Читайте также:
|
|
В период с 1965 по 1975 годов в технической базе вычислительных машин произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов к интегральным микросхемам, что открыло путь к появлению следующего поколения компьютеров.
Для этого периода характерно создание семейств программно-совместимых вычислительных машин. Первым семейством программно-совместимых машин, построенных на интегральных микросхемах, явилась серия больших машин IBM/360 и IBM/370 (аналоги этих семейств советского производства — машины серии ЕС), PDP-11 = серия малых машин (советские аналоги — СМ-3, СМ-4, СМ-1420). Построенные в течении этого периода семейства больших и малых машин значительно превосходило машины предыдущего поколения по критерию цена/производительность и благодаря этому, идея создания программно-совместимых машин стала общепризнанной.
Программная совместимость требовала и совместимости операционных систем. Такие операционные системы должны были работать и на больших, и на малых вычислительных машинах, с большим и с малым количеством разнообразной периферии, в коммерческой области и в области научных исследований. Операционные системы, построенные с намерением удовлетворить всем этим противоречивым требованиям, оказались чрезвычайно сложными.
Однако, несмотря на большую сложность и множество проблем, OS/360 (ОС ЕС для машин серии ЕС) и другие ей подобные операционные системы машин этого поколения действительно удовлетворяли большинству требований потребителей. Важнейшим достижением операционных систем данного поколения явилась реализация мультипрограммирования. Мультипрограммирование - это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются несколько программ. Пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, как это происходило при последовательном выполнении программ (однопрограммный режим), а выполняет другую программу (многопрограммный режим). При этом каждая программа загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом.
Другое нововведение - спулинг (spooling). Спулинг в то время определялся как способ организации вычислительного процесса, в соответствии с которым задания считывались с перфокарт на диск в том темпе, в котором они поступали на вычислительный центр, а затем, когда очередное задание завершалось, новое задание с диска загружалось в освободившийся раздел оперативной памяти.
В этот период были реализованы практически все основные механизмы, присущие современным ОС. В эти годы начинается расцвет системного программирования.
Мультипрограммирование было реализовано в двух вариантах — в системах пакетной обработки и в системах с разделением времени.
Мультипрограммные системы пакетной обработки так же, как и их однопрограммные предшественники, имели своей целью обеспечение максимальной загрузки аппаратуры компьютера, однако решали эту задачу более эффективно. В мультипрограммном пакетном режиме процессор не простаивал, пока одна программа выполняла операцию ввода-вывода (как это происходило при последовательном выполнении программ в системах ранней пакетной обработки), а переключался на другую готовую к выполнению программу. В результате достигалась сбалансированная загрузка всех устройств компьютера, а следовательно, увеличивалось число задач, решаемых в единицу времени. В мультипрограммных системах пакетной обработки пользователь по-прежнему был лишен возможности интерактивно взаимодействовать со своими программами.
Вариант мультипрограммирования, применяемый в системах разделения времени, рассчитан на многотерминальные системы, когда каждый пользователь работает за своим терминалом, а работа системы нацелена на создание для каждого отдельного пользователя иллюзии единоличного использования вычислительной машины за счет периодического выделения каждой программе своей доли процессорного времени. В системах разделения времени эффективность использования оборудования ниже, чем в системах пакетной обработки, что является своеобразной платой за удобства работы пользователя.
Многотерминальный режим использовался не только в системах разделения времени, но и в системах пакетной обработки. При этом не только оператор, но и все пользователи получали возможность формировать свои задания и управлять их выполнением со своего терминала. Такие операционные системы получили название систем удаленного ввода заданий. Терминальные комплексы могли располагаться на большом расстоянии от процессорных стоек, соединяясь с ними с помощью различных глобальных связей — модемных соединений телефонных сетей или выделенных каналов. Для поддержания удаленной работы терминалов в операционных системах появились специальные программные модули, реализующие различные (в то время, как правило, нестандартные) протоколы связи. Такие вычислительные системы с удаленными терминалами, сохраняя централизованный характер обработки данных, в какой-то степени являлись прообразом современных сетей, а соответствующее системное программное обеспечение — прообразом сетевых операционных систем.
К этому времени можно констатировать существенное изменение в распределении функций между аппаратными и программными средствами компьютера. Операционные системы становились неотъемлемыми элементами компьютеров, играя роль «продолжения» аппаратуры. В первых вычислительных машинах программист, напрямую взаимодействуя с аппаратурой, мог выполнить загрузку программных кодов, используя пульт управления, а затем вручную запустить программу на выполнение, нажав кнопку «пуск». В компьютерах 60-х годов большую часть действий по организации вычислительного процесса взяла на себя операционная система. В большинстве современных компьютеров не предусмотрено даже теоретической возможности выполнения какой-либо вычислительной работы без участия операционной системы. После включения питания автоматически происходит поиск, загрузка и запуск операционной системы, а в случае её отсутствия компьютер просто останавливается.
Реализация мультипрограммирования потребовала внесения очень важных изменений в аппаратуру компьютера, непосредственно направленных на поддержку нового способа организации вычислительного процесса.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 24 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |