Многоаспектная классификация операционных систем

Многоаспектная классификация операционных систем

Таблица - Современные классификации операционных систем

Аспекты классификаций	Название классификации	Классы операционных систем
АППАРАТНЫЙ	Классификация по числу процессов, одновременно под управлением ОС	Однозадачные ОС
Многозадачные ОС
Классификация по количеству поддерживаемых процессоров	Однопроцессорные ОС
Многопроцессорные ОС
Классификация по разрядности процессора	Шестнадцатиразрядные ОС
Тридцатидвухразрядные ОС
Шестидесятичетырехразрядные ОС
Классификация по переносимости операционной системы	Одноплатформенные ОС
Многоплатформенные ОС
. СОЦИАЛЬНЫЙ	Классификация по актуальности использования	Устаревшие ОС
Современные ОС
Классификация по типу пользовательского интерфейса	Текстовые ОС
Графические ОС
Классификация по количеству работающих пользователей	Однопользовательские ОС
Многопользовательские ОС
Классификация по назначению	ОС для домашнего пользования
ОС рабочих станций
Классификация по популярности использования	ОС Microsoft
Альтернативные ОС
ФИНАНСОВЫЙ	Классификация по объему оплаты	Freeware
Shareware
Trial
Классификация по типу распространения	Открытые ОС
Проприетарные ОС
СЕТЕВОЙ	Классификация по возможности работы в сети	Сетевые ОС
ОС с поддержкой сети
Несетевые ОС
Классификация по функциональным особенностям работы в сети	Клиентские ОС
Серверные ОС
Универсальные ОС

 

Многозадачные операционные системы. Принцип разделения времени.

 

Пакетный мультипрограммный режим широко применяется в ЭВМ третьего и последующих поколений. ПМП является режимом классического мультипрограммирования, при котором в вычислительной системе находятся в обработке сразу несколько заданий. На входе в систему формируется набор пакетов заданий, которые оператор ЭВМ загружает в систему. После окончания ввода первого ПЗ операционная система начинает его обработку, не дожидаясь до ввода второго и последующих ПЗ. Задания, принадлежащие одному пакету, выполняются последовательно (т.е. в режиме П1П). Задания, принадлежащие разным пакетам, выполняются параллельно. Первым начинает выполняться первое задание первого пакета. По мере освобождения ресурсов ОС активизирует выполнение заданий из других пакетов в порядке их следования внутри ПЗ.

 

Пакетный мультипрограммный режим обеспечивает наивысшую пропускную способность вычислительной системы, что достигается при наличии в ЭВМ следующих аппаратных средств:

• автономно управляемые внешние устройства;
• развитая система прерывания программ;
• средства защиты памяти от взаимного влияния программ.

 

Основным недостатком режима ПМП является практически полное устранение пользователя из системы и, как следствие, отсутствие связи пользователя со своей задачей.

 

^ Режим разделения времени существенно отличается от классического мультипрограммирования, реализованного в ПМП, и является в настоящее время основным режимом функционирования операционных систем. Главное в режиме разделения времени - это предоставление каждой задаче (или пользователю, работающему в диалоге с машиной) ресурсов ЭВМ на некоторый ограниченный интервал времени (квант). По истечении кванта времени данная программа свертывается операционной системой, развертывается следующая по очереди программа (или подключается следующий терминал пользователя), которой предоставляются ресурсы ЭВМ, и т.д.

 

Операционные системы реального времени. Их особенности. Примеры.

Системы жёсткого и мягкого реального времени

Операционные системы реального времени иногда делят на два типа — системы жесткого реального времени и системы мягкого реального времени.

Операционная система, которая может обеспечить требуемое время выполнения задачи реального времени даже в худших случаях, называется операционной системой жёсткого реального времени.

Операционная система, которая может обеспечить требуемое время выполнения задачи реального времени в среднем, называется операционной системой мягкого реального времени.

Системы жёсткого реального времени не допускают задержек реакции системы, так как это может привести к:

• потере актуальности результатов
• большим финансовым потерям
• авариям и катастрофам

Если не выполняется обработка критических ситуаций либо она происходит недостаточно быстро, система жёсткого реального времени прерывает операцию и блокирует её, чтобы не пострадала надёжность и готовность остальной части системы. Примерами систем жёсткого реального времени могут быть — бортовые системы управления (на самолёте, космическом аппарате, корабле, и пр.), системы аварийной защиты, регистраторы аварийных событий.

Системы мягкого реального времени характеризуются возможностью задержки реакции, что может привести к увеличению стоимости результатов и снижению производительности системы в целом. Примером может служить работа компьютерной сети. Если система не успела обработать очередной принятый пакет, это приведет к остановке на передающей стороне и повторной посылке (в зависимости от протокола). Данные при этом не теряются, но производительность сети снижается.

 

Основное отличие систем жёсткого и мягкого реального времени можно охарактеризовать так: система жёсткого реального времени никогда не опоздает с реакцией на событие, система мягкого реального времени — не должна опаздывать с реакцией на событие.

Обозначим операционной системой реального времени такую систему, которая может быть использована для построения систем жёсткого реального времени. Это определение выражает отношение к ОСРВ как к объекту, содержащему необходимые инструменты, но также означает, что эти инструменты ещё необходимо правильно использовать.

 

Большинство программного обеспечения ориентировано на «мягкое» реальное время. Для подобных систем характерно:

гарантированное время реакции на внешние события (прерывания от оборудования);

жёсткая подсистема планирования процессов (высокоприоритетные задачи не должны вытесняться низкоприоритетными, за некоторыми исключениями);

повышенные требования к времени реакции на внешние события или реактивности (задержка вызова обработчика прерывания не более десятков микросекунд, задержка при переключении задач не более сотен микросекунд)

 

Классическим примером задачи, где требуется ОСРВ, является управление роботом, берущим деталь с ленты конвейера. Деталь движется, и робот имеет лишь маленький промежуток времени, когда он может её взять. Если он опоздает, то деталь уже не будет на нужном участке конвейера, и следовательно, работа не будет выполнена, несмотря на то, что робот находится в правильном месте. Если он подготовится раньше, то деталь ещё не успеет подъехать, и он заблокирует ей путь.

Отличительные черты ОСРВ

Таблица сравнения ОСРВ и обычных операционных систем:

	ОС реального времени	ОС общего назначения
Основная задача	Успеть среагировать на события, происходящие на оборудовании	Оптимально распределить ресурсы компьютера между пользователями и задачами
На что ориентирована	Обработка внешних событий	Обработка действий пользователя
Как позиционируется	Инструмент для создания конкретного аппаратно-программного комплекса реального времени	Воспринимается пользователем как набор приложений, готовых к использованию
Кому предназначена	Квалифицированный разработчик	Пользователь средней квалификации

 

Встраиваемые операционные системы. Их особенности. Примеры

Встраиваемая система - система специального назначения, в которой компьютер полностью инкапсулирован в основное устройство. В отличие от компьютера общего назначения (например, персонального компьютера), встраиваемая система предназначена для решения одной или нескольких заранее определенных задач в конкретной предметной области. Так как система создается для решения конкретных задач, оптимизацию можно проводить уже на этапе проектирования, уменьшая таким образом физические размеры системы и снижая ее стоимость. Производство встраиваемых систем может быть как серийным, так и штучным.

 

Наладонные компьютеры (PDA) также обычно относят к встраиваемым устройствам ввиду аппаратных особенностей, хотя они могут решать довольно широкий круг задач. Граница встраиваемых решений становится все более неопределенной по мере появления новых типов устройств.

 

Физически, к встраиваемым системам относится масса устройств - от MP3-плееров до больших стационарных систем, таких как "умные" светофоры или интеллектуальные датчики на электростанциях.

 

Встраиваемая операционная система - это операционная система для встраиваемых систем. При создании таких систем особое внимание уделяют компактности и эффективности работы, отказываясь от большинства функций, предоставляемых операционными системами для обычных компьютеров. Такие действия оправданны, поскольку встраиваемые устройства решают одну или несколько конкретных задач и большая часть функциональности обычных ОС им просто не понадобится. Существует несколько десятков встраиваемых операционных систем, наиболее известными из которых являются:

NetBSD,

Windows CE,

Windows XP Embedded,

Symbian OS.

 

Операционная система DOS, история ее развития, ее особенности.

  Работа пользователей с операционной системой DOS осуществляется с помощью…  

Операционная система Windows, история ее развития, ее особенности

По состоянию на декабрь 2012 года под управлением операционных систем семейства Windows по данным ресурса Netmarketshare (Net Applications) работает… Операционные системы Windows работают на платформах x86, x86-64, IA-64, ARM.… Графические интерфейсы и расширения для DOS

Операционная система UNIX, история ее развития, ее особенности

Первая система UNIX была разработана в 1969 году в подразделении Bell Labs компании AT&T. С тех пор было создано большое количество различных…   Некоторые отличительные признаки UNIX-систем включают в себя:

Операционная система RT-11, ее влияние на развитие операционных систем, особенности.

Особенности Многозадачность — Системы RT-11, за исключением TS-монитора, не поддерживали… Исходный код — RT-11 была написана на языке ассемблера. Интенсивное использование условной компиляции и…

Файловая система UNIX-подобных операционных систем — структура и особенности управления доступом.

Основные функции ядра Основные функции ядра UNIX (которое может быть монолитным или модульным)… планирование и переключение процессов;

Понятие DLL-hell. Причины возникновения. Причины отсутствия SO-hell в UNIX-подобных ОС.

  DLL (англ. Dynamic-link library) — понятие операционной системы Microsoft…  

Управление программным обеспечением в различных операционных системах. Задачи менеджера пакетов. Примеры.

 

В задачи управления программным обеспечением в компонентой системе входит в первую очередь поддержание целостности системы, т. е. синхронизация версий разного ПО (которое постоянно и независимо друг от друга развивается) в рамках системы; Кроме того, необходимо по возможности упростить и унифицировать задачи установку, удаления и обновления ПО для администратора системы, все компоненты которой происходят из разных источников. Данная лекция посвящена различным методам решения этих задач, сложившимся в мире UNIX-систем.

Задачи системы управления программным обеспечением

 

Если вопрос использования и конфигурирования программного обеспечения сильно зависит от конкретной программы (как правило, доступна документация для пользователей системы), то общие задачи администрирования (установка программы, её обновление, удаление) — наоборот, стремятся к унификации для облегчения работы системного администратора.

 

Вспомним хотя бы стандартную иерархию каталогов UNIX. Исполняемые файлы программ обычно располагаются в одних каталогах, библиотеки — в других, файлы с данными — в третьих. Это удобно при использовании и конфигурировании, но в процессе установки или удаления программы практически очень сложно производить это вручную. Т. е. необходимы специальные автоматизирующие средства, позволяющие администратору легко (желательно полуавтоматически) производить установки, обновление и удаление программ.

 

Другой важной функцией систем управления программным обеспечением является организация связи между разработчиками программы (или дистрибутива) и администратором — уведомление о выходе новых версий программ или критических обновлений, загрузка программ через Интернет, средства обратной связи.

Менеджеры пакетов

 

Установщики пакетов делают атомарными (одношаговыми) операции с отдельными пакетами: вместо копирования множества файлов и запуска нескольких сценариев пользователь вводит одну команду «установить/удалить пакет». Однако атомарная с точки зрения пользователя операция — добавление в систему одного нового компонента может состоять из нескольких (и даже многих) операций над пакетами. Мефодий уже столкнулся с подобным случаем, изучая на собственном опыте понятие «цепочка зависимостей». Здесь установщики пакетов никак не могут облегчить работу пользователя. Чтобы сделать процедуру установки, удаления и обновления компонента системы атомарной, были разработаны менеджеры пакетов. Менеджер пакетов — это программа, которая вычисляет весь комплекс операций над отдельными пакетами, который нужно произвести для установки/удаления нового компонента (пакета), и сама запускает установщик пакетов сколько нужно раз с нужными параметрами. Кроме того, менеджер пакетов хранит информацию не только о пакетах, уже установленных в системе, но и обо всех, которые доступны для установки с какого-либо носителя или по Сети (подробнее об этом в разделе Доставка).

 

менеджер пакетов

Программа, выполняющая установку, удаление или обновление любого пакета или группы пакетов, и автоматически выполняющая все необходимые для этого процедуры (доставку пакетов из удалённых репозиториев, вычисление зависимостей и установку требуемых по ним пакетов, удаление замещаемых пакетов и т. п.).

 

 

Наиболее известный и популярный менеджер пакетов называется APT (Advanced Package Tool). Первоначально он был разработан в рамках дистрибутива Debian и работал только с установщиком пакетов dpkg, впоследствии для других дистрибутивов была разработана версия, работающая с rpm. В дистрибутиве Мефодия также используется APT.

 

Принципы разбиения жестких дисков в UNIX-подобных операционных системах

зарезервируйте первый сектор цилиндра 0 для первичной загрузки и ipart table; зарезервируйте первые 29 секторов раздела системы UNIX для загрузки первой… зарезервируйте 30-ый сектор раздела системы UNIX для таблицы pdinfo и vtoc;

Операционная система Linux. История ее появления и развития. Дистрибутивы ОС Linux

  Возможно появление систем GNU/Linux является вполне естественным в эволюции… UNIX

Операционные системы семейства BSD. История их появления.

  В данный момент термин BSD чаще всего употребляется как синоним BSD-UNIX…  

Этапы загрузки UNIX-подобных операционных систем.

  Основные этапы загрузки:

Пользователи в UNIX-подобных операционных системах.