6. Операционные системы универсальные и специального назначения.

Операционные системы специального назначения. К таким системам относят операционные системы, предназначенные для решения задач реального времени, для организации работы вычислительных сетей, и. некоторые другие.

Сравнение универсальной ОС и ОС реального времени

Многие операционные системы, работающие не в реальном времени, также поддерживают схожие службы ядра ОС. Ключевое различие между ОС реального времени и универсальными ОС — это необходимость в детерминированном временном поведении (что присуще RTOS).

Формально детерминированость времени означает, что службы ОС затрачивают на каждую задачу только известное и заранее определенное количество времени. В теории это время может быть выражено в математических формулах. Эти формулы должны быть только алгебраическими и не содержать каких-либо случайных временных компонент. Случайные составляющие времени работы службы могут привести к случайным задержкам в прикладном программном обеспечении, и, таким образом, привести к неожиданному выходу приложения за границы реального времени — случай, совершенно недопустимый для встраиваемых систем реального времени.

Универсальные операционные системы нереального времени зачастую достаточно недетерминированы. Их службы могут добавлять случайные задержки в работу прикладного ПО и, следовательно, приводить к замедлению начала работы приложения на непрогнозируемую величину. Если вы спросите у разработчика универсальной ОС алгебраическую формулу, описывающую временное поведение одной из его служб (такой, как отправка сообщения от задачи к задаче), вы ее точно не получите. Детерминированость времени не является целью разработки этих универсальных ОС.

С другой стороны, операционные системы реального времени зачастую идут на шаг впереди базового детерминизма. Для большинства служб ядра эти ОС предлагают постоянное, независимое от загруженности, время: Т (время_отправки_сообщения) = константа, безотносительно к длине отправляемого сообщения или другим факторам, таким как количество задач, очередей и сообщений, контролируемых RTOS.

Операционные системы специального назначения

К таким системам относят операционные системы, предназначенные для решения задач реального времени, для организации работы вычислительных сетей, и. некоторые другие.

1. Операционные системы реального времени.

Операционные системы реального времени отличаются от операционных систем общего назначения в первую очередь тем, что поступающая в систему информация обязательно должна быть обработана в течение заданных интервалов времени (эти интервалы времени нельзя превышать). Кроме того запросы на обработку могут поступать в непредсказуемые моменты времени. Поэтому такие операционные системы должны обеспечить некоторые дополнительные возможности, например, создание постоянных задач.

При работе в режиме реального времени возможно возникновение очередей запросов на обработку, поэтому операционная система должна организовать такие очереди и их обслуживание в соответствии с заданной дисциплиной.

При больших нагрузках на ЭВМ возможно возникновение ситуаций, в которых одна или несколько задач не могут быть реализованы в заданный промежуток времени. Поэтому операционная система должна иметь возможность динамического изменения приоритетов "аварийных задач", после выполнения которых устанавливаются прежние значения приоритетов.

2. Операционные систиемы, предназначенные для организации работы вычислительных сетей

Работа операционной системы в вычислительной сети характеризуется определенными особенностями. Главной из них является необходимость организации передачи данных внутри вычислительной сети. Любая информация внутри вычислительной сети передается отдельными порциями - блоками данных. Основные требования, предъявляемые к операционным системам по передаче блоков данных, можно сформулировать следующим образом:

• блоки данных должны циркулировать в сети асинхронно и независимо в обоих направлениях между источником сообщения и его адресатом;

• операционные системы должны осуществлять контроль за прохождением блока данных в течение всего периода его пребывания в сети;

• необходимы программные и аппаратные средства, предотвращающие потерю или искажения блоков данных при одновременном нахождении их в вычислительной сети;

• операционные системы должны включать в себя механизм обнаружения повторных, потерянных или ошибочных блоков данных в вычислительной сети.