3. Понятие ресурса. Основные ресурсы вычислительной системы. Управление ресурсами.

Ресурс вычислительной системы – это любой аппаратный или программный объект, ограниченный по количеству и используемый в процессе выполнения программ.

К основным ресурсам вычислительной системы относятся процессорное время, оперативная память, устройства ввода-вывода, внешняя память и данные, а также программные ресурсы, такие как файлы и системные структуры. Ресурсы могут быть разделяемыми и неделимыми: разделяемые ресурсы допускают одновременное использование несколькими процессами, тогда как неделимые ресурсы в каждый момент времени могут быть выделены только одному процессу. Также ресурсы подразделяются на выгружаемые и невыгружаемые: выгружаемые ресурсы могут быть временно изъяты у процесса и переданы другому без нарушения корректности работы, а невыгружаемые ресурсы не могут быть принудительно отобраны без ущерба для выполняемого процесса. Управление ресурсами – это функция ОС, заключающаяся в распределении, учёте и освобождении ресурсов между процессами с целью обеспечения эффективного, справедливого и безопасного использования вычислительной системы. Управление ресурсами включает планирование использования процессора, распределение памяти, организацию доступа к устройствам ввода-вывода и предотвращение конфликтов между конкурирующими процессами.

4. Критерии эффективности и классы ос.

Эффективность операционной системы – это степень, с которой ОС обеспечивает рациональное использование ресурсов вычислительной системы при заданных требованиях к производительности, надёжности и удобству работы.

К основным критериям эффективности ОС относятся пропускная способность, время отклика, степень загрузки ресурсов, надёжность и масштабируемость. В зависимости от области применения приоритетными могут быть либо максимальная производительность и пропускная способность, либо минимальное время реакции системы, либо экономное использование ресурсов.

Класс операционной системы – это группа ОС, объединённых общими целями функционирования, характеристиками нагрузки и требованиями к эффективности.

По критериям эффективности выделяют следующие классы операционных систем:

• пакетные ОС – предназначены для последовательной обработки большого числа заданий без участия пользователя и ориентированы на максимальную пропускную способность вычислительной системы;

• ОС разделения времени (интерактивные) – обеспечивают одновременную работу нескольких пользователей и процессов, распределяя процессорное время между ними, и ориентированы на минимальное время отклика при интерактивной работе;

• ОС реального времени – предназначены для управления процессами, критичными ко времени выполнения, и ориентированы на гарантированное соблюдение заданных временных ограничений при обработке событий.

5. Функциональные компоненты ос персонального компьютера.

Функциональный компонент ОС – это логически выделенная часть операционной системы, реализующая определённую группу функций по управлению ресурсами и обеспечению работы вычислительной системы.

Подсистема управления процессами обеспечивает создание, планирование, синхронизацию и завершение процессов, управление очередями готовых и ожидающих процессов, а также механизмами переключения контекста.

Подсистема управления памятью реализует распределение и освобождение оперативной памяти, управление виртуальной памятью, защиту адресного пространства процессов и поддержку кеширования данных.

Подсистема управления файлами и внешними устройствами обеспечивает долговременное хранение данных, организацию файлов и каталогов, управление доступом к файлам, а также взаимодействие с устройствами ввода-вывода через драйверы.

Интерфейс прикладного программирования (API) предоставляет стандартные функции и сервисы ОС для прикладных программ, обеспечивая удобное и безопасное использование ресурсов системы.

Подсистема защиты данных и администрирования контролирует права доступа пользователей и процессов, обеспечивает безопасность данных, регистрацию событий и ведение журналов работы системы.

Пользовательский интерфейс обеспечивает взаимодействие пользователя с системой, предоставляя командный или графический интерфейс для работы с сервисами ОС.

Поддержка сетей реализует взаимодействие с другими компьютерами, обмен данными по сетевым протоколам и управление сетевыми ресурсами.