Операционные системы

Операционные системы (лекция 1)

Преподаватель : к.т.н. Карпов

Егор Константинович

До компьютерной эры

Конец 40-х - середина 50-х годов ХХ века

Аппаратное обеспечение (Железо)

Середина 50-х – начало 70-х

Аппаратное обеспечение (Железо)

Аппаратное обеспечение (Железо)

Начало 70-х – конец 80-х

Программное обеспечение (ПО)

Программное обеспечение (ПО)

Аппаратное обеспечение (Железо)

90-е годы ХХ века – 00-е ХХ I века

Операционная система (ОС)

Аппаратное обеспечение (Железо)

Наше время

Программное обеспечение (ПО)

Операционная система (ОС)

Программное обеспечение (ПО)

Аппаратное обеспечение (Железо)

Программное обеспечение (ПО)

Операционная система (ОС)

Сетевое ПО/ОС

Операционная система (ОС)

Сетевое ПО/ОС

Сетевое ПО/ОС

Интернет-ПО/ОС

Интернет-ПО/ОС

Облачное-ПО/ОС

• По назначению ОС делятся на универсальные и специализированные
• По способу загрузки можно выделить загружаемые ОС (большинство) и системы, постоянно находящиеся в памяти вычислительной системы
• Поддержка многозадачности : однозадачные и многозадачные
• Поддержка многопользовательского режима: однопользовательские и многопользовательские
• Виды многопрограммной работы: не вытесняющая многопрограммность и вытесняющая многопрограммность
• Отсутствие или наличие средств поддержки многопроцессорной обработки
• Многопроцессорные ОС классифицируются по способу организации вычислительного процесса : асимметричные ОС и симметричные ОС

• По области использования и форме эксплуатации:

- системы пакетной обработки;

- системы разделения времени;

- системы реального времени.

• По аппаратной платформе - типу вычислительной техники для которой они предназначаются :

- Операционные системы для смарт-карт

- Встроенные операционные системы

- Операционные системы для персональных компьютеров

- Операционные системы мини-ЭВМ

- Операционные системы мэйнфреймов (больших машин)

- Серверные операционные системы

- Кластерные операционные системы

• предоставление пользователю-программисту расширенной машины
• повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами
• Исполнение запросов программ (ввод и вывод данных, запуск и остановка других программ, выделение и освобождение дополнительной памяти и др.).
• Загрузка программ в оперативную память и их выполнение.
• Стандартизованный доступ к периферийным устройствам (устройства ввода-вывода).
• Управление оперативной памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти).
• Управление доступом к данным на энергонезависимых носителях (таких как жёсткий диск, оптические диски и др.), организованным в той или иной файловой системе.
• Обеспечение пользовательского интерфейса.
• Сохранение информации об ошибках системы.

• Параллельное или псевдопараллельное выполнение задач (многозадачность)
• Эффективное распределение ресурсов вычислительной системы между процессами
• Разграничение доступа различных процессов к ресурсам
• Организация надёжных вычислений (невозможности одного вычислительного процесса намеренно или по ошибке повлиять на вычисления в другом процессе), основана на разграничении доступа к ресурсам
• Взаимодействие между процессами: обмен данными, взаимная синхронизация
• Защита самой системы, а также пользовательских данных и программ от действий пользователей (злонамеренных или по незнанию) или приложений
• Многопользовательский режим работы и разграничение прав доступа (аутентификация, авторизация)

Управление ресурсами включает решение следующих общих, не зависящих от типа ресурса задач:

• планирование ресурса - то есть определение, какому процессу, когда и в каком количестве (если ресурс может выделяться частями) следует выделить данный ресурс;
• удовлетворение запросов на ресурсы;
• отслеживание состояния и учет использования ресурса - то есть поддержание оперативной информации о том, занят или свободен ресурс и какая доля ресурса уже распределена;
• разрешение конфликтов между процессами.

Вычислительная система как совокупность ресурсов

• 5. Уровень прикладных систем
• 4. Уровень систем программирования
• 3. Уровень управления логическими/виртуальными ресурсами вычислительной системы
• 2. Уровень управления физическими ресурсами вычислительной системы
• 1. Аппаратный уровень вычислительной системы