3. Типы ос

1. Типы ОС по алгоритмам управления ресурсами:

1. Однозадачные (MS-DOS, DR-DOS и т.д.). Как правило, ограничиваются предоставлением пользователю виртуальной машины, управлением периферией и файлами;

2. Многозадачные (Windows 95, Unix и др.). Поддерживается параллельное исполнение нескольких задач. Обеспечивают управление разделяемыми ресурсами (процессор, память, периферия, файлы):

1. Невытесняющая многозадачность (Windows 3.x);

2. Вытесняющая многозадачность (Unix, ¼).

Многозадачная многопользовательская. Однопользовательская однозадачная.

3. Многонитевые. Процессорное время делится между отдельными ветвями задач;

4. Одно- (MS-DOS, DR-DOS, Windows 3.x) и многопользовательские;

5. Мультипроцессорные (Windows NT, Unix, ¼):

1. Асимметричные ОС;

2. Симметричные ОС.

6. сетевые:

1. Справочник о сетевых ресурсах, серверах;

2. Средства адресации процессов в сети;

3. Прозрачность доступа к ресурсам;

4. Разделение и безопасность данных.

2. Типы ОС по аппаратной платформе:

1. ОС ПК,

2. ОС мини и мега мини,

3. ОС майнфреймов,

4. ОС кластеров ЭВМ,

5. ОС сетей ЭВМ,

6. мобильные ОС.

ОС многопроцессорных ЭВМ обеспечивает параллельное выполнение на отдельных процессорах сети, как самой ОС, так и прикладных систем. Основные задачи следующие:

1. Синхронизация процессов;

2. Согласование доступа процессоров к общим ресурсам.

Кластер - совокупность слабо связанных ВС, решающих общую задачу. Основные проблемы следующие:

1. Аппаратная поддержка кластера;

2. Согласование доступа к разделяемым ресурсам;

3. Обнаружение отказов и динамическая реконфигурация.

Сетевая ОС должна поддерживать обмен между ЭВМ по линиям связи с целью разделения ресурсов компьютера между удаленными пользователями.

 

Мобильная (переносимая) ОС - ОС, которая сравнительно легко переносится между программно несовместимыми платформами. Ее характерные особенности:

1. Четкая локализация аппаратно зависимого кода;

2. Написание на языке высокого уровня.

3. Типы ОС по области приложений:

1. ОС пакетной обработки:

1. Область приложений - вычислительные неоперативные задачи;

2. Критерий качества - эффективное использование оборудования;

3. Формируется (на внешней памяти) пакет заданий;

4. Каждое задание имеет паспорт с описанием требуемых ресурсов;

5. Из пакета заданий формируется мультипрограммная смесь, максимально сбалансировано использующая ресурсы;

6. Переключение задач в смеси - при отказе очередной исполняемой от процессора или при завершении;

7. Результат - работа пользователя неэффективна, ресурсы ВС используются эффективно.

2. ОС разделения времени:

1. Область приложений - диалоговые оперативные задачи;

2. Критерий качества - эффективная работа пользователя;

3. Каждому заданию в мультипрограммной смеси предоставляется квант времени (менее 100 мс) на обслуживание, т.е. задачи в смеси переключаются достаточно часто;

4. Результат - повышение эффективности работы пользователя, снижение эффективности использования аппаратуры ВС.

3. ОС реального времени:

1. Область приложений - системы автоматизированного управления;

2. Критерий качества - обслуживание всех заявок (до сотен тысяч сигналов и временем реакции от 10 мкс и более);

3. Мультипрограммная смесь обычно состоит из фиксированного набора заранее разработанных программ. Программы, как правило, создаются с помощью той или иной инструментальной SCADA-системы. Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) - диспетчерские системы сбора данных и управления;

4. Выбор исполняемой программы определяется расписанием обслуживания и текущим состоянием объекта управления (событиями на объекте);

5. Критерии эффективности - время реакции системы и гарантированность времени ответа.

4. ОС со смешанным режимом:

1. Пакетный режим + разделение времени или реальное время;

2. Пакетные задания - в фоновом разделе.

4. Типы ОС по их архитектурам:

1. ОС с монолитным ядром:

1. Монолитные ОС состоят из наборов процедур;

2. Любая из процедур может вызывать требуемую, когда ей это нужно;

3. Для построения такой ОС необходимо оттранслировать все процедуры и связать их с помощью компоновщика в единый исполняемый код;

2. Ос с микроядром:

1. Основные функции ядра:

1. Обмен сообщениями;

2. Доступ к аппаратуре.

2. Характерные особенности:

1. Функции планирования выносятся в сервера;

2. Сервера выполняются в режиме пользователя;

3. Достоинства:

1. Сокращение размеров;

2. Упрощение разработки;

3. Упрощение адаптации к обстановке (выбором только требуемых серверов);

4. Упрощение сопровождения.

4. Недостаток - понижение реактивности.

3. Объектно-ориентированный подход:

1. Объектно-ориентированное программирование - данные и программы их обработки составляют модуль с недоступностью данных (и процедур) извне, кроме программных точек входа;

2. Создание новых объектов из имеющихся с помощью механизма наследования свойств;

3. Хорошая защита данных;

4. Увеличение объема кода;

5. Понижение реактивности системы.

4. Распределенная ОС (по процессорам сети):

1. Сеть представляется в виде однопроцессорной ЭВМ;

2. Единая служба времени;

3. Удаленный вызов процедур (Remote Procedure Call - RPC) для прозрачного распределения процедур по ЭВМ;

4. Единая подсистема контроля за разделяемыми ресурсами;

5. Многонитевость;

6. Симметричные и асимметричные ОС.

5. Множественность операционного окружения:

1. Исполнение программ, написанных для других ОС и процессоров;

2. Двоичная совместимость - на уровне готовых программ;

3. Эмуляторы (низкая скорость);

4. Имитация библиотек (вызовы те же, но код для ОС, на которой исполняется);

5. Реализация требуемой прикладной среды;

6. Примеры:

1. Некоторые версии UNIX (фирмы Sun, IBM, HP) транслятор прикладных сред - на уровне прикладной программы;

2. Windows NT (фирма Microsoft), Workplace OS (фирма IBM) модули прикладной среды уже тесно связаны с ОС, но все же относительно независимы;

3. OS/2.2x (фирма IBM) – реализация прикладной среды встроена в ОС.

6. ОС с сетевым ядром:

1. Общий случай - совокупность ОС отдельных ЭВМ, взаимодействующих по четко определенным протоколам с целью обмена сообщениями и обеспечения разделения ресурсов;

2. Локальная ОС;

3. Сервер для предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование (ведение справочников сетевых ресурсов; обработка запросов удаленного доступа к локальным ресурсам; управление очередями запросов удаленного доступа к локальным периферийным устройствам);

4. Клиент (редиректор) для доступа к удаленным ресурсам (прием запроса на обслуживание, трансляция в форму, требуемую сервером, обслуживающим запрос, передача его в сеть; обратное преобразование результатов исполнения запроса на обслуживание на удаленном сервере);

5. Коммуникационные средства, используемые для обмена сообщениями в сети (адресация и буферизация сообщений, выбор маршрутов, обеспечение надежности передачи и т.д.).