Все многообразие существующих (и ныне не использую¬щихся) ОС можно классифицировать по множеству различных при¬знаков. Остановимся на основных классификационных признаках.
- По назначению ОС делятся на универсальные и специализированные. Специализированные ОС, как правило, работают с фиксированным набором программ (функцио¬нальных задач). Применение таких систем обусловлено не¬возможностью использования универсальной ОС по сообра¬жениям эффективности, надежности, защищенности и т.п., а также вследствие специфики решаемых задач.
Универсальные ОС рассчитаны на решение любых задач пользователей, но, как правило, форма эксплуатации вычис¬лительной системы может предъявлять особые требования к ОС, т.е. к элементам ее специализации. - По способу загрузки можно выделить загружаемые ОС (боль¬шинство) и системы, постоянно находящиеся в памяти вы¬числительной системы. Последние, как правило, специализи¬рованные и используются для управления работой специали¬зированных устройств (например, в БЦВМ баллистической ракеты или спутника, научных приборах, автоматических устройствах различного назначения и др.).
- По особенностям алгоритмов управления ресурсами. Глав¬ным ресурсом системы является процессор, поэтому дадим классификацию по алгоритмам управления процессором, хотя можно, конечно, классифицировать ОС по алгоритмам управления памятью, устройствами ввода-вывода и.т.д.
• Поддержка многозадачности (многопрограммности). По числу одновременно выполняемых задач ОС де¬лятся на 2 класса: однопрограммные (однозадачные) – например, MS-DOS, MSX, и многопрограммные (мно¬гозадачные) – например, ОС ЕС ЭВМ, OS/360, OS/2, UNIX, Windows разных версий.
Однопрограммные ОС предоставляют пользователю виртуальную машину, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Они также имеют средства управления файлами, пери¬ферийными устройствами и средства общения с поль¬зователем. Многозадачные ОС, кроме того, управляют разделением совместно используемых ресурсов (про¬цессор, память, файлы и т.д.), это позволяет значи¬тельно повысить эффективность вычислительной си-стемы.
• Поддержка многопользовательского режима. По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся: на однопользовательские (MS-DOS, Windows 3х, ран¬ние версии OS/2) и многопользовательские (UNIX, Windows NT/2000/2003/XP/Vista).
Главное отличие многопользовательских систем от од¬нопользовательских – наличие средств защиты инфор¬мации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что может быть однопользовательская мультипрограммная система.
• Виды многопрограммной работы. Специфику ОС во многом определяет способ распределения времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или потоками). По этому при¬знаку можно выделить 2 группы алгоритмов: не вытес¬няющая многопрограммность (Windows3.x, NetWare) и вытесняющая многопрограммность (Windows 2000/2003/XP, OS/2, Unix).
В первом случае активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам не отдает управление операционной системе. Во втором случае решение о переключении процессов принимает операционная система. Возможен и такой режим многопрограммности, когда ОС разде¬ляет процессорное время между отдельными ветвями (потоками, волокнами) одного процесса.
• Многопроцессорная обработка. Важное свойство ОС – отсутствие или наличие средств поддержки многопро¬цессорной обработки. По этому признаку можно выде¬лить ОС без поддержки мультипроцессирования (Windows 3.x, Windows 95) и с поддержкой мультипро¬цессирования (Solaris, OS/2, UNIX, Windows NT/2000/2003/XP).
Многопроцессорные ОС классифицируются по способу организации вычислительного процесса на асиммет¬ричные ОС (выполняются на одном процессоре, рас¬пределяя прикладные задачи по остальным процессо¬рам) и симметричные ОС (децентрализованная си¬стема). - По области использования и форме эксплуатации. Обычно здесь выделяют три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эффективности:
• системы пакетной обработки (OS/360, OC EC);
• системы разделения времени (UNIX, VMS);
• системы реального времени (QNX, RT/11).
Первые предназначались для решения задач в основном вы¬числительного характера, не требующих быстрого получения результатов. Критерий создания таких ОС – максимальная пропуская способность при хорошей загрузке всех ресурсов компьютера. В таких системах пользователь отстранен от компьютера.
Системы разделения времени обеспечивают удобство и эф¬фективность работы пользователя, который имеет терминал и может вести диалог со своей программой.
Системы реального времени предназначены для управления техническими объектами (станок, спутник, технологический процесс, например доменный и т.п.), где существует предель¬ное время на выполнение программ, управляющих объектом. - По аппаратной платформе (типу вычислительной техники), для которой они предназначаются, операционные системы делят на следующие группы.
• Операционные системы для смарт-карт. Некоторые из них могут управлять только одной операцией, напри¬мер, электронным платежом. Некоторые смарт-карты являются JAVA-ориентированным и содержат интер¬претатор виртуальной машины JAVA. Апплеты JAVA загружаются на карту и выполняются JVM-интерпрета¬тором. Некоторые из таких карт могут одновременно управлять несколькими апплетами JAVA, что приводит к многозадачности и необходимости планирования.
• Встроенные операционные системы. Управляют карманными компьютерами (lialm OS, Windows CE – Consumer Electronics – бытовая техника), мобильными телефонами, телевизорами, микроволновыми печами и т.п.
• Операционные системы для персональных компьюте¬ров, например, Windows 9.x, Windows ХР, Linux, Mac OSX и др.
• Операционные системы мини-ЭВМ, например, RT-11 для PDP-11 – OC реального времени, RSX-11 M для PDP-11 – ОС разделения времени, UNIX для PDP-7.
• Операционные системы мэйнфреймов (больших ма¬шин), например, OS/390, происходящая от OS/360 (IBM). Обычно ОС мэйнфреймов предполагает одно-временно три вида обслуживания: пакетную обработку, обработку транзакций (например, работа с БД, брони¬рование авиабилетов, процесс работы в банках) и раз¬деление времени.
• Серверные операционные системы, например, UNIX, Windows 2000, Linux. Область применения – ЛВС, ре¬гиональные сети, Intranet, Internet.
• Кластерные операционные системы. Кластер – слабо связанная совокупность нескольких вычислительных систем, работающих совместно для выполнения общих приложений и представляющихся пользователю единой системной, например, Windows 2000 Cluster Server, Windows 2008 Server, Sun Cluster (базовая ОС – Solaris).
Оставить комментарий