Назначение, классификация и эволюция операционных систем

Введение

Характерной особенностью сегодняшнего времени можно считать применение достижений информационных технологий по существу во всех областях жизни мирового сообщества. Компьютерное оборудование и программы занимают заслуженное первое место в процессах информационной обработки. Они способны успешно решать поставленные задачи, а также способны удовлетворить требования как ведущих специалистов, так и рядовых пользователей. Разнообразные программные продукты, которых создано уже огромное количество для компьютеров разных типов, подразделяются на следующие классы в зависимости от своего предназначения:

1. Операционные системы.
2. Системы программирования.
3. Инструментальные программные продукты (интегрированные пакеты).
4. Прикладные программы.

Главной системной программой по праву считается операционная система, которая осуществляет управление всеми системными ресурсами и является основой для работы любой прикладной программы.

Назначение, классификация и эволюция операционных систем

Операционная система - это совокупность различных программ, обеспечивающих управление компьютерными модулями, эффективное распределение компьютерных ресурсов и решение разных задач по запросам пользователя. То есть, операционная система представляет собой комплект управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, служат в качестве интерфейса между модулями вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны, они необходимы, для того чтобы управлять устройствами, вычислительными процессами, эффективно распределять вычислительные ресурсы среди выполняемых вычислительных процессов, а также обеспечить надежность вычислений. Данное определение можно применить практически к любой современной операционной системе общего предназначения.

Операционная система является основой программного обеспечения персонального компьютера, и она реализована как комплекс системных и служебных программных средств, который способен обеспечить взаимодействие пользователя с компьютером и исполнение всех других программ. С одной стороны, операционная система использует базовое программное обеспечение персонального компьютера, которое входит в его систему BIOS, а с другой стороны, она сама выступает в качестве опоры для программных продуктов более высоких уровней, таких как, прикладные и служебные приложения.

Таким образом, для успешной работы компьютера, на его жестком диске следует установить (записать) операционную систему. При включении питания компьютера операционная система должна быть считана с дисковой памяти и размещена в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ). Данный процесс называется загрузкой операционной системы. Операционные системы могут отличаться особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, а также сферами применения. В частности, в зависимости от алгоритмов управления процессором, операционные системы подразделяются на следующие типы:

1. Операционные системы однозадачного и многозадачного типа.
2. Операционные системы однопользовательского и многопользовательского типа.
3. Операционные системы однопроцессорного и многопроцессорного типа.
4. Операционные системы локального и сетевого типа.

Однозадачными считаются системы класса MS DOS, а к многозадачным относятся операционные системы типа OS/2, Unix, Windows и другие. В однозадачных системах применяются средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователями. Многозадачные операционные системы могут использовать весь набор средств однозадачных систем, и, помимо этого, способны управлять разделением совместно используемых ресурсов, а именно, процессором, ОЗУ, файлами и внешними устройствами.

В зависимости от сферы применения многозадачные операционные системы делятся на следующие типы:

1. Операционные системы, предназначенные для пакетной обработки (например, ЕС).
2. Операционные системы, обладающие разделением времени (Unix, Linux, Windows).
3. Операционные системы реального времени (RT11).

Системы пакетной обработки служат для решения задач, не требующих оперативного достижения итогового результата. Главной целью систем пакетной обработки считается решение самого большого количества задач в единицу времени (наибольшая пропускная способность). Такие операционные системы способны обеспечить максимальный уровень производительности при обработке больших информационных объемов, однако могут снизить эффективность работы пользователей в интерактивном режиме.

В системах с разделением времени для исполнения любой задачи должен выделяться определенный промежуток времени, то есть, ни одна из задач не может занимать процессор надолго. Если данный интервал времени выбирается самым маленьким, то может создаться впечатление одновременного исполнения нескольких задач. Данные операционные системы имеют меньшую пропускную способность, но способны обеспечить высокий уровень эффективности работы пользователя в интерактивном режиме.

Системы реального времени используются, для того чтобы управлять технологическими процессами или техническими объектами, к примеру, такими как, летательные аппараты, станки и так далее.

Одним из важных достоинств операционной системы считается наличие в ней возможности поддерживать многопроцессорную обработку данных. Такие средства имеются в OS/2, Net Ware, Widows NT. По методу организации вычислительных процессов данные операционные системы делятся на следующие типы:

1. Операционные системы асимметричного типа.
2. Операционные системы симметричного типа.