Операционные системы компьютеров
Решение любой задачи на компьютере требует наличия, с одной стороны, программ, определяющих последовательность всех подлежащих выполнению операций, с другой стороны, определенных аппаратных средств (процессора, памяти, дисплея, принтера, клавиатуры и т. д.), привлекаемых для реализации этих операций. Многие процедуры управления аппаратными средствами компьютера являются более или менее стандартными и по существу не зависят от прикладных программных средств. Основной задачей операционной системы (ОС) и является автоматизация выполнения указанных стандартных, часто достаточно тривиальных процедур.
Функциональные связи между ресурсами вычислительной системы можно представить так, как показано на рис. 18.2.
Предметная область |
Ресурсы ПК |
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПК |
Аппаратные средства (Hardware) |
ПРОГРАММА |
Программные средства (Software) |
Рис. 18.2. Связи между ресурсами вычислительной системы
Эти связи охватывают:
l аппаратные средства, объединяющие технические элементы компьютера;
l программные средства, включающие в себя все средства системного программного обеспечения;
l операционные системы, автоматизирующие стандартные процедуры управления аппаратными и программными средствами;
l прикладные программы, реализующие решение конкретной задачи пользователя.
С точки зрения пользователя, ОС формирует удобный пользовательский интерфейс (командный язык для управления функционированием компьютера и набор сервисных услуг, освобождающих пользователя от выполнения рутинных операций), программное окружение, своеобразный «пейзаж», на фоне которого выполняется разработка и осуществляется исполнение прикладных программ пользователя.
С технической точки зрения ОС — комплекс программ, обеспечивающий управление ресурсами компьютера, процессами обработки информации, использующими эти ресурсы, и данными.
Управление ресурсами сводится к процедурам облегчения доступа к ресурсам, динамического распределения ресурсов между конкурирующими за них процессами. Следует иметь в виду, что ресурсом является любой объект вычислительной системы, который может быть востребован вычислительными процессами и, соответственно, распределен между ними.
Различают аппаратные и программные ресурсы. К аппаратным ресурсам относятся микропроцессор, дополнительные процессоры (например, математический сопроцессор, процессор прямого доступа к памяти и т. п.), основная память, внешняя память, принтер, видеомонитор и другие периферийные устройства. Распределяются между процессами, соответственно, процессорное время, сегменты и ячейки памяти и т. д. К программным ресурсам относятся все доступные пользователю программные средства управления вычислительными процессами и данными.
Управление процессами обработки информации заключается в организации и реализации эффективных режимов функционирования компьютера, таких как:
l однопользовательский и многопользовательский режимы (совместная работа с компьютером одновременно нескольких пользователей через отдельные терминалы);
l однопрограммный (однозадачный) и многопрограммный (многозадачный) режимы работы;
l режим виртуальных машин — каждому пользователю в рамках основной конфигурации компьютера выделяется как бы отдельная машина меньшей производительности, возможно, со своей операционной системой;
l работа в однопроцессорных, многопроцессорных, многомашинных, в том числе и сетевых, вычислительных системах.
Многопрограммные режимы работы в зависимости от режима доступа к ресурсам, в свою очередь, подразделяются на режимы:
l пакетной обработки — без интерактивного доступа пользователя к компьютеру, а с предварительным формированием всего блока (пакета) программ, подлежащих одновременному решению, и запуском их на исполнение;
l разделения времени — одновременный диалоговый (интерактивный) доступ нескольких пользователей с разделением между ними каждого заранее фиксированного интервала машинного времени, или в соответствии с иной дисциплиной обслуживания;
l реального времени — с гарантированным временем обслуживания каждого обращения пользователя или внешнего терминала;
Управление данными имеет целью обеспечить идентификацию, организацию и хранение данных, обрабатываемых в компьютере. Под организацией данных понимается в том числе и создание библиотек и баз данных, их актуализация, эффективный доступ к данным и их выборка. Характерной особенностью ОС ПК является то, что они предоставляют «дружественный» пользовательский интерфейс. Дружественность ОС означает, что она обеспечивает необходимый сервис пользователю в процессе выполнения прикладных программ и предлагает комфортные условия программисту для разработки и отладки программ, а также для хранения, преобразования, отображения и копирования информации.
Дата добавления: 2021-09-25; просмотров: 322;