к оглавлению

Операционные системы вычислительных машин

Сетевые операционные системы

  1. Определение операционной системы
  2. Понятие сетевых операционных систем
  3. Управление процессами
  4. Управление памятью
  5. Средства аппаратной поддержки управления памятью и многозадачной среды в микропроцессорах Intel 80386, 80486 и Pentium
  6. Управление вводом-выводом
  7. Файловая система
  8. Управление распределенными ресурсами
  9. Вызов удаленных процедур (RPC)
  10. Синхронизация в распределенных системах
  11. Процессы и нити в распределенных системах
  12. Общие понятия о распределенных файловых системах
  13. Проблемы взаимодействия операционных систем в гетерогенных сетях
  14. Службы именования ресурсов и проблемы прозрачности доступа
  15. Современные концепции и технологии проектирования операционных систем
  16. Тенденции в структурном построении ОС
  17. Семейство операционных систем UNIX
  18. История и общая характеристика семейства операционных систем UNIX
  19. Концепции UNIX System V Release 4
  20. Коммерческие реализации UNIX
  21. Микроядро Mach
  22. Введение в Mach
  23. Управление процессами в Mach
  24. Управление памятью в Mach
  25. Коммуникации в ядре Mach
  26. Эмуляция BSD UNIX в Mach
  27. Сетевые продукты фирмы Novell.
    История и версии сетевой ОС NetWare
  28. Версии 4.0, 4.01 и 4.02
  29. Версия NetWare 4.1
  30. Концепции построения NetWare
  31. Основные направления развития NetWare
  32. Операционные системы рабочих станций фирмы Novell
  33. Сетевые системные утилиты
  34. Семейство сетевых ОС компании Microsoft
    Сетевые продукты Microsoft
  35. История Windows NT
  36. Версии Windows NT
  37. Концепции Windows NT
  38. Средства BackOffice
  39. Windows 95 и будущее семейства Windows
  40. Операционная система OS/2
  41. OS/2 Warp
  42. LAN Server 4.0
  43. Обзор сетевых операционных систем

Определение операционной системы

Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.

ОС как расширенная машина

Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т. п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надо анализировать. Даже если не входить в курс реальных проблем программирования ввода-вывода, ясно, что среди программистов нашлось бы не много желающих непосредственно заниматься программированием этих операций. При работе с диском программисту-пользователю достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов, каждый из которых имеет имя. Работа с файлом заключается в его открытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла. Вопросы подобные таким, как следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизма перемещения считывающих головок, не должны волновать пользователя. Программа, которая скрывает от программиста все реалии аппаратуры и предоставляет возможность простого, удобного просмотра указанных файлов, чтения или записи - это, конечно, операционная система. Точно также, как ОС ограждает программистов от аппаратуры дискового накопителя и предоставляет ему простой файловый интерфейс, операционная система берет на себя все малоприятные дела, связанные с обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а также другие низкоуровневые проблемы. В каждом случае та абстрактная, воображаемая машина, с которой, благодаря операционной системе, теперь может иметь дело пользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащая в основе этой абстрактной машины.

С этой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторой расширенной или виртуальной машины, которую легче программировать и с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальную машину.

ОС как система управления ресурсами

Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, управляющем всеми частями сложной системы. Современные вычислительные системы состоят из процессоров, памяти, таймеров, дисков, накопителей на магнитных лентах, сетевых коммуникационной аппаратуры, принтеров и других устройств. В соответствии со вторым подходом функцией ОС является распределение процессоров, памяти, устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управление ресурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач:

Для решения этих общих задач 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.

к оглавлению

Знаете ли Вы, что "гравитационное линзирование" якобы наблюдаемое вблизи далеких галактик (но не в масштабе звезд, где оно должно быть по формулам ОТО!), на самом деле является термическим линзированием, связанным с изменениями плотности эфира от нагрева мириадами звезд. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution