- •Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию
- •Часть 1. Введение в операционные системы
- •Таганрог
- •Оглавление
- •Часть 1. Введение в операционные системы 10
- •Введение Предмет, цель и задачи дисциплины
- •Структура дисциплины
- •Особенности дисциплины
- •Важнейшие моменты эволюции ос
- •Часть 1. Введение в операционные системы
- •1. Основные сведения об операционных системах
- •1.1. Основные элементы аппаратуры компьютера
- •1.2. Определения ос
- •( ( ( (Аппаратура) 1 ) 2 ) 3 ) 4 ) 5
- •1.3. Единицы работы и критерии эффективности вс, подчеркивающие роль ос
- •1.4. Режимы работы компьютеров, обеспечиваемые ос
- •1.5. Функции ос
- •1.6. Классификация ос
- •1.7. Основные принципы построения ос
- •1.8. Требования, предъявляемые к современным ос
- •1.9. Тенденции развития ос на современном этапе
- •1.10. Контрольные вопросы и задания
- •2. Концептуальные основы ос
- •2.1. Ресурс
- •2.1.1. Понятие и определения ресурса
- •2.1.2. Классификация и свойства ресурсов
- •2.2. Процесс
- •2.2.1. Понятие и определения процесса
- •2.2.2. Состояния процесса
- •2.2.3. Виды, классификация и свойства процессов
- •2.2.4. Отношения между взаимосвязанными процессами
- •2.2.5. Поток
- •2.3. Функциональные компоненты ос
- •2.3.1. Подсистема управления процессами
- •2.3.2. Подсистема управления памятью
- •2.3.3. Подсистемы управления файлами и увв
- •2.3.4. Средства защиты данных и администрирования
- •2.3.5. Интерфейс прикладного программирования
- •2.4. Концепция прерывания
- •2.4.1. Назначение и типы прерываний
- •2.4.2. Механизм прерываний
- •2.4.3. Программные прерывания
- •2.5. Концепция виртуализации
- •2.6. Дисциплины распределения ресурсов, используемые в ос
- •2.6.1. Понятия запроса, очереди, дисциплины распределения ресурса
- •2.6.2. Классические дрр
- •2.7. Средства взаимодействия пользователя с компьютером в среде ос
- •2.8. Контрольные вопросы и задания
- •Список сокращений к части 1
- •Глоссарий к части 1
- •Литература к части 1
- •Приложения Приложение 1. Описание дисциплины «Операционные системы»
- •Приложение 2. Взаимосвязь и особенности популярных ос
- •Приложение 3. Тестовые задания по дисциплине «Операционные системы». Часть 1. Введение в операционные системы
- •Основы операционных систем Учебное пособие
- •Часть 1. Введение в операционные системы
1.8. Требования, предъявляемые к современным ос
Главное требование – выполнение основных функций по эффективному управлению процессами и ресурсами и обеспечение удобного интерфейса для пользователя и приложений. Современная ОС, как правило, должна поддерживать мультипрограммную обработку, виртуальную память, свопинг, многооконный ГИП, а также выполнять многие другие необходимые функции и услуги. Кроме этих требований функциональной полноты ОС предъявляются следующие не менее важные эксплуатационные требования [2].
Производительность. ОС должна обладать настолько высоким быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа. На производительность ОС влияют ее архитектура, многообразие функций, качество программного кода ОС, сбалансированность аппаратного комплекса компьютера, возможность исполнения ОС на высокопроизводительной (многопроцессорной) платформе и другие.
Надежность и отказоустойчивость. ОС должна быть защищена как от внутренних, так и внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия всегда должны быть предсказуемыми, а приложения не должны иметь возможности наносить вред ОС. Надежность и отказоустойчивость ОС, прежде всего, определяются архитектурными решениями, положенными в ее основу, а также качеством ее реализации (отлаженностью кода). Кроме того, важно знать, обеспечивает ли ОС программную поддержку аппаратных средств обеспечения отказоустойчивости, таких, например, как дисковые массивы RAID или источники бесперебойного питания UPS.
Безопасность. Современная ОС (особенно сетевая) должна защищать данные и другие ресурсы ВС от несанкционированного доступа. Чтобы ОС обладала свойством безопасности, в ее среде, как минимум, должны обеспечиваться: аутентификация (определение легальности пользователей); авторизация (предоставление легальным пользователям дифференцированных прав доступа к ресурсам); аудит (фиксация всех «подозрительных» для безопасности системы событий).
Совместимость. Существует несколько «долгоживущих» популярных ОС (например, семейства UNIX и Linux, Windows 2000/ME/XP/2003 Server), для которых разработана широкая номенклатура приложений (офисных и других). Поэтому пользователю, по какой-либо причине переходящему с одной ОС на другую, необходима возможность запуска своих любимых приложений в среде новой для него ОС. Если ОС имеет средства выполнения приложений, написанных для других ОС, то считается, что она обладает совместимостью с этими ОС. Следует различать совместимость на уровне двоичных кодов и совместимость на уровне исходных текстов. Понятие совместимости включает и поддержку ГИП других ОС.
Расширяемость. Несмотря на то, что аппаратура компьютера устаревает очень быстро, полезная жизнь ОС, как в случае с UNIX, может быть долгой. Поэтому лучшие ОС обычно эволюционируют, и эти изменения более значимы и долговременны, чем быстротечные изменения аппаратуры. Эволюция ОС обычно заключается в приобретении ими новых свойств, например, поддержке новых типов УВВ, новых информационных или сетевых технологий. Если код ОС написан так, что дополнения и изменения могут вноситься без нарушения целостности системы, то такую ОС называют расширяемой. Расширяемость достигается за счет модульной структуры ОС, когда программы строятся из набора отдельных модулей, взаимодействующих только через функциональный интерфейс.
Переносимость (многоплатформенность). В идеале код ОС должен легко переноситься на разные типы процессоров и разные аппаратные платформы (отличающиеся не только типом процессора, но и способом организации всей аппаратуры компьютера). Переносимые ОС имеют несколько вариантов реализации для разных платформ.