Если рассматривать ОС как некий механизм, управляющий всеми частями вычислительной машины, то одной из основных задач ОС является управление вычислительными ресурсами. К вычислительным ресурсам относят процессорное время, оперативную и постоянную память, мультимедиа-компоненты, телекоммуникационное и периферийное оборудование.
Управление ресурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач — планирование ресурса и отслеживание его состояния. Для решения задачи управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс. Так, например, алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени.
Второй основной задачей операционной системы является предоставление пользователю некоей абстрактной машины, с чьей помощью он может решать различные задачи. Под абстрактной машиной в данном случае понимается машина, которая состоит из стандартных блоков, каждый из которых управляется стандартным образом. К примеру, с точки зрения пользователя, современная вычислительная машина состоит из процессора, нескольких модулей оперативной памяти, дискового накопителя, аудио- и видеоадаптера, сетевой платы, блока питания и многих других устройств. На самом же деле каждое из перечисленных устройств, в зависимости от производителя, в рамках своей категории оборудования может функционировать по-разному, обладать различными функциональными возможностями и конструктивными особенностями. Поэтому, абстрагируя каждый класс оборудования и предоставляя унифицированный алгоритм управления этим классом оборудования, операционная система предоставляет конечному пользователю такую вычислительную машину, с которой можно работать, не задаваясь вопросами ее управления.
Исходя из такой постановки задач можно определить следующие функции операционной системы: эффективное управление вычислительными ресурсами для повышения эффективности работы вычислительной машины и обеспечение необходимого уровня прозрачности оборудования для пользователей.
Виды операционных систем
Наиболее распространенными из классификаций операционных систем являются следующие две — по функциональным возможностям и по областям применения.
По функциональным возможностям выделяют:
• однозадачные и многозадачные — многозадачные ОС делятся на ОС с вытесняющей и не вытесняющей многозадачностью. При вытесняющей многозадачности контроль за работой программ лежит на операционной системе, в противном же случае ход вычислений контролируется каждой программой самостоятельно;
• однопользовательские и многопользовательские;
• однопроцессорные и многопроцессорные — многопроцессорные ОС делятся на симметричные и асимметричные. Асимметричные многопроцессорные операционные системы отличаются от симметричных тем, что первая монополизирует для работы операционной системы один или более процессоров, в то время как вторая использует часть процессорного времени каждого процессора.
• однонитевые и многонитевые операционные системы.
По областям применения выделяют операционные системы мейнфреймов, кластеров, серверов, рабочих станций, карманных компьютеров, мобильные и встраиваемые операционные системы. В зависимости от области применения различаются и функциональные возможности каждого класса операционных систем.
Оставить комментарий