17. Определение операционной системы, типы ос – общее и особенное, понятие режима работы.

Операционная система - часть МО, служащая для автоматизации управления ресурсами и оптимизации времени прохождения заданий через вычислительную среду.

Операционная система - совокупность программ, предста­в­ляющих собой интерфейс между аппаратурой (ЭВМ) и пользователем.

Причины возникновения ОС:

1)Вследствие эксплуатации вычислительных машин первых поколений из практичес­кой необходимости. Опыт эксплуатации ЭВМ в определенных сферах применения показал существование единообразия действий и выявил общую схему для прохож­дения заданий и получения результата.

2) Возникает формализация языка управления.

3) Совмещение работы внешних устройств с работой процессора. Появление мультирограммных режимов работы.

4) Возникновение системы прерываний.

Функционально ОС состоит из:

1) управляющих программ (организовывают обработку входных заданий, данных и задач)

2) обрабатывающих программ (проблемные программы, отладочные средства, пакеты прикладных программ)

Типы ОС (с 1-3 это есть режимы ОС):

1) Операционная система пакетной обработки – это система, которая обрабатывает пакет заданий, т. е. несколько заданий, подготовленных одним или разными пользователями. Взаимодействие между пользователем и его заданием во время обработки невозможно или крайне ограничено. Под управлением операционной системы пакетной обработки ЭВМ может функционировать в однопрограммном и мультипрограммном режимах.

2) Системы разделения времени (информационные и вычислительные подсистемы).

 Такие системы обеспечивают одновременное обслуживание многих пользователей, позволяя каждому пользователю взаимодействовать со своим заданием в режиме диалога. Эффект одновременного обслуживания достигается разделением процессорного времени и других ресурсов между несколькими вычислительными процессами, которые соответствуют отдельным заданиям пользователей. Операционная система предоставляет ЭВМ каждому вычислительному процессу в течение небольшого интервала времени; если вычислительный процесс не завершился к концу очередного интервала, он прерывается и помещается в очередь ожидания, уступая ЭВМ другому вычислительному процессу. ЭВМ в этих системах функционирует в мультипрограммном режиме.

Операционная система разделения времени может применяться не только для обслуживания пользователей, но и для управления технологическим оборудованием. В этом случае “пользователями” являются отдельные блоки управления исполнительными устройствами, входящими в состав технологического оборудования: каждый блок взаимодействует с определённым вычислительным процессом в течение интервала времени, достаточного для передачи управляющих воздействий на исполнительное устройство или приёма информации от датчиков.

3) Операционные системы реального времени.

Данные системы гарантируют оперативное выполнение запросов в течение заданного интервала времени. Запросы могут поступать от пользователей или от внешних по отношению к ЭВМ устройств, с которыми системы связаны каналами передачи данных. При этом скорость вычислительных процессов в ЭВМ должна быть согласована со скоростью процессов, протекающих вне ЭВМ, т. е. согласована с ходом реального времени. Эти системы организуют управление вычислительными процессами таким образом, чтобы время ответа на запрос не превышало заданных значений. Необходимое время ответа определяется свойствами объектов (пользователей, внешних устройств), обслуживаемых системой. Операционные системы реального времени используются в информационно– поисковых системах и системах управления технологическим оборудованием. ЭВМ в таких системах функционирует чаще в многозадачном режиме.

4) Диалоговые операционные системы.

Данные операционные системы получили широкое распространение в персональных ЭВМ. Эти системы обеспечивают удобную форму диалога с пользователем через дисплей при вводе и выполнении команд. Для выполнения часто используемых последовательностей команд, т. е. заданий, диалоговая операционная система предоставляет возможность пакетной обработки. Под управлением диалоговой ОС ЭВМ обычно функционирует в однопрограммном режиме.

Функции ОС:

1. Распределение ресурсов;

2. Разработка программ;

3. Выполнение программ;

4. Функции управления (задачами, заданиями, данными, процессором, внешними устройствами, памятью)

5. Организация мультипрограммных режимов;

6. Отладка программ;

7. Повышение надежности функционирования вычислительной системы;

8. Повышение эффективности функционирования вычислительной системы;