Понятие операционной системы; эволюция развития операционных систем; функции операционных систем и подходы к построению операционных систем



страница1/15
Дата14.04.2017
Размер0.56 Mb.
Просмотров1852
Скачиваний3
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15
  1. Понятие операционной системы; эволюция развития операционных систем; функции операционных систем и подходы к построению операционных систем.


Операционная система (ОС) – это программа, которая обеспечивает возможность рационального использования оборудования компьютера удобным для пользователя образом.

ОС - базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.

Понятия ОС. Существуют различные точки зрения:

ОС как виртуальная машина

ОС как менеджер ресурсов

ОС как защитник пользователей и программ

ОС как постоянно функционирующее ядро

Эволюция вычислительных систем

Первый период (1945–1955 гг.)

Ламповые машины. Операционных систем нет.

Созданы первые ламповые вычислительные устройства и появился принцип программы, хранящейся в памяти машины (1945 г.).



Характеризуется тем, что:

  • В проектировании, эксплуатации и программировании вычислительной машины участвует одна и та же группа людей.

  • Компьютеры в качестве инструмента решения практических прикладных задач используются не регулярно.

  • Программирование осуществляется исключительно на машинном языке.

  • Задачи организации вычислительного процесса решаются вручную, строго последовательно, с пульта управления с использованием перфокарт

  • Вычислительная система выполняет одновременно только одну операцию.

В целом период характеризуется крайне высокой стоимостью вычислительных систем, их малым количеством и низкой эффективностью использования.

В конце периода появляется первое системное ПО.



Второй период (1955 г.– нач. 60-х)

Компьютеры на основе транзисторов. Пакетные ОС

Появляется новая техническая база – полупроводниковые элементы, что привело к:



  • повышению надежности

  • возможности решения серьезных прикладных задач

  • снижению потребления электроэнергии, совершенствованию системы охлаждения

  • уменьшению размеров

  • снижению стоимости эксплуатации и обслуживания

Все это способствовало:

  • бурному развитию алгоритмических языков (COBOL, PL-1 и т.д.).

  • появлению первых настоящих компиляторов, редакторов связей, библиотеки математических и служебных подпрограмм

  • упрощению процесса программирования

  • существенное изменение процесса отладки программ.

Появляется прообраз современных ОС - первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизируют запуск одной программы из пакета за другой, увеличивая коэффициент загрузки процессора.

Минусы:

  • Использование части машинного времени на выполнение системной управляющей программы

  • Программа, получившая доступ к процессору, обслуживается до ее завершения. При передаче данных между внешними устройствами и памятью процессор простаивает, а при работе процессора простаивают внешние устройства.

Третий период (нач. 60-х – 1970 г.)

Компьютеры на основе интегральных микросхем. Первые многозадачные ОС

В технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам, что привело к еще большему:



  • повышению надежности;

  • уменьшению стоимости;

  • повышению производительности;

Повышению эффективности использования процессорного времени мешает низкая скорость работы механических устройств ввода-вывода (1200 перфокарт/мин.)

В пакетные системы вводится прием «spooling» или «подкачки-откачки» данных, что позволило совместить реальные операции ввода-вывода одного задания с выполнением другого задания.

При обработке пакета заданий на носителях непрямого доступа появилась возможность выбора очередного выполняемого задания.

В пакетных системах начинается развитие функций планирования.

Дальнейшее повышение эффективности использования процессора достигается за счет идеи мультипрограммирования - пока одна программа выполняет операцию ввода-вывода, процессор не простаивает, а выполняет другую программу. После окончании операции ввода-вывода, процессор возвращается к выполнению предыдущей программы.

Четвертый период (с 1970 – 80 гг.)

Персональные компьютеры.

Следующий период в эволюции вычислительных систем связан с появлением больших интегральных схем (БИС).

Компьютер с достаточно развитой архитектурой стал доступен отдельному человеку.

Период характеризуется тем, что:



  • компьютеры стали использоваться не только специалистами, что потребовало разработки «дружественного» программного обеспечения

  • рост сложности и разнообразия решаемых на ПК задач привели к возрождению практически всех черт, характерных для архитектуры больших вычислительных систем.

Появляется:

  • вытесняющая многозадачность

  • использование концепции баз данных для хранения и распределенной обработки больших объемов информации

  • приоритетное планирование

  • выделение квот на использование ограниченных ресурсов компьютеров

  • системы разделения времени: процессор переключается между задачами через определенные интервалы времени

Пятый период (с 1980 г. по н.в.)

Уменьшается стоимость компьютеров и увеличивается стоимость труда программиста.

Благодаря широкому распространению вычислительных сетей и средств оперативной обработки (работающих в режиме on-line), пользователи получают доступ к территориально распределенным компьютерам.

В середине 80-х стали бурно развиваться сети компьютеров работающих под управлением сетевых и распределенных ОС.

Сетевые (классические) ОС характеризуются:


  • возможностью доступа к ресурсам другого сетевого компьютера

  • каждый ПК в сетевой ОС работает под управлением ОС, отличающейся от ОС автономного компьютера наличием дополнительных средств (программной поддержкой для сетевых интерфейсных устройств и доступа к удаленным ресурсам), которые, однако, не меняют структуру ОС

Распределенные ОС:

  • «внешне» выглядят как обычные автономные системы (пользователь может не знать где хранятся файлы – на локальной или удаленной машине – и где выполняются программы)

  • «внутреннее» строение распределенной ОС имеет существенные отличия от автономных систем

Функции ОС

Все функции ОС можно условно разделить на две различные группы – интерфейсные и внутренние.



Интерфейсные функции ОС:

  • управление аппаратными средствами

  • управление устройствами ввода-вывода

  • управление файловой системой

  • поддержка многозадачности

  • планирование доступа пользователей к общим ресурсам;

  • интерфейс пользователя

  • поддержка работы в локальных и глобальных сетях

Внутренние функции ОС:

  • обработки прерываний

  • управления виртуальной памятью

  • планирования использования процессора

  • обслуживания драйверов устройств





  1. Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал