1. Понятие операционная система

Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов вычислительной системы (ВС) (Вычислительная система - взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации) и удобства работы с ней.  Назначение ОС - организация вычислительного процесса в вычислительной системе, рациональное распределение вычислительных ресурсов между отдельными решаемыми задачами; предоставление пользователям многочисленных сервисных средств, облегчающих процесс программирования и отладки задач. Операционная система исполняет роль своеобразного интерфейса ( Интерфейс - совокупность аппаратуры и программных средств, необходимых для подключения периферийных устройств к ПЭВМ) между пользователем и ВС, т.е. ОС предоставляет пользователю виртуальную ВС. Это означает, что ОС в значительной степени формирует у пользователя представление о возможностях ВС, удобстве работы с ней, ее пропускной способности. Различные ОС на одних и тех же технических средствах могут предоставить пользователю различные возможности для организации вычислительного процесса или автоматизированной обработки данных.  В программном обеспечении ВС операционная система занимает основное положение, поскольку осуществляет планирование и контроль всего вычислительного процесса. Любая из компонент программного обеспечения обязательно работает под управлением ОС.  В соответствии с условиями применения различают три режима ОС: пакетной обработки, разделения времени и реального времени. В режиме пакетной обработки ОС последовательно выполняет собранные в пакет задания. В этом режиме пользователь не имеет контакта с ЭВМ, получая лишь результаты вычислений. В режиме разделения времени ОС одновременно выполняет несколько задач, допуская обращение каждого пользователя к ЭВМ. В режиме реального времени ОС обеспечивает управление объектами в соответствии с принимаемыми входными сигналами. Время отклика ЭВМ с ОС реального времени на возмущающее воздействие должно быть минимальным. 

2. История возникновения и становления современных операционных систем

1 период-1945-1955 Операционных систем нет. Развитие ламповых средств. Зародилась теория «фонеймовская архитектура». Рождение первых языков программирования высокого уровня. 1954- рождение Асендлера. Весь труд этого периода был провальным.

2 период-1955-по начало 1960-Появление полупроводниковых сфер (транзистеров). Зарождение пакетных операционных систем. Появились новые языки более высокого уровня. Появление зачатков операционных систем. Появление коммерческих фирм типо: IBM. Появление новых идей. Изменился принцип запуска программ.

3 период-1960-1980-Появление компьютеров на основе интегральных схем. Первая многозадачная ОС. Появление жёстких магнитных дисков (огромные по размерам и маленькие по вместимости). Появилось мультипрограммирование: а)Появление защитных механизмов. б)Наличие прерываний -аппаратный механизм информирования процессора о наличии задачи на выполнение от конкретного устройства. в)Организация интерфейса между программой и операционной системой. г)Организация очереди(задание и планирование). д)Появление контекста выполнения. е)Появление стратегий управления памятью(размещение замещение выборки). ж)Организация хранения на внешних носителях(требует создание файловой системы). з)Средство синхронизации. и)Появление электронно-лучевых трубок(разделение по времени; n-е числа пользователей; дисплейные классы). й)Появление первых аппаратно-совместных компьютеров.

4 период-1980-до наших дней -Появление БИС (большие интегральные схемы) совместные с компьютером. Появление сетевых распределённых систем. Произошло удешевление устройств давшее распространение персональных компьютеров. Минусы то что произошло большое распространение вирусов, и анти вирусов для защиты от них.

3. Основные понятия и определения

4. Основные архитектуры операционных систем – принципы, достоинства и недостатки

5. Классификация операционных систем по признаку поддержки потоков и процессов

6. Понятие процесса и потока

Процесс – Это обстракция представляющая программу, её выполнение. Процесс является потребителем ресурсов: адресное пространство(код, данные): файлы, устройства ввода-вывода(синхронные). Поток-абстракция представляющая выполнению программы развертывающееся во времени.

Разница: Первичен всегда поток.

Один процесс и несколько потоков- это практически несуществующий вариант.

Поддержка нескольких процессов внутри которых только один поток.

n-процессов, n-потоков-самая современная архитектура.

7. Состояния процесса и потока

Возможные состояния процесса:

 действие (использует процессор в данный момент)

 готовность (приостановлен, чтобы позволить выполняться другому процессу)

блокировка ( не может быть запущен прежде, чем произойдет некое внешнее событие)

ОС выполняет планирование потоков, принимая во внимание их состояние. В мультипрограммной системе поток может находиться в одном из трех основных состояний:

        выполнение — активное состояние потока, во время которого поток обладает всеми необходимыми ресурсами и непосредственно выполняется процессором;

        ожидание — пассивное состояние потока, находясь в котором, поток заблокирован по своим внутренним причинам (ждет осуществления некоторого события, например завершения операции ввода-вывода, получения сообщения от другого потока или освобождения какого-либо необходимого ему ресурса);

        готовность — также пассивное состояние потока, но в этом случае поток заблокирован в связи с внешним по отношению к нему обстоятельством (имеет все требуемые для него ресурсы, готов выполняться, однако процессор занят выполнением другого потока).