1) Эволюция операционных систем.

Этапы:

-ОС, ориентированные на перфокарты – в каждый момент времени ЭВМ используется только для одной прикладной программы. Процессор простаивает, когда данные вводятся с перфокарт. Низкая производительность из-за устройства ввода/вывода.

-ОС, ориентированные на магнитную ленту – сократилось время ввода/вывода, но всё остальное осталось.

-ОС пакетной обработки данных – повышение производительности за счёт выполнения заданий без внешнего пользователя. Пакет – совокупность программ и данных, разделённых специальными метками. Согласование темпа поступления данных с темпом их обработки. Появляется оператор, который формирует пакет, и программа, которая считывает пакеты, запускает их на выполнение, отслеживает аварийные ситуации и другие функции. Эту программу можно назвать простейшей ОС. Производительность возросла, но пользователю приходилось ждать, пока будет обработан весь пакет.

-ОС мультипрограммной пакетной обработки – обеспечивает эффективное использование ресурсов несколькими пользователями. В оперативную память помещается несколько пользовательских программ. Время процессора разделяется между программами. Параллельно с работой процессора происходит обмен данными с несколькими внешними устройствами. Осуществляется автоматическая одновременная работа процессора, оперативной памяти и других устройств. Пользователь не имеет непосредственного доступа к ЭВМ. Появляется задача, какие функции возложить на аппаратуру, а какие – на ОС.

-ОС с разделением времени – пользователь имеет непосредственный доступ к ЭВМ. Основная цель – обслужить каждого пользователя, обеспечить допустимое время реакции ЭВМ на запрос пользователя. Вводится детерминизм (схема по мультиплексированию центральной памяти процессора среди программ, готовых на выполнение), то есть каждой программе отводится свой интервал времени.

-Многопроцессорные ОС, многопоточные ОС – ресурсы могут быть как сосредоточенными, так и распределёнными. Часто использвуются алгоритмы с вытеснением плюс всё, что раньше.

-Микроядерные ОС – в микроядре изолирована вся машинно-зависимая часть ОС(всё в перспективе).

1) Основные понятия: Операционная система. Процесс. Поток. Многозадачность. Многопоточность.

ОС – организованная совокупность программ, которая действует, как интерфейс к аппаратной части ЭВМ. ОС обеспечивает пользователя набором средств, позволяющих упростить программирование, отладку и сопровождение программ.

Процесс – система действия, реализующая определённую функцию в вычислительной системе. Это логическая единица работы ОС. ОС выполняет решение задач, связанных с процессами, таких как управление, планирование, взаимодействие, синхронизация, рапределение ресурсов и др. В современных ОС процесс воспринимается как динамический объект. Процессы в ОС реализуются по-разному и различаются своим представлением, способами защиты, именованиями и отношениями между ними. Процессы могут быть последовательными, параллельными и комбинированными.

Поток – единица выполнения. Это сущность внутри процесса, подлежащая планированию. Это отдельный счётчик команд. Поток отображает одну из возможно многих подзадач процесса.

Многозадачность – совместное использование процессора потоками, создание для пользователя иллюзии одновременного выполнения всех потоков.

Многопоточность – поддержка нескольких потоков внутри однго процесса.

Мультипроцессорная обработка – исполнение одного и того же кода ОС различными процессами, как на однопроцессорных, так и на многопроцессорных машинах.