Hlavní funkce operačního systému stručně. ?Systémové a aplikační softwarové moduly. Jaké funkce plní operační systém?
Podle spolkového zákona o informacích, informatizaci a ochraně informací spočívá riziko spojené s používáním necertifikovaných informačních systémů a prostředků jejich podpory
A) vlastník (vlastník) systému
B) spotřebitel informací
B) vývojář systému
Podle federálního zákona o informacích, informatizaci a ochraně informací spočívá riziko spojené s používáním informací získaných z necertifikovaného systému
A) na vlastníka (vlastníka) systému
B) na vývojáři systému
B) o spotřebiteli informací
Co není operační systém?
B) Excel
Výkon počítače (rychlost operací) závisí na...
A) Velikost obrazovky
B) frekvence procesoru
B) napájecí napětí
B) rychlost stisku kláves
Které zařízení může mít škodlivý vliv na lidské zdraví?
Tiskárna
B) Monitor
B) Systémová jednotka
Soubor je...
A) jednotka měření informace
B) text vytištěný na tiskárně
C) program nebo data na disku
Které zařízení má nejnižší rychlost přenosu dat?
A) Jednotka CD-ROM
B) pevný disk
B) disketová mechanika
D) Čipy RAM
Během procesu může dojít k infekci počítačovými viry
A) tisk na tiskárně
B) práce se soubory
C) naformátování diskety
D) vypnutí počítače
Jaký způsob připojení k internetu poskytuje největší příležitosti pro přístup k informačním zdrojům...
A) vzdálený přístup přes vytáčený telefonní kanál
B) trvalé připojení přes kanál z optických vláken
B) trvalé připojení přes vyhrazený telefonní kanál
Hypertext je
A) Velmi velký text
B) text, který používá velké písmo
C) strukturovaný text, ve kterém lze navigaci provádět pomocí vybraných značek
Elektronická pošta (e-mail) umožňuje odesílat...
A) Pouze zprávy
B) pouze soubory
B) zprávy a přiložené soubory
19. Internetová e-mailová adresa byla nastavena: [e-mail chráněný]. Jaké je jméno vlastníka této e-mailové adresy?
B) minzdravsoc.ru
B) uživatelské_jméno
Prohlížeče (např. Microsoft Internet Explorer) jsou...
A) webový prohlížeč
B) Internetové servery
B) antivirové programy
Hlavním prvkem tabulek je...
A) buňka
B) řetězec
B) sloupec
D) stůl
22. Internetová e-mailová adresa byla nastavena: [e-mail chráněný] Jaký je název domény, kde je uložena pošta?
B) user_name@ minzdravsoc.ru
D) minzdravsoc.ru
A) na jakoukoli webovou stránku jakéhokoli internetového serveru
B) na jakoukoli webovou stránku v rámci této domény
C) na jakoukoli webovou stránku tohoto serveru
D) na této webové stránce
Počítač připojený k internetu musí mít...
A)IP adresa
b) webový server
V) domovskou webovou stránku
V) Doménové jméno
Modem je...
A) poštovní program
B) síťový protokol
B) Internetový server
D) technické zařízení
26. Internetová e-mailová adresa byla nastavena: [e-mail chráněný]. Jaký je název domény nejvyšší úrovně?
B) minzdrasoc.ru
Jaké funkce plní operační systém?
A) zajištění organizace a ukládání spisů
B) připojení vstupních/výstupních zařízení
C) organizování výměny dat mezi počítačem a různými periferními zařízeními
D) organizace dialogu s uživatelem, správa zařízení a počítačových zdrojů
28. Informační systém instituce má:
A) shromažďovat, uchovávat a analyzovat data nezbytná k řešení problémů řízení vznikajících v každodenní praxi instituce
B) vyhledávat a poskytovat informace na žádost uživatele
29. Informační a referenční systémy mají:
A) shromažďovat, uchovávat a analyzovat data nezbytná k řešení problémů řízení vznikajících v každodenní praxi instituce
B) vyhledávat a poskytovat informace na žádost uživatele
30. Společný informační prostor:
A) informační systém určený k automatizaci celého technologického procesu činnosti specialisty
B) soubor databází (a také technologií pro jejich údržbu a využívání), informačních a telekomunikačních systémů a sítí fungujících na základě společných principů a podle obecných pravidel, které zajišťují informační interakci mezi organizacemi a občany
31. Komponenty jednotného informačního prostoru:
A) informační
B) organizační a řídící
B) personální
D) software a hardware
32. Softwarová a hardwarová součást jednotného informačního prostoru:
A) vypracování jednotné systémové programové politiky
B) vytváření jednotných informačních základen na všech úrovních výměny informací
33. Organizační a manažerská složka jednotného informačního prostoru:
A)sjednocení tvorby a fungování informačních a analytických útvarů a služeb
B) vypracování jednotné systémové programové politiky
C) vývoj a implementace standardních propojených manažerských informačních schémat
Principy tvorby pracovních stanic
A) flexibilita
B) systematické
B) stabilita
D) účinnost
D) vše je správně
35. Princip flexibility při vytváření automatizovaných pracovních stanic je:
A) schopnost přizpůsobit automatizované pracoviště navrhované modernizaci softwaru i hardwaru
B) spočívá v plnění funkcí stanovených na automatizovaném pracovišti bez ohledu na vliv vnitřních i vnějších faktorů
36. Principem udržitelnosti při vytváření automatizovaných pracovišť je:
A) schopnost přizpůsobit automatizované pracoviště navrhované modernizaci softwaru i hardwaru.
B) spočívá v plnění funkcí stanovených na automatizovaném pracovišti bez ohledu na vliv vnitřních i vnějších faktorů
37. Informační systém:
A) soubor vzájemně propojeného hardwaru a softwaru určeného pro zadávání informací
B) soubor vzájemně propojeného hardwaru a softwaru určeného k automatizaci zpracování informací
38. Požadavky na automatizovaná pracoviště:
A) včasné uspokojení informačních potřeb uživatele
B) minimální doba odezvy na požadavky uživatelů
C) nedostatečná adaptace na úroveň školení uživatele a na specifika funkcí, které provádí
D) spolehlivost a snadná údržba
D) neschopnost pracovat jako součást počítačové sítě
39. Komponenty globální informační sítě Internet:
A) hardware
B) software
B) informační
D) personál
40. Hardwarová součást internetu je reprezentována:
C) reprezentované síťovými dokumenty, tj. dokumenty uloženými na počítačích připojených k síti
41. Softwarová složka internetu je reprezentována:
A) softwarové produkty, které zajišťují koordinovaný a společný provoz technicky nekompatibilních zařízení na počítačích zařazených do sítě
B) počítače různých modelů a systémů, stejně jako komunikační linky jakékoli fyzické povahy
C) síťové dokumenty, tj. dokumenty uložené na počítačích připojených k síti
42. Informační složku internetu představují:
A) softwarové produkty, které zajišťují koordinovaný a společný provoz technicky nekompatibilních zařízení na počítačích zařazených do sítě
B) počítače různých modelů a systémů, stejně jako komunikační linky jakékoli fyzické povahy
C) síťové dokumenty, tj. dokumenty uložené na počítačích připojených k síti
©2015-2019 web
Všechna práva náleží jejich autorům. Tato stránka si nečiní nárok na autorství, ale poskytuje bezplatné použití.
Datum vytvoření stránky: 26.04.2016
3.2. Hlavní funkce a typy operačních systémů
K vyřešení jakéhokoli problému na počítači jsou potřeba alespoň dva typy zdrojů: RAM pro ukládání programů a dat a procesor pro provádění příkazů. Tyto prostředky může poskytnout úloze sám uživatel, pokud ručně umístí program a data do hlavní paměti a zadá informace do stroje pro spuštění procesoru. Tato metoda však není přijatelná pro velké programy, protože je velmi pracný a pomalý. Faktem je, že základní operace při práci s počítačovými zařízeními a správě jeho zdrojů jsou velmi nízkoúrovňové operace, sestávající z několika stovek a tisíců elementárních příkazů.
Operační systém osvobozuje uživatele od dlouhé a namáhavé práce spojené s přidělováním počítačových zdrojů, správou zařízení, organizováním spouštění programů a automatickým prováděním těchto akcí.
Hlavní funkce OS jsou následující:
spouštění programů a sledování jejich pokroku;
Správa paměti RAM;
ovládání vstupních a výstupních zařízení;
správa externí paměti;
řízení interakce současně běžících úkolů;
zpracování vstupních příkazů k zajištění interakce s uživatelem.
Operační systém se obvykle skládá z ovládací části a sady systémových programů (servisní část).
Ovládací část je obsažena v několika souborech. Jeho funkcemi jsou: distribuce výpočetních zdrojů, spouštění a kontrola provádění programu, správa standardních externích zařízení, správa souborů. Pro zajištění práce s dalšími externími zařízeními obsahuje ovládací část operačního systému Řidiči. Jedná se o velmi malé programy, které umožňují pracovat s konkrétními externími zařízeními. Přítomnost ovladačů vám umožňuje připojit k počítači různé typy externích zařízení, a proto není třeba radikálně přestavovat výpočetní prostředí, ale jednoduše zahrnout konkrétní ovladač do operačního systému.
Sada systémových programů obsahuje programy, které jsou také dodávány jako samostatné soubory. Provádějí akce údržby, které rozšiřují možnosti jádra operačního systému a poskytují uživateli další možnosti a pohodlí.
Pro běžný provoz počítače je určitá část operačního systému, tzv rezident, musí být umístěn v hlavní paměti, čímž se sníží množství paměti dostupné pro aplikační programy. Ostatní části systému se podle potřeby automaticky načítají do paměti z externích zařízení. Po provedení požadovaných akcí se uvolní paměťové oblasti, které zabírají.
Stávající operační systémy jsou obvykle klasifikovány následovně. Na základě počtu současně obsluhovaných pracovních stanic se operační systémy dělí na jednouživatelský A síť .
Podle počtu současně prováděných programů se dělí na jednoúlohový A multitasking OS. V režimu single-tasking jsou všechny počítačové prostředky poskytovány pouze jednomu programu, který provádí zpracování dat. Při práci v režimu multitasking (multiprogramování) provádí zpracování dat více na sobě nezávislých programů současně, tzn. paralelní. V tomto případě programy sdílejí počítačové prostředky mezi sebou.
Nová stránka 1Teorie operačních systémů. Lekce 1 . Účel a funkce operačního systému (OS).
Operační systém (OS) je softwarový balík určený ke snížení nákladů na programování, zjednodušení přístupu do systému a zvýšení provozní efektivity. Účelem vytvoření operačního systému je získat ekonomické výhody při používání systému zvýšením produktivity programátorů (a uživatelů) a efektivity zařízení.
Vlastnosti operačního systému:
komunikaci s uživatelem v reálném čase pro přípravu zařízení k provozu, předefinování konfigurace a změnu stavu systému.
provádění I/O operací; operační systém zejména obsahuje programy pro zpracování přerušení od I/O zařízení, zpracování požadavků na I/O zařízení a distribuci těchto požadavků mezi zařízeními.
správa paměti spojená s distribucí RAM mezi aplikačními programy.
správa souborů; Hlavními cíli je zajištění bezpečnosti, řízení vzorkování a zachování tajnosti uložených informací.
řešení mimořádných podmínek při provádění úlohy: výskyt aritmetické nebo strojové chyby, přerušení spojená s nesprávným adresováním nebo prováděním
pomocné, zajišťující organizaci sítí, používání utilit a jazyků na vysoké úrovni.
Zde jsou uvedeny běžné funkce OS. V dnešní době však existuje velké množství různých typů operačních systémů, které se liší oblastmi použití, hardwarovými platformami a způsoby implementace. To samozřejmě také způsobuje značné funkční rozdíly mezi těmito operačními systémy. Dokonce ani pro konkrétní operační systém není často tak snadné určit sadu vykonávaných funkcí – funkce, kterou dnes vykonává komponenta mimo OS, se zítra může stát jeho nedílnou součástí a naopak. Proto je při studiu operačních systémů velmi důležité vyzdvihnout ze vší rozmanitosti ty funkce, které jsou vlastní všem operačním systémům jako třídě produktů.
Podívejme se na klasifikaci operačních systémů a jejich funkční účel podrobněji.
Operační systémy pro samostatný počítač.
Počítačový operační systém je soubor vzájemně propojeného softwaru, který funguje jako rozhraní mezi aplikacemi a uživateli na jedné straně a počítačovým hardwarem na straně druhé. Podle této definice plní OS dvě skupiny funkcí:
- poskytnutí uživateli nebo programátorovi namísto skutečného počítačového hardwaru rozšířený virtuální stroj, se kterým se pohodlněji pracuje a programuje se snáze;
- zvýšení efektivity používání počítače racionálním řízením jeho zdrojů v souladu s nějakým kritériem.
OS jako virtuální stroj.
Pro efektivní řešení není nutné důkladně znát hardware počítače a být si vědom toho, jak různé elektronické součástky a elektromechanické součástky počítače fungují. Navíc velmi často uživatel nemusí ani znát systém příkazů procesoru. Uživatelský programátor je zvyklý pracovat s výkonnými funkcemi na vysoké úrovni, které operační systém poskytuje.
Například při práci s diskem stačí uvažovat o disku jednoduše jako o množině pojmenovaných souborů. Pořadí akcí při práci se souborem je jeho otevření, provedení jedné nebo více operací čtení nebo zápisu a následné zavření souboru. Údaje, jako je frekvenční modulace použitá při záznamu nebo aktuální stav motoru mechanismu pro pohyb magnetických čtecích/zapisovacích hlav, by se programátora neměly týkat. Právě operační systém skrývá před programátorem většinu hardwarových funkcí a poskytuje možnost jednoduše a pohodlně pracovat s požadovanými soubory.
Pokud by programátor pracoval přímo s počítačovým hardwarem, bez účasti operačního systému, pak by k organizaci čtení bloku dat z disku musel použít více než tucet příkazů s mnoha parametry: číslo bloku na disku , číslo sektoru na stopě atd. A po dokončení výměnných operací s diskem by musel ve svém programu poskytnout analýzu výsledku provedené operace. Vzhledem k tomu, že řadič disku je schopen rozpoznat více než dvacet různých možností dokončení operace, nelze výměnu programování s diskem na úrovni hardwaru považovat za nejtriviálnější úkol. Práce uživatele by byla neméně zatěžující, pokud by pro čtení souboru z terminálu potřeboval specifikovat číselné adresy stop a sektorů. Okamžitě se mi vybaví staré časy, kdy se soubory ukládaly na páskové kazety a musely být nalezeny přetočením pásky. Naštěstí magnetické disky a operační systémy zachránily uživatele PC před takovými hemoroidy.
Operační systém tak zbavuje uživatele i programátora potřeby přímo pracovat s hardwarovými zařízeními počítače a v podstatě proměňuje počítač v jakýsi virtuální stroj.
OS jako systém správy zdrojů.
Operační systém nejen poskytuje uživatelům a programátorům pohodlné rozhraní k hardwaru počítače, ale je také mechanismem, který distribuuje počítačové zdroje. Mezi hlavní zdroje moderních výpočetních systémů patří takové zdroje, jako jsou procesory, hlavní paměť, časovače, datové sady, disky, magnetické páskové jednotky, tiskárny, síťová zařízení a některé další. Prostředky jsou sdíleny mezi procesy. Proces (úloha) je základní pojem ve většině moderních operačních systémů a je často stručně definován jako spuštěný program. Program je statický objekt, což je soubor s kódy a daty. Proces je dynamický objekt, který se objeví v operačním systému poté, co se uživatel nebo operační systém sám rozhodne „spustit program“, tedy vytvořit novou jednotku výpočetní práce. OS může například vytvořit proces v reakci na příkaz uživatele spustit prgl.exe, kde prgl.exe je název souboru, ve kterém je uložen programový kód.
Správa zdrojů zahrnuje řešení následujících obecných úkolů, které nezávisí na typu zdroje:
- plánování zdrojů - tedy určení, kterému procesu, kdy a v jakém množství (pokud lze zdroj alokovat po částech) má být daný zdroj přidělen;
- uspokojování požadavků na zdroje;
- řešení konfliktů mezi procesy.
sledování stavu a zaznamenávání využití zdroje – tedy udržování provozních informací o tom, zda je zdroj obsazený nebo volný a jaký podíl zdroje již byl distribuován;
K vyřešení těchto běžných problémů se správou zdrojů používají různé operační systémy různé algoritmy, jejichž vlastnosti nakonec určují vzhled operačního systému jako celku, včetně výkonnostních charakteristik, rozsahu a dokonce i uživatelského rozhraní. Například použitý algoritmus řízení procesoru do značné míry určuje, zda lze operační systém použít jako systém sdílení času, systém dávkového zpracování nebo systém v reálném čase.
Řízení procesu.
Nejdůležitější částí operačního systému, která přímo ovlivňuje fungování počítače, je subsystém řízení procesů. Pro každý nově vytvořený proces OS generuje systémové informační struktury, které obsahují data o potřebách procesu na systémové prostředky počítače a také o zdrojích, které jsou mu skutečně přiděleny. Proces lze tedy definovat také jako nějakou aplikaci pro spotřebovávání systémových prostředků. Aby se proces mohl spustit, musí mu operační systém přidělit oblast paměti RAM pro uložení kódu a dat procesu a poskytnout mu požadované množství času procesoru. Kromě toho může proces vyžadovat přístup ke zdrojům, jako jsou soubory a I/O zařízení.
Informační popis procesu bude často obsahovat pomocná data, která charakterizují historii procesu v systému. Může to být například čas, který proces strávil například výpočty, a kolik I/O operací. Proces může mít také status, oprávnění a tak dále.
Protože procesy často současně používají stejné zdroje, je OS zodpovědný za udržování front požadavků procesů na zdroje, například fronty pro procesor, tiskárnu nebo sériový port. Důležitým úkolem operačního systému je chránit zdroje přidělené danému procesu před jinými procesy. Jedním z nejpečlivěji chráněných procesních zdrojů jsou oblasti paměti RAM, ve kterých jsou uloženy procesní kódy a data.
Správa paměti.
Paměť je pro proces stejně důležitým zdrojem jako procesor, protože proces může být vykonán pouze procesorem, pokud jsou jeho kód a data (ne nutně všechna) v paměti RAM. Správa paměti zahrnuje distribuci dostupné fyzické paměti mezi všechny procesy aktuálně existující v systému, načítání procesních kódů a dat do jejich alokovaných paměťových oblastí, nastavení adresově citlivých částí kódu procesu na fyzické adresy alokované oblasti a ochranu paměti každého procesu. oblasti. V moderních počítačích se taková ochrana obvykle provádí na hardwaru.
Existuje široká škála algoritmů alokace paměti. Mohou se lišit například v počtu paměťových oblastí přidělených procesu (v některých případech je paměť přidělena procesu ve formě jedné souvislé oblasti a v jiných - ve formě několika nesousedících oblastí) , stupeň volnosti hranic oblasti (může být pevně fixován po celou dobu životnosti procesu nebo se dynamicky pohybovat, když je procesu přidělena další paměť). Na některých systémech se alokace paměti provádí ve stránkách s pevnou velikostí, zatímco v jiných je v segmentech s proměnnou délkou.
Správa souborů a externích zařízení.
Schopnost operačního systému „řešit“ složitosti skutečného hardwaru se velmi jasně projevuje v jednom z hlavních subsystémů operačního systému - souborovém systému. Operační systém virtualizuje samostatnou sadu dat uloženou na externím disku jako soubor – jednoduchou nestrukturovanou sekvenci bajtů se symbolickým názvem. Pro usnadnění práce s daty jsou soubory seskupeny do adresářů, které zase tvoří skupiny - adresáře vyšší úrovně. Uživatel může používat OS k provádění akcí se soubory a adresáři, jako je vyhledávání podle názvu, mazání, zobrazování obsahu na externím zařízení (například na displeji), změna a ukládání obsahu. Aby operační systém reprezentoval velké množství datových sad, náhodně rozptýlených po válcích a površích různých typů disků, ve formě známé a pohodlné hierarchické struktury souborů a adresářů, musí vyřešit mnoho problémů. Souborový systém OS převádí symbolické názvy souborů, se kterými uživatel nebo aplikační programátor pracuje, na fyzické adresy dat na disku, organizuje sdílený přístup k souborům a chrání je před neoprávněným přístupem.
Ochrana a správa dat.
Bezpečnost dat počítačového systému je zajištěna opatřeními odolnosti OS proti chybám, které jsou zaměřeny na ochranu před selháním a selháním hardwaru a softwarovými chybami, a také prostředky ochrany proti neoprávněnému přístupu. V druhém případě OS chrání data před chybným nebo škodlivým chováním uživatelů systému.
První linií obrany při ochraně dat před neoprávněným přístupem je postup logického přihlášení. Operační systém musí zajistit, že se uživatel pokouší přihlásit do systému a je autorizován k přihlášení administrátorem. Funkce ochrany OS obecně velmi úzce souvisí s funkcemi administrace, protože je to administrátor, kdo určuje práva uživatelů při přístupu k různým systémovým prostředkům - souborům, adresářům, tiskárnám, skenerům atd. Administrátor navíc omezuje možnosti uživatelů provádět určité systémové akce. Uživateli může být například zakázáno provádět proceduru vypínání OS, nastavovat systémový čas, ukončovat procesy jiných lidí, vytvářet uživatelské účty a měnit přístupová práva k určitým adresářům a souborům. Správce může také omezit možnosti uživatelského rozhraní tím, že například odstraní některé položky z nabídky operačního systému zobrazené na displeji uživatele.
Funkce OS zahrnuje také protokolování událostí a uživatelských akcí, například úspěšné a neúspěšné pokusy o logické přihlášení, operace přístupu k určitým adresářům a souborům, použití tiskáren atd. Seznam událostí, které je třeba sledovat, určuje správce OS. .
Kromě toho mnoho operačních systémů pro ochranu integrity dat obsahuje funkci, jako je automatické zálohování důležitých dat.
Aplikační programovací rozhraní.
Aplikační programátoři používají volání OS ve svých aplikacích, když k provedení určitých akcí vyžadují zvláštní stav, který má pouze operační systém. Například ve většině moderních operačních systémů může všechny akce související se správou počítačového hardwaru provádět pouze operační systém. Kromě těchto funkcí může programátor aplikací využít sadu funkcí služeb OS, které zjednodušují psaní aplikací. Funkce tohoto typu implementují univerzální akce často požadované v různých aplikacích, jako je zpracování textových řetězců. Tyto funkce by mohla provádět samotná aplikace, ale mnohem jednodušší je použít hotové, odladěné procedury obsažené v operačním systému. Zároveň, i když má operační systém odpovídající funkci, může ji programátor implementovat samostatně v rámci aplikace, pokud mu operačním systémem navržená možnost zcela nevyhovuje.
Možnosti operačního systému jsou aplikačnímu programátorovi dostupné ve formě sady funkcí nazývané Application Programming Interface (API). Tyto funkce jsou koncovému uživateli skryty za alfanumerickým nebo grafickým uživatelským rozhraním.
Pro vývojáře aplikací jsou všechny funkce konkrétního operačního systému reprezentovány funkcemi jeho API. Proto se jim operační systémy s různou vnitřní organizací, ale se stejnou sadou funkcí API jeví jako stejný OS, což zjednodušuje standardizaci operačních systémů a zajišťuje přenositelnost aplikací mezi vnitřně odlišnými operačními systémy, které vyhovují konkrétnímu standard API. Například dodržování obecných standardů UNIX API, z nichž jedním je standard Posix, nám umožňuje mluvit o nějakém zobecněném operačním systému UNIX, ačkoli četné verze tohoto operačního systému od různých výrobců se někdy výrazně liší ve vnitřní organizaci.
Uživatelské rozhraní.
Operační systém musí poskytovat pohodlné rozhraní nejen pro aplikační programy, ale i pro osobu pracující na terminálu. Touto osobou může být koncový uživatel, správce OS nebo programátor. V raných dávkových operačních systémech byly funkce uživatelského rozhraní omezeny na minimum a nevyžadovaly terminál. Příkazy jazyka řízení úloh byly napsány na děrné štítky a výsledky byly odeslány do tiskového zařízení. Moderní operační systémy podporují pokročilé funkce uživatelského rozhraní pro interaktivní práci na dvou typech terminálů: alfanumerickém a grafickém.
Práce se sítí.
Důležitou funkcí operačního systému je poskytnout uživateli možnost pracovat se síťovými zařízeními: jinými počítači, síťovými tiskárnami, faxy a dalšími zařízeními a také přístup k internetu.
Podle toho, jaký druh virtuálního obrazu operační systém vytváří, aby nahradil skutečný hardware počítačové sítě, se rozlišuje síťový OS a distribuovaný OS. Síťový OS poskytuje uživateli jakýsi virtuální výpočetní systém, se kterým je mnohem jednodušší pracovat než se skutečným síťovým vybavením. Tento virtuální systém zároveň zcela neskrývá distribuovanou povahu svého skutečného prototypu, tedy virtuální sítě.
Při používání prostředků síťových počítačů si uživatel síťového OS vždy pamatuje, že má co do činění se síťovými prostředky a že k nim potřebuje provést některé speciální operace, například namapování vzdáleného sdíleného adresáře na fiktivní písmeno místní jednotky nebo předponu název adresáře s názvem počítače, na kterém se nachází. Uživatelé síťového OS si obecně musí být vědomi toho, kde jsou jejich soubory uloženy, a měli by používat explicitní příkazy pro přenos souborů k přesunu souborů z jednoho počítače na druhý.
Hlavním směrem vývoje síťových operačních systémů je dosažení co nejvyšší míry transparentnosti síťových zdrojů. V ideálním případě by síťový operační systém měl uživateli prezentovat síťové zdroje jako prostředky z jednoho centralizovaného virtuálního stroje. Pro takový operační systém se používá speciální název - distribuovaný OS, nebo skutečně distribuovaný OS. Distribuovaný operační systém dynamickou a automatickou distribucí práce mezi různé stroje systému ke zpracování způsobí, že sada síťových strojů funguje jako virtuální jednoprocesor. Uživatel distribuovaného OS, obecně řečeno, nemá informace o tom, na kterém stroji je jeho práce vykonávána. Distribuovaný OS existuje jako jeden operační systém napříč počítačovým systémem. Každý počítač v síti s distribuovaným OS vykonává část funkcí tohoto globálního OS. Distribuovaný OS sjednocuje všechny počítače v síti v tom smyslu, že vzájemně úzce spolupracují, aby efektivně využívaly všechny zdroje počítačové sítě.
Operační systém může také fungovat jako server, ke kterému lze přistupovat prostřednictvím sítě. Kombinace serverových a klientských částí operačního systému, které poskytují přístup ke specifickému typu počítačového zdroje prostřednictvím sítě, se nazývá síťová služba. Ve výše uvedeném příkladu tvoří klientská a serverová část operačního systému, které společně poskytují síťový přístup k systému souborů počítače, souborovou službu. O síťové službě se říká, že poskytuje uživatelům sítě sadu služeb. Tyto služby se někdy také nazývají síťové služby (z anglického výrazu „service“). Je třeba poznamenat, že tento termín se v technické literatuře překládá jako „služba“ a jako „služba“ a jako „služba“. Přestože se tyto pojmy někdy používají zaměnitelně, je třeba mít na paměti, že v některých případech je rozdíl ve významu těchto pojmů zásadní.
OS určuje vzhled celého výpočetního systému jako celku, přesto se uživatelé, kteří aktivně využívají výpočetní techniku, často setkávají s problémy při definování OS.
To je částečně způsobeno skutečností, že operační systém plní dvě v podstatě nesouvisející funkce: poskytuje pohodlí uživateli-programátorovi tím, že mu poskytuje pokročilý stroj a zvyšuje efektivitu používání počítače prostřednictvím racionálního řízení zdrojů.
Další funkce:
1) paralelní nebo pseudoparalelní provádění úkolů (multitasking);
7) víceuživatelský režim provozu a diferenciace přístupových práv;
Hlavní vlastnosti OS
Exkluzivní, který může být použit pouze jedním programem (tisk, ML);
Shared, které umožňují jejich současné sdílení několika procesy (NMD, OP).
Ve víceprogramových a víceprocesorových systémech je vyžadováno rozdělení všech zdrojů, což dalo podnět k jejich virtualizaci.
Vlastnosti algoritmů správy zdrojů. Účinnost operačního systému jako celku do značné míry závisí na účinnosti algoritmů pro správu místních počítačových zdrojů. Proto při charakterizaci OS často uvádějí nejdůležitější vlastnosti implementace funkcí OS pro správu procesorů, paměti a externích zařízení autonomního počítače. Takže například v závislosti na vlastnostech použitého algoritmu řízení procesoru se operační systémy dělí na víceúlohové a jednoúlohové, víceuživatelské a jednouživatelské, systémy, které podporují vícevláknové zpracování, a systémy, které nepodporují vícevláknové zpracování. -procesorové a jednoprocesorové systémy.
Podpora multitaskingu. Na základě počtu současně prováděných úloh lze operační systémy rozdělit do dvou tříd:
Single-tasking (například MS-DOS, MSX) a
Multitasking (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).
Jednoúlohové operační systémy plní hlavně funkci poskytování virtuálního stroje uživateli, čímž je proces interakce mezi uživatelem a počítačem jednodušší a pohodlnější. 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 režimu pro více uživatelů. Podle počtu souběžných uživatelů se operační systémy dělí na:
Jednouživatelský (MS-DOS, Windows 3.x, starší verze OS/2);
Víceuživatelský (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:
preemptivní multitasking (Windows NT, OS/2, UNIX).
nepreemptivní multitasking (NetWare, Windows 3.x);
Podpora multithreadingu. Důležitou vlastností operačních systémů je schopnost paralelizovat výpočty v rámci jediné 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.
Víceprocesorové operační systémy lze klasifikovat podle způsobu, jakým je výpočetní proces organizován v systému s víceprocesorovou architekturou: asymetrické operační systémy a symetrické operační systémy. 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.
Definice operačního systému. Umístění OS v počítačovém softwaru
1) OS - sada programů, které ovládají zařízení;
2) OS - sada programů, které spravují jiné programy.
Oba mají svůj přesný technický význam.
Výsledná nejednoznačnost v reprezentaci OS vyžaduje několik definic, které společně zahrnují všechny jeho kvality a vlastnosti.
OS je sada programů, které propojují aplikační software s fyzickými zařízeními.
OS je prostředí pro správu informací a uživatelských úloh. V tomto smyslu je celá řada úkolů prováděných OS rozdělena do 2 velkých skupin:
1) uživatelská služba;
2) údržba samotného OS.
OS umožňuje vývojářům softwaru abstrahovat od detailů implementace a provozu zařízení a poskytuje minimální požadovanou sadu funkcí prezentovaných v aplikačním programovacím rozhraní. Ve většině počítačových systémů je OS hlavní a nejdůležitější a někdy i jedinou součástí systémového softwaru.
Účel operačního systému
Místo OS ve výpočetním systému
Hlavní funkce vykonávané OS:
1) spouštění programů na vyžádání (vstup/výstup dat, spouštění a zastavování jiných programů, přidělování a uvolňování další paměti);
2) načítání programů do RAM a jejich spouštění;
3) standardizovaný přístup k periferním zařízením (vstupní/výstupní zařízení);
4) Správa RAM (distribuce mezi procesy, organizace virtuální paměti);
5) řízení přístupu k datům na energeticky nezávislých médiích organizovaných v konkrétním souborovém systému;
6) poskytování uživatelského rozhraní;
7) ukládání informací o systémových chybách.
Další funkce:
1) paralelní nebo pseudoparalelní provádění úkolů (multitasking);
2) efektivní distribuce zdrojů výpočetního systému mezi procesy;
3) diferenciace přístupu různých procesů ke zdrojům;
4) organizace spolehlivé výpočetní techniky založené na řízení přístupu ke zdrojům;
5) interakce mezi procesory, výměna dat, vzájemná synchronizace;
6) ochrana samotného systému, jakož i uživatelských dat a programů před akcemi uživatelů nebo aplikací;
7) víceuživatelský režim provozu a diferenciace přístupových práv
7)
Komponenty operačního systému:
1) bootloader
2) jádro je centrální částí OS, řídí provádění procesů, počítá systémové prostředky a poskytuje procesům koordinovaný přístup k těmto zdrojům. Hlavními zdroji jsou: čas procesoru, paměť, vstupní/výstupní zařízení. Přístup k souborovému systému a síťová komunikace mohou být také implementovány na úrovni jádra. Jako základní prvek operačního systému představuje jádro nejnižší úroveň abstrakce pro aplikace pro přístup k prostředkům výpočetního systému vyžadovaným pro operační vrstvu. Jádro obvykle poskytuje takový přístup ke spustitelným procesům odpovídajících aplikací pomocí meziprocesorových komunikačních mechanismů a volání aplikací pro systémová volání OS. Popsaná úloha se může lišit v závislosti na typu architektury jádra a způsobu její implementace.
Objekty jádra OS:
Procesy
Události
Semafory
Mutexy
Soubory promítané do paměti.
3) příkazový procesor (tlumočník)
4) Ovladače zařízení
5) rozhraní
8)
Evoluce OS
Za předchůdce operačních systémů je třeba považovat obslužné programy (bootloadery a monitory) a také knihovny často používaných rutin, které se začaly vyvíjet s nástupem univerzálních počítačů 1. generace (konec 40. let). Utility minimalizovaly fyzickou manipulaci operátora se zařízením a knihovny umožnily vyhnout se opakovanému programování stejných akcí (provádění I/O operací, výpočty matematických funkcí atd.).
V letech 1950-1960 se formovaly a implementovaly hlavní myšlenky, které určovaly funkčnost operačního systému: dávkový režim, sdílení času a multitasking, oddělení pravomocí, reálný čas, struktury souborů a systémy souborů.
Klíčové myšlenky
OS jako rozšířený stroj
Používání většiny počítačů na úrovni strojového jazyka je obtížné. To platí zejména pro vstup a výstup. Například pro uspořádání datového bloku z disku lze použít 16 různých příkazů, z nichž každý vyžaduje asi 15 parametrů, jako jsou: číslo bloku na disku, číslo sektoru na stopě a tak dále. Po dokončení diskových operací vrátí řadič 23 hodnot odrážejících přítomnost a typy chyb, které je samozřejmě potřeba analyzovat.
Při práci s diskem si jej uživatel stačí představit jako určitou sadu souborů, z nichž každý má své jméno.
Stejným způsobem OS chrání programátory před hardwarem diskové jednotky a poskytuje mu jednoduché souborové rozhraní, zatímco OS se stará o všechny problémy související se zpracováním přerušení, správou časovače a paměti RAM, stejně jako o další problémy na nízké úrovni. V každém případě platí, že abstraktní, imaginární stroj, se kterým si nyní může uživatel díky OS poradit, je mnohem jednodušší a pohodlnější na používání než vesnické vybavení, které je základem tohoto abstraktního stroje. Z tohoto pohledu je funkcí OS poskytnout uživatelům nějaký rozšířený nebo virtuální stroj, který je jednodušší na programování a práci s ním než se skutečným hardwarem, který tvoří skutečný stroj.
OS jako systém správy zdrojů
Představa, že OS je především systém, který poskytuje pohodlné uživatelské rozhraní, odpovídá pohledu shora dolů. Jiný pohled zdola nahoru dává představu OS jako mechanismu, který řídí všechny části složitého systému. Moderní výpočetní systémy se skládají z...
Podle druhého přístupu je funkcí operačního systému alokovat procesory, paměť, zařízení a data mezi procesy soutěžící o tyto zdroje. OS musí řídit všechny prostředky počítače tak, aby byla zajištěna maximální efektivita jeho fungování. Kritériem účinnosti může být: propustnost systému nebo reaktivita.
Správa zdrojů zahrnuje řešení dvou obecných úkolů, které nezávisí na typu zdroje. Plánování zdrojů - tedy určení, komu, kdy a v jakém množství má být daný zdroj přidělen. Sledování stavů zdrojů – to znamená udržování provozních informací o tom, zda je zdroj zaneprázdněn nebo ne, a u dělitelných zdrojů o tom, kolik zdrojů je distribuováno a kolik je volných.
K řešení běžných problémů se správou zdrojů používají různé operační systémy různé algoritmy, které nakonec určují jejich vzhled jako celek, včetně jejich výkonnostních charakteristik, rozsahu a dokonce i uživatelského rozhraní. Například řídicí algoritmus procesoru do značné míry určuje, zda je operační systém systémem sdílení času, dávkovým zpracováním nebo systémem v reálném čase.
Dávkový režim
Potřeba optimálního využití drahých výpočetních zdrojů vedla ke vzniku konceptu „dávkového režimu“ pro provádění programu. Dávkový režim předpokládá přítomnost fronty programů pro spuštění a systém může zajistit, aby byly programy načteny z externího paměťového média do RAM bez čekání na dokončení předchozího programu, což zabraňuje prostojům procesoru.
[upravit překlad] Sdílení času a multitasking
Již dávkový režim ve své vyvinuté verzi vyžaduje rozdělení času procesoru mezi provádění několika programů.
Potřeba sdílení času (multitasking, multiprogramování) se stala ještě silnější s rozšířením dálnopisů (a později terminálů s katodovými paprsky) jako vstupně/výstupních zařízení (60. léta 20. století). Vzhledem k tomu, že rychlost zadávání dat z klávesnice (a dokonce i čtení z obrazovky) operátorem je mnohem nižší než rychlost zpracování těchto dat počítačem, používání počítače v „exkluzivním“ režimu (s jedním operátorem) může vést k prostojům. drahých výpočetních zdrojů.
Sdílení času umožnilo vytvoření „víceuživatelských“ systémů, ve kterých byl jeden (obvykle) centrální procesor a blok RAM připojen k četným terminálům. V tomto případě mohou být některé úlohy (jako je zadávání nebo úprava dat operátorem) prováděny v dialogovém režimu a jiné úlohy (jako jsou rozsáhlé výpočty) by mohly být prováděny v dávkovém režimu.
[upravit překlad] Rozdělení pravomocí
Rozšíření víceuživatelských systémů si vyžádalo vyřešení problému oddělení moci, což umožňuje vyhnout se možnosti záměny spustitelného programu nebo dat jednoho programu v paměti počítače jiným programem (záměrně či omylem), neboť stejně jako změna samotného systému pomocí aplikačního programu.
Implementaci oddělení pravomocí v operačních systémech podpořili vývojáři procesorů, kteří navrhli architektury se dvěma režimy provozu procesoru – „skutečný“ (ve kterém je celý adresový prostor počítače k dispozici spouštějícímu programu) a „chráněný“ (v kde je dostupnost adresního prostoru omezena na rozsah přidělený při spuštění programu).
[editovat]V reálném čase
Využití univerzálních počítačů pro řízení výrobních procesů vyžadovalo implementaci „real time“ („real time“) – synchronizace provádění programu s externími fyzickými procesy.
Zařazení funkcionality v reálném čase umožnilo vytvářet řešení, která současně slouží výrobním procesům a řeší další problémy (v dávkovém režimu a/nebo v režimu sdílení času).
OS má sadu programů, které přidělují prostředky procesoru. Výše uvedená formulace je klíčová pro celý kurz. Definujme pojmy v něm obsažené.
Zdroj je prostředek systému zpracování dat, který lze přidělit procesu zpracování dat na určitý časový interval. Jednoduše řečeno, zdroj je veškerý hardware, software a data, která jsou potřebná ke spuštění programu.
Zdroje se dělí na:
1) systémové - nízkoúrovňové, které jsou řízeny samotným operačním systémem. Provozní doba procesoru, RAM, paměť na permanentních médiích, možnosti různých externích zařízení a jejich provozní doba – to vše musí systém uživatelům poskytovat a musí to zvládat.
2) uživatel - jedná se o systémové požadavky vyjádřené objekty nebo funkčními charakteristikami aplikační oblasti. Může to být soubor nebo tabulka, okno výkresu v grafickém systému, dokument v tiskovém systému, melodie v dynamice, běžící úloha, paměťové pole atd. V projektivním systému musí uživatel rozumět tomu, na jaké systémové zdroje jsou jeho aplikační dotazy mapovány, aby je mohl optimálně navrhnout.
Zdroje lze také rozdělit na primární a sekundární. První skupina zahrnuje prostředky, které poskytuje hardware. Například procesor, paměť, zařízení a vstupní/výstupní kanály atd. Druhá skupina zahrnuje prostředky generované OS. Například systémové kódy a datové struktury, soubory, semafory, fronty atd. V poslední době se v souvislosti s rozvojem distribuovaného počítání a distribuovaného ukládání dat stávají stále důležitější zdroje, jako jsou data a zprávy. Zdroje mohou být:
1) sdílené - když je několik procesů může používat současně (ve stejném okamžiku) nebo paralelně (po určitou dobu procesy využívají zdroj střídavě)
2) nedělitelný.
10)
V první řadě je nutné pochopit význam pojmu operace nebo operační sál. Operace je v teorii řízení chápána jako určitá řídicí akce a pod pojmem operační systém máme právo chápat řídicí systém nebo řízený systém.
Oba pojmy jsou stejně platné, protože Operační systém je správcem ve vztahu k systémovým prostředkům i řízeným, když provádí uživatelské příkazy.
Operační prostředí je soubor nástrojů, metod pro jejich integraci a technik pro práci s nimi, který umožňuje řešit jakékoli problémy v instrumentální oblasti a většinu problémů v aplikovaných oblastech. Rozdíl mezi operačním prostředím a specializovaným je v tom, že za prvé má operační prostředí nástroje pro řešení problémů v aplikačních oblastech (a ne pouze jednu), a zadruhé, pokud neexistuje žádný nástroj pro řešení problému, pak prostředky operačního prostředí, může být vždy požádán. Zde konečně identifikujeme stroj a počítač, a nejen mikroprocesor, ale univerzální počítač s vyvinutým systémem vstupu-výstupu, ukládání a zpracování informací. Pouze tak výkonný nástroj, jako je počítač, může sloužit jako platforma pro vybudování systému schopného plnit úkoly z různých oborů činnosti člověka.
Nevím, zda je to nutné nebo ne, ale existuje taková sekce „Operační prostředí. Prostředí aplikace“
Prostředí aplikace (EA) je model prostředí operačního systému, který poskytuje řadu rozhraní. Prostředí aplikace vytváří prostředí kolem základního operačního systému, které poskytuje sadu nezbytných rozhraní. Aktuálně byl koncept softwaru doplněn o zavedení nového konceptu – více aplikačních prostředí. Zatímco některé myšlenky, jako je objektově orientovaný přístup, přímo ovlivňují pouze vývojáře a pouze nepřímo ovlivňují koncového uživatele, koncept více aplikačních prostředí přináší uživateli možnost spouštět programy napsané pro jiné operační systémy a další procesy na jejich OS. . A nyní další software umožňuje uživatelům některých operačních systémů spouštět programy jiných lidí. Například Mac a Unix umožňují spouštět DOS a Windows. Ale v nastupující generaci operačních systémů se schopnost spouštět cizí programy stává standardní součástí systému. Volba operačního systému již nebude omezovat výběr aplikačních programů.
Procesní koncept.
Tok. Kontext. Vlákna
Síťová podpora
Distribuovaný systém je sada procesorů, které nesdílejí paměť nebo každý procesor má svou vlastní lokální paměť. Procesory v distribuovaném systému jsou propojeny prostřednictvím počítačové sítě a poskytují uživatelům přístup k různým systémovým zdrojům, které umožňují zvýšení rychlosti výpočtů, množství dostupných informací a zvýšení spolehlivosti.
Rozhraní příkazů systému
Mnoho příkazů v operačním systému je navrženo k provádění funkcí správy, které poskytují:
Tvorba a řízení procesů;
I/O řízení;
Správa externí paměti;
Správa hlavní paměti;
Přístup k systému souborů;
Síťová podpora.
Program, který zadává a interpretuje řídicí příkazy, má v různých systémech různá jména:
Vykladač kontrolních karet;
Příkazový procesor konzoly;
-skořápka(PROTI Unix).
Funkcí příkazu je přijmout a provést zadaný příkaz.
1. Vlastnosti operačního systému
2. Systém přerušení
3. Ochrana paměti.
4. Virtuální paměť
5. Správa dat
6. Souborový systém
7.
8. Utility
9. Řidič
10. Technologie Plug-and-Play
11. Multimédia
Vlastnosti operačního systému
Podle moderních koncepcí by měl operační systém umět následující:
- zajistit načítání aplikačních programů do paměti a jejich provádění,
− poskytovat správu paměti; v nejjednodušším případě je to pouze načtenému programu indikace adresy, kde končí paměť dostupná pro použití a začíná paměť obsazená systémem; v multiprocesních systémech jde o komplexní úkol správy systémových zdrojů,
- zajistit práci s dlouhodobou pamětí, jako jsou magnetické disky, optické disky, flash paměti atd.,
- poskytovat více či méně standardizovaný přístup k různým periferním zařízením, jako jsou modemy, tiskárny nebo motory, které otáčejí řídicími letadly stíhačky,
− poskytnout nějaké uživatelské rozhraní (slovo některé zde není použito náhodou - některé systémy jsou omezeny na příkazový řádek, zatímco jiné se skládají z 90 % subsystému rozhraní).
Existují OS, jejichž funkce jsou na toto omezeny. Jedním ze známých systémů tohoto typu je diskový operační systém MS DOS.
Pokročilejší operační systémy také poskytují následující funkce:
− paralelní (nebo pseudoparalelní, pokud má stroj pouze jeden procesor) provádění několika úloh,
- organizování vzájemné interakce úkolů,
- organizace interakce mezi stroji a sdílení zdrojů,
- ochrana systémových prostředků, dat a uživatelských programů, běžících procesů i sebe sama před chybným a škodlivým jednáním uživatelů a jejich programů,
− autentizace (kontrola, zda je uživatel tím, za koho se vydává), autorizace (kontrola, zda kdokoli, za koho se uživatel vydává, má právo provést určitou operaci) a další bezpečnostní opatření.
Systém přerušení
Moderní počítač je komplex autonomních zařízení, z nichž každé vykonává své funkce pod kontrolou lokálního zařízení nezávisle na ostatních zařízeních stroje. Zařízení napájí centrální procesor. Přenáší příkaz a všechny parametry potřebné k jeho provedení do zařízení. Poté, co zařízení začne pracovat, je od něj odpojen centrální procesor a přejde se k obsluze jiných zařízení nebo k provádění jiných funkcí.
Můžete si myslet, že CPU přesouvá svou pozornost ze zařízení na zařízení a z funkce na funkci. Čemu přesně CPU v daném okamžiku věnuje pozornost, je určeno programem, který provádí.
Během provozu CPU přijímá (a v sobě produkuje) velké množství různých signálů. Signály, které je program běžící v CPU schopen vnímat, zpracovávat a brát v úvahu, tvoří zorné pole CPU nebo, jinými slovy, jsou zahrnuty do oblasti jeho pozornosti.
Aby CPU při výkonu své práce mělo možnost reagovat na události mimo oblast jeho pozornosti, jejichž výskyt „neočekává“, existuje systém počítačového přerušení.
Přerušení je ukončení provádění aktuálního příkazu nebo aktuální sekvence příkazů ke zpracování nějaké události speciálním programem - handlerem přerušení, s následným návratem k provádění přerušeného programu. Událost může být způsobena zvláštní situací, která nastane během provádění programu, nebo signálem z externího zařízení. Přerušení se používá k rychlé reakci na speciální situace, které nastanou během provádění programu a interakce s externími zařízeními.
Mechanismus přerušení zajišťuje vhodný počítačový hardware a software.
Jakákoli výjimka, která způsobí přerušení, je doprovázena signálem nazývaným žádost o přerušení (IR). Požadavky na přerušení z externích zařízení vstupují do procesoru speciálními linkami a požadavky vznikající během provádění programu přicházejí přímo z nitra mikroprocesoru. Mechanismy zpracování přerušení obou typů jsou podobné. Uvažujme fungování počítače, když se objeví signál požadavku na přerušení, spoléháme se především na zpracování hardwarových přerušení (obr. 1.3.1).
Rýže. 1.3.1. Provedení přerušení v počítači: tр - doba odezvy procesoru na požadavek přerušení; tс - čas uložení stavu přerušeného programu a volání obsluhy přerušení; tв - doba obnovení přerušeného programu
Poté, co se objeví signál požadavku na přerušení, počítač pokračuje ve vykonávání programu - obsluhy přerušení. Psovod provádí ty úkony, které jsou nutné v souvislosti s mimořádnou situací, která nastala. Takovou situací může být například stisknutí klávesy na klávesnici počítače. Poté musí handler předat kód stisknuté klávesy z ovladače klávesnice procesoru a případně tento kód analyzovat. Když psovod dokončí svou práci, řízení se přenese na přerušený program.
Doba odezvy je doba mezi objevením se signálu požadavku na přerušení a zahájením provádění programu přerušení (obsluha přerušení), pokud je toto přerušení povoleno pro službu.
Doba odezvy závisí na okamžiku, kdy procesor určí, že došlo k požadavku na přerušení. Dotazování požadavků na přerušení lze provést buď po dokončení další fáze příkazu (například čtení příkazu, čtení prvního operandu atd.), nebo po dokončení každého příkazu v programu.
První přístup poskytuje rychlejší odezvu, ale zároveň je při přechodu na obsluhu přerušení nutné uložit velké množství informací o přerušeném programu, včetně stavu registrů vyrovnávací paměti procesoru, počtu dokončených etapa atd. Při návratu z handleru je také třeba vykonat velký kus práce na obnovení stavu procesoru.
V druhém případě může být reakční doba poměrně dlouhá. Při přechodu na obsluhu přerušení je však nutné pamatovat na minimální kontext přerušovaného programu (obvykle čítač programu a registr příznaků). V dnešní době počítače častěji využívají rozpoznání požadavku na přerušení po dokončení dalšího příkazu.
Doba odezvy je určena pro požadavek s nejvyšší prioritou.
Hloubka přerušení je maximální počet programů, které se mohou navzájem přerušit. Hloubka přerušení obvykle odpovídá počtu úrovní priority rozpoznávaných systémem přerušení. Činnost systému přerušení při různých hloubkách přerušení (n) je znázorněna na Obr. 1.3.2. Zde se předpokládá, že s rostoucím počtem požadavků na přerušení se zvyšuje jeho priorita.
Rýže. 1.3.2. Provoz systému přerušení v různých hloubkách přerušení
Bez zohlednění reakční doby, stejně jako doby paměti a doby zotavení:
Přerušení se dělí na hardwarová a softwarová.
Hardwarová přerušení se používají k organizaci interakce s externími zařízeními. Požadavky na hardwarové přerušení jsou odesílány na speciální vstupy mikroprocesoru. Oni jsou:
· maskovatelné, které lze maskovat počítačovým softwarem;
· nemaskovaný, požadavek, ze kterého nelze tímto způsobem maskovat.
Softwarová přerušení jsou způsobena následujícími situacemi:
zvláštní případ, který vznikl během provádění příkazu a zabránil normálnímu pokračování programu (přetečení, porušení ochrany paměti, nedostatek požadované stránky v paměti RAM atd.);
přítomnost v programu speciálního příkazu přerušení INTn, který programátor obvykle používá při přístupu ke speciálním funkcím operačního systému pro vstup/výstup informací.
Každému požadavku na přerušení v počítači je přiřazeno vlastní číslo (typ přerušení), které se používá k určení adresy obsluhy přerušení.
Když je přijat požadavek na přerušení, počítač provede následující sekvenci akcí:
· stanovení nejvyšší priority nemaskovaného požadavku na přerušení (pokud bylo přijato několik požadavků současně);
· určení typu vybraného požadavku;
· uložení aktuálního stavu programového čítače a registru příznaků;
· určení adresy obsluhy přerušení podle typu přerušení a předání řízení prvnímu příkazu této obsluhy;
· provádění programu - obsluha přerušení;
· obnovení uložených hodnot programového čítače a registru příznaků přerušeného programu;
· pokračování přerušeného programu.
Fáze 1-4 provádí počítačový hardware automaticky, když se objeví požadavek na přerušení. Fáze 6 se také provádí v hardwaru na příkaz návratu z obsluhy přerušení.
Úkolem programátora je vytvořit program - obsluhu přerušení, který by prováděl akce spojené s výskytem požadavku tohoto typu a umístil počáteční adresu tohoto programu do speciální tabulky adres přerušení. Obslužný program musí zpravidla začít uložením stavu těch registrů procesoru, které jím budou měněny, a skončit obnovením stavu těchto registrů. Program handleru musí končit speciálním příkazem, který procesoru označí nutnost návratu k přerušenému programu.
Rozpoznání přítomnosti signálů požadavku na přerušení a určení jejich nejvyšší priority lze provést různými metodami. Uvažujme o jednom z nich.
Zřetězený systém priority požadavků na přerušení s jedním cyklem
Na Obr. 1.3.3 ukazuje diagram, který zajišťuje získání počtu požadavků na přerušení s nejvyšší prioritou od těch, kteří jsou přítomni v počítači v době odeslání pollingového signálu ("daisy chain")
Tento obvod se používá k analýze požadavků na hardwarová přerušení. Priorita požadavků na přerušení (IRi) se snižuje s klesajícím počtem požadavků. V okamžiku, kdy počítač musí určit přítomnost a prioritu externího hardwarového přerušení (obvykle po dokončení každé instrukce), vydá procesor dotazovací signál. Je-li na vstupu ZP3 signál vysoké úrovně (existuje požadavek), pak je na prvku 11 generován obecný signál o přítomnosti požadavku na přerušení a další průchod dotazovacího signálu je zablokován. Je-li ZP3=0, pak je analyzován signál ZP2 a tak dále. Kodér (prvek 12) generuje číslo příchozího požadavku na přerušení.
Toto číslo se přenese do procesoru pouze v případě, že existuje obecný signál požadavku na přerušení.
Tato struktura vám umožňuje rychle analyzovat přítomnost signálu požadavku na přerušení a určit požadavek s nejvyšší prioritou z několika aktuálně přítomných. Prioritní distribuce požadavků na přerušení z externích zařízení se provádí jejich fyzickou komutací ve vztahu k procesoru. Označení priorit je rigidní a nelze je programově měnit. Změna priorit je možná pouze fyzickým opětovným připojením zařízení.
Rýže. 1.3.3. Schéma pro určení počtu požadavků na přerušení s nejvyšší prioritou
Mikroprocesory x86 mají dva externí vstupy požadavků na hardwarové přerušení:
· NMI - nemaskovatelné přerušení, obvykle používané pro žádosti o přerušení napájení;
· INT - maskovatelné přerušení, požadavek, ze kterého lze programově maskovat resetováním příznaku IF v registru příznaků.
Rýže. 1.3.4. Struktura řadiče prioritního přerušení
Jediný maskovatelný vstup požadavku na přerušení mikroprocesoru neumožňuje přímo k němu připojit požadavky na signály z velkého množství různých externích zařízení, která jsou součástí moderního počítače: časovač, klávesnice, myš, tiskárna, síťová karta atd. K jejich připojení k jednomu vstupu INT mikroprocesoru slouží prioritní řadič přerušení (obr. 1.3.4). Jeho funkce:
· vnímání a zaznamenávání požadavků na přerušení z externích zařízení;
· identifikace nezamaskovaných požadavků mezi příchozími požadavky;
· vedení rozhodčího řízení: výběr požadavku s nejvyšší prioritou z nezamaskovaných požadavků v souladu se zavedeným mechanismem pro přidělování priorit;
· porovnání priority zvoleného požadavku s prioritou požadavku, který může být aktuálně zpracován v mikroprocesoru, generování signálu požadavku pro vstup INT mikroprocesoru, pokud je priorita nového požadavku vyšší;
· přenos do mikroprocesoru přes datovou sběrnici typu přerušení zvoleného během arbitrážního procesu ke spuštění odpovídajícího programu - obsluhy přerušení; tuto akci provádí signál povolení přerušení INTA z mikroprocesoru, který je vydán, pokud přerušení v registru příznaků mikroprocesoru nejsou maskována (IF=1).
Přechod na odpovídající obsluhu přerušení se provádí (v reálném provozním režimu mikroprocesoru) přes tabulku vektorů přerušení. Tato tabulka (obr. 1.3.5) je umístěna na nejnižších adresách RAM, má objem 1 KB a obsahuje hodnoty segmentového příkazového registru (CS) a příkazového ukazatele (IP) pro 256 obsluhy přerušení.
Rýže. 1.3.5. Struktura tabulky vektoru přerušení
K prvkům tabulky se přistupuje pomocí 8bitového kódu – typu přerušení (tabulka 1.3.1).
Tabulka 1.3.1.
Různé zdroje určují typ přerušení odlišně:
· softwarová přerušení jej zavádějí z procesoru nebo jej obsahují v čísle instrukce INT n;
· hardwarově maskovatelná přerušení jsou zavedena z řadiče prioritních přerušení přes datovou sběrnici;
· nemaskovatelné hardwarové přerušení je přiřazeno typu 2.
V mnoha operačních systémech jsou první sekce rutin pro obsluhu přerušení přiděleny speciálnímu systémovému modulu - supervizoru přerušení.
Vedoucí přerušení dělá následující:
Ukládá pracovní registry procesoru v aktuálním deskriptoru úlohy, které definují kontext přerušené úlohy;
Definuje program obsluhující aktuální požadavek na přerušení;
Nastaví požadovaný režim zpracování pobytu;
Přenese řízení na rutinu přerušení.
Po provedení rutiny přerušení je řízení přeneseno na supervizora v modulu řízení odeslání úloh. Správce úloh vytváří:
Výběr úkolu připraveného k provedení (v souladu s disciplínou údržby)
Obnovení kontextu úkolu;
Nastavení předchozího režimu provozu systému přerušení;
Přenesení řízení na vybraný úkol.
V multiprogramovém (multiprogramovém) provozním režimu obsahuje paměť počítače několik programů, které se částečně nebo úplně spouštějí mezi přechody procesoru z jedné úlohy do druhé, v závislosti na situaci v systému.
V multiprogramovém režimu jsou čas počítače a RAM využívány efektivněji, protože pokud v prováděné úloze nastanou situace, které vyžadují přechod procesoru do pohotovostního režimu, procesor se přepne na jinou úlohu a provede ji, dokud v ní nenastane podobná situace. atd.
Při implementaci multiprogramového režimu je nutné určit pořadí spínacích úloh a zvolit spínací momenty tak, aby efektivita využití počítačového času a paměti byla maximální.
Multiprogramový režim zajišťuje počítačový hardware a nástroje operačního systému. Je to typické pro složité počítače, kde jsou náklady na počítačový čas mnohem vyšší než u mikropočítačů. Byly také vyvinuty víceprogramové operační systémy, které současně sledují řešení několika úloh a zvyšují efektivitu uživatelů.
Ochrana paměti.
Pokud může být v paměti současně umístěno několik nezávislých programů, jsou vyžadována speciální opatření, která zabrání nebo omezí jeden program v přístupu k paměťovým oblastem používaným jinými programy. Programy mohou obsahovat chyby, které, pokud nejsou zaškrtnuty, vedou ke zkreslení informací patřících jiným programům. Je tedy nutné vyloučit vliv uživatelského programu na provoz programů ostatních uživatelů a na operační systém softwaru. Aby se zabránilo zničení, stačí chránit paměťovou oblast daného programu před pokusy o zápis do ní jinými programy a v některých případech i vaším vlastním programem (ochrana proti zápisu). V tomto případě mají jiné programy povolen přístup k této oblasti a čtení dat. V jiných případech, například při přístupu k informacím uloženým v systému, je nutné mít možnost zakázat jiným programům provádění zápisu i čtení v dané paměťové oblasti. Taková ochrana proti zápisu a čtení pomáhá ladit program, přičemž je monitorován každý případ opuštění paměťové oblasti jeho programu. Pro usnadnění ladění programu je žádoucí identifikovat takové charakteristické chyby v programech, jako jsou pokusy použít data místo příkazů nebo příkazy místo dat ve vlastním programu, ačkoli tyto chyby nemusí zničit informace. Pro různé operace s pamětí jsou uvedeny následující možnosti pro odlišenou ochranu:
1. je specifikován vztah k oblasti paměti cizího programu, který určuje, zda se ochrana vztahuje pouze na operaci zápisu nebo na jakýkoli přístup do paměti;
2. je zadán jeden z následujících přístupů do paměťové oblasti vlastního programu:
· do tohoto bloku je povolen přístup, a to jak pro zápis, tak pro čtení;
· Je povoleno pouze čtení;
· je povolen přístup jakéhokoli druhu na adresu převzatou pouze z počítadla programů;
· Je povolen přístup na adresu z libovolného registru kromě počítadla programů.
Pokud je ochrana paměti narušena, používání programu je pozastaveno a je vydán požadavek na přerušení ochrany paměti.
Ochrana proti vniknutí programu do cizích paměťových oblastí může být organizována různými způsoby, přičemž implementace ochrany by neměla výrazně snížit výkon systému a vyžadovat příliš vysoké náklady na hardware.
Virtuální paměť
Virtuální paměť je technologie vyvinutá za účelem zvýšení celkové kapacity paměti, její ochrany a automatizace procesu přesunu strojového kódu a dat mezi hlavní pamětí počítače a sekundárním úložištěm.
V současné době má tato technologie hardwarovou podporu na všech moderních procesorech.
V případě umístění dat na externích úložných zařízeních může být paměť reprezentována například speciálním oddílem na pevném disku (partition) nebo samostatným souborem na běžném oddílu disku.
Existuje také pojem swap (anglicky swap, /swɔp/), který také znamená virtuální paměť (přesněji způsob, jakým je reprezentována), nebo znamená výměnu dat z disku.
Pomocí mechanismu virtuální paměti můžete:
· zjednodušit adresování paměti klientským softwarem;
· racionálně spravovat RAM počítače (ukládat do ní pouze aktivně používané oblasti paměti);
· izolovat procesy od sebe (proces se domnívá, že má výhradní vlastnictví veškeré paměti).
Správa dat
Správa dat je proces spojený se shromažďováním, organizováním, ukládáním, aktualizací, ukládáním dat a získáváním informací.
Správa dat zahrnuje:
§ Analýza dat
§ Datové modelování
§ Správa databáze
§ Práce s datovými sklady
§ Extrakce, transformace a načítání dat
§ Dolování dat
§ Zajištění kvality dat
§ Ochrana dat
§ Správa metadat (úložiště dat)
Datová architektura
Problematika prezentace dat úzce souvisí s operacemi, kterými jsou data zpracovávána. Mezi takové operace patří: výběr, úprava, zahrnutí a vyloučení dat. Všechny tyto operace jsou založeny na operaci přístupu, kterou nelze uvažovat bez ohledu na způsob reprezentace.
Při problémech s vyhledáváním se předpokládá, že všechna data jsou uložena v paměti s určitou identifikací, a když mluvíme o přístupu, mají na mysli především přístup k datům (tzv. klíče), které jednoznačně identifikují související sady dat.
Předpokládejme, že potřebujeme zorganizovat přístup k souboru obsahujícímu sadu identických záznamů, z nichž každý má jedinečnou hodnotu pole klíče. Nejjednodušší způsob vyhledávání je procházet postupně každý záznam v souboru, dokud nenajdete ten, jehož hodnota klíče splňuje kritéria vyhledávání. Je zřejmé, že tato metoda je značně neefektivní, protože záznamy v souboru nejsou seřazeny podle hodnoty pole klíče. Řazení záznamů v souboru také není praktické, protože je ještě časově náročnější a musí být provedeno po přidání každého záznamu. Postupují tedy následovně - klíče se spolu s ukazateli na odpovídající záznamy v souboru zkopírují do jiné struktury, která umožňuje rychle provádět operace řazení a vyhledávání. Při přístupu k datům je v této struktuře nejprve nalezena odpovídající hodnota klíče a poté je získán záznam ze souboru pomocí ukazatele, který je s ním uložen.
Existují dvě třídy metod, které implementují přístup k datům pomocí klíče:
· metody vyhledávání stromů,
· hašovací metody.
Strom je konečná množina skládající se z jednoho nebo více prvků, nazývaných uzly, takže:
· mezi uzly existuje vztah typu „generovaný zdrojem“;
· existuje pouze jeden uzel, který nemá zdroj. Říká se tomu kořen;
· všechny uzly kromě kořene mají pouze jeden zdroj; každý uzel může mít několik potomků;
· vztah "originál vygenerovaný" působí pouze jedním směrem, tzn. žádný potomek uzlu se nemůže stát jeho předkem.
Hašování se používá, když je předem známa celá sada klíčů a lze ji uložit do paměti RAM po dobu zpracování. V tomto případě je zkonstruována speciální funkce, která jedinečně mapuje sadu klíčů na sadu ukazatelů, nazývaná hashovací funkce (z anglického „to hash“ - řezat, sekat). S takovou funkcí můžete vypočítat adresu záznamu v souboru pomocí daného vyhledávacího klíče. Obecně platí, že klíčová data používaná k určení adresy záznamu jsou organizována v tabulce zvané hashovací tabulka.
Pokud je sada klíčů předem neznámá nebo je velmi velká, pak se upouští od myšlenky jedinečného výpočtu adresy záznamu z jeho klíče a hashovací funkce je považována jednoduše za funkci, která rozptyluje sadu klíčů do sadu adres.
Souborový systém
Souborový systém je předpis, který definuje způsob organizace, ukládání a pojmenovávání dat na paměťových médiích. Definuje formát pro fyzické ukládání informací, které jsou obvykle seskupeny ve formě souborů. Konkrétní systém souborů určuje velikost názvu souboru, maximální možnou velikost souboru a sadu atributů souboru. Některé systémy souborů poskytují funkce služeb, jako je řízení přístupu nebo šifrování souborů.
Systém souborů propojuje paměťové médium na jedné straně a API pro přístup k souborům na straně druhé. Když aplikační program přistupuje k souboru, nemá ponětí, jak jsou informace v konkrétním souboru umístěny, ani na jakém typu fyzického média (CD, pevný disk, magnetická páska nebo paměťová jednotka flash) jsou zaznamenány. Vše, co program zná, je název souboru, jeho velikost a atributy. Tato data přijímá z ovladače systému souborů. Je to souborový systém, který určuje, kde a jak bude soubor zapsán na fyzické médium (například pevný disk).
Z pohledu operačního systému je celý disk sadou clusterů o velikosti od 512 bajtů a větší. Ovladače souborového systému organizují clustery do souborů a adresářů (což jsou ve skutečnosti soubory obsahující seznam souborů v daném adresáři). Tyto stejné ovladače sledují, které clustery se aktuálně používají, které jsou volné a které jsou označeny jako vadné.
Systém souborů však nemusí být nutně přímo spojen s fyzickým paměťovým médiem. Existují virtuální a síťové systémy souborů, které představují pouze způsob přístupu k souborům umístěným na vzdáleném počítači.
Hierarchie adresářů
Téměř vždy se soubory na discích spojují do adresářů.
V nejjednodušším případě jsou všechny soubory na daném disku uloženy v jednom adresáři. Toto jednoúrovňové schéma bylo použito v CP/M a prvních verzích MS-DOS. Hierarchický souborový systém s vnořenými adresáři se poprvé objevil v UNIXu.
Adresáře na různých discích mohou tvořit několik samostatných stromů, jako v DOS/Windows, nebo mohou být sloučeny do jednoho stromu společného pro všechny disky, jako v systémech podobných UNIXu.
Ve skutečnosti v systémech DOS/Windows, stejně jako v systémech podobných UNIXu, existuje jeden kořenový adresář s podadresáři nazvanými „c:“, „d:“ atd. Do těchto adresářů jsou připojeny oddíly pevného disku. To znamená, že c:\ je pouze odkaz na file:///c:/. Na rozdíl od souborových systémů podobných UNIXu je však ve Windows zakázán zápis do kořenového adresáře, stejně jako prohlížení jeho obsahu.
V UNIXu je pouze jeden kořenový adresář a všechny ostatní soubory a adresáře jsou vnořeny pod něj. Chcete-li získat přístup k souborům a adresářům na disku, musíte disk připojit pomocí příkazu mount. Chcete-li například otevřít soubory na disku CD, musíte jednoduše říci operačnímu systému: „vezměte systém souborů na tomto disku CD a ukažte jej v adresáři /mnt/cdrom.“ Všechny soubory a adresáře umístěné na CD se objeví v tomto adresáři /mnt/cdrom, který se nazývá bod připojení. Na většině systémů podobných UNIXu jsou vyměnitelné disky (diskety a CD), flash disky a další externí úložná zařízení připojeny v adresáři /mnt, /mount nebo /media. Unix a operační systémy podobné UNIXu také umožňují automatické připojování disků při zavádění operačního systému.
Klasifikace souborových systémů
Podle účelu lze souborové systémy rozdělit do následujících kategorií:
Pro média s náhodným přístupem (například pevný disk): FAT32, HPFS, ext2 atd. Vzhledem k tomu, že přístup k diskům je mnohonásobně pomalejší než přístup k paměti RAM, mnoho souborových systémů používá ke zvýšení výkonu asynchronní zápis změn na disk. K tomu se používá buď žurnálování, např. v ext3, ReiserFS, JFS, NTFS, XFS, nebo mechanismus měkkých aktualizací atd. Žurnálování je v Linuxu rozšířené a používá se v NTFS. Měkké aktualizace - na systémech BSD. Reiser4 nepoužívá protokolování a všechny operace jsou atomické.
Pro média se sekvenčním přístupem (např. magnetická páska): QIC atd.
Pro optická média - CD a DVD: ISO9660, ISO9690, HFS, UDF atd.
Virtuální souborové systémy: AEFS atd.
Síťové souborové systémy: NFS, CIFS, SSHFS, GmailFS atd.
Pro flash paměti: YAFFS, ExtremeFFS.
Specializované souborové systémy z obecné klasifikace trochu vypadnou: ZFS (samotný souborový systém je pouze součástí ZFS), VMFS (tzv. clusterový souborový systém, který je určen k ukládání jiných souborových systémů) atd.
Úlohy souborového systému
Hlavní funkce jakéhokoli souborového systému jsou zaměřeny na řešení následujících úkolů:
· pojmenování souborů;
· softwarové rozhraní pro práci se soubory pro aplikace;
· mapování logického modelu souborového systému na fyzickou organizaci datového skladu;
· odolnost souborového systému vůči výpadkům napájení, chybám hardwaru a softwaru;
Ve víceuživatelských systémech se objevuje další úkol: ochrana souborů jednoho uživatele před neoprávněným přístupem jiného uživatele a také zajištění spolupráce se soubory, například když jeden z uživatelů otevře soubor, pro ostatní bude stejný soubor dočasně k dispozici v režimu pouze pro čtení.
Grafické uživatelské prostředí
Grafické uživatelské rozhraní (GUI), grafické uživatelské rozhraní (GUI) - typ uživatelského rozhraní, ve kterém jsou prvky rozhraní (nabídky, tlačítka, ikony, seznamy atd.) prezentované uživateli na displeji prováděny ve formě grafických obrázků. .
Na rozdíl od rozhraní příkazového řádku má uživatel v GUI náhodný přístup pomocí vstupních zařízení (klávesnice, myš atd.) ke všem viditelným objektům obrazovky (prvkům rozhraní) a přímo s nimi manipuluje. Nejčastěji jsou prvky rozhraní v GUI implementovány na základě metafor a odrážejí jejich účel a vlastnosti, což uživatelům usnadňuje pochopení a zvládnutí programů.
Příběh
Koncept GUI byl poprvé navržen vědci ve výzkumné laboratoři Xerox PARC v 70. letech 20. století.
V roce 1973 byli mladí lidé nespokojení s politikou USA (válka ve Vietnamu) shromážděni v laboratoři Xerox PARC a byla jim poskytnuta svoboda výzkumu. V důsledku toho se zrodil koncept grafického rozhraní WIMP (Windows, Icons, Menus, Point-n-Click). V rámci tohoto konceptu vzniká počítač Alto.
V roce 1979 společnost Three Rivers Computer Company vydala pracovní stanici PERQ, podobnou principům designu jako Alto. V roce 1981 vydal Xerox pokračování Alto - Star.
Koncept GUI byl komercializován v produktech společnosti Apple Computer Corporation. Operační systém AmigaOS představil multitaskingové grafické uživatelské rozhraní v roce 1985. GUI je nyní standardní součástí většiny operačních systémů a aplikací dostupných na trhu.
Příklady systémů využívajících GUI: Mac OS, Solaris, GNU/Linux, Microsoft Windows, NeXTSTEP, OS/2, BeOS.
Klasifikace
Lze rozlišit následující typy GUI: [zdroj neuveden 121 dní]
· jednoduché: standardní obrazovkové formuláře a standardní prvky rozhraní poskytované samotným GUI subsystémem;
· pravdivé, dvourozměrné: nestandardní prvky rozhraní a originální metafory, implementované vlastními nástroji aplikace nebo knihovnou třetí strany;
· trojrozměrný: v současnosti špatně klasifikovaný.
Jedním z požadavků na dobré grafické rozhraní softwarového systému je koncept „do what I mean“ neboli DWIM (anglicky: Do What I Mean). DWIM vyžaduje, aby systém fungoval předvídatelně, aby uživatel předem intuitivně věděl, jakou akci program po obdržení jeho příkazu provede.
Utility
Utility (angl. utility nebo tool) je počítačový program, který rozšiřuje standardní možnosti zařízení a operačních systémů a provádí úzké spektrum specifických úkolů.
Utility poskytují přístup k funkcím (parametry, nastavení, nastavení), které nejsou dostupné bez jejich použití, nebo usnadňují proces změny některých parametrů (automatizují jej).
Nástroje jsou často součástí operačních systémů nebo jsou dodávány se specializovaným vybavením.
