Лекция №32 операционные системы эвм.

План лекции.

1. Системное программное обеспечение.

2. Операционные системы ЭВМ.

3. Организация операционных систем.

4. Организация ядра операционных систем.

5. Концепция виртуальной операционной системы.

6. Типы операционных систем.

7. Операционная среда MS-DOS.

8. Драйверы внешних устройств.

9. Операционная система Unix.

32.1. Системное программное обеспечение эвм

Системное ПО (СПО) предназначено, в первую очередь, для управления функционированием ЭВМ, обеспечения ее надежности, выполнения задач пользователя и эффективного высокоуровневого интерфейса с пользователем. Всеэти и другие функции выполняют современныеоперационные системы (ОС). Дальнейшее расширение сферы приложений ЭВМ и вовлечение в процессинформатизации обществашироких кругов пользователей, не обладающих достаточной подготовкой в областикомпьютерной информатики, потребовало существенного повышениялогического уровня интерфейса с пользователем, что привело к созданию специальных, как правило,графических операционных оболочек. (ОО), в значительной степени решающих проблему упрощения интерфейса с ЭВМ. Именно эти две программные компоненты современных ВС (ОС и ОО) будут в данном разделе рассмотрены более детально.

32.2. Операционные системы (ос) эвм

Так как операционная система (ОС) предназначена дляуправления ресурсами ЭВМ (ОП, процессор, система ввода/вывода, программы, пользователь и т.д.), то краткую историю развития ОС естественноувязывать с историей самих ЭВМ. Самые первые ЭВМ не имели операционных систем - они выполняли единственную загруженную программу; все действия по подготовке и загрузке программ, а также ввод/вывод данных и результатов обеспечивался самим пользователем. ЭВМ 1-го поколения работали вмонопольном режимеодного пользователя. Вместе с тем история зарождения ОС восходит именно к самому началу 1-го поколения ЭВМ, когда в мае 1949 г. английская ЭВМEDSAC произвела свое первоеавтоматическое вычисление. Ее основное отличие от предшествующих ЭВМ заключалось в новой концепции организации ПО: хранящаяся в ОП программа, библиотека стандартных программ для часто используемых вычислений и средства обнаружения ошибок в программах. ДляEDSAC была созданапервая (пусть по нашим меркам и простая) ОС, представляющая собой набор программ, обеспечивающихавтоматическое управление вычислительным процессом ипланирование ресурсов ЭВМ.

Операционные системы для ЭВМ 1-го и 2-го поколений на первых шагах своего развития поддерживали функции автоматического выполнения пакета заданий, уделяя основное вниманиеавтоматической смене заданий пользователей в процессе выполненияпакета. Дальнейшее развитие ОС выразилось в усложнении ихуправленческих ипланирующих функций, появлениипростых мультипрограммных идиалоговых режимов и т.д.; ОС данного периода можно отнести к классумониторов илисупервизоров.

Развитие аппаратных средств ЭВМ 3-го поколения (система прерываний, защита разделов памяти от несанкционированного доступа, каналы и процессоры ввода/вывода, развитая система микропрограммирования и др.) дали мощный импульс дальнейшему развитию ОС. При этом следует иметь в виду, что развитие ОС стимулировалось и целым рядом мотиваций, необходимость эффективного использования и управления все усложняющейся аппаратной средой ЭВМ, повышение уровня интерфейса с пользователями различного уровня, обеспечение новыхрежимов функционирования ЭВМ иобработки информации и др. В этот период завершается становление режимапакетной обработки, позволяющей одновременно выполнять много потоков заданий пользователей с высокой степенью автоматизации. Получили развитие ОСразделения времени, обеспечивающиедиалоговые режимы работы со многими пользователями в сочетании с традиционнымпакетным режимом. Для управляющих ЭВМ были созданы ОСреального времени; ОС включают средства для обеспечения режимателеобработки с удаленными пользователями, а также средства для обеспечения функционированиямногомашинных имультипроцессорных ВС в различных режимах. Среди ОС данногопериода (включая и начальный этап становления ЭВМчетвертого поколения в начале 80-х годов) можно отметить такие известные системы, какDOS/360, OS/360, MVS, VM/370, VM/ ХА фирмыIBM, Unix фирмыBell Labs, Kronos дляCDC, МСР для ЭВМBurroughs B6000/B7000, RSX, VMS/VAX и др. ОС данного периода характеризуютсяуниверсальностью, мультирежимностью имногофункциональностью приотсутствии единой концепции иархитектуры. Результатом чего системы характеризуются большими объемами, издержками на разработку, сопровождение и освоение. Современные ОС, обеспечивающие функционирование ЭВМ 4-го и 5-го поколений, а также класс ПК, характеризуются более дружелюбным интерфейсом с пользователем, имеют более стройную архитектурную организацию, включают средства обеспечения работы ЭВМ всетевых режимах и др. В свете создания ЭВМ 5-го поколения формируется концепциявиртуальной ЭВМ, определяющая настоящее и последующее развитие ОС, обеспечивая ихконцептуальное иархитектурное единство. Особое внимание уделяется разработке ОС для супер-ЭВМ нетрадиционной архитектуры и ВС на основе высоко параллельных вычислительных моделей. Учитывая бурное развитие ПК, по возможностям превосходящих многие типы ЭВМ 3-го поколения, вопросам разработки ОС для них уделяется значительное внимание. В свете быстрого развития элементной базы ВТ все более размытыми становятся границы между классами и типами современных ЭВМ, Что во многом определяет тенденцию кунификации концепций ОС для различных классов и типов ЭВМ.