3.2 Ос общего назначения

К этому классу относятся системы, берущие на себя выполнение всех основных функций ОС. т.е. рассчитанные на интерактивную работу одного или нескольких пользователей в режиме разделения времени, при не очень жестких требованиях ко времени реакции системы на внешние события. Как правило, в таких системах уделяется большое внимание защите самой системы, программного обеспечения и пользовательских данных от ошибочных и злонамеренных программ и пользователей. Обычно подобные системы используют встроенные в архитектуру процессора средства защиты и виртуализации памяти. К этому классу относятся такие широко распространенные системы, как Windows, системы семействаUnix.

3.3 Система виртуальных машин

Такие системы стоят несколько особняком. Система виртуальных машин – это ОС, допускающая одновременную работу нескольких программ, но создающая при этом для каждой программы иллюзию того, что машина находится в полном ее распоряжении, как при работе под управлением ДОС. Зачастую, “программой” оказывается полноценная операционная система – примерами таких систем являются VMWareдля машин с архитектурой х86 илVMдляSystem/70 и ее потомков.

Виртуальные машины являются ценным средством при разработке и тестировании кросс платформенных приложений. Реже они используются для отладки модулей ядра или самой операционной системы. Такие системы отличаются высоким накладными и сравнительно низкой надежностью, поэтому относительно редко находят промышленное применение. Часто СВМ являются подсистемой ОС общего назначения: MSDOSиMSWindows, эмуляторы дляUNIXиOS/2 , подсистемаWoWвWindowsNT/2000/XP, сессияDOSвWindows3.х/95/98/ME, эмуляторRT- 11 вVAX/VMS.

В системах виртуальных машин, как правило, приходится уделять много внимания эмуляции работы аппаратуры.. Разработка таких систем является сложным и часто неблагодарным делом. Архитектура таких систем сильно зависит от свойств виртуализуемой аппаратуры.

3.4 Система реального времени

Это системы, предназначенные для облегчения разработки так называемых приложений реального времени – программ, управляющих некомпьютерным оборудованием, часто с очень жесткими ограничениями по времени. Примером такого приложения может быть программа бортового компьютераfly-by-wire(дословно – “летящий по проволоке”, т.е. использующий систему управления, в которой органы управления не имеют механической и гидравлической связи с рулевыми плоскостями ) самолета, системы управления ускорителем элементарных частиц или промышленным оборудованием. Подобные системы обязаны поддерживать многопоточность, гарантированное время реакции на внешнее событие, простой доступ к таймеру и внешним устройствам. Способность гарантировать время реакции является отличительным признаком системPB. Важно учитывать различие между гарантированностью и просто высокой производительностью и низкими накладными расходами. Далеко не все алгоритмы и технические решения, даже и обеспечивающие отличное среднее время реакции, годятся для приложений и операционных системPB.

Новомодное течение в компьютерной технике – multimedia– при качественной реализации предъявляет к системе те же требования, что и промышленные задачи реального времени. Вmultimediaосновной проблемой является синхронизация изображения на экране со звуком. Именно в таком порядке. Звук обычно генерируется внешним аппаратным устройствам с собственным таймером, и изображение синхронизируется с ним. Человек способен заменить довольно малые временные неоднородности в звуковом потоке, а пропуск кадров в визуальном потоке не так заметен. Расхождение же звука и изображения фиксируется человеком уже при задержки около 30 мс. Поэтому системы высококачественногоmultimediaдолжна обеспечивать синхронизацию с такой же или более высокой точностью, что мало отличается от реального времени.

Так называемые ”мягкое реальное время” (softrealtime), предоставляемое современнымиWin32 платформами, не является реальным временем вообще. Система “мягкого РВ” обеспечивает не гарантированное, а всего лишь среднее время реакции. Для мультимедийных приложений и игр различие между “средним” и “гарантированным” не очень критично – ну дернется картинка, или поплывет звук. Но для промышленных приложений, где необходимо настоящее реальное время, это обычно неприемлемо.