4.3. Классификация ос

Операционные системы различают (рис. 4.3) по особенностям реализации внутренних алгоритмов управления основными ресурсами компьютера, особенностям использованных методов проектирования, типам аппаратных платформ, сферам применения и др.

Рис. 4.3. Классификация операционных систем

Обобщенная характеристика современной ОС для ПК — сетевая, многопользовательская, многозадачная и даже многопроцессорная. Всем этим критериям соответствуют наиболее широко используемые ОС семейства Windows, выпускаемые компаниейMicrosoftдля ПК начиная с 2000 года. Включение сетевого ядра в ОС персональных компьютеров в первую очередь связано с развитием и массовым использованием глобальной сетиInternet.

Однозадачные ОС выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.

Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.

Главным отличием многопользовательскихсистем отоднопользовательскихявляется наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Появление многопользовательских ОС, в первую очередь, связано с решением проблемы разграничения прав доступа пользователей к аппаратным, программным ресурсам ПК, а также данным.

Большинство ОС использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую. Альтернативой являются ОС, построенные на базе микроядра, работающего в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой, в то время как функции ОС более высокого уровня выполняют специализированные компоненты ОС — серверы, работающие в пользовательском режиме. Такие ОС реализуют «клиент-серверную» модель взаимодействия прикладной программы и операционной системы, в которой все обращения пользовательской программы (клиента) к операционной системе обрабатываются специальной программой (сервером).

При таком построении ОС работает более медленно, так как часто выполняются переходы между привилегированным режимом и пользовательским, однако, система получается более гибкой— ее функции можно наращивать, модифицировать или сужать, добавляя, модифицируя или исключая серверы пользовательского режима.

При любом построении программы, входящие в состав ядра, при загрузке ОС помещаются в оперативную память, где они постоянно находятся и используются при функционировании ЭВМ. Такие программы называются резидентными.

Все операционные системы способны обеспечивать как пакетный, так и диалоговый режим работы с пользователем. В пакетном режиме операционная система автоматически исполняет заданную последовательность команд. В диалоговом режиме ОС находится в ожидании команды пользователя и, получив ее, приступает к исполнению, а исполнив, возвращает отклик и ждет очередной команды. Диалоговый режим работы основан на использовании прерываний процессора. Опираясь на эти аппаратные прерывания, операционная система создает свой комплекс системных прерываний. Способность операционной системы прервать текущую работу и отреагировать на события, вызванные пользователем с помощью управляющих устройств, и определяет сущность диалогового режима работы.