Реферат Курсовая Конспект
Общие сведения об операционных системах и средах. Назначение и основные функции - раздел Философия, Общие Сведения Об Операцион...
|
Общие сведения об операционных системах и средах. Назначение и основные функции
Ответ:
ОС - комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые с одной стороны выступают, как интерфейс между аппаратурой компа и пользователем, а с другой стороны предназначен для эффективного использования ресурсов ВС и организации надежных вычислений.
ОС позволяет: 1) Управление ресурсами (согласовывает работу всех аппаратных средств)
2) Управление процессами, т.е. выполнение программ, их взаимодействие с устройствами компа и с данными
3) Пользовательский интерфейс, т.е. выполнение команд пользователя
Основные функции ОС:
1) прием от пользователя или оператора систем заданий или команд (на соответствующем языке);
2) прием и исполнение программных запросов;
3) загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ;
4) обеспечение режима мультипрограммирования;
5) обеспечение работы систем управления файлами и данными;
6) обеспечении функций по организации и управлению всеми операциями ввода/вывода;
7) распределение памяти и организация виртуальной памяти;
8) планирование и диспетчеризация задач;
9) организация механизмов обмена между выполняющими программами данных и сообщений;
10) защита одной программы от влияния другой и обеспечение сохранности данных;
11) предоставление услуг на случай частичного сбоя;
12) обеспечение работы систем программирования.
13) аутентификация и авторизация пользователей
Вывод:
- Простейшая структуризация ОС состоит в разделении всех компонентов ОС на модули, выполняющие основные функции ОС (ядро), и модули, выполняющие вспомогательные функции ОС.
- При наличии аппаратной поддержки режимов с разными уровнями полномочий устойчивость ОС может быть повышена путем выполнения функций ядра в привилегированном режиме, а вспомогательных модулей ОС и приложений — в пользовательском.
- Ядро, являясь структурным элементом ОС, в свою очередь, может быть логически разложено на следующие слои (начиная с самого нижнего):
o машинно-зависимые компоненты ОС;
o базовые механизмы ядра;
o менеджеры ресурсов;
o интерфейс системных вызовов.
- В многослойной системе каждый слой обслуживает вышележащий слой, выполняя для него некоторый набор функций, которые образуют межслойный интерфейс.
- Любая ОС для решения своих задач взаимодействует с аппаратными средствами компьютера
- Микроядерные ОС удовлетворяют большинству требований: переносимостью, расширяемостью, надежностью и создавая хорошие предпосылки для поддержки распределенных приложений.
ОС как диспетчер ресурсов вычислительной системы. Основные виды ресурсов ОС.
Операционная система делает использование компьютера простым и удобным.
Операционная система позволяет эффективно использовать ресурсы компьютерной системы.
Операционная система должна быть организована так, чтобы она допускала эффективную разработку, тестирование и внедрение новых приложений и системных функций, причем это не должно мешать нормальному функционированию вычислительной системы.
К числу основных ресурсов современных вычислительных систем могут быть отнесены такие ресурсы, как процессоры, основная память, устройства ввода- вывода, информационные ресурсы( даные)и программные ресурсы.
Ресурсы распределяются между процессами. Для решения задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, особенности которых, в конечном счете, и определяют облик ОС.
Сервисы операционной системы
n Разработка программ
n Исполнение программ
n Доступ к устройствам ввода-вывода
n Контролируемый доступ к файлам
n Системный доступ
n Обнаружение и обработка ошибок
n Учет использования ресурсов
Понятие вычислительного процесса и ресурса в ОС.
Ответ:
Управление процессами и задачами в ОС.
Ответ:
Операционная система выполняет следующие основные функции, связанные с управлением процессами и задачами:
1.создание и удаление задач;
2.планирование процессов и диспетчеризация задач;
3.синхронизация задач, обеспечение их средствами коммуникации.
Процесс (задача) представляет собой базовое понятие большинства современных ОС и часто кратко определяется как программа в стадии выполнения. Программа — это статический объект, представляющий собой файл с кодами и данными. Процесс — это динамический объект, который возникает в операционной системе после того, как пользователь или сама операционная система решает «запустить программу на выполнение», то есть создать новую единицу вычислительной работы.
Например, ОС может создать процесс в ответ на команду пользователя run prg1.exe, где prg1.exe — это имя файла, в котором хранится код программы.
Во многих современных ОС для обозначения минимальной единицы работы ОС используют термин «нить», или «поток»,
Управление ресурсами вычислительной системы с целью наиболее эффективного их использования является назначением операционной системы. Например, мультипрограммная операционная система организует одновременное выполнение сразу нескольких процессов на одном компьютере, поочередно переключая процессор с одного процесса на другой, исключая простои процессора, вызываемые обращениями процессов к вводу-выводу. ОС также отслеживает и разрешает конфликты, возникающие при обращении нескольких процессов к одному и тому же устройству ввода-вывода или к одним и тем же данным.
Критерий эффективности, в соответствии с которым ОС организует управление ресурсами компьютера, может быть различным. Например, в одних системах важен такой критерий, как пропускная способность вычислительной системы, в других — время ее реакции. Соответственно выбранному критерию эффективности операционные системы по-разному организуют вычислительный процесс.
Управление ресурсами включает решение следующих общих, не зависящих от типа ресурса задач:
· планирование ресурса — то есть определение, какому процессу, когда и в каком количестве (если ресурс может выделяться частями) следует выделить данный ресурс;
· удовлетворение запросов на ресурсы;
· отслеживание состояния и учет использования ресурса — то есть поддержание оперативной информации о том, занят или свободен ресурс и какая доля ресурса уже распределена;
· разрешение конфликтов между процессами.
Создание задачи сопряжено с формированием соответствующей информационной структуры, а ее удаление — с расформированием. Создание и удаление задач осуществляется по соответствующим запросам от пользователей или от самих задач. Задача может породить новую задачу. При этом между задачами появляются «родственные» отношения. Порождающая задача называется «отцом», «родителем», а порожденная — «потомком». Отец может приостановить или удалить свою дочернюю задачу, тогда как потомок не может управлять отцом.
Процессор является одним из самых необходимых ресурсов для выполнения вычислений. Поэтому способы распределения времени центрального процессора между выполняющимися задачами сильно влияют и на скорость выполнения отдельных вычислений, и на общую эффективность вычислительной системы.
Основным подходом в организации того или иного метода управления процессами, обеспечивающего эффективную загрузку ресурсов или выполнение каких-либо иных целей, является организация очередей процессов и ресурсов. При распределении процессорного времени между задачами также используется механизм очередей.
Решение вопросов, связанных с тем, какой задаче следует предоставить процессорное время в данный момент, возлагается на специальный модуль операционный системы, чаще всего называемый диспетчером задач. Вопросы же подбора вычислительных процессов, которые не только можно, но и целесообразно решать параллельно, возлагаются на планировщик процессов.
N Файловая система (ФС) является важной частью любой операционной системы, которая отвечает за организацию хранения и доступа к информации на каких-либо носителях. Файловая система берет на себя организацию взаимодействия программ с файлами, расположенными на дисках. Для идентификации файлов используются имена.
файловая система" включает:
n совокупность всех файлов на диске.
n наборы структур данных, используемых для управления файлами.
n управление файлами, в частности: создание, уничтожение, чтение, запись, именование, поиск и другие операции над файлами.
n Современные операционные системы стремятся обеспечить пользователя возможностью работать одновременно с несколькими файловыми системами. В этом случае ФС рассматривается как часть подсистемы ввода-вывода. В большинстве операционных систем поддерживаются различные типы ФС.
n Файловая система представляет многоуровневую структуру, на верхнем уровне которой располагается так называемый переключатель файловых систем. Он обеспечивает интерфейс между приложением и конкретной файловой системой, к которой обращается приложение.
NTFS наиболее предпочтительная файловая система при работе с ОС Windows NT (Windows 2000 и XP также являются NT системами), поскольку она была специально разработана для данной системы. NTFS позволяет использовать имена файлов длиной до 255 символов, при этом она использует тот же алгоритм для генерации короткого имени, что и VFAT. NTFS обладает возможностью самостоятельного восстановления в случае сбоя ОС или оборудования, так что дисковый том остается доступным, а структура каталогов не нарушается.
n За свою почти 30 летнюю историю файловая система прошла путь от простой системы, взявшей на себя функции управления файлами, до системы, представляющей собой полноценную СУБД, обладающую встроенным механизмом протоколирования и восстановления данных.
Типы файлов
l Пользовательские файлы данных создаются пользователем.
l Системные файлы данных используются операционной системой для отслеживания паролей и регистрационных учетных записей пользователей, прав доступа к файлам и других данных.
l Выполняемые файлы содержат команды, которые сообщают компьютеру, что нужно делать. Каждый раз при передаче компьютеру команды на выполнение какого-то действия вы приказываете ему выполнить инструкции, содержащиеся в выполняемом файле.
Запуск процессов
l В Linux все работающие программы, приложения, утилиты и демоны (серверы) рассматриваются как процессы.
l Для их выполнения ядро Linux вызывает несколько демонов, которые берут на себя решение соответствующей задачи и всего, что с ней связано.
Выводы
· ОС — это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенный для повышения эффективности аппаратуры компьютера путем рационального управления его ресурсами, а также для обеспечения удобств пользователю путем предоставления ему расширенной виртуальной машины.
· К числу основных ресурсов, управление которыми осуществляет ОС, относятся процессоры, основная память, таймеры, наборы данных, диски, накопители на магнитных лентах, принтеры, сетевые устройства и некоторые другие. Ресурсы распределяются между процессами. Для решения задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, особенности которых в конечном счете и определяют облик ОС.
· Наиболее важными подсистемами ОС являются подсистемы управления процессами, памятью, файлами и внешними устройствами, а также подсистемы пользовательского интерфейса, защиты данных и администрирования.
· Прикладному программисту возможности ОС доступны в виде набора функций, составляющих интерфейс прикладного программирования (API).
· Термин «сетевая операционная система» используется в двух значениях: во-первых, как совокупность ОС всех компьютеров сети и, во-вторых, как ОС отдельного компьютера, способного работать в сети.
· К основным функциональным компонентам сетевой ОС относятся средства управления локальными ресурсами и сетевые средства. Последние, в свою очередь, можно разделить на три компонента: средства предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование — серверная часть ОС, средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам — клиентская часть ОС (редиректор) и транспортные средства ОС, которые совместно с коммуникационной системой обеспечивают передачу сообщений между компьютерами сети.
· Совокупность серверной и клиентской частей, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть, называется сетевой службой. Сетевая служба предоставляет пользователям сети набор услуг — сетевой сервис. Каждая служба связана с определенным типом сетевых ресурсов и/или определенным способом доступа к этим ресурсам. Наиболее важными для пользователей сетевых ОС являются файловая служба и служба печати. Сетевые службы могут быть либо глубоко встроены в ОС, либо объединены в виде некоторой оболочки, либо поставляться в виде отдельного продукта.
· В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, они могут выступать в трех разных ролях. Компьютер, занимающийся исключительно обслуживанием запросов других компьютеров, играет роль выделенного сервера сети. Компьютер, обращающийся с запросами к ресурсам другой машины, исполняет роль клиентского узла. Компьютер, совмещающий функции клиента и сервера, является одноранговым узлом.
· Одноранговые сети состоят только из одноранговых узлов. При этом все компьютеры в сети имеют потенциально равные возможности. Одноранговые ОС включают как серверные, так и клиентские компоненты сетевых служб. Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, по этой схеме организуется работа в небольших сетях, в которых количество компьютеров не превышает 10-20.
· В сетях с выделенными серверами используются специальные варианты сетевых ОС, оптимизированные для работы в роли либо серверов, либо клиентов. Для серверных ОС характерны поддержка мощных аппаратных платформ, в том числе мультипроцессорных, широкий набор сетевых служб, поддержка большого числа одновременно выполняемых процессов и сетевых соединений, наличие развитых средств защиты и средств централизованного администрирования сети. Клиентские ОС, в общем случае являясь более простыми, должны обеспечивать удобный пользовательский интерфейс и набор редиректоров, позволяющий получать доступ к разнообразным сетевым ресурсам.
· В число требований, предъявляемых сегодня к сетевым ОС, входят: функциональная полнота и эффективность управления ресурсами, модульность и расширяемость, переносимость и многоплатформенность, совместимость на уровне приложений и пользовательских интерфейсов, надежность и отказоустойчивость, безопасность и производительность.
Концепции распределенной обработки в сетевых ОС
Объединение компьютеров в сеть предоставляет возможность программам, работающим на отдельных компьютерах, оперативно взаимодействовать и сообща решать задачи пользователей.
Связь между некоторыми программами может быть настолько тесной, что их удобно рассматривать в качестве частей одного приложения, которое называют в этом случае распределенным, или сетевым.
Распределенные приложения обладают рядом потенциальных преимуществ по сравнению с локальными.
Среди этих преимуществ — более высокая производительность, отказоустойчивость, масштабируемость и приближение к пользователю.
Способ разделения приложений на части
Очевидно, что можно предложить различные схемы разделения приложений на части, причем для каждого конкретного приложения можно предложить свою схему. Существуют и типовые модели распределенных приложений. В следующей достаточно детальной модели предлагается разделить приложение на шесть функциональных частей:
· средства представления данных на экране, например средства графического пользовательского интерфейса;
· логика представления данных на экране описывает правила и возможные сценарии взаимодействия пользователя с приложением: выбор из системы меню, выбор элемента из списка и т. п.;
· прикладная логика — набор правил для принятия решений, вычислительные процедуры и операции;
· логика данных — операции с данными, хранящимися в некоторой базе, которые нужно выполнить для реализации прикладной логики;
· внутренние операции базы данных — действия СУБД, вызываемые в ответ на выполнение запросов логики данных, такие как поиск записи по определенным признакам;
· файловые операции ~ стандартные операции над файлами и файловой системой, которые обычно являются функциями операционной системы.
На основе этой модели можно построить несколько схем распределения частей приложения между компьютерами сети.
Обзор современных ОС.
Ответ:
Windows Vista
Windows Vista — последняя версия Microsoft Windows, линейки графических операционных систем, используемых на персональных компьютерах.
В линейке продуктов Windows NT новая система носит номер версии 6.0 (Windows 2000 — 5.0, Windows XP — 5.1, Windows Server 2003 — 5.2). Для обозначения «Windows Vista» иногда используют аббревиатуру «WinVI», которая объединяет название «Vista» и номер версии, записанный римскими цифрами.
Windows Vista, как и Windows XP, исключительно клиентская система. Серверный вариант выйдет предположительно в июне-июле 2007 года и будет называться Windows Server 2007.
30 ноября 2006 года Microsoft официально выпустила Windows Vista и Office 2007 для корпоративных клиентов. 30 января 2007 года начались продажи системы для обычных пользователей.[1]
BeOS
BeOS — операционная система, разработанная Be Inc. как мультимедийная система нового поколения. К достоинствам системы следует отнести многопоточность, микроядерность, поддержку многопроцессорных архитектур, 64-битную журналируемую файловую систему, крайне удобный и простой пользовательский интерфейс.
– Конец работы –
Используемые теги: общие, сведения, операционных, системах, средах, назначение, основные, Функции0.104
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Общие сведения об операционных системах и средах. Назначение и основные функции
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов