Вопрос Назначение и классификация операционных систем.

Автономная ОС: управление процессами; управление памятью; управление файлами и внешними устройствами; защита данных и администрирование; интерфейс прикладного программирования; пользовательский интерфейс. Сетевая ОС:
автономная + клиентская; серверная и транспортная подсистемы.

Функциональные компоненты ОС автономного компьютера.

1. Управление процессами.

Для каждого вновь созданного процесса ОС выполняет:

- создание структуры данных о потребностях процесса в ресурсах и о фактически выделенных ему ресурсах;

- выделение оперативной памяти и необходимое количество процессорного времени процессу;

- чтение файла;

- запустить процесс.

В мультипрограммной ОС одновременно может существовать несколько процессов, поэтому ОС – поддерживает очередь заявок, защищает ресурсы, выделенные процессу от остальных.

Задачи подсистемы управления процессами:

- планирование выполнения процессов;

- создание и уничтожение процессов;

- обеспечение процессов необходимыми системными ресурсами;

- поддерживает синхронизацию процессов;

- обеспечение взаимодействия между процессами.

1. Управление памятью.

Функции ОС по управлению памятью:

- выделение памяти процессами и освобождение памяти при завершение процессов;

- отслеживание свободной и занятой памяти;

- защита памяти;

- вытеснение процессов из оперативной памяти на диск, когда недостаточно размеров основной памяти и возвращение в оперативную память;

- настройка адресов программы на конкретную область физической памяти.

1. Управление файлами и внешними устройствами.

ОС виртуализирует отдельный набор данных в виде файла(простой неструктурированной последовательности битов) имеющий символьное имя. Файла группируются в каталоги, которые образуют группы. Чтобы представить большое количество данных в виде иерархической структуры ОС:

- выполняет преобразование символьных имен файлов в физические адреса на диске;

- организует совместный доступ к файлам;

- защищает от несанкционированного доступа.

Подсистема управления внешними устройствами называется подсистемой ввода – вывода, исполняет роль интерфейса ко всем устройствам, подключенным к компьютеру. Программа, управляющая конкретной моделью внешнего устройства, называется драйвером. Драйвер может управлять единственной моделью устройства или же группой устройств определенного типа.

1. Защита данных и администрирование.

Безопасность данных обеспечивается средствами отказоустойчивости ОС, направленными на защиту от сбоев и отказов аппаратуры и ошибок ПО, средствами защиты от несанкционированного доступа.

- процедура логического доступа (администратор определяет права пользователей);

- резервирование (поддержка нескольких копий данных);

- мультипроцессирование (использование нескольких процессоров).

Поддержка отказоустойчивости входит в обязанности администратора

1. Интерфейс прикладного программирования.

Программисты используют в приложениях обращения к ОС, когда им требуется особый статус, которым обладает только ОС. Возможности ОС доступны программисту в виде набора функций, называющегося интерфейсом прикладного программирования (Application Programming Interface, API).

1. Интерфейс пользователя.

ОС должна обеспечивать удобный интерфейс не только для прикладных программ, но и для пользователя.

Сетевая ОС аналогична ОС автономного компьютера. Предоставляет пользователю некую виртуальную вычислительную систему.

Функциональные компоненты сетевой ОС:

o Средства управления локальными ресурсами (реализуют все функции ОС автономного компьютера);

o Сетевые средства:

§ Серверная часть ОС (средства предоставления локальных ресурсов и услуг в общее пользование);

§ Клиентская часть ОС (средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам);

§ Транспортные средства ОС (совместно с коммуникационной системой обеспечивают передачу сообщений между компьютерами сети).