12.Класифікація операційних систем.Особливості використання та принципи роботи операційних систем.

Операці́йна систе́ма (скор. ОС) — це базовий комплекс програмного забезпечення, що виконує управління апаратним забезпеченням комп'ютера або віртуальної машини; забезпечує керування обчислювальним процесом і організує взаємодію з користувачем.

Операційна система звичайно складається з ядра операційної системи та базового набору прикладного програмного забезпечення.

Операційні системи можуть бути класифікованими по базовій технології (Юнікс-подібні чи схожі на Windows), типу ліцензії (комерційна чи вільна), чи розвивається в наш час (застарілі DOS чи NextStep або сучасні Linux і Windows), для робочих станцій (DOS, Apple), або для серверів (AIX), ОС реального часу (VxWorks,QNX) і вбудовані ОС, за типом пристрою (для ПК, для мобільних пристроїв тощо), чи спеціалізовані (керування виробництвом, навчання тощо).+ та шпора!!!

Окрема операційна система зазвичай може виконуватись на обмеженому переліку обладнання, яке забезпечує потрібні їй механізми. Сучасні універсальні (і не тільки) операційні системи зазвичай вимагають апаратної підтримки наступних механізмів:

підтримка сторінкового поділу оперативної пам'яті з можливістю апаратного захисту сторінок від модифікації даних окремими задачами (процесами);

підтримка захищеного режиму виконання процесора (режиму ядра ОС), який передбачає можливість виконання операцій процесора по управлінню обладнанням системи, при цьому спроба виконати подібну операцію в прикладній програмі блокується апаратно.

14.Локальні комп'ютерні мережі: визначення, топологія, апаратні засоби.

Лока́льна комп'ю́терна мере́жа (англ. Local Area Network (LAN)) являє собою об'єднання певного числа комп'ютерів (іноді досить великого) на відносно невеликій території. В порівнянні з глобальною мережею (WAN), локальна мережа зазвичай має більшу швидкість обміну даними, менше географічне покриття та відсутність необхідності використовувати запозиченої телекомунікаційної лінії зв'язку.

Локальна комп'ютерна мережа — комп'ютерна мережа для обмеженого кола користувачів, що об'єднує комп'ютери в одному приміщенні або в рамках одного підприємства.

До складу локальної мережі входять:

1.Комп'ютери.

2.Мережеві адаптери.

3.Периферійні пристрої.

4.Передавальне середовище.

5.Мережеві пристрої.

За допомогою локальної мережі один комп'ютер отримує доступ до ресурсів іншого, таких, як дані та периферійні пристрої (принтери, модеми, факси тощо). Використання комп'ютерних мереж дає можливість розподілу ресурсів великої вартості, покращання доступу до інформації, виконувати швидке та якісне прийняття рішень. Прикладом застосування цієї технології може бути E-mail.

Локальні мережі також класифікують за топологією (topology), яка описує структуру мережі. Дві складові частини поняття "топологія": фізична топологія, яка визначає розміщення зв’язків між мереживими пристроями та логічна топологія, що описує метод доступу цих пристроїв до фізичного зв’язку.

Існують такі типи фізичної топології:

1. Топологія "спільна шина" (Bus) передбачає використання одного кабеля, до якого підключені всі комп’ютери мережі. Топологія "спільна шина" має низьку надійність, оскільки у випадку обриву кабеля порушується працездатність всієї мережі. З’єднання по цій топології не вимагає використання комунікаційних пристроїв і дозволяє зекономити кошти. При використанні топології "спільна шина" без додаткових пристроїв, у мережу можна з’єднати до 30 компютерів при сумарній довжині кабеля не більш 185 метрів.

2. Топологія "зірка" (Star). За цією топологією кожен комп’ютер за допомогою мереженого адаптера під'єднується окремим кабелем до об’єднуючого пристрою, в ролі якого може бути концентратора (hub) або комутатор (Switch). на відміну від попередньої топології "зірка" має високу надійність, оскільки при обриві мережевого кабеля від’єднаним від мережі буде лише один ПК.

3. Топологія "розширена зірка" (Extended Star). Утворюється при об єднанні декількох сегментів мережі, кожен з яких організовано за топологією "зірка". Між сегментний зв'язок здійснюється між концентраторами та комутаторами, один з яких є центральним.

4. Деревовидна (Tree) або ієрархічна (Hierarchical) топологія. Подібна до топології Extended Star але відрізняється тим, що не всі сегменти під’єднані до центрального концентратора чи комутатора, утворюючи окремі гілки дерева.

5. Топологія "кільце" (Ring). Дана топологія утворює замкнуте кільце, де кожен з пристроїв безпосередньо з’єднаний з двома сусідніми.

6. Топологія "подвійне кільце" (Dual Ring) відрізняється від попередньої тим, що фізичне з’єднання утворює два кільця і кожен комп’ютер під’єднаний відразу до двох кілець. Це забезпечує високу надійність, гнучкість в експлуатації і обслуговуванні.

7. Завершена топологія (Complete, Mesh) характеризується тим, що кожен мережeвий пристрій має безпосередні зв’язки із всіма іншими пристроями.

8. Нерегульована топологія (Irregalar) немає чітко визначених правил, за якими з’єднуються мережеві пристрої.

9. Комірчата (cells) топологія. Кожен комп’ютер з’єднано з іншими, переважно за допомогою радіо модемів, які входять в зону дії його зв’язку.

Примітка: Найбільш поширені на даний час топології: "спільна шина", "зірка" (у всіх її варіантах), "кільце" і "подвійне кільце".

Сучасні локальні мережі будуються на основі топології зірка з використанням концентраторів (хабів), комутаторів (світчів) та кабелю UTP чи STP 5ї категорії (вита пара). Дана технологія, що носить назву Fast Ethernet дозволяє проводити обмін інформацією на швидкостях 100Мбіт/с, 1Гбіт/с, 10Гбіт/с та навіть 100Гбіт/с.

Перевагами об'єднання комп'ютерів у локальну мережу є:

Розподіл даних (Data Sharing). Дані в мережі зберігаються на центральному РС та можуть бути доступні для будь-якого РС, підключеного до мережі, тому не потрібно на кожному робочому місці мати накопичувач для зберігання однієї ітієї ж інформації.

Розподіл ресурсів (Resource Sharing). Периферійні пристрої можуть бути доступні для всіх користувачів мережі (наприклад, факс або лазерний принтер).

Розподіл програм (Software Sharing). Усі користувачі мережі можуть мати доступ до програм, які були один раз централізовано встановлені. При цьому повинна працювати мережна версія відповідних програм.

Електронна пошта (Electronic Mail). Усі користувачі мережі можуть передавати або приймати повідомлення.

Дані в комп'ютерних мережах можна передавати через мережеві кабелі, за допомогою радіозв'язку або світлових променів. В переважній більшості мереж використовують мepeжeвi кабелі. В даний час практично використовують три типи кабелів: коаксіальний, скручена пара та оптоволоконний.

Оптичне волокно (Fiber Optic) – найбільш перспективне середовище передачі іформаії, що забезпечує швидкість декілька Гбіт/с. В ролі елементу, що передає іформацію, використовують оптичне волокно (світловід), яке являє собою тонку скляну (або пластикову) нитку, що поміщена в гнучку оболонку. Інформація по оптоволоконному кабелю передається за допомогою світлових променів. Розрізняють два основних типи оптичного волокна: одномодове (Single Mode) i багатомодове (Multimode mode).

Обов'язковим компонентом комп'ютера, який під'єднаний до мepeжi, є мережева плата (адаптер) – NIC (Network Interface Card). Мережевий адаптер (Network Adapter) – це електронна плата, що вставляється в слоти розширення материнської плати i забезпечує під'єднання до мережевого кабеля. Основна функція мережевого адаптера – перетворення двійкових даних в сигнали, які придатні для передачі по певному типу мережевого кабелю.

Мережеві адаптери є багатьох типів, які відрізняються інтерфейсами, типами використовуваних кабелів, сумісністю з певними операційними системами.