7. Ос: основные понятия, классификация

ЭВМ 1 поколения работали в однопрограммном режиме (с 1 программой). Человек управлял ходом исполнения программы. Появились специально управляющие программы (пакетные мониторы, управляющие потоком программ, собранных в пакет). Были перфокарты, которые вмещали несколько программ. Программа начиналась на одной перфокарте, а заканчивалась на другой. Память компьютера была не защищена => неверное исполнение программы, или же компьютер мог просто зависнуть.

Именно с управляющих программ началось развитие операционных систем – системы программ, предназначенные для управления потоком решаемых на ЭВМ задач и служащих для повышения эффективности работы машины.

В машинах 2 поколения - проблемы с прерыванием программ и защитой памяти, эффективность работы ЭВМ была повышена за счет организации мультипрограммного режима работы (в памяти ЭВМ несколько программ, которые выполняет частично или полностью между переходами процессора от одной задачи к другой в зависимости от ситуации). Супервизоры управляли потоками команд. Но их ф-ции росли (+ выполнение набора директив, учет всех решаемых задач на ЭВМ, управление файлами, осуществление диагностики правильной работы машинного оборудования) Одного супервизора не хватало. Потребовалось создание целого комплекса программ в единой системе – операционной системы.

Операционная система сейчас - неотъемлемая часть любой машины. Посредник между человеком и ЭВМ

Наиболее полное развитие - 3, 4 поколение. Операционные системы обеспечивали эффективное использование машинного оборудования. Также предоставляют пользователю выбор услуг, облегчающий процесс подготовки и решения задач в ЭВМ.

Классификация ОС

По числу одновременно выполняемых задач ОС могут быть разделены на два класса:

• однозадачные (например, MS-DOS, MSX)

• многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95)

Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают

- средства управления периферийными устройствами

-средства управления файлами

- средства общения с пользователем

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:

• однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);

• многопользовательские (UNIX, Windows NT).

Главное отличие многопользовательских систем от однопользовательских - наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной. (помните это)

Важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или нитями) во многом определяет специфику ОС. Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов:

• невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x);

• вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX).

Отличие между вытесняющим и невытесняющим вариантами многозадачности - степень централизации механизма планирования процессов. В первом случае механизм планирования процессов целиком сосредоточен в ОС, а во втором - распределен между системой и прикладными программами. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается ОС! (это тоже важно что именно ОС)

• Многопроцессорные ОС

• однопроцессорные ОС

Одним из важных свойств ОС является наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие средства существуют в OS/2, Net Ware, Widows NT.

• локальные

• сетевые

Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в компьютерных сетях в качестве клиента. В состав локальных ОС входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью совместного использования ресурсов.