3.2. Общие подходы к построению ос. Классификация ос.

Примечание: необходимо всегда помнить, что ОС – обычная программа, не страшная, но написанная по специальным правилам, т.е. должна содержать набор определенных программных компонент, т.е. иметь определенную программную структуру. отсутствие какой-либо компоненты не позволит ОС выполнять все задачи по организации вычислительного процесса. ОС непосредственно работает с аппаратной частью. Особенность программиста – умение реализовывать задачи на низкоуровневом языке. В силу этого можно выделить следующие признаки классификации ОС:

1) особенности алгоритмов управления ресурсами:

а) поддержка многозадачности определяет число одновременно выполняемых задач, как правило, подразделяется на два класса: однозадачные, многозадачные;

б) поддержка многопользовательского режима, определяет число одновременно работающих пользователей: однопользовательские и многопользовательские;

в) вытесняющая и невытесняющая многозадачность – способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими процессами в системе. Различают две основных группы алгоритмов: невытесняющая (механизм планирования процессов сосредоточен в ОС) и вытесняющая (механизм планирования процессов распределен между ОС и приложением). В первом случае процесс выполняется до тех пор, пока он сам не передаст управление ОС, чтобы та выбрала другой процесс из очереди, готовых к выполнению процессов. Во втором случае переключение с процесса на процесс осуществляется ОС.

г) поддержка многонитевости (многопоточности) – возможность распараллеливания вычислений в рамках одного процесса. Распределение процессорного времени между отдельными задачами, порожденными процессом.

д) многопроцессорная обработка – поддержка мультипроцессирования: асимметричные (системные задачи решаются на одном прорцессоре, а прикладные на других) и симметричные (полная децентрализация, используется все процессоры равномерно). Замечание: можно проводить и дальнейшую спецификацию ОС по всем компонентам управления памятью, вводом-выводом, сетевыми возможностями и т.д.

2) Особенности аппаратных платформ (на кафедра установка АС400 с ОС400) (современная IT Infrastructure)

а) персональные ПК

б) миникомпьютеры

в) майнфреймы (Z-series, ИУ6)

г) кластеры

д) сети ЭВМ.

3) Особенности областей использования:

а) пакетной обработки;

б) с разделением времени;

в) реального времени.

3.3. Основные функции ос

Операционная система как «виртуальная машина». Использование ЭВМ на уровне машинных команд при работе с аппаратурой вносит сложность при использовании многозадачной и многопользовательской работе, поэтому ОС эмулирует внутри себя аппаратуру, которую приложения не видят.

Операционная система как менеджер ресурсов. В каждой вычислительной системе существуют ресурсы, которые должны быть распределены для выполнения вычислительного процесса: процессор, память, устройства ввода-вывода и т.д. Операционная система определяет и реализует порядок использования этих ресурсов.

Операционная система – менеджер по безопасности. В виду того, что в вычислительной системе имеются ресурсы, должен быть определен порядок очередности их использования, доступности и конфиденциальности. ОС реализует механизмы защиты информации от НСД.

Операционная система – менеджер вычислительного процесса в целом. Позволяет приложениям выполняться, используя те или иные ресурсы вычислительной системы.