Sisteme de operare și tipuri
1. Principalele funcții ale sistemelor de operare
2. Structura modulară a sistemului de operare
3. Sistemul de operare general
4. Sisteme de operare pentru scopuri speciale
GUI-based sistem de operare 5.
6. Generarea sistemului de operare
1. Principalele funcții ale sistemelor de operare (OS)
Sistem de operare (OS) leagă aplicații hardware și software. Multe dintre proprietățile programe diferite sunt similare, iar sistemul de operare oferă, de obicei, acest serviciu partajat. De exemplu, practic toate programele citească și să scrie informații pe disc, sau afișate pe ecran. Cu toate că fiecare program este, în principiu, pot conține instrucțiuni de efectuarea acestor sarcini repetitive, utilizarea de mai practice în acest scop, sistemul de operare.
Sistemul de operare poate interacționa cu un programe de utilizator sau de aplicație hardware și. Se poate transfera, de asemenea, informații între hardware și software de aplicație.
programator de aplicare nu trebuie să vă faceți griji cu privire la scrierea unui cod special pentru a scrie date la întregul set de discuri care pot fi pe PC. Programatorul cere pur și simplu sistemul de operare pentru a scrie date pe disc, iar sistemul de operare a fost dependentă de echipamentul de informații. Sistemul de operare furnizat primește aplicații și scrie pe disc fizic.
Utilizarea sistemului de operare face ca software-ul mai general: programul poate rula pe orice computer pe care să ruleze sistemul de operare, astfel cum interacționează cu sistemul de operare, nu hardware-ul.
Sistemele de operare cel mai frecvent utilizate, cum ar fi DOS, Windows, UNIX, și oferă o interfață de utilizator: utilizatorul poate tip comenzi în linia de sistem. OS interpretează instrucțiunea folosind un program numit interpret de comandă logică sau procesor.
2. Structura modulară a sistemului de operare
Structura OS este modular.
Modulul software - program, considerat ca un întreg în magazin contextele în setul de date, traducere, asocierea cu alte module software care se încarcă în memorie pentru executarea sau de dezvoltare, ca parte a complexului de program.
În dezvoltarea de software, divizia sa în module are loc pe o bază funcțională, reducând astfel la minim numărul de conexiuni între module și, prin urmare, reduce complexitatea software-ului dezvoltat.
Luați în considerare o serie de sarcini de procesare pe un calculator.
Soluția la orice problemă pe un computer începe să scrie algoritmul său într-un limbaj de programare. Textul algoritmului se numește programul sursă sau modulul de sursă.
Prima etapă de procesare - radiodifuziune, adică traducerea modulului text sursă de orice limbaj de programare pe un anumit calculator instrucțiuni de calculator limbă. Broadcast prin intermediul unor programe speciale, complexe - traducători, care fac parte dintr-un set de sistem de prelucrare a programelor de sistem de operare.
Broadcaster este încărcat în computer de memorie principală (RAM), controlul este dat CPU, informația de intrare este difuzat de rezultatul modulului de sursă este textul programului în limbaj mașină pentru ea - un modul obiect.
sisteme software complexe constau din mai multe module, prin urmare, înainte de etapa a programului, este necesar să se unească toate modulele și să definească relațiile dintre ele.
Deci, programul poate fi executat, un singur modul de încărcare trebuie să fie plasat în memoria RAM de calculator. Această operație se numește faza de încărcare, un program care oferă de boot - încărcător sau un program de eșantionare.
3. Sistemul de operare general
Există trei tipuri de sisteme de operare (OS), de uz general: sprijinirea modul single-program și modul interactiv de comunicare, care furnizează sarcini de procesare lot în multiprogramming modul de funcționare a sistemului și de partajare a timpului.
2 sistem de operare general, oferind sarcini de procesare lot în modul utilizat în Forțele Armate ale productivitate medie și înaltă multiprogramming. RAM este un computer, în același timp, un număr de sistem și de utilizator sarcini, iar când unul dintre ei este procesat de către un procesor, schimburile necesare cu dispozitivul extern (RD) sunt efectuate pentru celălalt.
Eficacitatea utilizării de soare, în același timp, depinde în mare măsură de compoziția pachetului de sarcini care urmează să fie efectuate, deoarece pot exista situații în care toate problemele se află în starea de așteptare, iar procesorul este inactiv (într-un flux de sarcini de depanare, fiecare dintre care se caracterizează prin mai multe schimburi și puțin timp petrecut de fapt, contul). Eficacitatea operațiune de utilizator, astfel scăzută, deoarece nu are condiții de pachete de sarcini de procesare posibile pentru a interveni în executarea programului său.
Luați în considerare funcțiile de bază ale unui sistem de operare de uz general, oferind modul de procesare sarcină multiprogramming.
Sistemul de operare trebuie să efectueze planificarea rațională a prelucrării tuturor sarcinilor primite (set de măsuri pentru punerea în sarcini în calculator, să recunoască caracteristicile lor, plasarea de toate seturile de date de intrare pe un suport extern, organizarea cozilor de intrare și ieșire).
La implementarea unui set de activități desfășurate de către sistemul de operare imediat înainte de rezolvarea problemei, accentul principal este pe furnizarea de toate resursele necesare pentru a aborda problema Forțelor Armate (zona RAM de spațiu pe disc seturi de date necesare, etc.)
În cazul în care soluția dată problema nu este lipsa de resurse, sistemul de operare ar trebui să ia una dintre următoarele decizii:
selectați o parte din resursele din orice - sau orice altă activitate efectuată în acest moment și mai puțin prioritate;
așteptați până când unele dintre sarcinile vor fi finalizate și va elibera resursa solicitată;
pierde coada de sarcină, a cărei rândul său încă nu a atins, dar performanța care resursele sunt suficiente.
Capacitatea forțelor armate în timp de partajare este mai mică decât în prelucrarea sarcinilor în modul multiprogramming, deoarece OS costurile globale cauzate de trecerea frecventă a procesorului și principalele multe probleme de transport de RAM pe hard disk-ul și invers, adică swap. În multe sisteme de utilizator modul de partajare a timpului este combinat cu sarcini de procesare de lot în modul multiprogramming. În acest caz, memoria RAM este împărțit într-un calculator pentru zona de prelucrare a lotului și zona (sau mai multe zone, în funcție de capacitatea memoriei RAM) pentru efectuarea sarcinilor în timp de partajare. Această combinație vă permite să încărcați procesorul, chiar și în situațiile în care toți utilizatorii sunt de partajare a timpului se va opri îndeplinirea sarcinilor sale. Astfel de sisteme sunt folosite în rezolvarea problemelor științifice și inginerești. În acest caz, scopul principal al acestor sisteme de operare - oferind o mai mare eficiență în utilizarea tuturor resurselor de calcul ale forțelor armate și realizarea de confort maxim pentru utilizator. Cu toate acestea, utilizarea sistemelor de operare general în ceea ce privește un anumit utilizator este adesea redundanță evidentă a multor resurse de sistem. În astfel de cazuri, utilizarea sistemului de operare cu destinație specială.
4. Sisteme de operare pentru scopuri speciale
Astfel de sisteme includ sisteme de operare, concepute pentru a rezolva sarcina in timp real pentru organizarea rețelelor de calculatoare și. unii pe alții.
1. sistem de operare în timp real.
sisteme de operare în timp real diferă de sistemul de operare general în primul rând prin aceea că informațiile care intră în sistem trebuie să fie în mod necesar prelucrată în intervale de timp predeterminate (intervalele de timp nu trebuie să fie depășită). În plus față de procesarea cererilor poate ajunge uneori imprevizibile. Prin urmare, aceste sisteme de operare trebuie să ofere unele caracteristici suplimentare, cum ar fi o provocare constantă.
Când lucrați în timp real, este posibil să apară coadă pentru cererile de prelucrare, astfel încât sistemul de operare trebuie să organizeze o astfel de coadă și serviciul, în conformitate cu o disciplină dată.
La sarcini mari pe computer, este posibil să apară situații în care una sau mai multe sarcini nu pot fi puse în aplicare într-o anumită perioadă de timp. Prin urmare, sistemul de operare trebuie să fie capabil de a schimba în mod dinamic „problemele de urgență“ prioritare, după prima dintre care sunt stabilite priorități.
2. sistiemy de operare destinat pentru organizarea rețelelor de calculatoare
sistemul de operare într-o rețea de calculatoare se caracterizează prin anumite caracteristici. Cel mai important dintre ele este necesitatea de a organiza datele într-o rețea de calculatoare. Orice informație în cadrul rețelei de calculatoare este transmisă în porțiuni - de blocuri de date. Cerințele de bază pentru sistemul de operare pentru a transfera blocuri de date pot fi rezumate după cum urmează:
Sistemul de operare trebuie să monitorizeze trecerea unității de date pe întreaga perioadă a șederii sale în rețea;
hardware și software necesare pentru a preveni pierderea sau coruperea de blocuri de date în timp ce găsirea lor în rețeaua de calculatoare;
sistem de operare ar trebui să includă un mecanism pentru detectarea repetate, blocurile de date pierdute sau eronate într-o rețea de calculatoare.
GUI-based sistem de operare 5.
Sistemele de operare Windows.
Shell Windows include o multitudine de componente și oferă utilizatorilor de calificare varierea un mediu de lucru confortabil.
Timp de mulți ani de la introducerea sa, calculatoare personale (IBM - compatibil) a făcut fără „piei personalizate“ speciale, care lucrează în mod direct în cadrul sistemului de operare (MS-DOS, DR DOS, PC-DOS). Toate operațiunile de control de calculator au fost efectuate prin tastarea unor cuvinte - directive. Dezavantajul unei astfel de interfață alfanumerică a dat naștere la cererea și calculatorul în sine (poate nu pe deplin justificată).
Lucrul cu calculatorul personal nu diferă prea mult de activitatea, de exemplu, un mini-calculator: a fost necesar să fie familiarizați cu sistemul de operare.
Acum, de exemplu, Windows shell professes principii complet diferite ale interfeței cu utilizatorul cu un computer. Ideea de bază care stă la baza shell Windows - prezentarea naturală. Informațiile trebuie să fie prezentate într-o formă care asigură asimilarea mai eficientă a informațiilor umane. În ciuda simplității (chiar și trivial) a acestui principiu și punerea sa în aplicare în interfețele de programare a aplicațiilor de calculatoare personale, din diferite motive, a lăsat mult de dorit. Și punerea în aplicare a acesteia din Windows de asemenea, nu este fără dezavantaje. Dar acest shell este un pas important înainte în comparație cu interfața anterioară.
Windows este un mediu grafic. Ea nu are nevoie de directive de intrare utilizator de la tastatura sub formă de șiruri de text. Trebuie doar să te uiți cu atenție la ecran și alegeți din setul propus de operare dorit cu ajutorul mouse-ului. Cursorul mouse-ului ar trebui să fie poziționat pe directivele de meniu necesare, sau sunteți interesat în pictogramă sau o casetă de comutare (butonul). Obiectul selectat este intact click de mouse - și se efectuează operațiunea. Folosind același braț poate muta pictogramele și ferestrele de pe ecran, schimba dimensiunea lor, le deschide și închide - și toate acestea cu utilizarea minimă a tastaturii pentru a introduce orice fel de directive. În plus, pentru iubitorii de interfața tradițională DOS este implementată posibilitatea de a introduce acest nivel. La dezvoltarea GUI Windows nu este ultimul rol jucat și considerații ergonomice: să ia în considerare cerințele pentru culori și combinații de culori, fonturi, forme și dimensiuni de icoane și ferestre. Comparativ cu alte pachete arata si se simt shell Windows pot fi recunoscute ca „Spartan“ din cauza lipsei de volane și stilul de afaceri. Conceptul de „grafic - orientat“ include, de asemenea, pentru Windows se potrivesc imaginea de pe ecranul următor imaginea într-un suport de hârtie (imprimat). În acest sens, putem presupune că în shell Windows pus în aplicare principiul WYSIWYG (ceea ce vezi este ceea ce primești = Ce poți vedea, te), până în prezent fostul privilegiu al unui număr mic de programe.
6. Generarea sistemului de operare
sistem de operare generație - procesul de creare a unei anumite versiuni a sistemului de operare care ia cel mai bine în considerare nevoile utilizatorilor și posibile de configurare a calculatorului într-o anumită situație.
Sistemele de operare sunt livrate sub formă de mass-media de distribuție care conține modulele tuturor programelor de control și de prelucrare. În timpul generării format nucleul sistemului de operare - unele dintre unitățile de control utilizate cel mai frecvent, prezentă în mod continuu în memorie și seturile de date de sistem.
Procesul de generare a sistemului de operare se realizează cu ajutorul unui software special - operare generator de sistem. Apoi a abordat problema care dintre toate mijloacele posibile și componentele trebuie să fie incluse în sistemul de operare generat. În acest caz, se precizează care dintre modulele sistemului de operare sunt rezidente, atunci nu va fi întotdeauna prezent în memoria RAM, ca parte a kernel-ului și ce module - de tranzit, care este, va fi în mod constant pe hard disc și în memoria RAM va fi expus după cum este necesar.
Trebuie reamintit faptul că fiecare mișcare a modulelor sistemului de operare între hard disk și RAM-ul, precum și orice schimb, este relativ lent. Rezolvarea acestei probleme se bazează pe găsirea cel mai bun compromis între viteza și dimensiunea kernel-ul sistemului de operare, ca și în cazul în care toate modulele pentru a face rezident, performanța sistemului de operare va fi maxim, dar suma maximă de RAM va fi ocupat de nucleul sistemului de operare. În caz contrar, vom pierde în viteză, dar va economisi memorie.
Ca calculatoare sunt folosite în diferite configurații (capacitate diferită de RAM, numărul de dispozitive externe, și altele asemenea), este necesar atunci când generarea lista toate mijloacele tehnice pentru dispozitivele informatice complexe, periferice. Ca rezultat, se poate genera o variantă a sistemului de operare, ținând cont de funcționalitatea maximă și configurația sistemului special de calculator.