Классификация операционных систем. ОС реального времени.
Существует несколько схем классификации операционных систем. Ниже приведена классификация по некоторым признакам с точки зрения пользователя.
По количеству одновременно работающих пользователей:
- Однопользовательские ОС позволяют работать на компьютере только одному человеку.
- Многопользовательские ОС поддерживают одновременную работу на ЭМВ нескольких пользователей за различными терминалами.
По числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы:
- Однозадачные ОС поддерживают выполнение только одной программы в отдельный момент времени, то есть позволяют запустить одну программу в основном режиме.
- Многозадачные ОС (мультизадачные) поддерживают параллельное выполнение нескольких программ, существующих в рамках одной вычислительной системы на некотором отрезке времени, то есть позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно, не мешая друг другу.
При многозадачном режиме, в оперативной памяти находится несколько заданий пользователей, время работы процессора разделяется между программами, находящимися в оперативной памяти и готовыми к обслуживанию процессором, Параллельно с работой процессора происходит обмен информацией с различными внешними устройствами.
Современные ОС поддерживают многозадачность, создавая иллюзию одновременной работы нескольких программ на одном процессоре. На самом деле за фиксированный период времени процессор обрабатывает только один процесс, а процессорное время делится между программами, организуя тем самым параллельную работу. Это замечание не относится к многопроцессорным системам, в которых в действительности в один момент времени могут выполняться несколько задач.
Многозадачная ОС, решая проблемы распределения ресурсов и конкуренции, полностью реализует мультипрограммный (многозадачный) режим. Многозадачный режим, который воплощает в себе идею разделения времени, называется вытесняющим (preemptive). Каждой программе выделяется квант процессорного времени, по истечении которого управление передается другой программе. Говорят, что первая программа будет вытеснена. В вытесняющем режиме работают пользовательские программы большинства ОС.
По количеству поддерживаемых процессоров (однопроцессорные, многопроцессорные):
Многопроцессорные ОС поддерживают режим распределения ресурсов нескольких процессоров для решения той или иной задачи. При многопроцессорном режиме работы два или несколько соединенных и примерно равных по характеристикам процессора совместно выполняют один или несколько процессов (программ или наборов команд). Цель такого режима – увеличение быстродействия или вычислительных возможностей.
Многопроцессорные ОС разделяют на симметричные и асимметричные. В симметричных
В асимметричных ОС процессоры неравноправны. Обычно существует главный процессор (master) и подчиненные (slave), загрузку и характер работы которых определяет главный процессор.
По типу доступа пользователя к ЭВМ (с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени):
ОС пакетной обработки: в них из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет (набор) заданий, вводимых в ЭВМ и выполняемых в порядке очередности с возможным учетом приоритетности.
ОС разделения времени обеспечивают одновременный диалоговый (интерактивный) режим доступа к ЭВМ нескольких пользователей на разных терминалах, которым по очереди выделяются ресурсы машины, что координируется операционной системой в соответствии с заданной дисциплиной обслуживания. Каждой программе, находящейся в оперативной памяти и готовой к исполнению, выделяется для исполнения фиксированный, задаваемый в соответствии с приоритетом пользователя интервал времени (интервал мультиплексирования). Если программа не выполнена до конца за этот интервал, ее исполнение принудительно прерывается, и программа переводится в конец очереди. Из начала очереди извлекается следующая программа, которая исполняется в течение соответствующего интервала мультиплексирования, затем поступает в конец очереди и т.д. в соответствии с циклическим алгоритмом.
ОС реального времени обеспечивают определенное гарантированное время ответа машины на запрос пользователя с управлением им какими-либо внешними по отношению к ЭВМ событиями, процессами или объектами. При таком режиме ЭВМ управляет некоторым внешним процессом, обрабатывая данные и информацию, непосредственно поступающую от объекта управления.
По разрядности кода операционной системы: восьмиразрядные, шестнадцатиразрядные, тридцатидвухразрядные, шестидесяти четырехразрядные:
Разрядность кода – это разрядность используемых аппаратных средств (например, использование 32-разрядных регистров для процессоров). Подразумевается, что разрядность ОС не может превышать разрядности процессора.
По типу интерфейса (командные (текстовые), объектно-ориентированные (как, правило, графические):
Пользовательский интерфейс – это программные и аппаратные средства взаимодействия пользователя с программой или ЭВМ. Пользовательский интерфейс бывает командным и объектно-ориентированным.
Командный интерфейс предполагает ввод пользователем команд с клавиатуры при выполнении действий по управлению ресурсами компьютера. При этой технологии в качестве единственного способа ввода информации от человека к компьютеру служит клавиатура, а компьютер выводит информацию человеку с помощью монитора. Эту комбинацию (монитор + клавиатура) стали называть консолью.
Команды набираются в командной строке. Командная строка представляет собой строку приглашения. Команда заканчивается нажатием клавиши Enter. После этого осуществляется переход в начало следующей строки. Именно с этой позиции компьютер выдает на монитор результаты своей работы. Затем процесс повторяется.
Примечание
В командной строке записана команда создания (md) каталога Kat1 в корневом каталоге диска C.
Объектно-ориентированный интерфейс – это управление ресурсами вычислительной системы посредством осуществления операций над объектами, представляющими файлы, каталоги (папки), дисководы, программы, документы и т.д.
Разновидностью объектно-ориентированного интерфейса является графический WIMP — интерфейс (Window — окно, Image — образ, Menu — меню, Pointer — указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов — меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается «опосредованно», через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и «чистый» WIMP-интерфейс, пример
Кроме названных основных видов интерфейса можно выделить еще один – SILK — интерфейс (Speech — речь, Image — образ, Language — язык, Knowlege — знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный «разговор» человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму.
По типу использования ресурсов (сетевые, не сетевые): Сетевые ОС: Novell NetWare, Windows 2008 Server.
Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов.
По особенностям методов построения: монолитное ядро или микроядерный подход.
При описании операционной системы часто указываются особенности ее структурной организации и основные концепции, положенные в ее основу.
Способы построения ядра системы — монолитное ядро или микроядерный подход. Большинство ОС использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую, не требующие переключения из привилегированного режима в пользовательский и наоборот. Альтернативой является построение ОС на базе микроядра, работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой, в то время как функции ОС более высокого уровня выполняют специализированные компоненты ОС — серверы, работающие в пользовательском режиме. При таком построении ОС работает более медленно, так как часто выполняются переходы между привилегированным режимом и пользовательским, зато система получается более гибкой — ее функции можно наращивать, модифицировать или сужать, добавляя, модифицируя или исключая серверы пользовательского режима. Кроме того, серверы хорошо защищены друг от друга, как и любые пользовательские процессы.
Классификация операционных систем
«Россошанский колледж мясной и молочной промышленности»
Дисциплина: Операционные системы
ОС
Тема
КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Для студентов II курса
по специальности 09.02.04
14.09.2016
Мамедова Н.И.
1. По мощности аппаратных средств
1.1. Операционные системы мэйнфреймов
Мэйнфреймы отличаются от персональных компьютеров по возможностям ввода-вывода. Мэйнфреймы сегодня — мощные web-серверы, серверы для крупномасштабных электронно-коммерческих сайтов и серверы для транзакций в бизнесе.
Пример: OS/390
6/4/19
1.1. Операционные системы мэйнфреймов
ОС для мэйнфреймов ориентированы на обработку множества одновременных заданий, большинству из которых требуется огромное количество операций ввода-вывода. Обычно они предлагают три вида обслуживания:
- пакетную обработку
- системы, работающие в режиме разделения времени
6/4/19
1.2. Серверные операционные системы
Они одновременно обслуживают множество пользователей и дают возможность им делить между собой программные и аппаратные ресурсы. Серверы предоставляют возможность работы с печатающими устройствами, файлами или Интернетом ( Интернет-провайдеры ).
6/4/19
1.2. Серверные операционные системы
Типичными серверными ОС являются UNIX и Windows Server 2008 , теперь в этих целях стала использоваться и ОС Linux — Ubuntu Server
6/4/19
1.3. ОС для персональных компьютеров
Например:
- Windows,
- ОС компьютера Macintosh
- Linux
6/4/19
1.4. Встроенные операционные системы
Простые ОС, устанавливаемые в принтерах, кассовых аппаратах и других внешних устройствах. Состоят из микроядра и функциональных блоков, обеспечивающих подключение в сеть внешнего устройства.
6/4/19
1.4. Встроенные операционные системы
Например, операционные системы: Palm OS, Windows CE (Consumer Electronics – бытовая техника).
Работают в телевизорах, микроволновых печах, мобильных телефонах …
6/4/19
1.5. ОС для смарт-карт
Самые маленькие ОС. Смарт-карты содержат центральный процессор. На ОС накладываются жесткие ограничения по мощности процессора и памяти. Некоторые из них могут управлять только одной операцией, например электронным платежом. Часто они являются патентованными ОС.
Многие смарт-карты являются Java -ориентированными.
6/4/19
2. по выполняемым функциям
2.1. Дисковые операционные системы (ДОС)
Выполнение только простых функций.
ДОС загружает пользовательскую программу в память и передает ей управление, по завершении работы программа передает управление ДОС.
Пример: MS-DOS
для IBM PC-совместимых ПК
6/4/19
2. по выполняемым функциям
2.2. ОС общего назначения
ОС общего назначения рассчитаны на интерактивную работу одного или нескольких пользователей в режиме разделения времени при не очень жестких требованиях ко времени реакции ОС на внешние события. В таких ОС уделяется большое внимание защите ОС, ПО и пользовательских данных от ошибочных и злонамеренных программ. Обычно ОС используют встроенные в архитектуру процессора средства защиты и виртуализации памяти.
Пример: Windows, Unix
6/4/19
2. по выполняемым функциям
2.3. ОС реального времени
ОС с гарантированным временем реакции на событие, используются в системах технологического управления атомными станциями, химическими производствами и пр. Они предназначены для облегчения разработки приложений реального времени.
Пример: Windows, Unix
6/4/19
3. По числу одновременно выполняемых задач
3.1. однозадачные ОС
Пример: MS-DOS
3.2. многозадачные ОС
Пример: Windows, Unix
6/4/19
4. По числу одновременно работающих пользователей
4.1. однопользовательские ОС
Пример: MS-DOS
4.2. многопользовательские ОС
Пример: Windows, Unix
6/4/19
5. По разрядности кода
– 8-разрядные ;
– 16-разрядные ;
– 32-разрядные ;
– 64-разрядные .
Разрядность показывает, какую разряд-ность внутренней шины данных ЦП способна поддержать ОС, и определяет программы, с которыми она будет работать.
6/4/19
6. По количеству поддерживаемых процессоров
– однопроцессорные;
– многопроцессорные.
6/4/19
7. По типу доступа пользователя к ЭВМ
- ОС пакетной обработки
- ОС разделения времени
- ОС реального времени
6/4/19
8. По типу используемого интерфейса
- текстовые
- поддерживающие графический интерфейс
6/4/19
Классификация операционных систем
В основе классификация операционных систем лежат следующий принцип:
количество процессов, пользователей и ЭВМ, обслуживаемых операционной системой одновременно.
Рис. 2.1 — Классификация операционных систем
Наиболее простыми являются однозадачные ОС, т.е.
такие, которые позволяют держать в памяти и выполнять одновременно
только одну задачу. Примером такой операционной системы является DOS.
Многозадачные ОС позволяют параллельно выполнять несколько задач, распределяя между ними ресурсы компьютера. Если между задачами делится только оперативная память, но не процессорное время, то многозадачность называется условной, так как реально работает только одна активная задача, остальные ждут или ее завершения, или внешней команды на переключение (активизации) другой задачи. Впервые многозадачный режим был реализован в ОС Windows З.х.
Истинная многозадачность подразумевает распределение
пpoцecсopного времени между задачами во время их выполнения па основе
вытесняющего или не вытесняющего переключения. В последнем слуге
переключение на новую задачу происходит как бы по инициативе
выполняемой задачи — в моменты освобождения процессора. Первым примером таких OC является Windows 9х.
Вытесняющая многозадачность — это когда решение о переключении
на другую задачу принимает сама ОС. Например, на основе квантования (распределения) процессорного времени между выполняемыми процессами. Такая возможность реализована начиная с Windows NT, в UNIX, ОС/2.
Если однопользовательские OC могут быть как одно, так и много многозадачными, то многопользовательские ОС — только многозадачными. На эти операционные системы ложится функции обеспечения разграничения доступа к данным по приоритетам и паролям пользователей. Чacтo таим OC
приходится вести учет потребленных ресурсов каждым пользователем (например, в случаях использования ЭВМ на коммерческой основе).
Иногда многопользовательские ОС применяются для обслуживания
программ, управляющих некоторыми технологическими процессами или
внешними устройствами. В этом случае время реакции на сигналы от этих
устройств может быть критическим параметром. ОС должна обеспечить
управление внешним процессом в «реальном» времени, т.е обработка
поступающей информации и управляющее воздействие должны выполняться
быстрее, чем реально протекающий процесс. Такие ОС носят название систем реального времени.
Требования к повышению быстродействия компьютера привело к появлению машин, содержащих не один, а несколько процессоров. Однако, недостаточно установить па материнскую плату ряд процессоров. Необходимо обеспечить их работой, расщепляя выполнение задачи или нескольких задач между процессорами. Эти функции также ложатся на операционную систему.
Примерами таких ОС являются Windows 2000, Solaris 2.х (UNIX), NetWаre-4.l и другие
Операционная среда
Операционная система выполняет функции управления вычислительными процессами в вычислительной системе, распределяет ресурсы вычислительной системы между различными вычислительными процессами и образует программную среду, в которой выполняются прикладные программы пользователя. Такая среда называется операционной.
Любая программа имеет дело с некоторыми исходными данными, которые она обрабатывает и порождает выходные данные. В абсолютном большинстве случаев исходные данные попадают в оперативную память. Результаты вычислений также выводятся на внешние устройства. Одной из важных задач, решаемых операционной системой, являются операции ввода/вывода. Набор операций называется операционной средой.
Прерывания
Прерывания — это сигналы, при поступлении которых нормальная последовательность выполнения программы может быть прервана. При этом система запоминает информацию, необходимую для возобновления работы прерванной программы, и передает управление подпрограмме обработки прерывания. По завершению обработки, как правило, управление возвращается прерванной программе.
Все прерывания можно разделить на три основных типа:
1. Аппаратные прерывания от периферийных устройств
2. Внутренние аппаратные прерывания.
3. Программные прерывания.
При возникновении аппаратных прерываний аппаратура компьютера по номеру прерывания определяет адрес подпрограммы обработки и вызывает ее.
Программные прерывания вызываются выполнением специальной команды. В большинстве современных ОС программные прерывания используются при вызове системных функций из прикладной программы.
Одним из важнейших источников прерываний являются периферийные устройства. Как правило, устройство генерирует сигнал прерывания в одном из двух случаев:
1) при переходе в состояние готовности;
2) при возникновении ошибки выполнения операции.
Состояние готовности — это такое состояние устройства, в котором оно готово принять и выполнить команды от процессора. Для устройства ввода готовность означает наличие в устройстве данных, которые могут быть переданы в процессор. Например, клавиатура переходит в состояние «Готово» при нажатии клавиши. Для устройства вывода готовность — это возможность принять от процессора данные, которые следует вывести. Например, матричный принтер принимает символы, которые нужно напечатать. Если буфер принтера заполнен, он переходит в состояние «Не готово» до тех пор, когда часть символов будет напечатана и в буфере освободится место.
Дисковый накопитель при начале выполнения новой операции «чтения или записи» на диск переходит в состояние «Не готово», а после завершения операции возвращается в состояние «Готово». Переход устройств в состояние «Готово» — это повод для устройства напомнить о себе процессору.
Ошибка операции также требует вмешательства системы или пользователя. Например, при ошибке отсутствия бумаги в лотке принтера система должна оповестить об этом пользователя; при ошибке чтения с диска либо система, либо пользователь должен решить, что делать: повторить операцию, завершить программу или продолжить выполнение.
Не каждое устройство генерирует прерывания. Например, монитор ПК не выдает прерываний: он всегда готов, т.е. всегда может принять данные для отображения, и он никогда не ошибается.
Узнать еще:
Классификация операционных систем. Основные классификационные признаки. Примеры операционных систем.
Операционные системы могут различаться особенностями реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера (процессорами, памятью, устройствами), особенностями использованных методов проектирования, типами аппаратных платформ, областями использования и многими другими свойствами.
Ниже приведена классификация ОС по нескольким наиболее основным признакам.
1. Назначение (универсальные, специализированные)
2. Способ загрузки
3. Особенности алгоритмов управления ресурсами
3.1 Многозадачность
· однозадачные (MS DOS)
Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.
· невытесняющая многозадачность (Windows 3.x, NewWare)
Механизм планирования процессов целиком сосредоточен в операционной системе. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс.
· вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, Unix)
Механизм планирования распределен между системой и прикладными программами. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим активным процессом.
3.2 Многопользовательский режим
· отсутствие (MS DOS, Windows 3.x)
· имеется (Windows NT, OS/2, Unix)
Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
3.3 Многопроцессорная обработка
отсутствие
· асимметричные ОС
Асимметричная ОС целиком выполняется только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам.
· симметричные ОС
Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.
4. Область использования и форма эксплуатации
4.1. Пакетная обработка
Для решения задач вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Главной целью и критерием эффективности систем пакетной обработки является максимальная пропускная способность, то есть решение максимального числа задач в единицу времени. В начале работы формируется пакет заданий, каждое задание содержит требование к системным ресурсам; из этого пакета заданий формируется мультипрограммная смесь. В таких ОС невозможно гарантировать выполнение того или иного задания в течение определенного периода времени. Переключение процессора с выполнения одной задачи на выполнение другой происходит только в случае, если активная задача сама отказывается от процессора.
4.2. Разделение времени
Каждому пользователю системы разделения времени предоставляется терминал, с которого он может вести диалог со своей программой. В системах разделения времени каждой задаче выделяется только квант процессорного времени, ни одна задача не занимает процессор надолго, и время ответа оказывается приемлемым. Системы разделения времени обладают меньшей пропускной способностью. Критерием эффективности систем разделения времени является удобство и эффективность работы пользователя.
4.3. Реальное время
Для управления различными техническими объектами. Существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена та или иная программа, управляющая объектом. Критерием эффективности является их способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата. Для этих систем мультипрограммная смесь представляет собой фиксированный набор заранее разработанных программ, а выбор программы на выполнение осуществляется исходя из текущего состояния объекта или в соответствии с расписанием плановых работ.
5. Аппаратная платформа
5.1. ОС для смарт-карт (с интерпретатором виртуальной Java-машины)
5.2. Встроенные ОС (Palm OS, Windows CE –Consumer Electronics)
5.3. ОС для ПК (Windows 9.x, Windows 2000, Linux, Mac OS X)
5.4. ОС мини-ЭВМ (RT-11 и RSX-11M для PDP-11, UNIX для PDP-7)
5.5. ОС мэйнфреймов (OS/390 – пакетная обработка, разделение времени, обработка транзакций)
В ОС больших машин функции по планированию потока выполняемых задач, очевидно, реализуются путем использования сложных приоритетных дисциплин и требуют большей вычислительной мощности, чем в ОС персональных компьютеров.
5.6. Серверные операционные системы для ЛВС, Интранет и Интернет (UNIX, Windows 2000/2002, Linux)
Серверная ОС имеет в своем составе средства передачи сообщений между компьютерами по линиям связи, которые совершенно не нужны в автономной ОС. На основе этих сообщений сетевая ОС поддерживает разделение ресурсов компьютера между удаленными пользователями, подключенными к сети. Для поддержания функций передачи сообщений сетевые ОС содержат специальные программные компоненты, реализующие популярные коммуникационные протоколы, такие как IP, IPX, Ethernet и другие.
5.7. Кластерные операционные системы (Windows 2000 Cluster Server, Sun Cluster (Solaris))
Кластер — слабо связанная совокупность нескольких вычислительных систем, работающих совместно для выполнения общих приложений, и представляющихся пользователю единой системой. Необходима программная поддержка, которая сводится к синхронизации доступа к разделяемым ресурсам, обнаружению отказов и динамической реконфигурации системы. Digital Equipment на базе компьютеров VAX. Разработка кластерной технологии, использующей Windows NT. Предлагаются кластеры на основе UNIX-машин.
Иллюстрированный самоучитель по теории операционных систем › Введение › Классификация ОС [страница — 4] | Самоучители по программированию
Классификация ОС
По тому, какие из вышеперечисленных функций реализованы и каким было уделено больше внимания, а каким меньше, системы можно разделить на несколько классов (рис. В1).
Рис. В1. Классификация операционных систем
ДОС (Дисковые Операционные Системы)
Это системы, берущие на себя выполнение только первых четырех функций. Как правило, они представляют собой некий резидентный набор подпрограмм, не более того. ДОС загружает пользовательскую программу в память и передает ей управление, после чего программа делает с системой все, что ей заблагорассудится.
При завершении программы считается хорошим тоном оставлять машину в таком состоянии, чтобы ДОС могла продолжить работу. Если же программа приводит машину в какое-то другое состояние, что ж, ДОС ничем ей в этом не может помешать.
Характерный пример – различные загрузочные мониторы для машин класса Spectrum. Как правило, такие системы работают одновременно только с одной программой.
Дисковая операционная система MS DOS для IBM PC-совместимых машин является прямым наследником одного из таких резидентных мониторов.
Существование систем этого класса обусловлено их простотой и тем, что они потребляют мало ресурсов. Для машин класса Spectrum это более чем критичные параметры. Еще одна причина, по которой такие системы могут использоваться даже на довольно мощных машинах – требование программной совместимости с ранними моделями того же семейства компьютеров.
ОС общего назначения
К этому классу относятся системы, берущие на себя выполнение всех вышеперечисленных функций. Разделение на ОС и ДОС идет, по-видимому, от систем IBM DOS/360 и OS/360 для больших компьютеров этой фирмы, клоны которых известны у нас в стране под названием ЕС ЭВМ серии 10ХХ. (Кстати, у IBM была еще TOS/360, Tape Operating System – Ленточная Операционная Система).
Здесь под ОС мы будем подразумевать системы «общего назначения», т. е. рассчитанные на интерактивную работу одного или нескольких пользователей в режиме разделения времени, при не очень жестких требованиях ко времени реакции системы на внешние события. Как правило, в таких системах уделяется большое внимание защите самой системы, программного обеспечения и пользовательских данных от ошибочных и злонамеренных программ и пользователей.
Обычно подобные системы используют встроенные в архитектуру процессора средства защиты и виртуализации памяти. К этому классу относятся такие широко распространенные системы, как Windows 2000, системы семейства Unix.
Классификация операционных систем и ее функции.(7 класс) | План-конспект урока по информатике и икт (7 класс) на тему:
Учитель информатики Озерной СШ: Алдыбергенова Ж. Ж.
Класс: 7б № 20 Дата______
Тема урока: Классификация операционных систем и ее функции.
Тип урока: Усвоение новых ЗУН
Цель урока:
1) Образовательная: помочь учащимся усвоить назначение и состав операционной системы компьютера, дать основные понятия, необходимые для работы на компьютере.
2) Воспитательная: формирование самостоятельности и ответственности при изучении нового материала. Активизировать у учащихся формирование познавательной потребности, интереса к предмету.
3) Развивающая: развивать познавательный интерес, речь, внимание, аналитическое мышление, формировать информационную культуру и потребность в приобретении знаний и навыков использования информационных технологий в учебно-познавательной деятельности, развивать навыки индивидуальной и групповой практической работы.
Наглядность: Интерактивная доска. Презентация. Электронный учебник.
Ход урока
I. Организационный момент.
Приветствие.
Проверка отсутствующих.
II. Опрос.
Проверка домашнего задания.
III. Новая тема.
Операционная система – это самая главная программа.
Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является основной и необходимой составляющей ПО компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе.
Операционная система – комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера.
Каждая операционная система состоит как минимум из трех обязательных частей:
1. Ядро — командный интерпретатор, «переводчик» с программного я зыка на «железный», язык машинных кодов.
2. Драйвер — программы для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера. Каждому устройству соответствует свой драйвер, например, драйвер принтера, драйвер сканера, драйвер сетевой карт.
3. Интерфейс – удобная оболочка, с которой общается пользователь. Своего рода красивая обертка, в которую упаковано скучное и неинтересное для пользователя ядро.
Классификация операционных систем.
Для персональных компьютеров разработано несколько различных семейств операционных систем: операционная системы фирмы Microsoft MS DOS, Windows (95.98.ME.NT.2000.2003.XP) , Vista.Linux.
Одним из важнейших признаков классификации ОС является особенности управления ресурсами компьютера. Это прежде всего поддержка многозадачности. По числу одновременно выполняемых процессов ОС делятся на два класса:
- Однозадачные (например MS DOS)
- Многозадачные (например Windows, Linux)
Однозадачные операционные системы только последовательное выполнение задач: в каждой момент выполняют только одну задачу.
Многозадачные операционные системы допускают параллельное выполнение задач: одновременно выполняют несколько задач.
Вторым признаком классификации является поддержка многопользовательского режима. Различают :
1. Однопользовательские (например MS DOS)
2. Многопользовательские(например Windows, Linux)
Однопользовательские операционные системы обеспечивают работу на компьютере только одного пользователя.
Многопользовательские операционные системы с мощным компьютером поддерживают одновременно работу нескольких пользователей.
Третий признак классификаций является командный и графический интерфейс.
В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить с помощью мыши, а режиме командного строки необходимо водить команды с помощью клавиатуры.
Windows- графическое (оконная ) операционная система. Это означает , что на экране в графическом виде представлены элементы управления ОС с ее приложениями, и пользователь с помощью мыши выбрать нужный элемент.
ОС Microsoft Windows
Логотип OC Windows.
MS Windows (произносится Ви́ндоуз) — семейство операционных систем компании Microsoft (Майкрософт). Глава корпорации Microsoft – Билл Гейтс.
Начиная с 1995 года Windows — самая популярная операционная система на рынке персональных компьютеров.
К 2005-му году Microsoft Windows была установлена более чем на 89% персональных компьютеров.
Однако многие пользователи сделали выбор в пользу ОС Windows так как совсем не знакомы с альтернативами, такими как MacOS, Linux, Все персональные компьютеры продавались с предустановленной операционной системой Windows. Борьба с распространением пиратских версий программных продуктов привела к появлению интереса к другим операционным системам. Так, например, стало возможным приобрести персональный компьютер с предустановленной бесплатной ОС Linux.
Хронология выпусков версий Windows
1. Windows 1.0 (1985)
2. Windows 2.0 (1987)
3. Windows/386 (1987)
4. Windows 3.0 (1990)
5. Windows 3.1 (1992)
6. Windows NT 3.1 (1993)
7. Windows NT 3.5 (1994)
8. Windows 95 (1995)
9. Windows NT 4.0 (1996)
10. Windows 98 (1998)
11. Windows 2000 (2000)
12. Windows Me (2000)
13. Windows XP (2001)
14. Windows 2003 (2003)
15. Windows Vista (2007)
16. Windows рабочее название Vienna (2010)
Интегрированные программные продукты и прикладное ПО
Операционная система Microsoft Windows включает в себя стандартные приложения, такие как браузер Internet Explorer, почтовый клиент Outlook Express, проигрыватель Windows Media Player.
Вокруг факта включения таких стандартных продуктов в ОС Windows разгорается много споров и дискуссий, поскольку это создает серьезное препятствие для распространения конкурирующих продуктов.
Логотип пакета MS Office.
Для MS Windows существует очень удобный и освоенный большинством пользователей пакет прикладных программ Microsoft Office, включающий:
- текстовый процессор MS Word,
- табличный процессор MS Excel,
- органайзер MS Outlook,
- приложение для подготовки презентаций MS PowerPoint,
- приложение для управления базами данных MS Access.
Не стоит забывать, что и ОС Windows и абсолютное большинство популярных прикладных программ под Windows имеют лицензию copyright, т.е. являются проприетарным ПО. Соответственно каждая копия такой программы должна приобретаться за деньги. Например, на конец 2006 года цена на Windows XP Home Edition Russian BOX (SP2) — $185, Office 2003 Russian CD – $322.
Используя нелицензионное (пиратское) ПО, защищенное лицензией copyright, вы нарушаете законодательство о защите авторских прав.
V. Закрепление.
Тесты по электронному учебнику.
V. Домашнее задание. Выучить конспект Операционная система.
VI. Подведение итогов урока.
Тема «Классификация операционных систем» (урок 7 класс, информатика)
План конспект урока информатики в 7 классе Тема урока: «Классификация операционных систем» Цель урока: познакомить с классификацией ОС и их значением. Задачи урока: 1.Образовательная: научить учащихся классифицировать операционные системы, изучить их развитие. 2.Развивающая: Способствовать развитию логического мышления, внимания, усидчивости и трудолюбия на уроке. 3. Воспитательная: Содействовать развитию информационной культуры учащихся, формировать познавательный интерес у ребят. Тип урока: комбинированный Методы и приёмы урока: объяснительноиллюстративный, игра, беседа. Оборудование: ИД, презентация. План урока: 1. Организационный момент 2. Проверка ЗУНов 3. Изучение нового материала 4. Закрепление 5. Итог урока Ход урока I. Организационный момент Здравствуйте ребята. Закройте глаза, положите свою ладонь на ладонь соседа и пожелайте друг другу хорошего настроения, удачи, отличных оценок. Сегодняшняя тема урока «Классификация операционных систем». II. Проверка ЗУНов 1. Что такое компьютер? 2. Какие основные устройства компьютера вы знаете? 3. Что такое процессор? 4. Что такое оперативная память? 5. Что такое жесткий диск? Операционная система – обеспечивает совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляет пользователю доступ к его ресурсам с использованием графического интерфейса ОС. Перед учащимися ставится проблема: «Как же правильно загрузить операционную систему?» (скорее всего правильного ответа никто не даст, но это заставит их задуматься, как операционная система может загрузиться в оперативную память). Установка операционной системы. Установка ОС – файлы операционной системы копируются с диска дистрибутива на жесткий диск компьютера. • Файлы операционной системы хранятся в долговременной памяти на жестком диске, который называется системным. • Операционная система, как и др. программы, может выполняться, если она находится в оперативной памяти компьютера. Поэтому необходима загрузка файлов ОС с системного диска в оперативную память. Загрузка операционной системы Начинается в одно из трех случаев – после: • включения питания компьютера; • нажатия кнопки Reset на системном блоке компьютера; • одновременного нажатия комбинации клавиш на клавиатуре: {Ctrl} + {Alt} + {Del} В процессе загрузки ОС: • производится тестирование работоспособности процессора, памяти и др. устройств; • на экран монитора выводятся краткие диагностические сообщения о процессе тестирования • после окончания загрузки ОС пользователь получает возможность управлять компьютером с использование графического интерфейса ОС. Необходимо объяснить школьникам, что существует определенная классификация программ и о назначении каждого типа ПО. Узнать какие программы используют учащиеся и к какому типу ПО относятся эти программы. В большинстве, учащиеся будут называть прикладное программное обеспечение (слайд 12) и интегрированные офисные приложения MicrosoftOffice Функции операционной системы: 1. Первой задачей операционной системы является обеспечение совместного функционирования всех аппаратных устройств компьютера 2. Второй задачей операционной системы является предоставление пользователю доступа к ресурсам компьютера Классификация операционных систем. По числу одновременно выполняемых процессов ОС делятся на два вида: однозадачные (MSDOS) – допускают только последовательное выполнение задач; многозадачные (UNIX, WINDOWS) – допускают параллельное выполнение задач. Основное отличие многозадачных ОС от однозадачных в том, что программы работают параллельно, не мешая друг другу. Например, вы можете одновременно играть с компьютером в шахматы и слушать музыку, запущенную с компьютера. Вторым признаком классификации является поддержка многопользовательского режима. Различают: однопользовательские (MSDOS) – обеспечивают работу на компьютере только одного пользователя; в многопользовательской операционной системе с мощным компьютером поддерживают одновременно работу нескольких пользователей (UNIX, WINDOWS). III. Изучение нового материала Операционная система – это самая главная программа. Операционные системы разные, но их назначение и функции одинаковые. Операционная система является основной и необходимой составляющей ПО компьютера, без нее компьютер не может работать в принципе. Операционная система – комплекс программ, обеспечивающих взаимодействие всех аппаратных и программных частей компьютера между собой и взаимодействие пользователя и компьютера. Каждая операционная система состоит как минимум из трех обязательных частей: 1. Ядро командный интерпретатор, «переводчик» с программного я зыка на «железный», язык машинных кодов. 2. Драйвер программы для управления различными устройствами, входящими в состав компьютера. Каждому устройству соответствует свой драйвер, например, драйвер принтера, драйвер сканера, драйвер сетевой карт. 3. Интерфейс – удобная оболочка, с которой общается пользователь. Своего рода красивая обертка, в которую упаковано скучное и неинтересное для пользователя ядро. Классификация операционных систем. Для персональных компьютеров разработано несколько различных семейств операционных систем: операционная системы фирмы Microsoft MS DOS, Windows (95.98.ME.NT.2000.2003.XP), Vista.Linux. Одним из важнейших признаков классификации ОС является особенности управления ресурсами компьютера. Это прежде всего поддержка многозадачности. По числу одновременно выполняемых процессов ОС делятся на два класса: 1.Однозадачные (например MS DOS) 2.Многозадачные (например Windows, Linux) Однозадачные операционные системы только последовательное выполнение задач: в каждой момент выполняют только одну задачу. Многозадачные операционные системы допускают параллельное выполнение задач: одновременно выполняют несколько задач. Вторым признаком классификации является поддержка многопользовательского режима. Различают : 1. Однопользовательские (например MS DOS) 2. Многопользовательские(например Windows, Linux) Однопользовательские операционные системы обеспечивают работу на компьютере только одного пользователя. Многопользовательские операционные системы с мощным компьютером поддерживают одновременно работу нескольких пользователей. Третий признак классификаций является командный и графический интерфейс. В операционных системах с графическим интерфейсом пользователь может вводить с помощью мыши, а режиме командного строки необходимо водить команды с помощью клавиатуры. Windows графическое (оконная ) операционная система. Это означает, что на экране в графическом виде представлены элементы управления ОС с ее приложениями, и пользователь с помощью мыши выбрать нужный элемент. Для MS Windows существует очень удобный и освоенный большинством пользователей пакет прикладных программ Microsoft Office, включающий: •текстовый процессор MS Word, •табличный процессор MS Excel, •органайзер MS Outlook, •приложение для подготовки презентаций MS PowerPoint, •приложение для управления базами данных MS Access. Закрепление Не стоит забывать, что и ОС Windows и абсолютное большинство популярных прикладных программ под Windows имеют лицензию copyright, т.е. являются проприетарным ПО.Используя нелицензионное (пиратское) ПО, защищенное лицензией copyright, вы нарушаете законодательство о защите авторских прав. IV. Тест по информатике на тему «Операционная система Windows». Выполняют в тетрадях и проверяется с помощью карточек. 1. Операционная система – это: A) Совокупность основных устройств компьютера. В)Система программирования на языке низкого уровня. C) Набор программ, обеспечивающий работу всех аппаратных устройств компьютера и доступ пользователя к ним. D) Совокупность программ, используемых для операций с документами. 2. Какая совокупность свойств относится к среде Windows? A) Командный интерфейс, технология командной строки. В)Однопользовательская система, командный интерфейс, управление пакетами. C) Многозадачность, графический интерфейс, управление объектами. D) Многозадачность, графический интерфейс, использование речевой технологии. 3. Какие функции выполняет операционная система? A)подключения устройств ввода/вывода. В)обеспечение организации и хранения файлов. C) организация обмена данными между компьютером и различными периферийными устройствами. D) организация диалога с пользователем, управления аппаратурой и ресурсами компьютера. 4. Папка, в которую временно попадают удалённые объекты, называется … A) Блокнот. В)Портфель. C) Корзина. D) Оперативная. 5. Драйвер – это… A) устройство длительного хранения информации. В)программа, управляющая конкретным внешним устройством. C) устройство ввода. D) устройство вывода. 6. Операционные системы входят в состав: A) системы управления базами данных. В)систем программирования. C) прикладного программного обеспечения. D) системного программного обеспечения. 7. Вершиной иерархической системы папок графического интерфейса Windows является папка: A) Рабочий стол. В)Мой компьютер. C) Сеть. D) Мои документы. 8. Окно документа в ОС Windows содержит: A) Строку заголовка. B)Полосу прокрутки. C)Панели инструментов. D) Ярлыки папок, программ, документов. 9. Щелчок по кнопке Пуск на панели задач… A) открывает справочную систему персонального компьютера. B)выводит Главное меню. C) запускает прикладные программы. D) завершает работу с системой. 10. Вызвать контекстное меню для объекта ОС Windows можно… A) используя кнопку «Пуск» В)двойным щелчком мыши по пиктограмме объекта C) наведением указателя мыши по пиктограмму объекта D) щелчком правой кнопки мыши на пиктограмме объекта Ответы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C D C B D A A,B,C B D Физкульминутка VI. Практическая работа Выступления учащихся. Рассказ из истории. VII. Домашнее задание §10, 15 воп.стр.53. По желанию: сделать ребусы, составить кроссворд. VIII. Итоги урока Беседа. Рефлексия. Что нового узнали на сегодняшнем уроке? Что повторили? Выставление оценок. V. Итог урока Рефлексия Какие трудности испытывали? Домашнее задание тест на стр 40 и 41 проверь себя.
Как классифицируются операционные системы?
Операционные системы можно классифицировать следующим образом: Многопользовательские: системы, позволяющие двум или более пользователям использовать свои программы одновременно. … Однопользовательский: позволяет одному пользователю использовать программы одновременно. Многопроцессорность: поддерживает открытие одной и той же программы на нескольких процессорах.
Как можно классифицировать операционную систему?
Статьи по теме
- Пакетная операционная система — Операционная система этого типа не взаимодействует с компьютером напрямую.…
- Операционные системы с разделением времени — Каждой задаче дается некоторое время для выполнения, чтобы все задачи выполнялись без сбоев. …
- Распределенная операционная система -…
- Сетевая операционная система -…
- Операционная система реального времени —
18 янв. 2021 г.
Какие 5 классификаций операционных систем?
Классификация операционных систем
- i) Многопользовательская ОС: В многопользовательской ОС несколько пользователей могут использовать одну и ту же систему одновременно через терминал с несколькими входами / выходами или через сеть.…
- ii) Многопроцессорная ОС:…
- iii) Многопрограммная ОС:…
- iv) Многозадачная ОС:…
- v) Многопоточность:…
- vi) Пакетная обработка:…
- vii) Онлайн-обработка:
Какие 3 категории операционных систем?
В этом разделе мы сосредоточимся на следующих трех типах операционных систем, а именно: автономные, сетевые и встроенные операционные системы.
Какие бывают 4 типа операционных систем?
Ниже приведены популярные типы операционных систем:
- Пакетная операционная система.
- ОС с многозадачностью / разделением времени.
- Многопроцессорная ОС.
- ОС реального времени.
- Распределенная ОС.
- Сетевая ОС.
- Мобильная ОС.
22 февр. 2021 г.
Что такое ОС и ее типы?
Операционная система (ОС) — это интерфейс между пользователем компьютера и компьютерным оборудованием. Операционная система — это программное обеспечение, которое выполняет все основные задачи, такие как управление файлами, управление памятью, управление процессами, обработка ввода и вывода и управление периферийными устройствами, такими как дисководы и принтеры.
Сколько существует операционных систем?
Существует пять основных типов операционных систем. Скорее всего, именно эти пять типов ОС работают на вашем телефоне или компьютере.
Какой тип программного обеспечения представляет собой операционная система?
Операционная система (ОС) — это системное программное обеспечение, которое управляет компьютерным оборудованием, ресурсами программного обеспечения и предоставляет общие службы для компьютерных программ.
Является ли iPhone операционной системой?
iPhone от Apple работает под управлением операционной системы iOS.Что полностью отличается от операционных систем Android и Windows. IOS — это программная платформа, на которой работают все устройства Apple, такие как iPhone, iPad, iPod, MacBook и т. Д.
Кто изобрел операционную систему?
«Настоящий изобретатель»: Гэри Килдалл из UW, отец операционной системы для ПК, удостоен награды за ключевую работу.
Что такое основная концепция операционной системы?
Операционная система (ОС) — это набор программного обеспечения, которое управляет компьютерным оборудованием и предоставляет услуги для программ.В частности, он скрывает сложность оборудования, управляет вычислительными ресурсами и обеспечивает изоляцию и защиту. Что наиболее важно, он напрямую имеет привилегированный доступ к базовому оборудованию.
Что такое многозадачная операционная система?
Многозадачность. … ОС обрабатывает многозадачность таким образом, что может обрабатывать несколько операций / выполнять несколько программ одновременно. Многозадачные операционные системы также известны как системы с разделением времени. Эти операционные системы были разработаны для обеспечения интерактивного использования компьютерной системы по разумной цене.
Как еще называется ОС?
Какое еще слово обозначает ОС?
| операционная система | dos | ||
|---|---|---|---|
| OS / 2 | Ubuntu | ||
| UNIX | Windows | ||
| системное программное обеспечение | программный диск системы MS | OS |
Что такое общие операционные системы?
Тремя наиболее распространенными операционными системами для персональных компьютеров являются Microsoft Windows, macOS и Linux.
Какие бывают 2 типа операционных систем?
Какие бывают типы операционных систем?
- Пакетная операционная система. В пакетной операционной системе похожие задания группируются в пакеты с помощью некоторого оператора, и эти пакеты выполняются один за другим. …
- Операционная система с разделением времени. …
- Распределенная операционная система. …
- Встроенная операционная система. …
- Операционная система реального времени.
9 нояб.2019 г.
Что представляет собой пример операционной системы?
Некоторые примеры включают версии Microsoft Windows (например, Windows 10, Windows 8, Windows 7, Windows Vista и Windows XP), MacOS от Apple (ранее OS X), Chrome OS, BlackBerry Tablet OS и разновидности Linux, открытый — исходная операционная система. … Некоторые примеры включают Windows Server, Linux и FreeBSD.
Классификация операционных систем и типов ОС
Что такое операционная система?Операционная система — это набор различного программного обеспечения, которое управляет компьютерными ресурсами (программными и аппаратными ресурсами), а также предоставляет услуги пользователям.Он действует как посредник между компьютерным оборудованием и пользователем. Он контролирует все устройства, подключенные к компьютеру. Различные типы операционных систем были введены в зависимости от требований и доступной стоимости возможностей пользователей. Различные системы выполняют разные типы компьютерных операций и управляют различными задачами по обработке данных.
- Классификация компьютеров: цифровые, аналоговые и гибридные компьютеры
- Управление безопасностью всей компьютерной системы
- Управление всеми ресурсами, такими как ОЗУ, ЦП, хранилище, драйверы, дисплей и т. Д.
- Распределение ресурсов для пользовательских приложений и системных приложений
- ЗАДАНИЯ УЧЕТА И ВЕДЕНИЕ ЖУРНАЛОВ
- Предупреждение пользователей и подсказки
- Обнаружение ошибок
- Предоставление интерфейса конечному пользователю для связи с компьютерной системой
- Управление процессором
- Управление устройствами
- Управление файлами (Управление жестким диском, флеш-накопителями и другими хранилищами)
Узнайте больше о функциях операционной системы.
Название популярных операционных систем:
- Android (на базе Linux)
- UNIX
- Windows 10/7/8 / XP
- ОС MAC
- УБУНТУ (Linux)
- Symbian
- KaiOS
- Blackberry OS
- Chrome OS
- Firefox OS
Вот краткое описание различных типов операционных систем:
- Основные сведения о компьютере
- Операционная система пакетной обработки
- Многопроцессорная операционная система
- Многопрограммная операционная система
- Операционная система с разделением времени
- Сетевая операционная система
- Операционная система онлайн
- Многопользовательская операционная система
- Многозадачная операционная система
- Операционная система реального времени
- Распределенная операционная система
Пакетная обработка означает передачу заданий в ЦП в пакете или группе для дальнейшей обработки.Эти задания сгруппированы в пакеты, так как у них одинаковые требования. В системе пакетной обработки пользователь и операционная система не взаимодействуют напрямую с компьютерной системой. Пользователь сформировал задание, состоящее из программы и данных, и отправило его оператору компьютера. Задания со схожими потребностями объединяются в пакеты и обрабатываются системой как группа для ускорения обработки. Затем после этого оператор отсортирует программы с похожими требованиями.
| Преимущества операционной системы пакетной обработки | Недостатки операционной системы пакетной обработки |
|
|
Операционная система с множественной обработкой — это система, в которой несколько программ обрабатываются одновременно. Он использует два или более ЦП в одной компьютерной системе. Для этого требуется несколько ЦП, чтобы программа могла работать более чем на одном центральном процессоре одновременно.Если один из ЦП не может запустить программу или показывает дезинтеграцию, тогда другой ЦП, несомненно, возьмет на себя свою работу и начнет ее обрабатывать. Это явление называется параллельной обработкой, которая улучшает производительность компьютерных систем. Примерами многопроцессорных операционных систем являются Windows-200, UNIX, Linux.
| Преимущества многопроцессорной операционной системы | Недостатки многопроцессорной системы |
|
|
Мультипрограммирование означает совместное использование процессора независимыми программами. В операционной системе с несколькими программами несколько программ могут одновременно использоваться одной и той же компьютерной системой. Эти программы могут выполняться одна за другой, если обработать процессор на короткий временной интервал. Операционная система не выполняет одновременно разные программы, вместо этого она выполняет часть одной программы, затем часть другой программы и так далее.Он выполняет одну программу в течение заданного промежутка времени, затем выполняет другую программу в течение заданного промежутка времени и так далее. Наиболее часто используемые операционные системы с несколькими программами — Windows, Mac, Linux и т. Д.
- Устройства ввода и вывода компьютера
| Преимущества многопрограммной операционной системы | Недостатки многопрограммной операционной системы |
|
|
Время процессора, совместно используемое несколькими пользователями, называется разделением времени.Разделение времени — это механизм, при котором задаче дается время на выполнение. Всем задачам дается время на выполнение, чтобы все задачи выполнялись без сбоев. Задачи могут исходить от одного пользователя или от разных пользователей, и каждому пользователю дается определенная доля времени. Эта конкретная доля процессорного времени называется временным интервалом, или временным интервалом, или квантом.
| Преимущества операционной системы с разделением времени | Недостатки операционной системы с разделением времени |
|
|
Сетевая операционная система — это метод управления сетевыми ресурсами.Сетевые операционные системы используются для запуска компьютеров, которые действуют как сервер с возможностями управления данными, пользователями, группами, безопасностью, приложениями и другими сетевыми операциями. Это операционная система, которая включает специальные функции для подключения компьютеров и устройств к локальной сети (LAN). Основная цель сетевой операционной системы — общаться с несколькими компьютерами, обмениваться файлами и аппаратными устройствами. Для работы сетевой операционной системы требуется существующая операционная система.Наиболее распространенными сетевыми операционными системами являются Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows Server 2008, UNIX, Linux, Mac OS X и Novell NetWare.
| Преимущества сетевой операционной системы | Недостатки сетевой операционной системы |
|
|
Онлайн-обработка — это прямой автоматический метод ввода и обработки данных. Систему онлайн-обработки можно использовать бесплатно, и это индивидуальная система обработки, в которой программы обрабатываются на индивидуальной основе.В онлайн-операционной системе за один раз обрабатывается отдельная задача, и для нее не требуется большой объем памяти. В этой операционной системе пользователь напрямую взаимодействует с компьютерной системой, и система обеспечивает прямой вывод пользователю. В наши дни очень полезна онлайн-операционная система, которая включает в себя обработку в реальном времени. Онлайн-операционная система требует наличия браузера для связи. Малые предприятия крупным предприятиям предпочитают онлайн-обработку для своих клиентов.
- Функции операционной системы и ее развитие
Примеры онлайн-обработки:
- Заказ платья онлайн.
- Это дорогая операционная система.
- Управление банковским счетом онлайн.
- Бронирование ж / д билета через интернет.
| Преимущества операционной системы онлайн-обработки | Недостатки операционной системы онлайн-обработки |
|
|
В многопользовательской операционной системе несколько пользователей могут использовать или получать доступ к одной и той же системе одновременно через сеть.Это позволяет большему количеству пользователей запускать программы одновременно. Это сложная и дорогая операционная система. Некоторые часто используемые многопользовательские операционные системы: Windows-2000, Windows-NT, Windows 2003, Linux и Mac и т. Д.
Многозадачная операционная системаМногозадачная операционная система — это операционная система, способная одновременно выполнять несколько процессов. Требуется несколько процессоров. Скорость его обработки высокая. Некоторые примеры многозадачных операционных систем: Windows-2000, Windows-XP, Windows-Vista, Windows-NT, Unix и т. Д.
Операционная система реального времениОперационная система реального времени — это тип операционной системы, которая обрабатывает данные за очень короткий промежуток времени. Это означает, что операционная система реального времени обрабатывает данные немедленно, без каких-либо задержек, а затем выдает результат. Если они поступают, они очень быстро на них реагируют. Время, затрачиваемое системой на обработку и ответ на входные данные, называется временем отклика.
Примеры операционной системы обработки в реальном времени:
- Бронирование авиабилета.
- Научные эксперименты.
- Промышленные системы управления.
- Системы управления воздушным движением.
- Наблюдение за состоянием здоровья пациента в отделении интенсивной терапии на экране компьютера.
Типы операционных систем реального времени:
- Системы жесткого реального времени: системы жесткого реального времени включают временные ограничения и обеспечивают своевременное выполнение критических задач.
- Системы мягкого реального времени: Системы мягкого реального времени менее строгие по сравнению с системами жесткого реального времени.Задача мягкого реального времени получает предпочтение перед другими задачами и сохраняет приоритет до своего завершения.
| Преимущества операционной системы реального времени | Недостатки операционной системы реального времени
|
|
|
Распределенная операционная система представляет собой совокупность независимых компьютеров и делает их похожими на один компьютер.Это дает начало распределенным вычислениям, которые являются результатом того, что различные взаимосвязанные компьютеры обмениваются данными друг с другом по различным линиям сети связи. Следовательно, это называется слабосвязанными системами или распределенными системами. Процессоры, подключенные к распределенной системе, могут различаться по размеру и функциональным возможностям. Эти процессоры называются сайтами, узлами и компьютерами и т. Д. LOCUS — это пример распределенной операционной системы.
| Преимущества распределенной операционной системы | Недостатки распределенной операционной системы |
|
|
Классификация операционных систем — Концепции электронного компьютера
Операционные системы можно классифицировать на основе следующего:
Классификация на основе метода обработки Многопрограммная ОСВ этом случае две или более программы выполняются одновременно одним процессором.Он используется в многопользовательской среде.
Многозадачная ОСОн может выполнять несколько задач или программ одновременно. Большинство современных операционных систем, таких как Microsoft Windows, Linux и Mac OS, являются многозадачными.
Многопроцессорная ОСОн поддерживает выполнение программы более чем на одном процессоре. Два или более процессора (ЦП) используются для управления различными действиями или одновременным выполнением множества программных инструкций.Серверы предназначены для поддержки нескольких процессоров. UNIX — это пример многопроцессорной ОС.
Система разделения времениВ этом случае процессор используется многими пользователями. ЦП переключается с одного пользователя на другого так быстро, что у каждого пользователя создается впечатление, что он все время пользуется услугами ЦП.
Многопоточная ОСЭто позволяет разделить процесс на подпроцессы, известные как потоки, и выполнять их одновременно.Потоки — это отдельные процессы, которые выполняются одновременно в многозадачной ОС.
Пакетная обработка ОСВ этом случае похожие задания группируются для обработки. Он состоит из программ, данных и системных команд. Время между отправкой работы и ее завершением очень велико.
Подходит для программ с большим временем вычислений, где участие пользователя не требуется. Примеры: расчет заработной платы, прогнозирование и статистический анализ.
Операционная система онлайн-обработкиПри этом транзакции обрабатываются немедленно, а вывод предоставляется пользователю. Большинство существующих систем используют онлайн-обработку. Банковские транзакции являются примером системы онлайн-обработки.
ОС реального времениЭтот метод получает данные, обрабатывает их и быстро возвращает результаты, чтобы повлиять на функционирование системы в то время. Это онлайн-система обработки, в которой время обработки имеет решающее значение.
Мониторинг и управление атомными электростанциями, системами запуска ракет являются примерами систем реального времени.
Классификация ОС по режиму пользователяСогласно этой классификации ОС классифицируется как однопользовательская или многопользовательская.
Однопользовательская ОСБольшинство небольших систем на базе микрокомпьютеров имеют однопользовательскую ОС, которая позволяет одному пользователю управлять машиной в интерактивном режиме.Это позволяет использовать систему только одной пользовательской программе. MS ‑ DOS, PC‑ DOS — это однопользовательские операционные системы.
Многопользовательская ОСМногопользовательская ОС позволяет двум или более пользователям запускать программы одновременно. Многопользовательская ОС разделяет компьютерные ресурсы между этими пользователями, позволяя каждому использовать небольшую долю процессорного времени. Эта концепция известна как разделение времени. Примером многопользовательской ОС являются UNIX, LINUX.
Классификация ОС на основе пользовательского интерфейсаКак мы уже узнали, существует два типа пользовательского интерфейса.Один из них — это интерфейс командной строки (CLI), а другой — графический интерфейс пользователя (GUI). Операционная система также классифицируется на основе пользовательского интерфейса.
Определение операционных системи классификация OS
ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ (ОС)Что такое операционная система? Операционная система (иногда сокращенно «ОС») — это программа, которая после первоначальной загрузки в компьютер программой загрузки управляет всеми другими программами на компьютере.Остальные программы называются приложениями или прикладными программами. Прикладные программы используют операционную систему, выполняя запросы на услуги через определенный прикладной программный интерфейс (API). Кроме того, пользователи могут напрямую взаимодействовать с операционной системой через пользовательский интерфейс, такой как командный язык или графический интерфейс пользователя (GUI).
Операционная система выполняет следующие службы для приложений:
- В многозадачной операционной системе, где одновременно могут работать несколько программ, операционная система определяет, какие приложения должны запускаться в каком порядке и сколько времени должно быть отведено для каждого приложения. прежде чем дать другому приложению очередь.
- Он управляет разделением внутренней памяти между несколькими приложениями.
- Он обрабатывает ввод и вывод с подключенных аппаратных устройств, таких как жесткие диски, принтеры и коммутируемые порты.
- Он отправляет сообщения каждому приложению или интерактивному пользователю (или системному оператору) о состоянии операции и любых ошибках, которые могли произойти.
- Он может разгрузить управление так называемыми пакетными заданиями (например, печать), чтобы приложение-инициатор было освобождено от этой работы.
- На компьютерах, которые могут обеспечивать параллельную обработку, операционная система может управлять тем, как разделить программу, чтобы она выполнялась на нескольких процессорах одновременно.
Все основные компьютерные платформы (аппаратное и программное обеспечение) требуют, а иногда и включают в себя операционную систему. Linux, Windows, VMS, OS / 400, AIX и z / OS — все это примеры операционных систем.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
Одно- и многозадачность
Однозадачная система может запускать только одну программу за раз, в то время как многозадачная операционная система позволяет выполнять более одной программы в параллельном режиме.Это достигается за счет разделения времени, разделения доступного процессорного времени между несколькими процессами, каждый из которых многократно прерывается во временных отрезках подсистемой планирования задач операционной системы. Многозадачность можно охарактеризовать как упреждающую и кооперативную. При вытеснительной многозадачности операционная система разделяет процессорное время и выделяет слот для каждой из программ. Unix-подобные операционные системы, например Solaris, Linux, а также AmigaOS, поддерживают вытесняющую многозадачность. Совместная многозадачность достигается за счет того, что каждый процесс определенным образом предоставляет время другим процессам.В 16-разрядных версиях Microsoft Windows использовалась совместная многозадачность. 32-разрядные версии Windows NT и Win9x использовали вытесняющую многозадачность.
Однопользовательские и многопользовательские Однопользовательские операционные системы не имеют средств различения пользователей, но могут позволить нескольким программам работать в тандеме. [4] Многопользовательская операционная система расширяет базовую концепцию многозадачности с помощью средств, которые идентифицируют процессы и ресурсы, такие как дисковое пространство, принадлежащие нескольким пользователям, и система позволяет нескольким пользователям одновременно взаимодействовать с системой.Операционные системы с разделением времени планируют задачи для эффективного использования системы и могут также включать программное обеспечение для бухгалтерского учета для распределения затрат на процессорное время, запоминающее устройство большой емкости, печать и другие ресурсы для нескольких пользователей.
Распределенный
Распределенная операционная система управляет группой отдельных компьютеров и делает их похожими на один компьютер. Развитие сетевых компьютеров, которые могли быть связаны и взаимодействовать друг с другом, привело к появлению распределенных вычислений.Распределенные вычисления выполняются более чем на одной машине. Когда компьютеры в группе работают совместно, они образуют распределенную систему.
Шаблон
В контексте ОС, распределенных и облачных вычислений шаблон означает создание одного образа виртуальной машины в качестве гостевой операционной системы с последующим сохранением его в качестве инструмента для нескольких работающих виртуальных машин (Gagne, 2012, стр. 716). Этот метод используется как в виртуализации, так и в управлении облачными вычислениями, а также широко используется в больших серверных хранилищах.
Встроенные
Встроенные операционные системы предназначены для использования во встроенных компьютерных системах. Они предназначены для работы на небольших компьютерах, таких как КПК, с меньшей автономностью. Они могут работать с ограниченным количеством ресурсов. Они очень компактны и чрезвычайно эффективны по конструкции. Windows CE и Minix 3 являются примерами встроенных операционных систем.
В реальном времени
Операционная система реального времени — это операционная система, которая гарантирует обработку событий или данных в течение определенного короткого промежутка времени.Операционная система реального времени может быть одно- или многозадачной, но при многозадачности она использует специализированные алгоритмы планирования, так что достигается детерминированный характер поведения. Система, управляемая событиями, переключается между задачами на основе их приоритетов или внешних событий, в то время как операционные системы с разделением времени переключают задачи на основе прерываний часов.
Библиотека
Библиотечная операционная система — это та система, в которой службы,
операционная система, такая как сеть, предоставляется в виде
библиотек.Эти библиотеки состоят из приложения и
код конфигурации для создания уникальных ядер — специализированных, единого адресного пространства, образов машин, которые могут быть развернуты в облачных или встроенных средах.
Это пример логотипа операционной системы.
Если вы хотите найти какую-либо информацию и материалы, связанные с операционной системой компьютера, посетите этот блог «Leaning Operating System (EC503)».Если в этом блоге есть информация об ошибке, сообщите нам, чтобы мы могли ее исправить … И вам рекомендуется использовать любой материал из этого блога, но не забудьте включить ссылку на этот блог. Спасибо что пришли.
Операционные системыи их классификация
Операционная система или «ОС» — это программное обеспечение, которое взаимодействует с оборудованием и позволяет запускать другие программы. Он состоит из системного программного обеспечения или основных файлов, необходимых вашему компьютеру для загрузки и работы.Каждый настольный компьютер, планшет и смартфон включает в себя операционную систему, которая обеспечивает базовые функции устройства.
Когда разработчики программного обеспечения создают приложения, они должны писать и компилировать их для конкретной операционной системы. Это связано с тем, что каждая ОС взаимодействует с оборудованием по-разному и имеет определенный программный интерфейс приложения или API, который должен использовать программист. Хотя многие популярные программы являются кроссплатформенными, то есть они были разработаны для нескольких ОС, некоторые из них доступны только для одной операционной системы.Поэтому при выборе компьютера убедитесь, что операционная система поддерживает программы, которые вы хотите запустить.
Содержание
Объявление
Классификация операционных систем 1. Многопользовательская ОС:В многопользовательской ОС несколько пользователей могут использовать одну и ту же систему одновременно через терминал с несколькими входами / выходами или через сеть.
Например, Windows, Linux, Mac и т. Д.
Многопользовательская ОС использует разделение времени для поддержки нескольких пользователей.
2. Многопроцессорная ОС:Многопроцессорная ОС может поддерживать выполнение нескольких процессов одновременно. Он использует несколько процессоров. Однако это дорого по стоимости, скорость обработки будет выше. Он сложен в исполнении. Операционные системы, такие как Unix, 64-разрядная версия Windows, серверная версия Windows и т. Д., Являются многопроцессорными.
3.Мультипрограммная ОС:В операционной системе с несколькими программами одновременно можно использовать более одной программы. Это может быть или не быть многопроцессорным. В системе с одним ЦП несколько программ выполняются одна за другой, разделяя ЦП на малый интервал времени.
пример: Windows, Mac, Linux и т. Д.
4. Многозадачная ОС:В многозадачной системе одновременно может выполняться несколько задач, но они выполняются одна за другой через один ЦП с разделением времени.Например Windows, Linux, Mac, Unix и т. Д.
Многозадачные ОС бывают двух типов:
a) Упреждающая многозадачность
б) Совместная многозадачность
При упреждающей многозадачности ОС позволяет использовать время ЦП для каждой программы. После каждого временного интервала ЦП выполняет другую задачу. Пример: Windows XP
В совместной многозадачности задача может управлять процессором столько, сколько ей требуется. Однако он освободит ЦП для выполнения другой программы, если ЦП не требуется.Пример: windows 3.x, multi finder и т. Д.
5. многопоточность:Выполняемая программа называется процессом. Далее процесс можно разделить на несколько подпроцессов. Эти подпроцессоры известны как потоки. Многопоточная ОС может разделять процесс на потоки и выполнять эти потоки. Это увеличивает скорость работы, но также увеличивает сложность. Например: Unix, серверная редакция Linux и Windows.
6. Пакетная обработка:Пакетная обработка — это группа систем обработки, в которой изначально предоставляются все необходимые входные данные для всех задач обработки.Результат выполнения всей задачи предоставляется после завершения всей обработки. Его основные функции:
- Обрабатывается несколько задач
- Пользователь не может вводить данные между обработками
- Это подходит только тогда, когда все входные данные известны заранее
- Требуется большой объем памяти
- Идеальное время ЦП меньше
- Принтер — это соответствующее устройство вывода
- Это старая технология обработки, которая в настоящее время используется редко
Это индивидуальная система обработки, в которой задачи обрабатываются индивидуально, как только они предоставляются пользователем. Он имеет такие функции, как:
- Отдельная задача обрабатывается одновременно
- Пользователь может вводить данные между обработками
- Это уместно, когда все вводы не известны заранее
- Не требует большой памяти
- Идеальное время ЦП больше
- Монитор является подходящим устройством вывода.
- Это современная технология обработки, которая в основном используется в настоящее время.
— Blurtit
Должен сказать, я не на 100 процентов уверен, что задает этот вопрос.Насколько мне известно, он может спрашивать только о типах и классификациях операционных систем, доступных сегодня на рынке. Если это так, то существует ряд классификаций операционных систем. Основными типами операционных систем являются многопроцессорные, многопользовательские, многозадачные, многопоточные и операционные системы, работающие в режиме реального времени.Многопроцессорные операционные системы позволяют использовать более одного центрального процессора (ЦП) в одной компьютерной системе.ЦП в компьютере могут быть одинаковыми или иметь определенные цели и функции. Если процессоры тесно связаны, они обычно совместно используют одну базу памяти, тогда как, если процессоры слабо связаны, у них будут отдельные базы памяти, которые связаны через высокоскоростное соединение.
Многопользовательская операционная система позволяет нескольким пользователям одновременно получать доступ к материалам на одном конкретном сервере. Это полезно для использования в компаниях и на предприятиях, поскольку к серверу могут получить доступ удаленные пользователи, что идеально подходит для сотрудников, которые путешествуют или работают из дома.Многозадачная операционная система — это еще одно название этой концепции, хотя многозадачные операционные системы также могут использоваться для обозначения систем пакетной обработки для мэйнфреймов в крупных компаниях или организациях.
Многопоточная операционная система позволяет компьютеру выполнять более одной единицы обработки одновременно. Это полезно, поскольку проблемные процессы или потоки не помешают успеху простых потоков. Однако одновременное выполнение слишком большого количества потоков может привести к тому, что ступени будут мешать друг другу.
Операционная система реального времени должна иметь заранее известное максимальное время для каждой функции, выполняемой на компьютере. Операционная система жесткого реального времени может полностью гарантировать максимальное количество времени, которое займет процесс, тогда как операционная система мягкого реального времени может гарантировать это время только изредка.
Базовая концепция операционной системы | История, компоненты и классификация операционной системы
Компоненты операционной системы:Операционная система — это программа, которая действует как посредник между пользователем компьютера и компьютерным оборудованием.Он обеспечивает среду, в которой пользователь может выполнять программы. Он также управляет всеми программами. В оставшейся части статьи мы представим базовую концепцию операционной системы и компонентов операционной системы.
Определение операционной системы:
- ОС является распределителем ресурсов — управляет всеми ресурсами.
- ОС — это управляющая программа — Управляет выполнением программ для предотвращения ошибок и неправильного использования компьютера.
- «Одна программа, постоянно работающая на компьютере» — это
- Все остальное проще — Системная программа или прикладная программа.
Цели операционной системы:
- Выполнять пользовательские программы и упрощать решение пользовательских проблем.
- Сделайте компьютерную систему удобной в использовании.
- Эффективно используйте компьютерное оборудование.
Компьютерную систему можно разделить на четыре компонента:
Рисунок: Компоненты компьютерной системы- Аппаратное обеспечение — Предоставляет основные вычислительные ресурсы. Ex- ЦП, память, устройства ввода / вывода.
- Операционная система — контролирует и координирует использование оборудования различными приложениями и пользователями.
- Прикладные программы — определяют способы использования системных ресурсов для решения вычислительных задач пользователей. Ex- Текстовые процессоры, веб-браузеры, системы баз данных, видеоигры.
- Пользователь- Ex- Люди, машины, прочие компьютеры.
Запуск компьютера:
- Программа начальной загрузки загружается при включении или перезагрузке.
- Обычно хранится в ПЗУ или СППЗУ.
- Инициализирует все аспекты системы.
- Загружает ядро операционной системы и начинает выполнение.
Организация компьютерных систем:
- Один или несколько процессоров и контроллеров устройств подключаются через общую шину, обеспечивая доступ к общей памяти.
- Одновременное выполнение процессоров и устройств, конкурирующих за большее количество циклов.
Операция компьютерной системы:
- Устройства ввода-вывода и ЦП могут работать одновременно.
- Каждый контроллер устройства отвечает за определенный тип устройства.
- Каждый контроллер устройства имеет локальный буфер.
- CPU перемещает данные из / в основную память в / из локальных буферов.
- I / O идет от устройства к локальному буферу контроллера.
- Контроллер устройства сообщает ЦП о завершении работы, вызывая прерывание.
Структура склада:
ЦП может загружать инструкции только из памяти, поэтому все программы для запуска должны храниться там.Компьютеры общего назначения запускают большинство своих программ с перезаписываемой памятью.
- Основная память — Только большие носители данных, к которым ЦП может обращаться напрямую.
- Произвольный доступ
- Обычно летучий
- Вторичное хранилище — исполнение основной памяти, обеспечивающее большую емкость энергонезависимой памяти.
- Жесткие диски — жестких металлических или стеклянных пластин, покрытых магнитным записывающим материалом.
- Твердотельные диски — быстрее жестких дисков, энергонезависимы.
Иерархия хранилища:
Большое количество систем хранения можно организовать в иерархию (Рис.: Иерархия устройств хранения) в зависимости от скорости и стоимости. Более высокие уровни дороги, но они быстрые. По мере продвижения вниз по иерархии стоимость одного бита обычно уменьшается, тогда как время доступа обычно увеличивается. Помимо разницы в скорости и стоимости, различные системы хранения как более энергозависимые, так и энергонезависимые.
Рис.: Иерархия запоминающих устройствИерархически организованные системы хранения —
Кэширование — копирование информации в более быструю систему хранения. ex- основную память можно рассматривать как кэш для вторичной памяти.
Перенос данных A с диска в регистр:
- В многозадачных средах необходимо использовать самое последнее значение, независимо от того, хранится оно в иерархии хранилища.
- Многопроцессорная среда должна обеспечивать согласованность кэша аппаратно, чтобы все процессоры имели самое последнее значение в кэше.
- Ситуация с распределенной средой еще более сложна;
- Может существовать несколько копий базы данных.
Драйвер устройства — для каждого контроллера драйвера для управления вводом-выводом — Обеспечивает единый интерфейс между контроллером и ядром.
Двухъядерный дизайн:
- Многочиповая и многоядерная.
- Система, содержащая все чипы.
- Шасси, содержащее несколько отдельных систем.
Структура операционной системы:
а.Мультипрограммирование (пакетная система):
- Один пользователь не может постоянно загружать ЦП и устройства ввода-вывода.
- Мультипрограммирование организует задания таким образом, чтобы ЦП всегда выполнял одно задание.
- Подмножество всех заданий в системе хранится в памяти.
- Одно задание выбрано и запускается через планирование заданий .
- Когда нужно дождаться ввода-вывода, ОС переключается на другое задание.
б. Разделение времени (многозадачность):
- Время отклика должно быть <1 секунды.
- У каждого пользователя в памяти выполняется по крайней мере одна программа.
- Если процессор не умещается в памяти, при подкачке перемещает их внутрь и наружу для работы.
- Виртуальная память позволяет выполнять процессы не полностью в памяти.
История операционной системы:
и. 1940-е годы — первые поколения:
- На более ранних электронных цифровых вычислительных машинах не было операционных систем.
- Программы часто вводились по частям на рядах механических переключателей (коммутационных панелей).
- Были неизвестны языки программирования (даже языки ассемблера).
- Операционные системы были неслыханными.
ii. 1950-е годы — второе поколение:
- К началу 1950-х годов распорядок дня улучшился с появлением перфокарт.
- Исследовательские лаборатории General Motors внедрили первые операционные системы в начале 1950-х годов для своего IBM 701.
- Система обычно выполняла одно задание за раз.
- Эти системы назывались однопотоковыми системами пакетной обработки, потому что программы и данные подавались группами или партиями.
iii. Третье поколение 1960-х:
- Запуск нескольких заданий одновременно.
- Разработал концепцию мультипрограммирования.
- Еще одна важная функция — это буферизация.
- При буферизации высокоскоростное устройство, такое как диск, находится между запущенной программой и низкоскоростным устройством, участвующим в программе при вводе-выводе.
- Представьте метод разделения времени, вариант мультипрограммирования.
iv. Четвертое поколение:
- С развитием схем LSI (крупномасштабной интеграции), микросхем, операционная система вошла в эпоху персональных компьютеров и рабочих станций.
- Технология микропроцессоров эволюционировала до такой степени, что стало возможным создавать настольные компьютеры по мощности, сопоставимой с мэйнфреймами 1970-х годов.
- На рынке персональных компьютеров преобладают две ОС.
- MS-DOS для процессора Intel 8088.
- UNIX для семейства процессоров Motorola 6899.
A. Операционная система простой пакетной системы:
- Для ускорения похожие потребности были сгруппированы вместе.
- Беги вместе.
- Считывает задания с картридеров.
- Отсутствие взаимодействия между пользователем и заданием во время выполнения.
- Проблемы: CPU часто простаивает для устройства ввода-вывода.
B. Мультипрограммная ОС:
- Для использования ЦП запускаются несколько программ.
- Когда программа выполняет ввод-вывод, другая программа запускается под управлением ЦП.
- Увеличьте загрузку ЦП.
C. ОС с разделением времени:
- Процесс разделяет временной интервал ЦП.
- Каждый процесс получает одинаковое время процессора.
D. Многопроцессорная ОС:
- Чтобы увеличить вычислительную мощность, подключите несколько процессоров в одну систему.
- В зависимости от того, как именно они связаны и что является общим, эти системы называются параллельными компьютерами, несколькими компьютерами или многопроцессорными компьютерами.
- Им нужна специальная операционная система.
E. Операционная система реального времени:
- При жестких требованиях по времени на операцию.
- Пример — производственный контроль.
- Два типа: i. Hard Real — операция, ограниченная во времени. ii. Soft Real — одна задача получает приоритет над другими.
F. Распределенная ОС:
- Когда очень большие персональные компьютеры, рабочие станции или даже мэйнфреймы, пользователи должны совместно использовать аппаратные и программные ресурсы. Серверы
- могут предоставлять услуги печати, файловые службы или веб-службы.
- Интернет-провайдеры используют множество серверных машин для поддержки своих клиентов, а веб-сайты используют серверы для хранения веб-страниц и обработки входящих запросов.
- Обычно серверные операционные системы — это UNIX и Windows 2000. Linux также набирает обороты для серверов.
G. ПК (персональный компьютер) ОС:
- Стоимость оборудования снижает компьютерные системы, предназначенные для одного пользователя.
- Вводит новое имя операционной системы как ПК.
- Их задача — предоставить хороший интерфейс одному пользователю.
- Они широко используются для обработки текстов, электронных таблиц и доступа в Интернет.
- Типичными примерами являются Windows 98, Windows 2000, операционная система Macintosh и Linux.
Операции операционной системы:
а. Управляемый прерываниями (аппаратное и программное обеспечение)
- Аппаратное прерывание одним из устройств.
- Программное прерывание (исключение или ловушка)
- Программная ошибка (например, деление на ноль)
- Запрос на обслуживание операционной системы.
- Другие проблемы процессов включают бесконечный цикл, процессы, изменяющие друг друга в операционной системе.
б.Двухрежимная работа позволяет ОС опротестовать себя и другие системные компьютеры.
- Пользовательский режим и режим ядра .
- Бит режима предоставляется аппаратно.
- Предоставляет возможность различать, когда в системе выполняется код пользователя или код ядра.
- Некоторые инструкции разработаны как привилегированные, выполняемые только в режиме ядра.
- Системный вызов изменяет режим t ядра, возврат из вызова сбрасывает его пользователю.
г. ЦП все чаще поддерживают многорежимные операции, то есть диспетчер виртуальных машин (VMM), режим для гостей.
Переход из режима пользователя в режим ядра:
- Таймер для предотвращения бесконечного цикла / перегрузки ресурсов процесса.
- Таймер настроен на прерывание работы компьютера через некоторое время.
- Сохранять счетчик, который уменьшается по физическим часам.
- Операционная система устанавливает счетчик (привилегированная инструкция).
- Когда нулевой счетчик генерирует прерывание.
- Установите перед планированием процесса, чтобы восстановить контроль или завершить программу, которая превышает отведенное время.
1. Управление процессами: Программа ничего не делает, если ее инструкции не выполняются центральным процессором. Как уже упоминалось, выполняемая программа — это процесс. Пользовательская программа с разделением времени, такая как компилятор, — это процесс. Программа обработки текстов, запускаемая отдельным пользователем на ПК, представляет собой процесс.Системная задача, такая как отправка вывода на принтер, также может быть процессом.
- Управление процессами — это выполняемая программа. Это единица работы в системе. Программа — это пассивный объект , , процесс — это активный объект , .
- Для выполнения задачи процессу нужны ресурсы.
- ЦП, память, ввод / вывод, файлы.
- Данные инициализации.
- Завершение процесса требует возврата всех повторно используемых ресурсов.
- Однопоточный процесс имеет один программный счетчик , указывающий местоположение следующей инструкции для выполнения.
- Процесс выполняет инструкции последовательно, по одной, до завершения.
- Многопоточный процесс имеет один счетчик программ на поток.
- Обычно в системе много процессов, несколько пользователей и операционная система, которые работают одновременно на одном или нескольких процессорах.
- Параллелизм за счет мультиплексирования ЦП между процессами / потоками.
Действия по управлению процессами: Операционная система отвечает за следующие действия, связанные с управлением процессами:
- Планирование процессов и потоков на ЦП.
- Создание и удаление пользовательских и системных процессов.
- Приостановка и возобновление процессов.
- Обеспечение механизмов синхронизации процессов.
- Обеспечение механизмов для связи процессов.
- Обеспечение механизмов обработки тупиковых ситуаций
2.Управление файловой системой: Управление файлами — один из наиболее заметных компонентов операционной системы. Файл обычно организован в каталоги. Компьютеры могут хранить информацию на нескольких различных типах физических носителей. Магнитный диск, оптический диск и магнитная лента являются наиболее распространенными. Контроль доступа в большинстве систем, чтобы определить, кто может получить доступ, включая действия ОС;
- Создание и удаление файлов и каталогов.
- Примитивы для управления файлами и каталогами.
- Отображение файлов на вторичное хранилище.
- Резервное копирование файлов на стабильный (энергонезависимый) носитель.
3. Управление системой ввода-вывода: Одна из задач ОС — скрыть особенности аппаратных устройств от пользователя. Только драйвер устройства знает особенности конкретного устройства, которому он назначен. Подсистема ввода / вывода, отвечающая за —
- Управление памятью ввода-вывода, включая буферизацию (временное хранение данных во время их передачи), кэширование (сохранение частей данных в более быстром хранилище для повышения производительности), буферизация (перекрытие вывода одного задания с вводом других заданий ).
- Общий интерфейс драйвера устройства.
- Драйверы для конкретных аппаратных устройств.
4. Управление основной памятью: Основная память играет центральную роль в работе современной компьютерной системы. Основная память — это большой массив байтов размером от сотен тысяч до миллиардов. Каждый байт имеет свой собственный адрес. Основная память — это хранилище быстро доступных данных, совместно используемых ЦП и устройствами ввода-вывода.
- Для выполнения программы все (или часть) инструкции должны находиться в памяти.
- Все (или часть) данных, которые необходимы программе, должны находиться в памяти.
- Управление памятью определяет, что находится в памяти, а также оптимизирует использование ЦП и реакцию компьютера на пользователей.
Действия по управлению памятью: Операционная система отвечает за следующие действия, связанные с управлением памятью:
- Отслеживание того, какие части памяти в настоящее время используются и кем решаются процессы (или их части) и данные для перемещения в память и из нее.
- Выделение и освобождение места в памяти по мере необходимости.
5. Управление запоминающими устройствами : Большинство современных компьютерных систем используют диски в качестве основного интерактивного носителя для хранения как программ, так и данных. Большинство программ, включая компиляторы, ассемблеры, текстовые процессоры, редакторы и форматеры, хранятся на диске до загрузки в память.
- Обычно диски, используемые для хранения данных, которые не помещаются в основную память, или данных, которые должны храниться в течение «длительного» периода времени.
- Правильное управление имеет первостепенное значение.
- Полная скорость работы компьютера петель или дисковой подсистемы и ее алгоритмов.
- Операции ОС — Управление свободным пространством, выделение памяти, планирование дисков.
- Некоторое хранилище не должно быть быстрым —
- Третичное хранилище включает оптическое хранилище, магнитную ленту.
- По-прежнему необходимо управлять — ОС или приложениями.
- Различается между WORM (однократная запись, многократное чтение) и RW (чтение-запись).
6. Сеть: Сетевая операционная система предоставляет среду, в которой пользователи, знающие о множестве машин, могут получить доступ к удаленным ресурсам, либо войдя в соответствующую удаленную машину, либо передав данные с удаленной машины на свою собственную. машины. В настоящее время все операционные системы общего назначения и даже встроенные операционные системы, такие как Android и iOS, являются сетевыми операционными системами.
7. Система охраны и безопасности:
- Защита — любой механизм контроля доступа процессов или пользователей к ресурсам, определяемым ОС.
- Безопасность — определяет систему от внутренних и внешних атак.
- Огромный ассортимент, включая отказ в обслуживании, черви, вирусы, кражу идентификации, кражу обслуживания.
- Система обычно сначала различает пользователей, чтобы определить, кто и что может делать —
- User Identities ( идентификаторов пользователей, , идентификаторы безопасности) включают имя и связанный номер, по одному на пользователя.
- User ID затем связывается со всеми файлами и процессами этого пользователя для определения контроля доступа.
- Идентификатор группы ( идентификатор группы ) позволяет определять набор пользователей и управлять элементами управления, а затем также связывать их с каждым процессом и файлом.