Управление выполнением программ

Средствами ОС обеспечиваются:

• запуск программ;
• разделение технических и информационных ресурсов между программами;
• организация межпрограммного взаимодействия.

По полноте реализации перечисленных функций ОС делятся на однозадачные, многозадачные и многопользовательские.

В однозадачных ОС (MS DOS, PC DOS, PTS-DOS, CP/M и др.) одновременно может выполняться только одна программа. Выполнение другой программы может начаться (продолжиться) только после завершения программы, выполняющейся в текущий момент. В многозадачных ОС (Windows 9x, ME, Mac OS) одновременно могут исполняться несколько программ. Многопользовательские ОС являются многозадачными, но дополнительно к этому имеют средства для разделения ресурсов не только между программами, но и различными пользователями. Например, они могут запретить программе, запущенной одним пользователем, обращаться к файлам, доступным только другим пользователям. К многопользовательским ОС относятся серверные модификации Windows NT/2000/XP, Novell Netware, почти все разновидности UNIX и многие другие ОС.

Многозадачные и многопользовательские ОС позволяют загружать и параллельно исполнять сразу несколько программ. В каждый момент времени выполняется только одна программа, но ОС автоматически распределяет время процессора между загруженными программами. Например, если одна программа ждет окончания ввода с диска фрагмента данных, ОС может передать управление другой программе до тех пор, пока ввод не будет завершен.

ОС обеспечивает разделение ресурсов ЭВМ между загруженными программами. Разделяются:

• время использования процессора;
• оперативная память;
• возможности доступа к внешним устройствам;
• возможности доступа файлам.

При запросах программ на доступ к одному и тому же объекту (устройству, файлу) ОС выстраивает запросы в очередь в порядке поступления и с учетом `` приоритета программ.

Приоритет программы - характеристика значимости программы с точки зрения ОС или пользователя ЭВМ.

Современные прикладные программы предъявляют высокие требования к объему необходимой им оперативной памяти. Вследствие этого физический (реальный) объем памяти часто оказывается меньше совокупной потребности параллельно исполняемых программ. Поэтому современные ОС обеспечивают работу с виртуальной памятью.

Принцип работы виртуальной памяти таков. ОЗУ условно разделяется на страницы. Часть страниц размещается в реальной памяти, а часть - на диске. Если программа обращается к странице памяти, которая находится на диске, то ОС выгружает ненужные в данный момент страницы из реальной памяти на диск и загружает на это место нужные страницы с диска.

ОС обеспечивают обмен данными между прикладными программами.

В общем случае обмен данными может производиться:

• через специальные файлы обмена (одна программа выгружает, а другая считывает данные);
• через совместно используемые файлы общей базы данных;
• через буфер промежуточного обмена;
• c помощью высокоуровневых технологий межпрограммного обмена (DDE, OLE-automation, ODBC и др.)

Последние два способа организации обмена данными реализуются непосредственно программами ОС.

ОС обеспечивает не только обмен данными, но и возможности межпрограммного взаимодействия, при котором одна программа может вызывать другую для выполнения несвойственных ей функций. Взаимодействие прикладных и служебных программ с ОС обеспечивается за счет поддержки интерфейса прикладных программ (API - Application Program Interface). Правила организации вызовов функций ОС описываются в специальной документации и могут использоваться при разработке прикладных программ.

В Windows организация межпрограммного взаимодействия прикладных программ реализуется через технологии ActiveX, COM (Component Object Model, компонентная объектная модель программ), DCOM (Distributed COM, распределенная объектная модель). COM и DCOM определяют принципы построения прикладных программ, при которых те или иные функции одних программ могут вызываться из других. При этом программы, поддерживающие DCOM, могут исполняться на разных компьютерах сети.

Дата добавления: 2013-12-14