АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Классификация операционных систем. Операционные системы можно классифицировать по многим признакам:

Читайте также:
  1. A) на этапе разработки концепций системы и защиты
  2. A) Объективный и системный
  3. B. агроэкосистемой
  4. Doctor Web для UNIX-систем.
  5. I. Назначение, классификация, устройство и принцип действия машины.
  6. I. Системные программы.
  7. II. Формальная логика как первая система методов философии.
  8. IV. Ямайская валютная система
  9. L.1.1. Однокомпонентные системы.
  10. L.1.2.Многокомпонентные системы (растворы).
  11. V1: Экосистемы. Экология сообществ.
  12. V2: Женская половая система. Особенности женской половой системы новорожденной. Промежность.

Операционные системы можно классифицировать по многим признакам:

способы реализации внутренних алгоритмов управления ресурсами, методы проектирования, типы аппаратных платформ и др.

По алгоритмам управления ресурсами ОС можно классифицировать на следующие подклассы:

- по поддержке многозадачности;

- по типам многозадачности;

- по поддержке многопользовательского режима;

- по поддержке многонитевости;

- по алгоритмам многопроцессорной обработки.

По поддержке многозадачности ОС являются однозадачными и многозадачными.

Однозадачные ОС обеспечивают удобное взаимодействие пользователя с ЭВМ, управление периферийными устройствами. В ее состав входи файловая система и командный интерпретатор.

Многозадачные ОС, помимо перечисленных выше функция для однозадачных ОС, управляют разделением совместно используемых ресурсов, например, процессором, оперативной памятью, дисковым накопителем и т.д.

По типам многозадачности ОС делятся на системы с невытесняющей многозадачностью и вытеснющей многозадачностью.

Виды многозадачности определяются способом распределения процессорного времени. Когда речь идет о невытесняющей многозадачности, то механизм планирования процессов сосредоточен в операционной системе. В этом случае активный процесс выполняется до тех пор, пока он не передаст управление операционной системе. При вытесняющей многозадачности механизм планирования распределен между системой и прикладными программами. В этом случае операционная система принимает решение о переключении процессора с одного процесса на другой, а не сами процессы, включая активный.

По поддержке многопользовательского режима ОС подразделяются на однопользовательские и многопользовательские.

Основным отличием между многопользовательскими системами от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.

По поддержке многонитевости ОС различают с распараллеливанием вычислений в рамках одной задачи и без него. Операционные системы с распараллеливанием вычислений разделяют процессорное время на отдельные ветви (нити) процесса.

По алгоритмам многопроцессорной обработки системы характеризуются наличием или отсутствием средств мультипроцессорной обработки – мультипроцессирования. Системы с наличием средств мультипроцессирования различаются на ассиметричные и симметричные.

Ассиметричные ОС выполняются только на одном процессоре. Ресурсы остальных процессоров распределяются по прикладным программам. Симметричные ОС полностью децентрализированы и используют ресурсы всех процессоров для выполнения системных задач и прикладных программ.

По аппаратным платформам различают операционные системы для персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Здесь специфика аппаратных средств (конфигурации) определяют специфику операционных систем.

Существуют специальные операционные системы, которые могут переносится между ЭВМ различного класса. Такие системы называют мобильными. В них аппаратно-зависимые блоки четко локализованы. Поэтому при переносе системы переписываются только они.

По областям использования системы классифицируют на следующие:

- системы пакетной обработки;

- системы разделения времени;

- системы реального времени.

Критерием эффективности для систем пакетной обработки является пропускная возможность – объѐм решаемых задач в единицу времени. Такие системы работают следующим образом. В начале отведенного периода времени (например, рабочего дня) в системе формируется пакет заданий. Для каждого задания известны требования к системным ресурсам. Из пакета формируется набор одновременно выполняемых процессов. Как правило, ОС отбирает задания таким образом, чтобы сбалансировать работу всех устройств ЭВМ. Например, эффективным считается наличие задач с большим объемом вычислений и задач с интенсивным вводом и выводом данных. Таким образом, система из невыполненных задач выбирает ту, которая наиболее «выгодна» в сложившейся ситуации. Следовательно, пользователь не может интерактивно взаимодействовать с машиной, на которой установлена систем пакетной обработки. Процесс работы сводится к тому, что в начале периода пользователь предоставляет машине задачу и забирает результат в конце периода.

В системах разделения времени каждому пользователю предоставляется терминал и некоторая часть процессорного ресурса (квант). При этом пропускная способность машины снижается, но пользователь в это время не изолирован от процесса выполнения его задач. Критерием эффективности систем разделения времени является удобство и эффективность работы пользователя.

Критерием эффективности систем реального времени является реактивность, т.е. способность в заданный интервал времени отреагировать на некоторое событие. Примером такой системы является система управления экспериментальной установкой. В определенном интервале времени установка передает данные, которые система предварительно обрабатывает и записывает на диск. Если какой-то фрагмент данных не будет обработан в заданный промежуток времени, а новые данные начнут поступать в ЭВМ, то возникнет аварийная ситуация: потеря данных, контроля над установкой и т.д. Для этих систем мультипрограммная смесь представляет собой фиксированный набор заранее разработанных программ. Выбор программы на выполнение осуществляется исходя из текущего состояния управляемого объекта или в соответствии с расписанием плановых работ.

Существуют операционные системы, которые способны совмещать в себе системы разных типов. Например, система может выполнять пакетную обработку и осуществлять диалог с пользователем. В этом случае пакетная обработка осуществляется в так называемом фоновом режиме.

По методам проектирования ОС системы классифицируются по следующим базовым концепциям:

- способы построения ядра системы;

- объектно-ориентированный подход построения ОС;

- множественность прикладных сред;

- распределенная организация операционной системы.

По способам организации ядра операционные системы разделяются на системы с монолитным ядром и системы с микроядром.

Монолитное ядро представляет собой единую программу, работающую в привилегированном режиме. В данном случае не требуется переключения из привилегированного режима в пользовательский и наоборот при переходе с одной процедуры на другую.

Микроядро также работает в привилегированном режиме, но при этом выполняет минимум функций по управлению аппаратурой. Функции ОС более высокого уровня выполняют специализированные компоненты системы – службы (сервисы), работающие в пользовательском режиме. ОС с микроядром более медленные по сравнению с ОС, построенные на базе микроядра, за счет того, что в них осуществляется большое количество переходов из привилегированного режима в пользовательский и на оборот. Но такие системы более гибки - их можно наращивать, модифицировать, т.е. адаптировать для решения задач различного класса и уровня сложности.

Построение ОС на базе объектно-ориентированного подхода (ООП) дает возможность использовать все его достоинства внутри операционной системы: накопление работающих блоковmв виде стандартных объектов, возможность создания новых объектов на базе имеющихся с помощью механизма наследования.

Инкапсуляция обеспечивает хорошую защиту данных. ООП позволяет структуризировать системы, состоящей из набора хорошо определенных объектов.

Наличие множественности прикладных средств в рамках одной ОС позволяет выполнять приложения, разработанные для нескольких ОС. Многие современные операционные системы поддерживают одновременно прикладные среды MS-DOS, Windows, UNIX (POSIX), OS/2 или хотя бы некоторого подмножества из этого популярного набора. Такой подход обеспечивается на базе микроядра и соответствующих сервисов (серверов), реализующих прикладную среду для той или иной операционной системы.

Распределенная организация операционной системы позволяет упростить работу пользователей и программистов в сетевых средах. В распределенной ОС реализованы механизмы, которые дают возможность пользователю представлять и воспринимать сеть в виде традиционного однопроцессорного компьютера. Характерными признаками распределенной организации ОС являются: наличие единой справочной службы разделяемых ресурсов, единой службы времени. Для эффективного распределения программных процедур по машинам в таких ОС реализован механизм вызова удаленных процедур (RPC – Remote Procedure Call). Многонитевая обработка позволяет распараллеливать вычисления в рамках одной задачи и выполнять эту задачу сразу на нескольких компьютерах сети. Существуют другие распределенные службы.


1 | 2 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)