В ы с ш е е п р о ф е с с и о н а л ь н о е о б р а з о в а н и е информатика и программироВание осноВы информатики
жүктеу/скачать 4,7 Mb. Pdf көрінісі
|
1 Основы информатики
| 10.3. операционные системы
10.3.1. понятие «операционная система» и ее виды Операционная система (ОС) представляет собой комплекс си- стемных и служебных программных средств. С одной стороны, она опирается на базовое ПО, входящее в его систему BIOS, с другой — она сама является основой для ПО более высоких уровней: при- кладных и большинства служебных приложений. Приложениями ОС принято называть программы, предназначенные для работы под управлением данной системы. Основная функция всех ОС — посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов взаимодействия: взаимодействие между пользователем с одной стороны и про- • граммным и аппаратным обеспечением ЭВМ с другой стороны, на- зываемое интерфейсом пользователя; взаимодействие между программным и аппаратным обеспече- • нием, называемое аппаратно-программным интерфейсом; взаимодействие между программным обеспечением разного • уровня, называемое программным интерфейсом. ОС появились и развивались в процессе совершенствования ап- паратного обеспечения компьютеров, поэтому эти события истори- чески тесно связаны. Развитие компьютеров привело к появлению огромного количества различных ОС, из которых далеко не все ши- роко известны. Для одной и той же аппаратной платформы существу- ет несколько ОС. Различия между ними рассматриваются в двух ка- тегориях: внутренние и внешние. Внутренние различия характери- зуются методами реализации основных функций. Внешние различия определяются наличием и доступностью приложений данной систе- мы, необходимых для удовлетворения технических требований, предъявляемых к конкретному рабочему месту. ОС можно подразделить по типу аппаратного обеспечения, на котором ОС работают. Серверные ОС одновременно обслуживают множество пользова- телей и позволяют им делить между собой программно-аппаратные ресурсы сервера. Серверы также предоставляют возможность работы с печатающими устройствами, файлами или сетью Интернет. У интернет- провайдеров обычно работают несколько серверов для того, чтобы 153 поддерживать одновременный доступ к сети множества клиентов. На серверах хранятся страницы веб-сайтов и обрабатываются входящие запросы. Unix и специальная серверная версия ОС Windows являют- ся примерами серверных ОС. Теперь для этой цели стала использо- ваться и ОС Linux. Следующую категорию составляют ОС для персональных компью- теров. Их работа заключается в предоставлении удобного интерфей- са для одного пользователя. Такие системы широко используются и повседневной работе. Основными ОС в этой категории являются Windows XP / Vista / 7, Apple MacOS и Linux. Другим видом ОС являются системы реального времени. Главным параметром таких систем является время. Например, в системах управления производством компьютеры, работающие в режиме ре- ального времени, собирают данные о промышленном процессе и используют их для управления оборудованием. Такие процессы долж- ны удовлетворять жестким временным требованиям. Если по кон- вейеру передвигается автомобиль, то каждое действие должно быть осуществлено в строго определенный момент времени. Если свароч- ный робот сварит шов слишком рано или слишком поздно, то на- несет непоправимый вред изделию. Системы VxWorks и QNX явля- ются ОС реального времени. Встроенные ОС используются в смартфонах, карманных компью- терах и бытовой технике. Карманный компьютер — это маленький компьютер, помещающийся в кармане и выполняющий небольшой набор функции, например, телефонной книжки и блокнота. Смарт- фон — это мобильный телефон, обладающий многими возможностя- ми карманного компьютера. Встроенные микропроцессорные систе- мы, управляющие работой устройств бытовой техники, не считаются компьютерами, но обладают теми же характеристиками, что и систе- мы реального времени, и при этом имеют малые размер и память и ограничения мощности, что выделяет их в отдельный класс. При- мерами таких ОС являются Google Andrоid и Apple iOS. Самые маленькие ОС работают на смарт-картах, представляющих собой устройство размером с кредитную карту и содержащих цен- тральный процессор. На такие ОС накладываются очень жесткие ограничения по мощности процессора и памяти. Некоторые из них могут управлять только одной операцией, например электронным платежом, но другие ОС выполняют более сложные функции. Основными функциями ОС являются: 1) распределение ресурсов ЭВМ между процессами — выделение процессам ресурсов ЭВМ в зависимости от их приоритета; 2) поддержание файловой системы — организация хранения и поиска программ и данных на внешних носителях; 3) обеспечение интерфейса пользователя — прием и выполнение команд пользователя. Рассмотрим эти функции ОС подробнее. |