Характеристики и виды ОС.

Различные ОС располагают теми или иными возможностями обслуживания компонентов компьютера и организации диалога с пользователем.

К числу основных характеристик ОС относятся:

-разрядность

-поддержка многопроцессорности

-многозадачность

-много поточность

-поддержка многопользовательского режима.

Разрядность показывает, какую разрядность внутренней шины данных центрального процессора способна поддержать ОС. Разрядность ОС говорит о том, с какими программами она будет работать.

Все современные ОС поддерживают 32-разрядный интерфейс прикладных программ. Разрядность кода интерфейса прикладных программ имеет непосредственное отношение к адресному пространству оперативного запоминающего устройства (ОЗУ).

Адресное пространство памяти – это область адресов памяти, распределяющейся между ОС и данными. Адресное пространство распределяется также между видеопамятью, памятью BIOS ,блоком информации запрещенного режима работы и т.д.

ОС может поддерживать 2 режима работы центрального процессора: реальный и защищенный. В реальном режиме работы, характерном для MSDOS, все программы и данные располагаются в одной области оперативной памяти, т.е. любой пользователь может войти в любую системную программу и случайно испортить ее. Защищенный режим работы поддерживается 32-разрядными ОС. Он позволяет хранить программы и данные отдельно в соответствии с их важностью в системе.

Многопроцессорность – это способность ОС центрального процессора (ЦП) и системных контролеров компьютера поддерживать одновременную работу нескольких процессоров. Многопроцессорность ОС обеспечивает контроль одновременной параллельной работы нескольких процессоров над выполнением одной и той же задачи.

Многозадачность – это свойство ОС, когда они могут быть ориентированы на одновременное обслуживание нескольких процессов (задач) Многозадачность могут поддерживать все ЦП и чипсеты ПК.

Процесс – это программа или ее часть, выполняемая на ЦП.

Многопользовательский режим – это способность ОС одновременно поддерживать работу нескольких пользователей. ЦП в отдельные кванты времени выполняет работу над отдельными фрагментами различных задач. У пользователя складывается впечатление одновременности их выполнения. ОС обеспечивает переключение ЦП и др. устройств с выполнения одной задачи на другую, распределяя между задачами системные ресурсы, обеспечивая их взаимосвязь и синхронизацию.

Переносимость ОС – это возможность ОС работать на компьютерах, базирующихся на ЦП с различной архитектурой.

ОС подразделяются на 2 большие категории: стандартные и сетевые.

Стандартные ОС – (или ОС общего назначения) предназначены для реализации следующих задач:

-управление аппаратными средствами компьютера

-создание рабочей среды и интерфейса пользователя

-выполнение команд пользователя и программных инструкций

-задачи организаций ввода-вывода, хранения и управления файлами и данными.

Сетевые ОС выполняют функции стандартных ОС, а также реализуют задачи, связанные с управлением работой с файлами, данными и ресурсами, находящимися на различных узлах сетей.

Наиболее известными стандартными ОС являются MS DOS, MS WINDOWS 95-98, WINDOWS-2000, PROFESSIONAL, MS WINDOWS NT, IBM OS /2, AT&T, UNIX.

MS DOS – это 10-разрядная, однопользовательская однопроцессорная ОС, позволяющая работать только в реальном режиме работы в адресном пространстве до 640 Кбайт.

WINDOWS 95-98 – это 32-разрядные многопользовательские многозадачные ОС, которые позволяют работать в защищенном режиме с процессорами семейства INTEL.

WINDOWS2000 PROFESSIONAL – это 32-разрядная многопользовательская многозадачная многопроцессорная ОС, работающая в защищенном режиме. В отличие от Windows 98, располагает системой безопасности, средствами управления и обеспечения надежности, характерными для Windows NT.

Windows NT–32-разрядная многопользовательская многозадачная переносимая многопроцессорная ОС, работающая в защищенном режиме. Имеет встроенные сетевые возможности и средства обеспечения безопасности.

OS/2–32-разраяная многопользовательская ОС, предназначенная для работы с процессорами, семейства INTEL. Поддерживает многозадачность, работает в защищенном режиме и имеет сетевые возможности.

UNIX–32-разрядная многопользовательская многозадачная переносимая ОС, обладающая встроенными сетевыми средствами. ОС UNIX реализована для различных аппаратных платформ.

Разновидности UNIX:

-LINUX для UNTEL

-AIX для IBM

-А\ UX для Macintosh

Сетевые ОС позволяют управлять работой компьютерной сети и обеспечивают совместный доступ пользователей к сетевым файлам и ресурсам.

Сетевые ОС бывают:

-одноранговые

-серверные

Серверные системы отличаются от одно-ранговых большей сложностью и мощностью, полностью заменяют собой стандартную ОС.

Одноранговые ОС могут устанавливаться на любой рабочей станции.

Серверные ОС состоят из 2-х частей. Одна часть расположена на сервере, другая – на рабочих станциях.

Одноранговые сетевые ОС применяются на ПК самостоятельно в виде отдельных программных средств, либо входят в состав пакетов, другую половину которых представляют программы, обслуживающие мощные компьютеры управления сетями – серверы.

ОС, например OS/2, WINDOWS NT Workstation – одноранговые. К числу серверных ОС с высокой производительностью и широкими сетевыми возможностями относятся Windows NT Server Novell Net Ware, OS/2 SMP и др. ОС Windows 2000 Server ,базируется на платформе Windows NT Server, в отличие от которой имеет более высокую производительность и надежность. В состав семейства входят Windows 2000 Server для рабочих групп ,Windows 2000 Advanced Server для приложений и более надежных серверов,Windows 2000 Data Saved Serve или Windows 2000 Data Centered Server для наиболее ответственных систем обработки данных.

OC MS DOS

MS DOS (Microsoft Disc Operation System-дисковая ОС фирмы Microsoft) – это 16-разрядная,однопользовательская, однопроцессорная ОС, принятая в качестве базовой для работы на компьютерах типа IBM PC.

Программы DOS работают и выполняют в пределах 1-го Мбайта адресного пространства компьютера, а остальная память может использоваться для хранения данных.

Многие современные ОС поддерживают работу программ в среде MS DOS, например, в среде Windows 95-98 интегрированы ядро незащищенного режима работы и ряд прикладных программ ОС MS DOS.

Первая программа ОС была разработана в 1981 году под названием PS DOS и поставлялась для работы с компьютерами IBM PC. Последняя версия этой системы, разработанная Microsoft,называется PS DOS 6.22.

Она появилась в мае 1994 г. Она содержит, в отличие от первоначальных версий, множество усовершенствований. Например, в ОС встроены программные модули сжатия файлов Drive Space, программа резервного копирования, антивирусная программа, оптимизация жесткого диска, дефрагментатор файлов и программ автоматической конфигурации памяти.

Наряду с MS DOS существует 2 почти идентичные версии DOS,PS DOS, разработанная IBM для использования в компьютерах ее производства, DR DOS и NOVELL DOS, аналогичные MS DOS.

Состав MS DOS

Основные части MS DOS:

-модуль расширения ввода-вывода IO.SYS

-базовый модуль ОС MS DOS.SYS

-командный процессор (командная оболочка) COMMAND.COM

-внешние команды и драйверы-утилиты (файлы с расширением *COM, *EXE, *SYS)

в отдельную составную часть также могут быть выделены инструментальные средства DOS (система программирования, текстовый редактор, отладчик DE-BUG), реализующие простейшие функции тестирования и отладки программ.

В основу данного разделения DOS на блоки был положен принцип модульности, а именно: разработчиками в идеологию системы была изначально положена возможность относительно свободной замены одного блока при неизменных остальных. Так, блок IO.SYS объединил процедуру ввода-вывода, которые являются наиболее зависимыми от конкретных аппаратных устройств ПК и должны быть более гибкими, чем основывающиеся на них процедуры из базового модуля MS DOS.SYS.

По находящейся «ближе» к аппаратным ресурсам, чем DOS – это загрузчик и базовая система ввода-вывода, которая записана в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) и является его неизменным атрибутом.

Базовая система ввода-вывода BIOS называется так потому, что включает в себя ошибочный набор модулей, благодаря которым ОС и другие прикладные программы могут взаимодействовать с различными устройствами компьютера (дисплей, клавиатура, принтер и т.п.), т.е. BIOS рассматривать как ПО с одной стороны, и как составная часть аппаратных средств с другой.

Большинство современных видеоадаптеров, а также контролеры-накопители имеют собственную систему BIOS, которая обычно дополняет системную. Во многих случаях программы, входящие в конкретную BIOS, заменяют соответственные программные модули основной BIOS.

Вызов программ BIOS, как правило, организован в форме обработки аппаратных и программных прерываний, Выделение BIOS в отдельный модуль позволяет обеспечить независимость программного обеспечения от специфики конкретной модели компьютера.

Основные вспомогательные функции BIOS:

1. поиск на гибком и жестком магнитном диске программы-загрузчика ОС, и загрузка с диска в оперативную память.

2. тестирование аппаратной памяти и оперативной памяти.

3. инициализация векторов прерывания нижнего уровня.

BIOS содержит:

специальные программы по управлению внешними устройствами (драйверы- программы, расширяющие возможности ОС).

Тестовые программы для контроля работоспособности аппаратуры и программы начальной загрузки ОС.

Основные функции драйвера:

прием и обработка запроса к периферийному устройству.

Преобразование запроса в серию команд управление устройством

Обработка сигнала прерывания.

Драйверы могут быть:

· стандартные (внутренние)

· загружаемые (внешние).