26) Операционные системы коллективного пользования – многопользовательские, многозадачные. Основные сведения о функционировании.

Многопользовательские и многозадачные ОС в связи с необходимостью обеспечения мультипрограммирования и обеспечения многопользовательского режима обработки данных впервые были разработаны для больших ЭВМ (main frame). Первая функционально полноценная ОС OS/360, была предложена фирмой IBM для ЭВМ IBM 360. Разработка и внедрение ОС позволили разграничить функции операторов, администраторов, программистов, пользователей, а также существенно повысить (в 10 и 100 раз) производительность ЭВМ и степень загрузки технических средств. Версии ОС OS/360/370/375 последовательно сменяли друг друга и во многом определили современное представление о роли ОС в общей иерархии систем управления данными и задачами при обработке данных на ЭВМ. Ранние версии OS/360 были ориентированы на пакетную обработку информации. В дальнейшем возникли расширения OS/360/370/375, допускающие диалоговую обработку данных с терминала пользователя. ОС других поколений, например OC Unix изначально ориентировалась на интерактивное взаимодействие с пользователем. Наиболее распространенные версии Unix: Free BSD, SCO, ISC, Sun OS. Linux – отдельная версия OC Unix. ОС MS – DOS, Windows, OS/2 также разработаны под влиянием концепций Unix.

Главными функциями таких ОС являются – управление задачами и управление данными. Эти функции реализуются через формализованное средство описания данных и заданий – язык управления заданиями (JCL). Первоначально задания, представляющие собой некоторые тексты, считываются и обрабатываются программой системного ввода, осуществляющей управление заданиями. При отсутствии ошибок очередное задание помещается во входную очередь, ожидая освобождения требуемой области оперативной памяти ЭВМ и других ресурсов. При наличии требуемых ресурсов программа выделяет раздел памяти, размещает первую из программ задания, присоединяет необходимые входные и выходные наборы данных и передает ей управление. После завершения работы программы, при отсутствии других пунктов задания, осуществляется завершение задания, уничтожение временных наборов данных, закрытие выходных наборов, вывод информации на внешние носители, освобождение ресурсов и устройств ЭВМ.

27)Операционные системы с разделением времени. Основные понятия.

ОС с разделением времени на примере ОС - RSX.

Основные понятия:

Пользователь – лицо, осуществляющее запуск, контроль, остановку некоторого вычислительного процесса, протекающего независимо от других, использующего как монопольно выделяемые, так и общие ресурсы. Обязательно выделяемым ресурсом пользователя является терминал ЭВМ, используемый им для выполнения перечисленных функций. Пользователь должен быть зарегистрирован в системе, с указанием имени, фамилии, пароля, идентификатора. Пользователи разделяются на привилегированных и обычных. Первые имеют доступ ко всем ресурсам, типам программ, команд, операций, вторые – нет. Тип пользователя задается при его регистрации системным администратором. Пользовательский идентификатор(UIC) – код, состоящий из двух чисел G и N, относящий пользователя к некоторой группе и присваивающий ему номер в группе. При организации данных на внешних носителях (МД, МЛ) файлы группируются по UIC, и каждая образованная группа получает статус каталога файлов, находящегося в распоряжении данного пользователя. Задача – соответственно оформленный и зарегистрированный в системе исполнительный модуль. Физические устройства ЭВМ – регистрируются в ОС, соответствуют фактической конфигурации ЭВМ и идентифицируются кодами: групповой идентификатор, порядковый номер в группе, символ «двоеточие». Типичная физическая организация последовательного файла на МД представляет собой размещение логических записей переменной длины, разделяющихся стандартными или специально оговоренными символами – терминаторами, в физических блоках стандартной длины(0,5 r,). В общем случае одна запись может размещаться в нескольких блоках. Обозначение файла – совокупность символов, идентифицирующих файл и используемых ОС для определения адреса на внешних носителях, состоящая из следующих компонент: устройство: [g, n] имя. расширение; версия, где устройство – идентификатор устройства, [g, n] – каталог (UIC), имя – выбираемое пользователем наименование НД, расширение – идентификатор файла.

Была разработана для машин среднего класса (PDP-11, VAX). Основная особенность управляющих вычислительных машин типа PDP-11 заключатся в том, что взаимодействие между всеми устройствами, входящими в состав комплексов, осуществляется при помощи единого унифицированного интерфейса – общей шины. Данная архитектура была заимствована для ПК. Общая шина – канал через который передаются адреса, данные, управляющие сигналы на все устройства. Физически это высокочастотная магистраль для передачи данных из 56 линий. Процессор использует установленный набор сигналов для связи с памятью и внешними устройствами-> в системе отсутствуют специальные команды ввода-вывода. Для некоторых регистров процессора, регистрам внешних устройств, которые являются источником или приемником при передаче информации, на общей шине находятся соответствующие адреса. В программах адреса регистров устройств рассматриваются как адреса ячеек памяти -> к ним можно обращаться с помощью адресных инструкций. Физические устройства ЭВМ регистрируются в ОС и соответствуют физической конфигурации ЭВМ. Они могут идентифицироваться кодами, такими как групповой идентификатор, порядковый номер в группе, символ :.

Такие системы обеспечивают одновременное обслуживание многих пользователей, позволяя каждому пользователю взаимодействовать со своим заданием в режиме диалога. Эффект одновременного обслуживания достигается разделением процессорного времени и других ресурсов между несколькими вычислительными процессами, которые соответствуют отдельным заданиям пользователей. Операционная система предоставляет ЭВМ каждому вычислительному процессу в течение небольшого интервала времени; если вычислительный процесс не завершился к концу очередного интервала, он прерывается и помещается в очередь ожидания, уступая ЭВМ другому вычислительному процессу. ЭВМ в этих системах функционирует в мультипрограммном режиме.

Операционная система разделения времени может применяться не только для обслуживания пользователей, но и для управления технологическим оборудованием. В этом случае “пользователями” являются отдельные блоки управления исполнительными устройствами, входящими в состав технологического оборудования: каждый блок взаимодействует с определённым вычислительным процессом в течение интервала времени, достаточного для передачи управляющих воздействий на исполнительное устройство или приёма информации от датчиков.