Функции и состав операционных систем

Функции ОС

Операционная система — это набор программ, обеспечивающий организацию вычислительного процесса на ЭВМ. Основные задачи ОС следующие:

­ увеличение пропускной способности ЭВМ (за счет организа­ции непрерывной обработки потока задач с автоматическим переходом от одной задачи к другой и эффективного распре­деления ресурсов ЭВМ по нескольким задачам);

­ уменьшение времени реакции системы на запросы пользова­телей от ЭВМ;

­ упрощение работы разработчиков программных средств и со­трудников обслуживающего персонала ЭВМ (за счет предо­ставления им значительного количества языков программиро­вания и разнообразных сервисных программ).

Как уже было сказано ранее, операционные системы могут классифицироваться по следую­щим показателям:

­ количество пользователей: однопользовательские ОС (MS-DOS, Windows) и многопользовательские ОС (VM, UNIX);

­ доступ: пакетные (OS 360), интерактивные (Windows, UNIX), системы реального времени (QNX, Neutrino, RSX);

­ количество решаемых задач: однозадачные ОС (MS-DOS) и многозадачные ОС (Windows, UNIX).

Операционная система предназначена для выполнения следую­щих основных (тесно взаимосвязанных) функций:

­ управление данными;

­ управление задачами (заданиями, процессами);

­ связь с человеком-оператором.

В различных ОС эти функции реализуются с помощью разных технических, программных, информаци­онных методов и средств.

Структурно операционная система представляет собой совокуп­ность программ, управляющих ходом работы вычислительной ма­шины, идентифицирующих прикладные программы и данные и осуществляющих связь между машиной и оператором. Операционная система повышает производительность вычислительного комплекса за счет гибкой организации прохождения потока задач через машину, равномерной загрузки оборудования, оптимального использования всех ресурсов ЭВМ, стандартной организации хранения в машине больших массивов данных при наличии разнообразных способов доступа к ним.

В состав системного программного обеспечения входят также сервисные программы, которые предназначены для проверки исправности блоков ЭВМ, обнаружения и локализации отказов устройств и устранения их влияния на работу системы в целом.

Программы ОС постоянно (резидентно) занимают в оперативной памяти объем, установленный при конфигурировании системы. Основные части операционной системы по мере необходимости вызываются из внешней памяти на МД.

Операционная система обеспечивает осуществление в вычислительной системе следующих процессов:

­ обработки задач;

­ работы системы в режиме диалога и квантования времени;

­ работы системы в реальном масштабе времени в составе многопроцессорных и многомашинных комплексов;

­ связи оператора с системой;

­ протоколирования хода выполнения вычислительных работ;

­ обработки данных, поступающих по каналам связи;

­ функционирования устройств ввода-вывода;

­ использования широкого набора средств отладки и тестирования программ;

­ планирования прохождения задач в соответствии с их приоритетами;

­ ведения учета и контроля за использованием данных, программ и ресурсов ЭВМ.

Основные компоненты операционных систем — управляющие и обрабатывающие программы.

Управляющая программа определяет порядок выполнения обра­батывающих программ и обеспечивает необходимым набором услуг для их выполнения.

Основные функции управляющей программы: последовательное или приоритетное выполнение каждой работы (управление задачами); хранение, поиск и обслуживание данных не­зависимо от их организации и способа хранения (управление дан­ными).

Управляющие программы включают в себя:

­ программы управления задачами;

­ программы управления файлами;

­ программы управления восстановлением после сбоя.

Программы управления задачами считывают входные потоки задач, обрабатывают их в зависимости от приоритета, инициируют одновременное выполнение нескольких заданий, ведут системный журнал и т.д.

Программы управления данными обеспечивают способы организа­ции, идентификации, хранения, каталогизации и выборки обраба­тываемых данных. Эти программы управляют вводом-выводом дан­ных с различной организацией, объединением записей в блоки и разделением блоков на записи, обработкой меток томов и наборов данных.

Программы управления восстановлением после сбоя обрабатывают прерывания от систем контроля, регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют записи о сбое в журнале, анали­зируют возможность завершения затронутой сбоем задачи и перево­дят систему в состояние ожидания, если завершение задачи невоз­можно.

Конфигурация системы. Прикладная программа в операционных системах может получить от ОС в процессе своей работы характеристики конкретной реализации системы, в среде которой она функционирует: имя, версию операционной системы, тип и технические характеристики компьютера. В ОС обычно имеются средства локализации, позволяющие настроить систему на конкретное национальное (местное) представление данных: представление десятичных дробей, денежных величин, даты и времени.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные задачи операционной системы.
2. Назовите основные структурные компоненты ОС.
3. В чем заключаются функции управляющих программ.
4. Что включают в себя управляющие программы.
5. Каково назначение программ управления задачами.
6. Назовите функции программ управления данными.
7. Что представляют собой программы управления восстановлением после сбоя?

Дата добавления: 2014-01-11