Лекція 9. Базове програмне забезпечення засобів обчислювальної техніки

Операційні системи

Операційні системи є основою БПЗ ЗОТ. Вони віддаляють інші класи програм від безпосередньої взаємодії з апаратурою, забезпечують керування апаратними компонентами ОТ.

ОС – це комплекс програм, що забезпечує розподіл ресурсів ЕОМ, автоматизацію розробки прикладних програм і їх виконання, керування роботою апаратних пристроїв.

ОС призначені для виконання двох головних задач:

- підтримки роботи усіх програм;

- надання користувачу можливості керування ЕОМ за допомогою

командної мови.

В процесі виконання цих задач до ОС ставляться вимоги ефективності і надійності.

Основними критеріями оцінки ефективності ОС є:

• витрати оперативної пам’яті для функціонування самої ОС;

• пропускна спроможність ОС, що позначає обсяг виконаної роботи в одиницю часу;

• можливість виконання користувачем будь-яких необхідних операцій по керуванню ОС і процесом обчислень;

• підвищення продуктивності праці програмістів і проектувальників;

• швидкість опанування і зручність використання.

Підвищена надійність ОС передбачає:

- наявність засобів забезпечення достовірності результатів;

- зменшення негативного впливу збоїв в роботі ОТ;

- скорочення часу непрацездатності системи після збоїв;

- наявність засобів резервування програм і даних, створення контрольних точок для повтору операцій після збоїв тощо.

З урахуванням вказаних задач і вимог операційні системи наділяють сукупністю функціональних можливостей, основні з яких подані на рис.3.3.

На перший план тут висувається функція розподілу ресурсів. В її основу закладають певну модель обчислювального процесу, в якому паралельно діють декілька учасників (задач, завдань, користувачів тощо) та які потребують цих ресурсів. Класифікацію ресурсів, що розподіляє ОС, подано на рис.3.4.

Рисунок 3.3 – Класифікація основних функцій ОС

За допомогою розподілу ресурсів забезпечується робота вибраних програм, їх взаємодія з зовнішніми пристроями і одна з одною, використання пам’яті, виявлення характерних подій, що виникають в процесі роботи, формування реакцій на них.

Ефективний розподіл ресурсів ОТ направлено на ефективність функціонування усієї сукупності учасників обчислювального процесу.

Функція організації режимів роботи (рис.3.5) реалізує взаємодію користувача з системою та різні способи функціонування програм.

Рисунок 3.4 Класифікацію ресурсів, що розподіляє ОС

Робота користувача в середовищі ОС здійснюється на основі використання мови команд (директив). Ця мова дозволяє виконувати широкий клас завдань: здійснювати конфігурацію ОС, організацію доступу до файлової системи, запуск програм і взаємодію з ними, керування зовнішніми пристроями тощо. Знання командної мови ОС є обов’язковою умовою подальшого ефективного використання САПР. Колективний режим роботи реалізується за рахунок розподілу ресурсів між користувачами наданої ЕОМ. При цьому може бути дозволено колективну роботу з певними даними та апаратними пристроями або встановлено обмеження доступу до них.

Доступ до даних та пристроїв у САПР здійснюють на основі системи паролів. Приклад вікна ОС, що встановлює доступ до даних, подано на рисункі 3.5

На первый план здесь выдвигается функция распределения ресурсов. В ее основу закладывают определенную модель вычислительного процесса, в котором параллельно действуют нескольких участников (задач, заданий, пользователей и тому подобное) и которые нуждаются в этих ресурсах. Классификация ресурсов, что распределяет ОС, подана на рис. 3.4.

Эффективное распределение ресурсов ВОТ направлены на эффективность функционирования всей совокупности участники вычислительного процесса.

Функция организации режимов работы (рис.3.5) реализует взаимодействие пользователя с системой и разные способы функционирования программ.

Работа пользователя в среде ОС осуществляется на основе использования языка команд (директив). Этот язык позволяет выполнять широкий класс заданий: осуществлять конфигурацию ОС, организацию доступа к файловой системе, запуск программ и взаимодействую с ними, управлению внешними устройствами и тому подобное. Знание командного языка ОС является обязательным условием последующего эффективного использования сапр.

Рисунок 3.5 – Классификация режимов работы в среде ОС Основная функция ОС – загрузка и выполнение программ.

Особенности диалогового и интерактивного режимов взаимодействия пользователей с программными средствами будут рассматриваться во время анализа лингвистического обеспечения сапр в гл.4

(п.4.2.2). Коллективный режим работы реализуется за счет распределения

ресурсов между пользователями предоставленной ЭВМ. При этом может быть разрешена коллективная работа с определенными данными и аппаратными устройствами или установлено ограничение доступа к ним.

Доступ к данным и устройствам в сапр осуществляют на основе системы

паролей. Пример окна ОС, что устанавливает доступ к данным, подано на

Ясно, что ОС размещает указанную программу в свободной части памяти ЭВМ и передает ей управление для выполнения заданного алгоритма. Когда в процессе своей работы определенная программа должна обращаться к аппаратным средствам или внешним устройствам ЭВМ, то эти действия выполняются через посредничество ОС.

Для возможности их выполнения ОС должна быть расширенный путем подключения программы-драйвера нужного устройства. Когда драйвер нового

устройству подключено, все программы могут работать с последним.

Указанная возможность расширения ОС позволяет привлекать в состав сапр новые внешние устройства и осуществлять управление ими с ППП. Таким образом, поддержка работы внешних устройств значительно упрощает разработку и использование ПЗ сапр.