура компьютера, регистр, RISC, MP@ML, Cray Research, процессор, core, dual, параллельная обработка, гибридная архитектура, AMD, tesla, устройство ввода/вывода, система команд, центральный процессор, GPU, graphical, processor-specific, персональный компьютер, компонент, вычислительная система, моделирование, вывод, trustworthy, Computing, CISC, VLIW, EPIC, управление ресурсами, управляющие программы

Введение

Данный курс познакомит Вас с основами современных операционных систем и сетевых технологий и научит их практически использовать.

Комментарии к списку литературы

Список литературы по курсу приведен в конце данной лекции.

Вот некоторые комментарии к этому списку.

Книга [ 1 ] классический учебник по ОС Йельского университета (США). Некоторые материалы презентаций к этому курсу использованы при подготовке презентаций моего курса, за что автор выражает признательность коллегам из Йельского университета.

Книги [ 2 ] , [ 3 ] профессора Эндрю Таненбаума входят в "золотой фонд" современной учебной литературы по ИТ. Настоятельно рекомендую их студентам в качестве основной литературы по моему курсу.

Учебник [ 4 ] представляет классическую литературу по ОС прошлых лет (1970-х гг.). Несмотря на свой возраст, он является фундаментальной работой, одной из лучших книг по операционным системам, материал которой не устарел и по сей день.

Книги [ 5 ] , [ 6 ] , [ 8 ] , [ 9 ] посвящены некоторым конкретным современным операционным системам – Windows, Linux, MacOS.

Книга [ 7 ] уникальна, так как является первой книгой по внутренней архитектуре Windows. Она написана специалистами, несколько лет работавшими совместно с подразделением разработки Windows в Microsoft (один из ее авторов стал сотрудником Microsoft).

Рекомендую для использования также материалы своих курсов по ОС в электронном виде на русском и английском языках [ 10 ] , [ 11 ] .

Краткое содержание курса

Данный курс посвящен основным концепциям операционных систем и сетей. Однако он не является чисто теоретическим, а дает практические навыки работы в современных ОС, рассматривает методы и приемы администрирования ОС и сетей, а также содержит лабораторные работы, помогающие студентам практически освоить рассматриваемые концепции.

Набор операционных систем, рассматриваемых в курсе, очень широк. Это прежде всего ОС семейства Windows (2000, XP, 2003, Vista, 2008, 7), в том числе – Windows для встроенных систем (Windows Embedded), Windows для мобильных устройств (Windows Mobile) и Windows для облачных вычислений (Windows Azure).

Кроме того, рассматриваются популярные ОС семейства Linux, а также особенно хорошо известная автору ОС Solaris разработки Sun / Oracle, которая была для автора основным рабочим инструментом в течение 10 лет.

Рассмотрена также популярная современная ОС для мобильных устройств Google Android.

Современность курса нашла свое выражение также в рассматриваемых сетевых протоколах. Рассмотрена не только классическая модель сетевых протоколов ISO / OSI, но и некоторые современные протоколы, например, Wi-Fi, GPRS, EVDO, SIMPLE/SIP.

Почему важно знать операционные системы – мнение эксперта из Microsoft

По мнению Дэвида Проберта, менеджера по разработке ОС Windows (Microsoft), знание операционных систем является основой успешной карьеры в сфере программирования. Предмет ОС сочетает в себе как математические методы, так и методы проектирования современного программного обеспечения, которые используются и во многих других современных областях – при разработке игр, клиент-серверных приложений, бизнес-приложений, Web-технологий и программных инструментов.

Знание ОС способствует становлению зрелого мышления программиста и хорошему знанию сетевых технологий и протоколов, виртуальных машин, методов современного программирования.

С этим компетентным мнением нельзя не согласиться.

Расцвет ОС в 2000-х гг

В настоящее время мы являемся свидетелями небывалого расцвета операционных систем, поэтому для их изучения сейчас для студентов открываются огромные возможности: выпускаются новые ОС для настольных компьютеров, кластеров компьютеров и параллельных вычислений, мобильных устройств, облачных вычислений.

Бесспорным лидером в данной области является корпорация Microsoft, выпустившая менее чем за 10 недавних лет целую серию ОС семейства Windows: Windows XP, Windows 2003, Windows Vista (2007), Windows 2008, Windows 2008 High-Performance Computing (HPC), Windows 7.

Развиваются также диалекты ОС Linux (Red Hat, Fedora, Mandrake, Ubuntu, SuSE и др.– сотни диалектов). Linux – операционная система типа UNIX, ядро которой свободно распространяется с исходными кодами.

Фирма Sun (в 2010 г. вошедшая в состав фирмы Oracle) разрабатывает и выпускает ОС Solaris – одну из наиболее современных ОС типа UNIX с развитой поддержкой параллельного программирования, новыми видами файловых систем, отличающуюся своей повышенной надежностью.

Это лишь некоторые ОС, которым в данном курсе будет уделено значительное внимание. Существует также много других операционных систем. В США и Канаде, как известно, весьма популярны компьютеры семейства Macintosh фирмы Apple (коротко – Mac) со своей операционной системой MacOS, являющейся законодателем мод в области графических пользовательских интерфейсов (GUI) и обмена мультимедийной информацией (например, речевого ввода). Назовем также ОС фирмы IBM для суперкомпьютеров и компьютеров общего назначения (mainframes).

Особенно важно для успешного изучения операционных систем то, что в настоящее время многие из них (или их крупные части, например, ядро) доступны с открытым исходным кодом.

Корпорация Microsoft положила начало этому движению в 2003 г., когда была объявлена академическая программа Windows Embedded Shared Source – был открыт исходный код Windows для встроенных систем. А в 2006 г. произошло и вовсе невероятное доселе в программистском мире событие – Microsoft открыла "святую святых", исходный код ядра ОС Windows семейства NT (NT/2000/XP/2003/2008/7) и предоставила в распоряжение университетов и академических организаций Windows Research Kernel (WRK) – самодокументированный исходный код "исследовательского" ядра Windows. Теперь каждый студент, преподаватель и исследователь имеют возможность изучать систему Windows "изнутри" и даже развивать ее, но только для целей обучения и исследований, а не для коммерции.

Фирма Sun (ныне – Oracle) положила начало аналогичной инициативе для ОС Solaris – несколько лет назад был начат проект OpenSolaris. Результаты этого академического проекта используются при выпуске новых версий коммерческой ОС Solaris.

По традиции, еще с начала 1990-х гг., ядро ОС Linux также распространяется свободно, с исходными кодами, что вызвало целую волну работ по созданию новых диалектов Linux, а также по разработке новых ОС для мобильных устройств на базе ядра Linux (например, ОС Google Android).

Также интенсивно развиваются ОС для мобильных устройств. Еще несколько лет назад наиболее используемыми ОС в этой области были ОС семейства Symbian. Однако сейчас ОС Microsoft Windows Mobile и Google Android активно теснят Symbian с рынка.

ОС для облачных вычислений – принципиально новый вид ОС, отражающий современную тенденцию к организации вычислений как облачных (cloud computing).Облако – это метафора Интернета. При облачных вычислениях пользователь со своего компьютера получает платный доступ через Интернет к Web-сервисам, работающим на компьютерах мощных центров обработки данных (например, на серверах Microsoft). При этом не только используемое программное обеспечение (в виде набора Web-сервисов), но и сами обрабатываемые данные пользователя хранятся на серверах "облачного" центра обработки данных. На своем компьютере пользователь имеет лишь простой и удобный и не требующий больших ресурсов "облачный" Web-интерфейс. Наиболее распространенной ОС для облачных вычислений является в настоящее время Microsoft Windows Azure.

Вот лишь очень краткий обзор развития операционных систем в наши дни.

По мнению автора, крупные фирмы открывают исходные коды своих операционных систем, привлекая молодых талантливых специалистов интересными проектами ОС с открытым исходным кодом, так как им необходимы молодые программисты и новые интересные идеи, которые позволят сделать ОС еще более мощными, масштабируемыми, удобными, эффективными, надежными и безопасными.

Лекция 1: 1234 || Лекция 2 >
Василий Четвертаков
Василий Четвертаков
Владислав Нагорный
Владислав Нагорный

Подскажите, пожалуйста, планируете ли вы возобновление программ высшего образования? Если да, есть ли какие-то примерные сроки?

Спасибо!

Константин Леденев
Константин Леденев
Россия
Олег Равков
Олег Равков
Россия