20. Определение и классификации операционных систем.

Операционные системы (ОС) представляют собой ядро системного программного обеспечения.

Операционные системы определяют обычно как супервизорные, или мониторные, т.е. управляющие системы. Эти системы представляют собой средство, обеспечивающее эффективную работу компьютера через автоматизацию процесса выполнения программ, распределения необходимых им для выполнения ресурсов, доступа к ресурсам, организации их взаимодействия.

Классификация операционных систем

В зависимости от режима работы ОС, от способов реализации основных ее функций операционные системы можно разбить на следующие классы:

по количеству программ, которые одновременно могут выполняться на компьютере, работающей под управлением ОС, различают два класса ОС:

однопрограммные (в каждый момент времени на компьютере выполняется только одна программа) и

и много-, или мультипрограммные ОС (на компьютере параллельно во времени могут выполняться несколько программ);

В однопрограммных ОС все ресурсы ВС отдаются в распоряжение единственной загруженной на выполнение программы.

Поэтому эти ОС являются наиболее простыми и не требуют для своего выполнения мощных ресурсов. Более того, они «не умеют» распоряжаться большими ресурсами. Примером такой ОС можно считать MS‑DOS (MicroSoft Disk Operating System).

Многопрограммные (мультипрограммные) ОС обеспечивают параллельное выполнение нескольких программ.

Поэтому такие ОС должны обеспечить эффективное распределение ресурсов между ними, защиту программ друг от друга, от ошибок, которые могут произойти при выполнении одной из программ (ошибки одной программы не должны помешать выполнению другой). Кроме того, программы во время выполнения могут взаимодействовать, обмениваться данными друг с другом, поэтому ОС должна обеспечить эффективные механизмы реализации такого взаимодействия.

В современных ОС введено еще одно понятие – многозадачность. Задача (поток, нить управления, тред – thread) в ОС соответствует подзадаче, решаемой в рамках программы (например, при работе с текстовым редактором можно выделить подзадачи редактирования текста, печати документа, проверки правописания и т.п.).

Многозадачные ОС реализуют принцип мультипрограммирования в рамках одной программы, т.е. при выполнении одной программы параллельно может выполняться несколько задач (пользователь может отправить документ на печать, сам в это время может заняться редактированием другого документа, включив фоновую проверку орфографии).

Все современные ОС для ПК являются многозадачными.

по количеству пользователей, которые одновременно могут работать на компьютере, различают:

однопользовательские (ОС обеспечивает возможность работы только одного пользователя)

многопользовательские (на компьютере могут одновременно работать несколько пользователей, каждый из которых выполняет собственные программы во взаимодействии или независимо от других пользователей);

Однопользовательские системы могут быть как одно-, так и многопрограммными (MS‑DOS и Windows 9x).

Многопользовательские ОС обязательно являются мультипрограммными (серверные ОС).

по режимам работы различают

ОС пакетного режима (задается последовательность и условия выполнения программ (пакет) и система автоматически переходит от выполнения одной программы пакета к другой; таким образом, компьютер работает полностью автоматически, «самостоятельно»);

интерактивные ОС (реализуют диалоговый режим работы пользователя, обеспечивая приемлемое время реакции системы на запросы пользователя);

ОС реального времени (обеспечивают отклик системы в течение ограниченного интервала времени; ответ, полученный позднее считается неверным, что равносильно его отсутствию вообще).

Современные ОС обеспечивают различные режимы выполнения программ: на одном и том же компьютере могут выполняться как программы в интерактивном режиме, так и программы реального времени

Например, пользователь работает в текстовым процессором или электронной таблицей, взаимодействуя с ними, а в это время в реальном времени выполняются коммуникационные программы, обеспечивающие доступ к удаленным ресурсам по сети, передачу сообщений

Пользователь может составить «пакет», который система должна будет выполнить «самостоятельно», создав командный файл или сценарий на специальном языке, предоставляемом в его распоряжение.