Обобщенная структурная схема ЭВМ. Определение операционной системы.
· устройство ввода (УВв),
· запоминающее устройство (ЗУ)
· арифметико-логическое устройство (АЛУ)
· устройство управления (УУ)
· устройство вывода информации (УВыв).
ОС – это набор программных средств, выполняющих функции обеспечения интерфейса пользователя с оборудованием и повышения эффективности функционирования вычислительной системы путем рационального управления ее ресурсами.
Эволюция операционных систем.
Первый период (1945 -1955).
В середине 40-х были созданы первые ламповые вычислительные устройства.
Программирование осуществлялось исключительно на машинном языке.
Второй период (1955 - 1965).
Новая техническая база - полупроводниковых элементов.
Разделение персонала на программистов и операторов, эксплуатационщиков и разработчиков вычислительных машин.
Появились первые алгоритмические языки и первые системные программы - компиляторы.
Появились первые системы пакетной обработки.
Третий период (1965 - 1980).
Переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам.
Создание семейств программно-совместимых машин. (серия машин IBM/360).
Мультипрограммирование - это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре выполняются несколько программ. Пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, а выполняет другую программу.Каждая программа загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом.
Спулинг (реализация ввода-вывода без участия центрального процессора) - способ организации вычислительного процесса, в соответствии с которым задания считывались с перфокарт на диск в том темпе, в котором они появлялись в помещении вычислительного центра, а затем, когда очередное задание завершалось, новое задание с диска загружалось в освободившийся раздел.
Новый тип ОС - системы разделения времени.
Сети персональных компьютеров, работающие под управлением сетевых или распределенных ОС. Содержит программную поддержку для сетевых интерфейсных устройств.
Мобильные операционные системы - системы для смартфонов, планшетов, или других мобильных устройств.
Классификация операционных систем.
Особенности алгоритмов управления ресурсами.
Особенности аппаратных платформ.
Операционные системы могут различаться:
1. особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами (процессорами, памятью, устройствами ввода-вывода);
2. типами аппаратных платформ;
3. областями использования ОС;
4. особенностями использованных методов проектирования.
В зависимости от особенностей использованного алгоритма управления процессором, операционные системы делят на:
1. многозадачные (все современные ОС) и однозадачные (MS-DOS, MSX);
2. поддерживающие многонитевую (многопотоковую) обработку и не поддерживающие ее;
3. многопроцессорные (мультипроцессирование) и однопроцессорные.
4. Многопользовательские (большинство современных ОС) и однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2); Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
По типу аппаратуры различают операционные системы
· персональных компьютеров;
· мини-компьютеров;
· мейнфреймов(OS/390 <- OS/360);
· кластеров;
· серверов и сетей ЭВМ.
Классификация операционных систем.
Особенности областей использования.
Особенности методов построения.
1. Системы пакетной обработки (OC EC).
Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью является максимальная пропускная способность, то есть решение максимального числа задач в единицу времени.
2. Системы разделения времени (UNIX, VMS).
Каждому пользователю системы разделения времени предоставляется терминал, с которого он может вести диалог со своей программой. Критерием эффективности систем разделения времени является удобство и эффективность работы пользователя
3. Системы реального времени (QNX, RT/11).
Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами, такими, например, как станок, спутник, научная экспериментальная установка или технологическими процессами.
Во всех этих случаях существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена та или иная программа, управляющая объектом, в противном случае может произойти авария.
Критерием эффективности является их способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата.Это время называется временем реакции системы, а соответствующее свойство системы - реактивностью.
5) Функции современной ОС ПЭВМ. Подсистема управления процессами.
· Планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами.
· Занимается созданием и уничтожением процессов.
· Обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами.
· Поддерживает синхронизацию процессов.
· Обеспечивает взаимодействие между процессами.