Вопрос 19. Операционные системы (ос): классификация, виды, основные характеристики.

Операционная система (ОС) - программа или совокупность программ, управляющая основными действиями ЭВМ, ее периферийными устройствами и обеспечивающая запуск всех остальных программ, а также взаимодействие с оператором.

 Функции ОС: 

Управление памятью;

Управление доступом к устройствам ввода-вывода;

Управление файловой системой;

Управление взаимодействием процессов, диспетчеризация процессов;

Управление использованием ресурсов;

Загрузка программ в оперативную память и их выполнение;

Интерфейс с пользователем;

Межмашинное взаимодействие (сеть);

Защита самой системы и пользовательских данных и программ;

Разграничение прав доступа и многопользовательский режим работы.

 Виды ОС:

Многопользовательская система, система с коллективным доступом, система коллективного доступа (multiuser system, multiaccess system) - вычислительная система или ее часть (например операционная система), позволяющая нескольким пользователям одновременно иметь доступ к одной ЭВМ со своего терминала (локального или удаленного). Многопользовательский характер работы достигается благодаря режиму разделения времени, который заключается в очень быстром переключении ЭВМ между разными терминалами и программами и соответственно быстрой отработке команд каждого пользователя. При этом последний не замечает задержек времени, связанных с обслуживанием других пользователей. Примерами разработок указанного вида могут служить помимо Windows операционные системы: NetWare, созданная и развиваемая фирмой Novell (США) для локальных информационных вычислительных систем; Unix фирмы AT&T’s Bell Laboratories (США); REAL/32 и др.

Однопользовательская система (one user system) -  операционная система, не обладающая свойствами многопользовательской. Примерами однопользовательских ОС являются MS DOS фирмы Microsoft (США) и ОС/2, созданная совместно Microsoft и IBM.

Сетевая операционная система, СОС (NOS, Network Operating System) - операционная система, предназначенная для обеспечения работы вычислительной сети. Примерами сетевых операционных систем являются Windows NT, Windows 2000, Novel Netware, Unix, Linux и др.

Вариантов классификации ОС может быт очень много, они зависят от признака, по которому одна ОС отличается от другой: - по назначению; - по режиму обработки; - по способу взаимодействия с системой; - по способу построения.

Основным предназначением ОС является: - организация эффективных и надежных вычислений; - создание различных интерфейсов для взаимодействия с этими вычислениями и самой вычислительной системой. ОС разделяют по назначению: - ОС общего назначения; - ОС специально назначения. ОС специального назначения подразделяются на следующие: - для переносимых компьютеров и встроенных систем; - для организации и ведения баз данных; - для решения задач реального времени и т.д. ОС разделяют по режиму обработки задач: - однопрограммный режим; - мультипрограммный режим. Мультипрограммирование – способ организации вычислений, когда на однопроцессной вычислительной системе создается видимость одновременного выполнения нескольких задач. Современные ОС для ПК реализуют и мультипрограммный, и многозадачный режимы. По организации работы в диалоговом режиме ОС делятся на следующие: - однопользовательские (однотерминальные); - мультитерминальные. В мультитерминальных ОС с одной вычислительной системой одновременно могут работать несколько пользователей, каждый со своего терминала, при этом у пользователей возникает иллюзия, что у него имеется своя собственная вычислительная система. Для организации мультитерминального доступа необходим мультипрограммный режим работы вычислительной системы. Основная особенность операционных систем реального времени (ОСРВ) – обеспечение обработки поступающих заданий в течение заданных интервалов времени, которые нельзя превышать. Поток заданий не является планомерным и не регулируется оператором, т.е. задания поступают в непредсказуемые моменты времени и без всякой очередности. В ОСРВ в общем случае отсутствуют накладные расходы процессорного времени на этап инициирования (загрузку программы, выделение ресурсов), так как набор задач обычно фиксирован и вся информация о задаче известна до поступления запроса. Для реализации режима реального времени необходим режим мультипрограммирования, который является основным средством повышения производительности вычислительной системы, а для задач реального времени производительность – решающий фактор. Лучшие по производительности характеристики для систем реального времени обеспечивают однотерминальные ОСРВ. По способам построения (архитектуре) ОС подразделяются на следующие: - микроядерные; - монолитные. Это деление условно. К микроядерным ОС относится ОСРВ QNX, а к монолитным – Windows 9x и Linux. Для ОС Windows 9x пользователь не может изменить ядро, так как не располагает исходными кодами и программой сборки ядра. Для ОС Linux такая возможность предоставлена, пользователь может сам собрать ядро, включив в него необходимые программные модули и драйверы.