Операционная система (ОС) (1)

1. Понятие

1.1. ОС - это комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые с одной стороны выступает как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем, а с другой стороны предназначен для наиболее эффективного использование ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений.

2. История развития ОС

2.1. 1 этап

2.1.1. 40 - 50 годы. ОС отсутствует. Полный доступ к ресурсам .ЭВМ на машинном языке, все программы разрабатываются в двоичном коде. Этот период характеризуется высокой стоимостью приобретения и эксплуатации компьютеров и низкой стоимостью труда программистов. Компьютеры использовались в монопольном интерактивном режиме. Основная цель – максимизировать использование аппаратного обеспечения. Основной режим работы компьютера – простой и ожидание каких-либо действий программиста. При этом наблюдается недостаточное использование дорогостоящего вычислительного оборудования.

2.2. 2 этап

2.2.1. 60-е годы возникла система пакетной обработки. В каждый момент времени ЭВМ использовалась для решения одной прикладной программы. Пользователи уже не работают с ЭВМ на физическом уровне. Программы и данные принимает человек-оператор. Задание на обработку формируется в виде пакета, представляющего собой совокупность отдельных программ и данных, разделенных специальными символами.

2.3. 3 этап

2.3.1. 70-80 г.г. были многорежимными системами, обеспечивающими пакетную обработку, разделение времени, режим реального времени и мультипроцессорный режим.

2.4. 4 этап

2.4.1. С середины 70-х период характеризуется уменьшением стоимости компьютеров и увеличением стоимости труда программиста. Появление персональных компьютеров позволило установить компьютер практически каждому пользователю на рабочем столе. Благодаря широкому распространению вычислительных сетей и средств оперативной обработки ,пользователи получают доступ к территориально распределенным компьютерам. Появились микропроцессоры, на основе которых создаются все новые и новые PC, которые могут быть использованы, как автономно, так и в качестве терминалов более мощных вычислительных систем.

3. Функции ОС

3.1. прием команд пользователя и их обработка

3.2. прием и исполнение запросов на запуск и остановку программ

3.3. загрузка программ, подлежащих выполнению, в оперативную память

3.4. передача управления загруженной программе

3.5. обеспечение работы системы управления файлами

3.6. обеспечение режима мультипрограммирования, т.е. выполнения двух и более программ на одном процессоре

3.7. обеспечение операции ввода-вывода

3.8. распределение памяти

3.9. обеспечение сохранности данных и другие

4. Классификация ОС

4.1. по особенностям алгоритмов управления ресурсами

4.2. по числу одновременно выполняемых задач

4.3. по числу одновременно работающих пользователей

4.4. по возможности распараллеливания вычислений в рамках одной задачи

4.5. по способу распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами или нитями

4.6. по отсутствию или наличию в ней средств поддержки многопроцессорной обработки

5. Принципы построение ОС

5.1. Принцип модульности

5.2. Принцип функциональной избирательности

5.3. Принцип генерируемости

5.4. Принцип функциональной избыточности

5.5. Принцип виртуализации

5.6. Принцип независимости программ от внешних устройств

5.7. Принцип совместимости

5.8. Принцип открытой и наращиваемой ОС

5.9. Принцип мобильности

5.10. Принцип обеспечение безопасности вычислений

6. Архитектура ОС

6.1. Монолитная организация ОС

6.2. Многоуровневая

6.3. Клиент-сервер