Лекция: Виды операционных систем и их базовые понятия

 

Развитие компьютеров привело к появлению огромного количества операционных систем. Самые сложные из них – это ОС для мэйнфреймов, которые ориентированы на обработку множества одновременных заданий, большинству из которых требуется огромное количество операций ввода-вывода. Такие системы обычно выполняют три вида операций: пакетную обработку, обработку транзакций (групповые операции, например, бронирование авиабилетов) и разделение времени. Примером операционной системы для мэйнфреймов является OS/390.

Уровнем ниже находятся серверные ОС, которые одновременно обслуживают множество пользователей и делят между ними программно-аппаратные ресурсы ЭВМ. Варианты серверных ОС с некоторыми специальными возможностями обслуживают многопроцессорные компьютерные системы. Система Windows 2000 является типичной серверной ОС.

Следующую категорию составляют ОС для персональных компьютеров. Их работа заключается в предоставлении удобного интерфейса для одного пользователя. Основные ОС в этой категории – Windows 98, Windows 2000, Linux.

Существует ещё несколько типов ОС, например, системы реального времени. Эти системы управляют процессами, подчинёнными жёстким временным требованиям, например, технологическим. Встроенные операционные системы используются в карманных компьютерах и в бытовой технике. Наконец, самые маленькие ОС работают в смарт-картах, управляя всего несколькими, а иногда всего одной операцией.

Базовыми понятиями операционных систем являются понятия процесса, памяти и файла. Процессом называют программу в момент её выполнения. С каждым процессом связано его адресное пространство, т. е. список адресов в памяти от некоторого минимума до некоторого максимума. Адресное пространство содержит саму программу, данные к ней и её стек. Вся информация о процессе хранится в таблице операционной системы. Эта таблица называется таблицей процессов и представляет собой связанный список структур, по одной на каждый существующий в данный момент процесс. Информация из таблицы процессов используется ОС для прерывания, остановки и повторного запуска какого-нибудь процесса.

Оперативная система управляет памятью ЭВМ. Если в памяти хранится несколько программ, то для того, чтобы они не мешали друг другу, необходим защитный механизм. Этот механизм управляется операционной системой. Кроме того ОС управляет адресным пространством процессов. Если адресное пространство какого-нибудь процесса окажется больше, чем ОЗУ компьютера, то ОС хранит часть адресов в оперативной памяти, а часть на диске и меняет их местами по мере необходимости. Эта функция – управление памятью процессов.

Вся информация хранится в файловой системе. Эта система виртуально поддерживается всеми ОС. При создании места для хранения файлов ОС использует понятие каталога, как способ объединения файлов в группы. Файлы и процессы сведены в иерархию в виде деревьев. Иерархия процессов обычно не очень глубока – два – три уровня, файловая же структура часто имеет пять и более уровней в глубину. Иерархия процессов живёт, как правило, несколько минут, иерархия каталогов может существовать годами.

 

еще рефераты
Еще работы по информатике