7. Классифицируйте операционные системы.

ОС управляет всеми устройствами компьютерной системы и обеспечивает пользователя удобным интерфейсом для работы с аппаратурой. Основные функции (назначение) ОС: 1. предоставлять пользователю некую расширенную виртуальную машину, с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой реального компьютера или реальной сети; 2. управлять ресурсами вычислительной системы.

Функции ОС автономного компьютера обычно группируются в соответствии с типами локальных ресурсов, которыми управляет ОС. Такие группы называют подсистемами. Подсистема управления процессами, памятью, файлами, внешними устройствами, подсистема пользовательского интерфейса, защиты данных и администрирования.

Классификация ОС. По режиму обработки задач различают ОС, обеспечивающие однопрограммный (выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины) или мультипрограммный (управляют разделением совместно используемых ресурсов) режим работы.

По числу одновременно работающих пользователей : однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние OS/2); многопользовательские (UNIX, Windows NT). Реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов: невытесняющая многозадачность (NetWare,); (активный процесс), вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX)(ОС).

По способу организации вычислительного процесса: Асимметричная ОС (выполняется только на одном из процессоров системы), Симметричная ОС (использует все процессоры). Особенности аппаратных платформ: ПК, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ.

1) системы пакетной обработки (OC EC) - служат для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов,  недостаток – изоляция пользователя-программиста от процесса выполнения его задач.

2) системы разделения времени (UNIX, VMS) - каждой задаче выделяется только квант процессорного времени, ни одна задача не занимает процессор надолго, и время ответа оказывается приемлемым.

3) системы реального времени (QNX, RT/11) - для управления различными техническими объектами. Сущ. предельно допустимое время, в течение которого д.б. выполнена та или иная программа.

Принципы построения ОС. 1. Принцип модульности. Модуль – функционально законченный элемент системы, выполненный в соответствии с принятыми межмодульными интерфейсами. 2. Принцип функциональной избирательности. В ОС выделяют некоторую часть важных модулей, которые должны постоянно находиться в ОП для более эффективной организации вычислительного процесса. Эту часть ОС называют ядром. 3. Принцип генерируемости. Способ, который позволял бы настраивать эту системную супервизорную часть исходя из конкретной конфигурации конкретного вычислительного комплекса и круга решаемых задач. 4. Принцип функциональной избыточности. Учитывает возможность проведения одной и той же работы различными средствами. 5. Принцип виртуализации. 6. Принцип независимости программ от внешних устройств. 7. Принцип совместимости. Одним из аспектов совместимости является особенность ОС выполнять программы, написанные для других ОС или для более ранних версий данной ОС, а также для другой аппаратной платформы. 8. Принцип открытой и наращиваемой ОС. 9. Принцип мобильности (переносимости). ОС относительно легко должна переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы одного типа на аппаратную платформу другого типа. 10. Принцип обеспечения безопасности вычислений. Обеспечение безопасности обязательно для любой многопользовательской системы.

Способы построения ядра ОС – монолитные - (Windows, Linux – можем сами собрать ядро, включив в него модули и драйверы, кот. считаем целесообразным включить); микроядерные (QNX) - на базе микроядра, работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только мин. функций по управлению аппаратурой.

Архитектура ОС. Под архитектурой ОС обычно понимают структурную организацию ОС на основе программных модулей. Наиболее общим подходом к структуризации ОС является подразделение модулей две группы: модули, выполняющие основные функции ОС – ядро ОС (управление процессами, памятью, устройствами ввода-вывода); и вспомогательные модули.

Сетевые ОС. Рассматривается как набор ОС отдельных компьютеров, составляющих сеть, причем на разных компьютерах сети могут выполняться одинаковые или разные ОС.