Domov › Tarify › Operační systém Windows je multitasking. Klasifikace operačních systémů. OS v reálném čase

Operační systém Windows je multitasking. Klasifikace operačních systémů. OS v reálném čase

Celá řada existujících (a v současnosti nepoužívaných) operačních systémů může být klasifikována podle mnoha různých kritérií. Zastavme se u základních klasifikačních kritérií.

1. Operační systémy se podle účelu dělí na univerzální a specializované. Specializované operační systémy zpravidla pracují s pevnou sadou programů (funkční úlohy). Použití takových systémů je způsobeno nemožností použití univerzálního OS z důvodů účinnosti, spolehlivosti, bezpečnosti atd., jakož i kvůli specifikům řešených úloh.

Univerzální OS jsou navrženy tak, aby řešily jakékoli uživatelské problémy, ale forma provozu počítačového systému může zpravidla klást zvláštní požadavky na OS, ᴛ.ᴇ. k prvkům její specializace.

2. Podle způsobu načítání můžete rozlišit bootovatelný OS(většina) a systémy, které jsou umístěny v paměti výpočetní systém. Ty jsou zpravidla specializované a používají se k řízení provozu specializovaných zařízení (například v digitálním počítači balistické střely nebo satelitu, vědeckých přístrojích, automatických zařízeních pro různé účely atd.).

3. Podle funkcí algoritmy řízení zdrojů. Hlavním zdrojem systému je procesor, v tomto ohledu jej budeme klasifikovat podle algoritmů řízení procesoru, i když je samozřejmě možné klasifikovat OS podle algoritmů pro správu paměti, vstupně/výstupních zařízení atd.

Podporuje multitasking (multi-programování). Podle počtu současně prováděných úloh se OS dělí do 2 tříd: jednoprogramové (jednoúlohové) - například MS-DOS, MSX a víceprogramové (multiúlohové) - například ES Computer OS , OS/360, OS/2, UNIX, Windows různých verzí.

ü Jednoprogramové operační systémy poskytují uživateli virtuální stroj, díky čemuž je proces interakce uživatele s počítačem jednodušší a pohodlnější. Mají také nástroje pro správu souborů, periferních zařízení a prostředků pro komunikaci s uživatelem.

ü Operační systémy multitasking také zvládají dělení sdílených zdrojů (procesor, paměť, soubory atd.), což může výrazně zvýšit efektivitu výpočetního systému.

Podpora režimu pro více uživatelů. Podle počtu souběžných uživatelů se operační systémy dělí na jednouživatelské (MS-DOS, Windows 3x, starší verze OS/2) a víceuživatelské (UNIX, Windows NT/2000/2003/XP/Vista).

Hlavním rozdílem mezi systémy pro více uživatelů a systémy pro jednoho uživatele je dostupnost prostředků k ochraně informací každého uživatele před neoprávněným přístupem jiných uživatelů. Je třeba poznamenat, že musí existovat systém s více programy pro jednoho uživatele.

Typy víceprogramové práce. Specifika operačního systému jsou do značné míry určována způsobem distribuce času mezi několik současně existujících procesů (nebo vláken) v systému. Na základě této vlastnosti lze rozlišit dvě skupiny algoritmů: nepreemptivní multiprogramování (Windows3.x, NetWare) a preemptivní multiprogramování (Windows 2000/2003/XP, OS/2, Unix).

V prvním případě běží aktivní proces, dokud nepřenechá řízení operačnímu systému. V druhém případě o přepnutí procesů rozhoduje operační systém. Možný je také režim multiprogramování, kdy OS rozdělí procesorový čas mezi samostatné větve (vlákna, vlákna) jednoho procesu.

Multiprocessing. Důležitou vlastností OS je absence či přítomnost podpory multiprocessingu. Na základě této vlastnosti můžeme rozlišit OS bez podpory multiprocessingu (Windows 3.x, Windows 95) a s podporou multiprocessingu (Solaris, OS/2, UNIX, Windows NT/2000/2003/XP).

Víceprocesorové operační systémy se dělí podle způsobu organizace výpočetního procesu na asymetrické operační systémy (provozované na jednom procesoru, rozdělující aplikační úlohy mezi další procesory) a symetrické operační systémy (decentralizovaný systém).

4. Podle oblasti použití a formy provozu. Typicky se zde rozlišují tři typy podle výkonnostních kritérií použitých při jejich vývoji:

Systémy dávkového zpracování (OS/360, OC EC);

Systémy sdílení času (UNIX, VMS);

Systémy reálného času (QNX, RT/11).

První byly určeny pro řešení problémů převážně výpočetního charakteru, které nevyžadovaly rychlé výsledky. Kritériem pro vytvoření takového OS je maximální propustnost s dobrým zatížením všech počítačových zdrojů. V takových systémech je uživatel odstraněn z počítače.

Systémy sdílení času poskytují pohodlí a efektivitu pro uživatele, který má terminál a může vést dialog se svým programem.

Systémy reálného času jsou určeny pro řízení technických objektů (obráběcí stroj, satelit, technologický proces, např. vysoká pec atd.), kde je časový limit pro provádění programů, které objekt ovládají.

5. Na základě hardwarové platformy (typu výpočetní techniky), pro kterou jsou určeny, se operační systémy dělí do následujících skupin.

Operační systémy pro čipové karty. Některé z nich mohou spravovat pouze jednu transakci, například elektronickou platbu. Některé čipové karty jsou orientované na JAVA a obsahují interpret virtuálního stroje JAVA. JAVA applety jsou načteny na kartu a spuštěny JVM interpretem. Některé z těchto karet mohou spravovat více JAVA apletů současně, což vede k tomu, že multitasking a plánování jsou extrémně důležité.

Vestavěné operační systémy. Ovládají kapesní počítače (lialm OS, Windows CE - Consumer Electronics - domácí spotřebiče), mobilní telefony, televize, mikrovlnné trouby atd.

Operační systémy pro osobní počítače, například Windows 9.x, Windows XP, Linux, Mac OSX atd.

Operační systémy pro minipočítače, například RT-11 pro PDP-11 - OS v reálném čase, RSX-11 M pro PDP-11 - OS sdílení času, UNIX pro PDP-7.

Operační systémy sálových počítačů (velký počítač), například OS/390, odvozené od OS/360 (IBM). Mainframe OS obvykle zahrnuje tři typy služeb současně: dávkové zpracování, zpracování transakcí (například práce s databází, rezervace letenek, práce v bankách) a sdílení času.

Serverové operační systémy, například UNIX, Windows 2000, Linux. Rozsah použití: LAN, regionální sítě, Intranet, Internet.

Clusterové operační systémy. Cluster je volně propojená kolekce několika počítačových systémů, které spolupracují na spouštění společných aplikací a uživateli se jeví jako jeden systémový systém, například Windows 2000 Cluster Server, Windows 2008 Server, Sun Cluster (základní OS - Solaris).

Klasifikace operačních systémů - koncepce a typy. Klasifikace a vlastnosti kategorie "Klasifikace operačních systémů" 2017, 2018.

Vyplnil: student skupiny 105

Kurylenko V.A.

Učitel: Shishin I.O.

Petrohrad

Zavedení

Závěr

Seznam použité literatury

Zavedení

Operační systém (zkráceně OS) je soubor řídících a zpracovatelských programů, které na jedné straně fungují jako rozhraní mezi zařízeními počítačového systému a aplikačními programy a na druhé straně jsou určeny pro správu zařízení, řízení výpočetních procesů. a efektivně distribuovat výpočetní zdroje mezi počítači a organizovat spolehlivé výpočty.

OS se skládá ze 3 skupin komponent:

systémové knihovny

shell s nástroji

Při určování složení OS je důležité kritérium provozní integrity (uzavřenosti): systém musí umožňovat plné využití (včetně modifikace) svých komponent. Kompletní OS tedy obsahuje i sadu nástrojů (od textových editorů po kompilátory, debuggery a linkery).

Funkce operačního systému (hlavní):

2. Standardizovaný přístup k periferním zařízením;

3. Správa paměti RAM;

4. Řízení přístupu k údajům na energeticky nezávislých médiích;

5. Uživatelské rozhraní;

6. Síťové operace

7. Paralelní nebo pseudoparalelní provádění úkolů (multitasking)

8. Interakce mezi procesy: výměna dat, vzájemná synchronizace

9. Diferenciace přístupových práv a víceuživatelský způsob provozu (autorizace, autentizace)

Základní klasifikace operačních systémů

Operační systémy se mohou lišit v implementačních vlastnostech interních algoritmů pro správu hlavních počítačových zdrojů (procesory, zařízení, paměť), vlastnostech použitých metod návrhu, typech hardwarových platforem, oblastech použití a mnoha dalších vlastnostech.

Existuje několik klasifikací operačních systémů, které zdůrazňují určitá kritéria, která odrážejí různé základní charakteristiky systémů, pojďme se podívat na ty nejběžnější:

Podle účelu

1. Univerzální systémy.

Zahrnuje operační systém určený k řešení široké škály úloh, včetně spouštění různých aplikací, vývoje a ladění programů, práce se sítí a multimédii.

2. Systémy reálného času.

Navrženo pro práci ve smyčce řízení objektu.

3. Další specializované systémy.

Jedná se o různé operační systémy, zaměřené především na efektivní řešení určité třídy, s větším či menším poškozením jiných úkolů

Podle povahy uživatelské interakce

1. Dávkové OS, které zpracovávají předem připravené úlohy

2. Konverzační operační systémy, které interaktivně provádějí uživatelské úkoly

3. OS GUI

4. Vestavěné operační systémy, které neinteragují s uživatelem

Podle počtu souběžných úkolů

1. Jednoúlohový OS.

V takových systémech nemůže v daném okamžiku existovat více než jeden uživatelský proces. Současně však mohou běžet systémové procesy

2. Multitasking OS.

Poskytují paralelní provádění některých uživatelských procesů. Implementace multitaskingu vyžaduje značnou komplikaci algoritmů a datových struktur používaných v systému.

Podle počtu současných uživatelů

1. OS pro jednoho uživatele.

Vyznačují se plným uživatelským přístupem ke zdrojům. Takové systémy jsou přijatelné hlavně na izolovaných počítačích.

2. Víceuživatelský operační systém.

Jejich důležitou součástí je prostředek ochrany dat a procesů každého uživatele, založený na koncepci vlastníka zdroje a na přesném označení přístupových práv udělených každému uživateli systému.

Podle hardwarového základu

1. Jednoprocesorový OS.

2. Víceprocesorový OS.

Mezi úkoly takového systému patří efektivní rozdělení prováděných úkolů mezi zpracovatele a organizace koordinovaného provozu všech zpracovatelů.

3. Síťový OS.

Zahrnují možnost přístupu k dalším počítačům v lokální síti, práci se souborovými a dalšími servery.

4. Distribuované operační systémy.

Distribuovaný systém využívající místní síťové zdroje je představuje uživateli jako jeden systém, který není rozdělen na samostatné stroje.

Způsobem stavby

1. Mikrojádra

2. Monolitický

Klasifikace operačních systémů podle rodin

Operační systémy rodiny OS/2

OS/2 je rodina multitaskingových operačních systémů s grafickým rozhraním, existují verze pro víceprocesorové stroje. OS/2 byl vytvořen pro vlastní potřeby společnosti a IMB. OS/2 byl použit IMB jako základ pro řadu softwarových řešení, jako jsou olympijské systémy komentářů a bankovní software. Neexistuje na to prakticky žádný software.

Až donedávna byla podpora OS/2 prováděna vydáváním verzí OS/2 bez jakýchkoli zásadních změn nebo vylepšení.

Historicky se vyvinula situace, že v současnosti tento OS není na softwarovém trhu příliš rozšířen. Existuje několik verzí OS/2 WarpServer, což jsou operační systémy pro servery.

V rámci projektu Core/2 existují dva aktuální směry vývoje OS/2:

· OS/4 - vytvoření moderního jádra pomocí reverzního inženýrství a kompletního přepsání kódu na základě existujících jader.

· osFree – vytvoření celého operačního systému od nuly na základě moderních mikrokernelových technologií a aktivního využívání vývoje OpenSource.

Operační systémy rodiny UNIX

První UNIXový systém byl vyvinut v roce 1969 divizí Bell Labs společnosti AT&T. Od té doby bylo vytvořeno velké množství různých UNIXových systémů. Všechny operační systémy patřící do této rodiny jsou multitaskingové, víceuživatelské, s grafickým rozhraním a poskytují dostatečnou spolehlivost a ochranu dat. Tyto operační systémy jsou instalovány na různých hardwarových platformách (jak na PC, tak na velkých strojích, jako jsou sálové počítače a superpočítače).

Některé charakteristické rysy systémů UNIX zahrnují:

· použití jednoduchých textových souborů pro konfiguraci a správu systému;

· široké použití nástrojů spouštěných na příkazovém řádku;

· interakce s uživatelem prostřednictvím virtuálního zařízení – terminálu;

· použití kanálů z několika programů, z nichž každý plní jeden úkol;

· poskytování fyzických a virtuálních zařízení a některých prostředků meziprocesorové komunikace jako souborů.

Myšlenky, které jsou základem UNIXu, měly obrovský dopad na vývoj počítačových operačních systémů. V současné době jsou systémy UNIX uznávány jako jeden z historicky nejdůležitějších operačních systémů.

Kombinovaný podíl různých UNIXových systémů zaujímá významný podíl na trhu serverového softwaru. Vzhledem k velké spolehlivosti systému UNIX je široce používán pro organizaci práce globální internetové sítě.

Operační systémy rodiny Linux

Linux je jednou z běžných verzí UNIXu. Dokáže organizovat práci pracovních stanic i serverů. Podporuje technologii Plug & Play (standard hardwarové a softwarové architektury, která umožňuje rozpoznání zařízení).

Linux je multitaskingový a víceuživatelský operační systém pro podnikání, vzdělávání a osobní programování. Jako všechny systémy UNIX je i tento síťově orientovaný.

Za jednu z výhod Linuxu lze považovat jeho vysokou rychlost. Tento OS může běžet na počítačích, které nejsou příliš výkonné. Druhou výhodou je, že jej lze použít pro různé typy serverů a stolních počítačů.

Na rozdíl od většiny ostatních operačních systémů nemá Linux jediný „oficiální“ balíček. Místo toho Linux přichází ve velkém množství takzvaných distribucí, které kombinují linuxové jádro s GNU utilitami a dalšími aplikacemi (jako je X.org), aby z něj udělaly kompletní operační prostředí bohaté na funkce.

Operační systémy rodiny Windows

rozhraní operačního systému

Platformy operačních systémů WindowsNT a Windows 2000 jsou operační systémy pro použití na široké škále počítačů. Všechny operační systémy Windows jsou multitaskingové systémy s grafickým rozhraním. Fungují na platformách x86, x86-64, IA-64, ARM. Existovaly také verze pro DEC Alpha, MIPS, PowerPC a SPARC.

Jednou z výhod operačních systémů rodiny Windows je podpora technologie Plug & Play. Tato technologie usnadňuje uživateli připojení různých externích zařízení.

Univerzální operační systémy jsou určeny k řešení jakýchkoliv uživatelských problémů, ale zpravidla forma provozu počítačového systému může klást na operační systém zvláštní požadavky, tzn. k prvkům její specializace.

Podle způsobu načítání můžete rozlišit bootovatelný OS(většina) a systémy, které jsou umístěny v paměti výpočetní systém. Ty jsou zpravidla specializované a používají se k řízení provozu specializovaných zařízení (například v digitálním počítači balistické střely nebo satelitu, vědeckých přístrojích, automatických zařízeních pro různé účely atd.).

Podle funkcí algoritmy řízení zdrojů. Hlavním zdrojem systému je procesor, takže jej budeme klasifikovat podle algoritmů řízení procesoru, i když samozřejmě můžete klasifikovat OS podle algoritmů pro správu paměti, vstupně/výstupních zařízení atd.

Jednoprogramové operační systémy poskytují uživateli virtuální stroj, díky čemuž je proces interakce uživatele s počítačem jednodušší a pohodlnější. Mají také možnosti správy souborů, správy periferních zařízení a komunikace s uživatelem. Multitasking OS, navíc spravují dělení sdílených zdrojů (procesor, paměť, soubory atd.), to může výrazně zvýšit efektivitu výpočetního systému.

Podpora režimu pro více uživatelů. Podle počtu souběžných uživatelů se operační systémy dělí na jednouživatelské (MS-DOS, Windows 3x, rané verze OS/2) a víceuživatelské (UNIX, Windows NT/2000/2003/XP/Vista).

Hlavním rozdílem mezi systémy pro více uživatelů a systémy pro jednoho uživatele je dostupnost prostředků k ochraně informací každého uživatele před neoprávněným přístupem jiných uživatelů. Je třeba poznamenat, že může existovat systém s více programy pro jednoho uživatele.

Vzhledem k tomu, že OS je komplexní softwarový systém, využívá významnou část prostředků počítače pro své vlastní potřeby. Účinnost OS se často posuzuje podle jeho produktivity (propustnosti) – počtu uživatelských úkolů provedených za určité časové období, doby odezvy na požadavek uživatele atd.

Všechny tyto ukazatele výkonu OS jsou ovlivněny mnoha různými faktory, z nichž hlavními jsou architektura OS, rozmanitost jeho funkcí, kvalita programového kódu, hardwarová platforma (počítač) atd.

Spolehlivost a odolnost proti poruchám. Operační systém musí být alespoň tak spolehlivý jako počítač, na kterém běží. Systém musí být chráněn před vnitřními i vnějšími poruchami a poruchami. Pokud je chyba v programu nebo hardwaru, systém musí chybu detekovat a pokusit se situaci napravit, nebo se alespoň pokusit minimalizovat škody, které chyba uživatelům způsobí.

Spolehlivost a odolnost OS jsou v první řadě určeny architektonickými řešeními, na kterých je založen, a také odladěností programového kódu (hlavní poruchy a poruchy OS jsou způsobeny především softwarovými chybami v jeho moduly). Dále je důležité, aby měl počítač záložní disková pole, zdroje nepřerušitelného napájení atd. a také softwarovou podporu těchto nástrojů.

Zabezpečení (zabezpečení). Žádný uživatel nechce být rušen ostatními uživateli. OS musí chránit uživatele jak před dopady cizích chyb, tak před pokusy o škodlivé zásahy (neoprávněný přístup). Za tímto účelem musí mít operační systém alespoň prostředky pro autentizaci – určení legálnosti uživatelů, autorizaci – udělování práv oprávněným uživatelům, která zřídili pro přístup ke zdrojům, a audit – zaznamenávání všech potenciálně nebezpečných událostí pro systém.

Bezpečnostní vlastnosti jsou důležité zejména pro síťové operační systémy. V takových operačních systémech je k úkolu řízení přístupu přidána úloha ochrany dat přenášených po síti.

Předvídatelnost. Požadavky, které může uživatel na systém klást, jsou ve většině případů nepředvídatelné. Uživatel zároveň preferuje, aby se služba během očekávané doby příliš neměnila. Zejména při spuštění programu v systému by měl mít uživatel na základě zkušeností s programem přibližnou představu o tom, kdy lze očekávat návrat výsledků.
Rozšiřitelnost. Na rozdíl od počítačového hardwaru se životnost operačních systémů měří v desetiletích. Příkladem je UNIX OS a MS-DOS. Operační systémy se v průběhu času mění, obvykle získáváním nových funkcí, jako je podpora nových typů externích zařízení nebo nových síťových technologií. Pokud je programový kód modulů OS napsán tak, aby bylo možné provádět doplňky a změny bez narušení integrity systému, pak se takový OS nazývá rozšiřitelný. Operační systém může být rozšiřitelný, pokud se jeho vytvoření řídilo principy modularity, funkční redundance, funkční selektivity a parametrické všestrannosti.
Přenosnost. V ideálním případě by měl být kód operačního systému snadno přenosný z jednoho typu procesoru na jiný typ procesoru a z jednoho typu hardwarové platformy (která se liší nejen typem procesoru, ale také způsobem organizace celého počítačového hardwaru) jiný typ hardwarové platformy. Přenosné operační systémy mají několik možností implementace pro různé platformy, tato vlastnost operačního systému se také nazývá multiplatformní. Této vlastnosti je dosaženo díky tomu, že hlavní část OS je napsána v jazyce vysoké úrovně (například C, C++ atd.) a lze ji snadno přenést na jiný počítač (část nezávislá na stroji), a nějaká menší část OS (programy jádra) je závislá na stroji a je vyvinuta ve strojovém jazyce jiného počítače.
Kompatibilita. Existuje několik „dlouho žijících“ populárních operačních systémů (odrůdy UNIX, MS-DOS, Windows3.x, Windows NT, OS/2), pro které byla vyvinuta široká škála aplikací. Pro uživatele přecházejícího z jednoho OS na druhý je možnost provozovat své aplikace na novém operačním systému velmi atraktivní. Pokud má OS schopnost spouštět aplikační programy napsané pro jiné operační systémy, pak je s těmito systémy kompatibilní. Je třeba rozlišovat mezi binární kompatibilitou a kompatibilitou zdroje. Kromě toho koncept kompatibility zahrnuje také podporu uživatelských rozhraní jiných operačních systémů.
Pohodlí. Nástroje OS by měly být jednoduché a flexibilní a logika jejich fungování by měla být uživateli jasná. Moderní operační systémy jsou zaměřeny na to, aby uživateli poskytly co největší pohodlí při práci s nimi. Nezbytnou podmínkou pro to byla přítomnost grafického uživatelského rozhraní v OS a všemožných průvodců - programů, které automatizují aktivaci funkcí OS, připojování periferních zařízení, instalaci, konfiguraci a provoz samotného OS.
Škálovatelnost. Pokud vám operační systém umožňuje spravovat počítač s různým počtem procesorů a poskytuje lineární (nebo téměř takový) nárůst výkonu s rostoucím počtem procesorů, pak je takový OS škálovatelný. Škálovatelný OS implementuje symetrické multiprocesing. Se škálovatelností souvisí koncept clusteringu – spojení dvou (nebo více) víceprocesorových počítačů do systému. Je pravda, že klastrování není zaměřeno ani tak na škálovatelnost, jako na zajištění vysoké dostupnosti systému.

Je třeba poznamenat, že v závislosti na oblasti použití konkrétního operačního systému se může také změnit složení požadavků na něj.

Výrobci mohou nabízet své OS v různých konfiguracích, které se liší cenou a výkonem. Microsoft například prodává:

Windows 2003 Server (až 4 procesory) – pro malé a střední podniky;
Windows 2003 Advanced Server (až 8 procesorů, 2-uzlový cluster) – pro střední a velké podniky;
Windows 2003 DataCenter Server (16-32 procesorů, 4-uzlový cluster) – pro zvláště velké podniky.

Téma 1.3: Systémový software

Téma 1.4: Servisní software a základy algoritmů

Úvod do ekonomické informatiky

1.3. Systémový software PC

1.3.3. Klasifikace operačních systémů

Operační systém tvoří základ PC softwaru. Operační systém je soubor systémového a obslužného softwaru, který zajišťuje interakci uživatele s počítačem a provádění všech ostatních programů.

Na jedné straně se spoléhá na základní PC software obsažený v jeho systému BIOS, na straně druhé je sám o sobě podporou softwaru vyšší úrovně - aplikačních a většiny servisních aplikací.

Aby počítač fungoval, musí být na jeho pevném disku nainstalován (nahrán) operační systém. Když zapnete počítač, je načten z diskové paměti a umístěn do RAM. Tento proces se nazývá načítání operačního systému.

Operační systémy se liší v implementačních funkcích algoritmů správy počítačových zdrojů a oblastech použití.

V závislosti na algoritmu řízení procesoru se tedy operační systémy dělí na:

Single-tasking a multi-tasking.
Jednouživatelské a víceuživatelské.
Jednoprocesorové a víceprocesorové systémy.
Místní a síťové.

Na základě počtu současně prováděných úloh jsou operační systémy rozděleny do dvou tříd:

Single-tasking (MS DOS).
Multitasking (OS/2, Unix, Windows).

Jednoúlohové systémy využívají nástroje pro správu periferních zařízení, nástroje pro správu souborů a prostředky pro komunikaci s uživateli. Multitaskingové operační systémy využívají všechny funkce, které lze nalézt v jednoúlohových OS, a také spravují rozdělení sdílených zdrojů: procesor, RAM, soubory a externí zařízení.

V závislosti na oblastech použití se multitaskingové operační systémy dělí do tří typů:

Systémy dávkového zpracování (OS EC).
Time-sharingové systémy (Unix, Linux, Windows).
Systémy reálného času (RT11).

Systémy dávkového zpracování jsou navrženy tak, aby řešily problémy, které nevyžadují rychlé výsledky. Hlavním cílem OS pro dávkové zpracování je maximální propustnost nebo vyřešení maximálního počtu úloh za jednotku času.

Tyto systémy poskytují vysoký výkon při zpracování velkého množství informací, ale snižují efektivitu uživatele v interaktivním režimu.

V systémech se sdílením času je každému úkolu přiděleno malé množství času na dokončení a žádný úkol nezabírá procesor dlouho. Pokud je tato doba zvolena jako minimální, vzniká dojem současného provádění několika úkolů. Tyto systémy mají nižší šířku pásma, ale poskytují vysokou uživatelskou efektivitu v interaktivním režimu.

Systémy v reálném čase se používají k řízení technologického procesu nebo technického objektu, například letadla, obráběcího stroje atd.

Podle počtu současně pracujících uživatelů na počítači se operační systémy dělí na jednouživatelské (MS DOS) a víceuživatelské (Unix, Linux, Windows 95 - XP)

Ve víceuživatelských operačních systémech si každý uživatel přizpůsobuje uživatelské rozhraní pro sebe, tzn. můžete vytvářet vlastní sady zástupců, skupiny programů, nastavit individuální barevné schéma, přesunout hlavní panel na vhodné místo a přidávat nové položky do nabídky Start.

V operačních systémech pro více uživatelů existují prostředky k ochraně informací každého uživatele před neoprávněným přístupem jiných uživatelů.

Víceprocesorové a jednoprocesorové operační systémy. Jednou z důležitých vlastností operačního systému je přítomnost podpory pro multiprocessingové zpracování dat. Takové nástroje existují v OS/2, Net Ware a Windows NT Na základě způsobu organizace výpočetního procesu lze tyto operační systémy rozdělit na asymetrické a symetrické.

Jednou z nejdůležitějších vlastností klasifikace počítačů je jejich rozdělení na lokální a síťové. Lokální operační systémy se používají na samostatných PC nebo PC, které se používají jako klient v počítačových sítích.

Místní operační systémy obsahují klientskou část softwaru pro přístup ke vzdáleným zdrojům a službám. Síťové operační systémy jsou navrženy tak, aby spravovaly zdroje počítačů připojených k síti za účelem sdílení zdrojů. Poskytují účinné prostředky pro omezení přístupu k informacím, jejich integritu a další možnosti využití síťových zdrojů.

Klasifikace operačních systémů

informace o operačním programu

Klasifikace operačních systémů - klasifikace (z latinského classis - hodnost, třída a facio - dělám, rozvrhuji), operační systém (OS) je soubor programů, které řídí činnost počítače a dalších programů, zajišťují interakci s uživatele. V současnosti neexistuje jednotná klasifikace operačních systémů. V závislosti na různých kritériích lze všechny operační systémy rozdělit do tříd.

Nejdůležitější z nich jsou:

* Klient/Server;

* zdarma / placené;

* původní / lokalizovaná verze;

* Rozhraní textového / grafického režimu

* architektura 16-bit / 32-bit / 64-bit;

* objem velký / malý;

* síťová verze / pseudo - síťová a místní;

* procesní paměť s/bez ochrany;

* single-tasking / multi-tasking;

* pro jednoho uživatele / více uživatelů;

* stabilní / nestabilní;

* přátelský k virům / žádný přátelský k virům.

Klasifikace OS podle funkčních charakteristik

Hlavní funkce OS jsou:

* distribuce RAM mezi programy;

* organizování pořadí provádění programů a CPU;

* zajištění interakce uživatele s počítačem.

Operační systémy se mohou lišit v implementačních vlastnostech vnitřních algoritmů pro správu hlavních počítačových zdrojů (procesory, paměť, zařízení), vlastnostech použitých metod návrhu, typech hardwarových platforem, oblastech použití a mnoha dalších vlastnostech.

Podpora multitaskingu

Na základě počtu současně prováděných úloh lze operační systémy rozdělit do dvou tříd:

* single-tasking (například MS-DOS, MSX);

* multitasking (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95/NT).

Jednoúlohové operační systémy plní hlavně funkci poskytování virtuálního stroje uživateli, čímž je proces interakce mezi uživatelem a počítačem jednodušší a pohodlnější. Jednoúlohové operační systémy zahrnují nástroje pro správu periferních zařízení, nástroje pro správu souborů a nástroje pro komunikaci s uživateli.

Multitasking OS kromě výše uvedených funkcí spravuje rozdělení sdílených zdrojů jako je procesor, RAM, soubory a externí zařízení.

Podpora více uživatelů

Podle počtu souběžných uživatelů se operační systémy dělí na:

* pro jednoho uživatele (MS-DOS, Windows 3.x, starší verze OS/2);

* pro více uživatelů (UNIX, Windows NT).

Hlavním rozdílem mezi systémy pro více uživatelů a systémy pro jednoho uživatele je dostupnost prostředků k ochraně informací každého uživatele před neoprávněným přístupem jiných uživatelů. Je třeba poznamenat, že ne každý multitaskingový systém je víceuživatelský a ne každý jednouživatelský OS je jednoúlohový.

Preemptivní a nepreemptivní multitasking

Nejdůležitějším sdíleným zdrojem je čas procesoru. Způsob distribuce času procesoru mezi několik současně existujících procesů (nebo vláken) v systému do značné míry určuje specifika operačního systému. Mezi mnoha existujícími možnostmi implementace multitaskingu lze rozlišit dvě skupiny algoritmů:

* nepreemptivní multitasking (NetWare, Windows 3.x);

* Preemptivní multitasking (Windows NT, OS/2, UNIX).

Hlavním rozdílem mezi preemptivním a nepreemptivním multitaskingem je míra centralizace mechanismu plánování procesů. V prvním případě je mechanismus plánování procesů zcela soustředěn v operačním systému a ve druhém je distribuován mezi systém a aplikační programy. Při nepreemptivním multitaskingu běží aktivní proces, dokud z vlastní iniciativy neposkytne řízení operačnímu systému, aby si z fronty vybral jiný proces připravený ke spuštění. Při preemptivním multitaskingu rozhoduje o přepnutí procesoru z jednoho procesu na druhý operační systém, nikoli samotný aktivní proces.

Podpora více vláken

Důležitou vlastností operačních systémů je schopnost paralelizovat výpočty v rámci jedné úlohy. Vícevláknový OS rozděluje čas procesoru nikoli mezi úlohy, ale mezi jejich jednotlivé větve (vlákna).

Multiprocessing

Další důležitou vlastností OS je absence nebo přítomnost podpory pro multiprocessing - multiprocessing. Multiprocessing vede ke komplikacím všech algoritmů správy zdrojů.

V dnešní době se stává běžnou praxí zavádět do OS funkce podpory multiprocesingu. Tyto funkce jsou k dispozici v Solaris 2.x od Sun, Open Server 3.x Santa Crus Operations, OS/2 od IBM, Windows NT od Microsoftu a NetWare 4.1 od Novellu.

Víceprocesorové operační systémy lze klasifikovat podle toho, jak je výpočetní proces organizován v systému s víceprocesorovou architekturou:

* asymetrický OS;

* symetrický OS.

Asymetrický operační systém běží pouze na jednom systémovém procesoru a rozděluje aplikační úlohy mezi zbývající procesory. Symetrický OS je zcela decentralizovaný a využívá celý fond procesorů, rozděluje je mezi systémové a aplikační úlohy.

Síťová podpora

Výše jsme diskutovali o vlastnostech operačního systému souvisejících se správou pouze jednoho typu zdroje - procesoru. Vlastnosti dalších lokálních subsystémů správy zdrojů - paměti, souborů a subsystémů správy vstupně-výstupních zařízení - mají důležitý vliv na vzhled operačního systému jako celku a na možnosti jeho využití v konkrétní oblasti.

Specifičnost OS se projevuje i ve způsobu, jakým implementuje síťové funkce: rozpoznávání a přesměrování požadavků na vzdálené zdroje do sítě, přenos zpráv po síti, provádění vzdálených požadavků. Při implementaci síťových funkcí vyvstává soubor úkolů souvisejících s distribuovanou povahou ukládání a zpracování dat v síti: udržování referenčních informací o všech zdrojích a serverech dostupných v síti, řešení interagujících procesů, zajištění transparentnosti přístupu, replikace dat, sladění kopie, zachování bezpečnosti dat.

Síťový OS zahrnuje prostředky pro přenos zpráv mezi počítači přes komunikační linky, které jsou v samostatném OS zcela zbytečné. Na základě těchto zpráv síťový OS podporuje sdílení počítačových zdrojů mezi vzdálenými uživateli připojenými k síti. Pro podporu funkcí přenosu zpráv obsahují síťové operační systémy speciální softwarové komponenty, které implementují oblíbené komunikační protokoly jako IP, IPX, Ethernet a další.

Víceprocesorové systémy vyžadují od operačního systému speciální organizaci, s jejíž pomocí mohou být samotný operační systém i jím podporované aplikace spouštěny paralelně jednotlivými procesory systému. Paralelní provoz jednotlivých částí OS vytváří další problémy pro vývojáře OS, protože v tomto případě je mnohem obtížnější zajistit konzistentní přístup jednotlivých procesů ke společným systémovým tabulkám, eliminovat vliv závodů a další nežádoucí důsledky asynchronního provádění práce.

Oblíbené v kategorii: