Общие сведения об операционных системах

Операционная система представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, действует как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны, и аппаратурой компьютера с другой стороны.

Задачи ОС:

1. Увеличение пропускной способности ЭВМ (за счет организации непрерывной обработки потока задач с автоматическим переходом с одной задач и на другую и эффективным распределением ресурсов ЭВМ по нескольким задачам.)

2. уменьшение времени реакции системы на запросы пользователей

3. упрощение работы разработчиков программного обеспечения и сотрудников обслуживающего персонала ЭВМ (за счет представления им языков программирования и разнообразных сервисных программ).

Функции ОС:

1. Прием от пользователя команд

2. Управление процессами

3. Загрузка в оперативную память программ

4. Распределение памяти и организация виртуальной памяти.

5. Обслуживание всех операций ввода-вывода

6. Управление файлами

7. Обеспечение режима мультипрограммирования,

8. Планирование и диспетчеризация задач

9. Организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняю­щимися программами.

10. Защита данных и администрирование

11. Аутентификация и авторизация пользователей

Архитектурные особенности ос

1.Монолитное ядро

Монолитное ядро это такая схема операционной системы, при которой все ее компоненты являются составными частями одной программы, используют общие структуры данных и взаимодействуют друг с другом путем непосредственного вызова процедур. Для монолитной операционной системы ядро совпадает со всей системой (Unix-системы).

2. Многослойные системы

Можно разбить всю вычислительную систему на ряд более мелких уровней с хорошо определенными связями между ними, так чтобы объекты уровня  N могли вызывать только объекты из уровня N-1. Нижним уровнем в таких системах обычно является hardware, верхним уровнем интерфейс пользователя.

3. Микроядерная архитектура

Операционной системы, когда большинство ее составляющих являются самостоятельными программами, называется микроядерной. В этом случае взаимодействие между ними обеспечивает специальный модуль ядра, называемый микроядром. Микроядро работает в привилегированном режиме и  обеспечивает взаимодействие между программами, планирование использования процессора, первичную обработку прерываний, операции ввода-вывода и базовое управление памятью. Остальные компоненты системы взаимодействуют друг с другом путем передачи сообщений через микроядро.

4.Смешанные системы

Примером смешанного подхода может служить возможность запуска операционной системы с монолитным ядром под управлением микроядра. Так устроены 4.4BSD и MkLinux, основанные на микроядре Mach.

Классификация ос

1. По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:

• многозадачные (мультипрограммные) (ОС Unix, ОС OS/2, ОС MS Windows)

• однозадачные (например, MS-DOS)

2. По числу одновременно работающих пользователей ОС можно разделить на:

• однопользовательские

• многопользовательские поддерживают одновременно работу нескольких пользователей