Среда времени выполнения.

Другим важным аспектом работы ОС является понятие среды времени выполнения. Это понятие включает в себя как процесс прохождения некоторого задания пользователя, так и работу самой ОС по обслуживанию пользователей. Причем наиболее важной частью является временной и функциональный механизм работы ОС.

Очевидно, что внутри любой ОС протекают разные программные процессы. Те из них которые занимаются исполнением средой своих функций называются функциями среды выполнения. Эти функции поддерживают: совместное использование аппаратных ресурсов множеством пользователей; механизм переключения процессора (процессоров) и механизм координации использования ресурсов конкурирующими программами пользователей. Для решения этих проблем существуют специальные программы, осуществляющие эти механизмы. Мы рассмотрим эти механизмы ниже, на примере конкретных ОС.

В настоящий момент необходимо отметить наличие в каждой ОС диспетчера программ (монитора), осуществляющего управление средой времени выполнения программ. Любая программа может вызвать другую, придать ей статус самостоятельной, определить для нее память и другие системные ресурсы и т.п. Поэтому внутри операционной среды принято оперировать не программами а некоторыми независимыми программными единицами называемыми процессами. Каждый процесс в ОС характеризуется выделенным ему определенным квантом времени на исполнение, ресурсами в виде отведенной ему памяти и возможностей доступа к другим ресурсам. Понятие процесса для современных ОС является ключевым, хотя в разных системах им предоставляются разные полномочия.

Кроме этого необходимо отметить, что в большинстве ОС может одновременно существовать несколько исполняющих систем, то есть в единицу времени могут выполняться программы написанные для разных операционных сред. Рассмотрим следующую схему:

Рисунок 1. Структура ОС в виде очереди диспетчера.

Очередь диспетчера состоит из программных блоков A,B,Cи других. В этой структуре одновременно существуют три операционных среды. ПрограммыD,Eи операционная система организуют сложную систему типаLIFO, иными словами организуют программный стек на вершине которого находится сама операционная система. Такой стек является равноправной структурой в гетерогенных сетевых ОС.

В настоящее время практически все операционные системы поддерживают работу в сети Данная работа освещает только ОС работающие на платформе INTEL. Это обусловлено во первых наиболее широким распространением данной архитектуры ЭВМ в России, а с другой тем, что все современные сетевые ОС поддерживают как правило и другие архитектурные платформы.

Существуют простейшие одно-ранговые сетевые ОС в которых каждая машина входит в сеть на равных основаниях с другой. При этом она может выделять некоторые свои ресурсы для использования другими машинами, а может и не выделять.

К таким ОС можно отнести Windows for Workgrups, Novell Lite, Windows 95, Lantastik и ряд других.

Характерной чертой для этих систем служит то, что они являются некоторой надстройкой на DOS. При этом как правило отсутствуют или слабо развиты процессы диспетчирования, защиты данных, разделения ресурсов и т.п..

Такие системы в настоящем пособии рассматриваться не будут в силу их неполноценности и не перспективности с точки зрения операционных систем вообще.

Рассмотрим теперь последовательно структуру и содержание наиболее популярных ОС в последнее время.