3.2. Системное по

3.2.1. Операционные системы.

3.2.1.1. Поколения ос

ОС подобно ЭВМ на пути своего развития прошли через ряд радикальных изменений (поколений). В первых ЭВМ ОС не было. Пользователи являлись специалисты компьютерной области, которые писали программы непосредственно на машинном языке и имели полный доступ к компьютерным средствам. Каждая программа загружалась отдельно и после ее выполнения вручную производилась подготовка ЭВМ к следующей программе.

I – поколение (50-е годы)

Первые ОС были разработаны с целью ускорения и упрощения перехода от программы к программе. До их создания много времени терялось в промежутках между программами. В это время ЭВМ простаивали. Разработчики первых ОС пытались свести такие простои к минимуму.

Эти операционные системы предусматривали объединение отдельных программ в группы (пакеты). Каждая запущенная программа получала, как и ранее, в свое полное распоряжение все ресурсы компьютера. После её завершения управление ресурсами возвращалось к операционной системе, которая приводила их в исходное состояние и обеспечивала вход в операционную память и запуск на выполнение следующей программы. Такой режим получил название пакетная обработка.

Кроме этого в ОС были включены стандартные программы ввода-вывода (драйверы), чтобы пользователь не программировал процессы ввода-вывода на машинном языке. С помощью драйверов обеспечивалась независимость пользовательских программ от конкретных особенностей внешних устройств.

II-е поколение (начало 60-х годов)

Основной особенностью ОС этого поколения была их нацеленность на повышение пропускной способности аппаратуры, т.е. увеличение объема работ за ед. времени. Такие ОС создавались как системы пакетной обработки с мультипрограммным режимом.

В отличии от пакетной обработке в этом режиме несколько программ одновременно размещаются в операционной памяти, а ЦП под управление ОС быстро переключается с одной программы на другую. При этом потер во времени стремится к минимуму за счет того, что при вводе или выводе, выполняемой одной программой, ЦП переключается на выполнение другой программы.

В то время появились мультипроцессорные вычислительные системы, в которых было множество ЦП. ОС II-го поколения стали обеспечивать мультипроцессорный режим управления программ.

Кроме этого были созданы ОС, которые обеспечивали пользователям диалоговой (интерактивный) режим взаимодействия с выполняемыми программами. Суть этого режима в том, что в процессе выполнения программы на экран выводится различная информация (вопрос, меню и т.д.), в ответ на которую пользователь может ввести какие-либо данные, ответить на вопрос и т.п.

ОС, которые управляли программами, обеспечивая такой режим взаимодействия с ними, стали называть системами с разделением времени. Соответственно такой режим – режим разделения времени.

Это название связано с тем, что в моменты, когда от пользователя требуются ответы на вопросы, ОС прерывает программу, ожидает от пользователя информацию, получает её, размещает в те участки оперативной памяти, с которыми работает программа и только после этого обеспечивает продолжение её выполнения.

В результате этого выполнение программы происходит частями, т.е. выполнение разделено во времени.

В этот же период появились ОС, обеспечивающие немедленную реакцию программы на ввод информации. Такой режим называется режим реального времени. Соответствующее название получили такие же ОС.

В отличии от режима разделения времени в этом режиме любая выполняемая программа прерывается сразу же, как только начинается ввод информации. В связи с высокой производительностью компьютера у пользователя возникает иллюзия мгновенной реакции программы на ввод информации (как бы в реальном времени). ОС в реальном времени применяются для управления технологическими процессами.

III-е поколение (середина 60х-70х годов)

Такие ОС были многорежимными. Некоторые из них работали во всех режимах. Эти ОС стали мощной программной прослойкой между программами пользователя и аппаратными средствами. Они были столь громоздкими, что для выполнения простейшей задачи пользователь изучал сложные специальные языки управления заданиями, чтобы описывать задания для ОС и требуемые для них ресурсы.

IV-е поколение (с середины 70-х годов)

ОС этого поколения появились прежде всего в связи с широким распространением ПК и вычислительных сетей. Главное их отличие в том, что они обеспечивают более простое взаимодействие пользователя с программами (окна, меню и т.п.), работу в сети, защиту информации от несанкционированного доступа и т.д. Как правило в этих ОС реализованы режимы разделения времени и пакетной обработки, а также мультипрограммный режим.