Читайте также:
|
Операционная система (ОС) – это комплекс специальных программных средств, предназначенных для управления загрузкой компьютера, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами персонального компьютера.
ОС обеспечивает управление процессом обработки информации и взаимодействием между аппаратными средствами и пользователем.
Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессов ввода-вывода информации, управления выполнением прикладных задач, решаемых пользователем. ОС загружает нужную программу в память ПК и следит за ходом её выполнения, анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и даёт указания о том, что необходимо сделать, если возникли трудности.
Операционные системы могут классифицироваться по следующим показателям:
· количество пользователей: однопользовательские ОС (MS-DOS, Windows) и многопользовательские ОС (VM, Unix);
· доступ: пакетные (OS 360), интерактивные (Windows, Unix), системы реального времени (QNX, Neutrino, RSX);
· количество решаемых задач: однозадачные ОС (MS-DOS) и многозадачные ОС (Windows, Unix).
В однозадачных ОС пользователь в один момент времени работает с одной конкретной программой MS-DOS, MSX.
Многозадачные ОС позволяют параллельно работать с несколькими программами, и количество программ зависит от мощности системы. Примеры: все версии Windows, UNIX, OS/2, Linux, Mac OS.
Сетевые ОС связанны с появлением ЛВС и ГВС и предназначены для обеспечения доступа ко всем ресурсам вычислительных сетей Windows-NT, UNIX, IBM LAN.
Разрядность зависит от микропроцессора, который необходим для полноценной работы определённой ОС. 16-разрядные ОС: MS-DOS, Windows 3.1 – ушли в прошлое. 32-разрядные ОС: Windows ХР. 64-разрядные в перспективе домашнего использования, пока только специализированные.
Специализация, т. е. предназначение той или иной ОС. Универсальной ОС не существует. Как правило, делят на три группы: для работы в сети, для работы профессиональных программистов и для домашнего использования.
Состав ОС.
Каждая ОС состоит как минимум из трёх обязательных частей:
1. Ядро, командный интерпретатор переводчик с программного языка на «железный», язык машинных кодов.
2. Специализированные программы для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера – драйвера «водители».
3. Удобная оболочка с которым общается пользователь – интерфейс. Своего рода упаковка. Именно на упаковку обращают внимание при выборе ОС, а о ядре – главной части – вспоминают уже потом. Именно поэтому Windows 95/98 имела успех, несмотря на нестабильное ядро. До этой версии ОС имели текстовый интерфейс.
Интерфейс – посредник, стандартизированная система сигналов и способов представления информации, предназначенных для обмена информацией между устройствами, входящими в состав компьютера, а также между компьютером и пользователем.
Графический интерфейс – система окон меню, диалоговых панелей и элементов управления, которая обеспечивает интерактивный диалог пользователя с операционной системой, системой программирования и приложениями.
Основные задачи ОС следующие:
· увеличение пропускной способности ЭВМ (за счет организации непрерывной обработки потока задач с автоматическим переходом от одной задачи к другой и эффективного распределения ресурсов ЭВМ по нескольким задачам);
· уменьшение времени реакции системы на запросы пользователей пользователями ответов от ЭВМ;
· упрощение работы разработчиков программных средств и сотрудников обслуживающего персонала ЭВМ (за счет предоставления им значительного количества языков программирования и разнообразных сервисных программ).
Операционная система предназначена для выполнения следующих основных (тесно взаимосвязанных) функций (рис. 1):
• управление данными;
• управление задачами (заданиями, процессами);
• связь с человеком-оператором.
Рис. 1. Основные функции операционных систем (ОС)
В различных ОС эти функции реализуются в различных масштабах и с помощью разных технических, программных, информационных методов и средств.
Первая функционально полная ОС – OS/360 была предложена фирмой IBM в качестве оболочки ЭВМ IBM/360. Разработка и внедрение ОС позволили разграничить функции операторов, администраторов, программистов, пользователей, а также существенно (в десятки и сотни раз) повысить производительность ЭВМ и степень загрузки технических средств. Версии OS/360/ 370/375 – MFT (мультипрограммирование с фиксированным количеством задач), MVT (с переменным количеством задач), SVS (система с виртуальной памятью), SVM (система виртуальных машин) – последовательно сменяли друг друга и во многом определили современные представления о роли ОС в общей иерархии систем управления данными и задачами при обработке данных на ЭВМ.
Ранние версии OS/360 были ориентированы на пакетную (batch processing) обработку информации – входной поток заданий (на МЛ, МД или перфокартах) подготавливался заранее и поступал на обработку в непрерывном режиме. В дальнейшем возникли расширения OS/360/375, допускающие диалоговую обработку данных с терминалов пользователя, последняя из версий (OS SVM) фактически предоставляла в распоряжение пользователя «виртуальную персональную ЭВМ» с полной мощностью вычислительной установки IBM/360/375. Операционные системы других семейств (поколений), например RSX (для PDP/11 DEC) или Unix с самого возникновения ориентировались на интерактивное взаимодействие с пользователями.
Операционная система обеспечивает осуществление в вычислительной системе следующих процессов:
• обработки задач;
• работы системы в режиме диалога и квантования времени;
• работы системы в реальном масштабе времени в составе многопроцессорных и многомашинных комплексов;
• связи оператора с системой;
• протоколирования хода выполнения вычислительных работ;
• обработки данных, поступающих по каналам связи;
• функционирования устройств ввода-вывода;
• использования широкого набора средств отладки и тестирования программ;
• планирования прохождения задач в соответствии с их приоритетами;
• ведения учета и контроля за использованием данных, программ и ресурсов ЭВМ.
Основные компоненты операционных систем – управляющие и обрабатывающие программы. Управляющие программы управляют работой вычислительной системы, обеспечивая в первую очередь автоматическую смену заданий для поддержания непрерывного режима работы ЭВМ при переходе от одной программы к другой без вмешательства оператора.
Управляющая программа определяет порядок выполнения обрабатывающих программ и обеспечивает необходимым набором услуг для их выполнения. Основные функции управляющей программы: последовательное или приоритетное выполнение каждой работы (управление задачами); хранение, поиск и обслуживание данных независимо от их организации и способа хранения (управление данными).
Программы управления задачами считывают входные потоки задач, обрабатывают их в зависимости от приоритета, инициируют одновременное выполнение нескольких заданий; вызывают процедуры; ведут системный журнал.
Программы управления данными обеспечивают способы организации, идентификации, хранения, каталогизации и выборки обрабатываемых данных. Эти программы управляют вводом-выводом данных с различной организацией, объединением записей в блоки и разделением блоков на записи, обработкой меток томов и наборов данных.
Программы управления восстановлением после сбоя обрабатывают прерывания от систем контроля, регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют записи о сбое в журнале, анализируют возможность завершения затронутой сбоем задачи и переводят систему в состояние ожидания, если завершение задачи невозможно.
Конфигурация системы. Прикладная программа в операционных системах может получить от ОС в процессе своей работы характеристики конкретной реализации системы, в среде которой она функционирует: имя, версию и редакцию операционной системы, тип и технические характеристики компьютера. В ОС обычно имеются средства локализации, позволяющие настроить систему на конкретное национальное (местное) представление данных: представление десятичных дробей, денежных величин, даты и времени.
Операционные системы предоставляют программе пользователя возможность узнать текущие дату и время. За начало отсчета, например, в MS-DOS, принята дата 1 января 1980 г. 0 часов О минут 0 секунд по Гринвичу, в Unix – 1 января 1970 г. Системы предоставляют возможность измерения временных интервалом короче I секунды с помощью специальных системных вызовов. ОС может переводить дату и время из внутреннего числового представления в символьное (пригодное к выводу, например, на терминал); местное время во время по Гринвичу и наоборот; предоставлять информацию о часовом поясе, летнем и зимнем времени.
Понимание Пушкиным России как могущественной, великой державы
Содержание лекции:
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 37 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |