1.7Классификация операционных систем

Классификацию ОС можно проводить по различным основаниям:

1. По режиму общения различают ОС, работающие в режиме:

   • on line – со связью с пользователем при выполнении задания,

   • off line – без связи с пользователем.

2. По режиму обработки:

   • однозадачный – ОС не начинает выполнение следующей задачи до тех пор, пока не закончено выполнение предыдущей; в оперативной памяти располагается только одна программа, реализующая выполняемую задачу,

   • многозадачный – в оперативной памяти располагается сразу несколько программ, соответствующих разным задачам; при функционировании ОС поочередно переключается от одной программы к другой.

3. По режиму доступа:

   • однопользовательский – в течение сеанса ОС обслуживает только одного пользователя (например, ОС персональных компьютеров),

   • многопользовательский – к локальной СОИ через терминалы подключаются одновременно несколько пользователей; ОС обслуживает их в одном из режимов обработки.

4. По режиму функционирования:

   • пакетный – задания пользователей группируются в пакет, который реализуется в режиме off line,

   • с разделением времени – многопользовательский режим, при котором каждому пользователю поочередно на общение с СОИ выделяется порция (квант) времени,

   • в реальном времени – режим, при котором от ОС требуется минимальное время отклика; в частности, в этом режиме работают ОС для управления ЭВМ, реализующими процессы, протекающие в реальном масштабе времени (управление движением транспортных средств, управление технологическими процессами на производстве, управление экспериментом и т.п.).

Контрольные вопросы

1. Приведите общую структуру СОИ. Охарактеризуйте ее уровни? Сформулируйте понятие интерфейса.

2. В чем состоит назначение виртуальной машины? Что является интерфейсом виртуальной машины? Установите связь виртуальной и физической машины.

3. Перечислите задачи, решаемые операционной системой.

4. Перечислите виды ресурсов СОИ. Какие функции по их управлению выполняет ОС?

5. По каким характеристикам можно классифицировать ОС и оценивать ее эффективность?

2Эволюция и режимы функционирования

2.1Непосредственный доступ

В начальной стадии применения ЭВМ пользователь сам работал за пультом машины, вводя свою программу, запуская ее непрерывном или однотактном (покомандном) режиме и наблюдая за выводом результатов по мере их получения. Он мог с помощью кнопок на пульте высвечивать содержимое регистров или ячеек оперативной памяти, модифицировать инструкции (команды), значения некоторых параметров и т.д., что значительно облегчало отладку программ. Таким образом, находясь за пультом, пользователь имел машину в полном своем распоряжении (монопольном владении) и мог “вести с ней диалог”. Характеризуя этот тип эксплуатации, говорят, что пользователь имеет непосредственный доступ к ЭВМ, или что он работает на линии (on line) с машиной.

Однако, такой режим использования ЭВМ оказался чрезвычайно затратным с точки зрения производительности системы. Действительно, время реакции пользователя (загрузка программ, работа с кнопками пульта, обдумывание дальнейшего плана действий) на порядки превышает время реакции ЭВМ, что приводило к недопустимым простоям самого дорогостоящего устройства - центрального процессора (ЦП). Разумной альтернативой представлялось отключение пользователя от общения с выполняемой программой и передача функций по реализации прохождения программ через СОИ специальной управляющей программе, в дальнейшем выросшей в ОС.