3.2.2. Виды операционных систем

История развития ОС насчитывает уже много лет.

Операционные системы появились и развивались в процессе

совершенствования аппаратного обеспечения компьютеров, поэтому эти события

исторически тесно связаны. Развитие компьютеров привело к

появлению огромного количества различных ОС, из которых далеко не

все широко известны.

На самом верхнем уровне находятся ОС для мэйнфреймов. Эти

огромные машины еще можно встретить в больших организациях.

Мэйнфреймы отличаются от персональных компьютеров по своим

возможностям ввода/вывода. Довольно часто встречаются

мэйнфреймы с тысячью дисков и терабайтами данных. Мэйнфреймы

выступают в виде мощных web-серверов и серверов крупных предприятий

и корпораций. Операционные системы для мэйнфреймов в

основном ориентированы на обработку множества одновременных

заданий, большинству из которых требуется огромное количество опе-

124

раций ввода-вывода. Обычно они выполняют три вида операций:

пакетную обработку, обработку транзакций (групповые операции) и

разделение времени. При пакетной обработке выполняются

стандартные задания пользователей, работающих в интерактивном режиме.

Системы обработки транзакций управляют очень большим

количеством запросов, например бронирование авиабилетов. Каждый

отдельный запрос невелик, но система должна отвечать на сотни и

тысячи запросов в секунду. Системы, работающие в режиме

разделения времени, позволяют множеству удаленных пользователей

одновременно выполнять свои задания на одной машине, например,

работать с большой базой данных. Все эти функции тесно

связаны между собой, и операционная система мэйнфрейма выполняет

их все. Примером операционной системы для мэйнфрейма является

OS/390.

Уровнем ниже находятся серверные ОС. Серверы представляют

собой или многопроцессорные компьютеры, или даже мэйнфреймы.

Эти ОС одновременно обслуживают множество пользователей и

позволяют им делить между собой программно-аппаратные ресурсы.

Серверы также предоставляют возможность работы с печатающими

устройствами, файлами или Internet. У Internet-провайдеров обычно

работают несколько серверов для того, чтобы поддерживать

одновременный доступ к сети множества клиентов. На серверах хранятся

страницы web-сайтов и обрабатываются входящие запросы. UNIX и

Windows 2000 являются типичными серверными ОС. Теперь для этой

цели стала использоваться и операционная система Linux.

Следующую категорию составляют ОС для персональных

компьютеров. Их работа заключается в предоставлении удобного

интерфейса для одного пользователя. Такие системы широко используются в

повседневной работе. Основными ОС в этой категории являются

операционные системы платформы Windows, Linux и операционная

система компьютера Macintosh.

Еще один вид ОС — это системы реального времени. Главным

параметром таких систем является время. Например, в системах

управления производством компьютеры, работающие в режиме реального

времени, собирают данные о промышленном процессе и

используют их для управления оборудованием. Такие процессы должны

удовлетворять жестким временным требованиям. Если, например, по

конвейеру передвигается автомобиль, то каждое действие должно

125

быть осуществлено в строго определенный момент времени. Если

сварочный робот сварит шов слишком рано или слишком поздно, то

нанесет непоправимый вред изделию. Системы VxWorks и QNX

являются операционными системами реального времени.

Встроенные операционные системы используются в карманных

компьютерах и бытовой технике. Карманный компьютер — это

маленький компьютер, помещающийся в кармане и выполняющий

небольшой набор функций, например, телефонной книжки и

блокнота. Встроенные системы, управляющие работой устройств бытовой

техники, не считаются компьютерами, но обладают теми же

характеристиками, что и системы реального времени, и при этом имеют

особые размер, память и ограничения мощности, что выделяет их в

отдельный класс. Примерами таких операционных систем являются

PalmOS и Windows CE (Consumer Electronics — бытовая техника).

Самые маленькие операционные системы работают на смарт-

картах, представляющих собой устройство размером с кредитную

карту и содержащих центральный процессор. На такие

операционные системы накладываются очень жесткие ограничения по

мощности процессора и памяти. Некоторые из них могут управлять только

одной операцией, например электронным платежом, но другие ОС

выполняют более сложные функции.