オペレーティングシステム（オペレーティングシステム、略してOS）の出現、使用、および開発は、過去XNUMX年間のコンピュータソフトウェアの大きな進歩です。 オペレーティングシステムにはまだ厳密な定義はありませんが、オペレーティングシステムは、システムリソースの管理、プログラムの実行の制御、マンマシンインターフェイスの改善、さまざまなサービスの提供、コンピュータワークフローの合理的な編成、およびユーザーがコンピューターを効果的に使用するための優れたオペレーティング環境。 システムソフトウェア。
今日のコンピューターの発展に伴い、パーソナルコンピューターからスーパーコンピューターまで、例外なく、1つ以上のオペレーティングシステムが搭載されています。 オペレーティングシステムは、現代のコンピュータシステムの不可分の重要な部分になっています。 それは人々のための様々なアプリケーション環境を確立します。 重要な基盤を築きました。 オペレーティングシステムを構成する主な目標は、次のように要約できます。2。ユーザーの使用を容易にします。 OSは、ユーザーとコンピューターの間に使いやすいインターフェイスを提供することにより、ユーザーの使用を容易にします。 3.マシン機能を展開します。 OSは、ハードウェア設備を拡張および変換し、新しいサービスを提供することにより、マシン機能を拡張します。 4.システムリソースを管理します。 OSは、システム内のすべてのハードウェアおよびソフトウェアリソースを効果的に管理して、それらを完全に活用します。 5.システム効率を改善します。 OSは、システムパフォーマンスとシステム効率を向上させるために、コンピューターの作業プロセスを合理的に編成します。 XNUMX.オープンな環境を構築します。 OSは、オープンな環境を作成するために、関連する国際規格に従って設計および構築されています。 その意味は主に次のことを指します。関連する国際標準（オープン通信標準、オープンユーザーインターフェイス標準、オープンスレッドライブラリ標準など）に従う。 アーキテクチャのスケーラビリティと拡張性をサポートします。 さまざまなプラットフォームでのアプリケーションのサポート移植性と相互運用性。
コンピュータシステムには、ハードウェアとソフトウェアのXNUMXつのコンポーネントが含まれています。 ハードウェアは、すべてのソフトウェア操作の重要な基盤です。 ソフトウェアは、ハードウェアの可能性を最大限に発揮し、ハードウェア機能を拡張して、さまざまなシステムおよびアプリケーションタスクを完了することができます。 二人はお互いを促進し、お互いを補完し、そして不可欠です。 各レイヤーには一連の機能があり、対応するインターフェイスを提供します。 インターフェイスは、レイヤー内の実装の詳細を非表示にし、レイヤー外の使用規則を提供します。 ハードウェア層は、プロセッサ、レジスタ、メモリ、さまざまなI / O設備や機器などの基本的なコンピューティングリソースを提供します。 これらの設備や機器は、ユーザーのニーズに応じて情報を送受信できるコンピュータシステムのハードウェアを構成します。データ処理と出力計算結果は、オペレーティングシステムとソフトウェアの基礎です。 オペレーティングシステム層は通常、ハードウェアに最も近いソフトウェア層です。 コンピュータハードウェアを初めて拡張および変換します。 これは主に、リソースのスケジューリングと割り当て、情報へのアクセスと保護、および並行アクティビティの調整と制御を完了します。 オペレーティングシステムは、上位レベルの他のソフトウェアの操作の基礎であり、コンパイラやデータベース管理システムなどのシステムプログラムの設計者を強力にサポートします。 システムプログラム層の作業基盤は、オペレーティングシステムによって変更および拡張されたマシン上に確立されます。 オペレーティングシステムが提供する拡張命令セットを使用することにより、さまざまな言語処理プログラム、データベース管理システム、およびその他のシステムプログラムを簡単に実装できます。 さらに、リンクアセンブリプログラム、ライブラリ管理プログラム、診断トラブルシューティングプログラム、分類/組み合わせプログラムなど、ユーザーが使用できるさまざまなユーティリティプログラムが提供されています。 アプリケーション層は、ユーザー固有またはさまざまなアプリケーションのニーズを解決します。 アプリケーション開発者はプログラミング言語を使用して、アプリケーションの問題を表現し、さまざまなアプリケーションを開発します。これは高速で便利です。 エンドユーザーは、アプリケーションを介してコンピューターシステムと対話し、アプリケーションの問題を解決します。
オペレーティングシステムの役割と機能コンピュータシステムにおけるオペレーティングシステムの役割は、XNUMXつの側面から理解できます。オペレーティングシステムは、ユーザーとコンピュータハードウェアの間のインターフェイスです。 オペレーティングシステムは、ユーザーに仮想マシン（Virtual Machine）を提供します。 オペレーティングシステムは、コンピュータシステムのリソースマネージャです。
オペレーティングシステムの主な特徴：1。同時発生（同時発生）2。共有（共有）3。非同期（非同期）4。仮想（仮想）
オペレーティングシステムの進化
1.シリアル処理システム
1940年代後半から1950年代半ばまでの初期のコンピューターでは、プログラマーはハードウェアと直接接触し、オペレーティングシステムはまったくありませんでした。 コンピューターは、インジケーター、さまざまなスイッチ、一部の入力デバイス、およびプリンターを統合したコンソールで実行されます。 機械語で記述されたプログラムは、入力デバイスとカードリーダーによってロードされます。 エラーによりプログラムが中断された場合、エラー位置が表示灯で表示されます。 プログラマは、レジスタとメインメモリをチェックすることでエラーの原因を見つけることができます。 プログラムが正常に実行されると、結果がプリンタに出力されます。
2.シンプルなバッチ処理システム
初期のコンピューターは非常に高価だったので、それらを最大限に活用することが重要でした。 初期のコンピュータのオンボード配置とボトムアップ時間によって引き起こされる時間の労力は受け入れられません。 上記の状況を改善するために、バッチ処理システムの概念が作成されました。 最初のバッチ処理システムは1950年代半ばに製造され、ゼネラルモーターズによって開発され、IBM701コンピューターで使用されました。 この概念は後にIBMの顧客によって改善され、IBM 704に適用されました。1960年代初頭までに、一部の所有者は独自にバッチ処理システムを開発しました。 IBMが7090/7094コンピューター用に構成したオペレーティングシステムであるIBSYSは、他のシステムへの広範な影響で特に有名でした。 シンプルなバッチ処理システムの中心的な考え方は、モニターと呼ばれるソフトウェアを適用することで、ユーザーがマシンに直接触れる必要はなく、最初にカードセイルとペーパーテープマシンを介してコンピューターコントローラーにジョブを送信することです、モニターは、ジョブをまとめてジョブのバッチを形成し、ジョブのバッチ全体をモニターが管理する入力デバイスに配置します。 ジョブが実行されてモニターに戻るたびに、モニターは自動的に次のジョブをロードします。
3.マルチプログラムバッチ処理システム
4.タイムシェアリングシステム
マルチプログラム設計技術を使用して、ジョブのバッチ処理を効率的に実行できます。 ただし、トランザクション処理などの多くのジョブでは、ユーザーとコンピューターの間に直接対話モードを提供する必要があります。
5.リアルタイムシステム
マルチパスバッチ処理システムとタイムシェアリングシステムは、十分なリソース使用率と応答時間を得ることができましたが、ミサイル誘導システム、航空機などのリアルタイム制御とリアルタイム情報処理のニーズを満たすことはできません。リアルタイムシステムを生み出した発券システム、情報検索システムなど。
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