Информационни технологии & Интернет

Видове операционни системи

Еднопотребителска, еднозадачна – MS-DOS – на дадения компютър работи само един потребител и той може да стартира само една задача.
Еднопотребителска, многозадачна – Windows, OS/2, MAC OS – на дадения компютър работи само един потребител, но той може да стартира много задачи.
MAC OS-операционна система за друг тип компютри.
Многопотребителски, еднозадачни-много потребители могат да работят на дадения компютър, но се стартира само една задача.
Многопотребителски, многозадачни – UNIX – на дадения компютър могат да работят много потребители и могат да се стартират едновременно по няколко програми (задачи) на един компютър.

Многопроцесорни операционни системи

1. Хомогенни;
2. Нехомогенни;

• хомогенни – имат няколко еднакви централни процесора -2,4,8(от 2 до 8). Работят с обща оперативна памет. Няколко програми могат да работят едновременно(паралелно).
• нехомогенни – имат няколко процесора, но с различна функция: за обикновени действия-събиране, изваждане, умножение, деление; за аритметични сложни действия – SIN, COS и други.

Масиви от процесори;     Конвейрни процесори
масиви от процесори-ЦП(централният процесор) има УУ (управляващо устройство),  което чете и разпознава инструкцията и след това подава
команди(събиране, изваждане, умножение, деление) на АЛУ (аритметично логическо устройство),  което ги изпълнява.

В даден момент от време централният процесор изпълнява 3 инструкции, но всяка е на различен етап на изпълнение.
Мрежови ОС – системи, които управляват компютри, свързани в мрежа. Мрежата представлява група от компютри, свързани чрез комуникационни линии, по които обменят информация. Мрежовият достъп дава на потребителите възможност да се обръщат към програми и данни, намиращи се не само в неговия компютър, но и в други компютри Създава се мрежова ОС по пътя на разширение на съществуващото програмно осигуряване със средства за връзка. ОС общува с други подобни или специални системи, обикновено разработени от същата фирма.
Виртуални ОС – ОС, които създават виртуални машини, т.е. на 1 компютър може да има няколко ОС. Такава ОС представлява една реална машина във вид на няколко виртуални машини и управлява едновременно работата на няколко различни ОС, като всяка от тях се изпълнява на собствена виртуална машина и предоставя на потребителите пълният си набор от функции. Всеки от потребителите може да избере своя ОС, като при работата с нея има чувството, че на негово разположение е цялата изчислителна система.
Системи в реално време (Real-time systems) – използват се за следене и управление на процеси в производството. Тези ОС най.често се проектират за управление на технологични процеси, затова още се наричат ОС за управление на процеси. Биват:

Системи, управляващи процес – например при пещ, която трябва да поддържа температурата в определени граници, то системата следи температурата и включва или изключва нагревателите и информира.

Системи, следящи процес – приемат информация и сигнализират, ако нещо стане-светлинен, звуков сигнал подават, а операторът решава, какво да прави. Използват се при военните, за производство на ракети.
ОС за реално време свеждат до минимум участието на човека в процеса на управление. Обикновено се предвижда вмешателство на оператора при непредвидени ситуации или при възникване на грешки.

Подходи при проектиране на ОС

Монолитни системи: нямат строга структура,а са набор процедури, които могат да се викат 1 друга. Този подход за изграждане на ОС отговаря на представата, че тя е една голяма програма. ОС няма вътрешна структура, написана е като съвкупност от процедури. Всяка процедура има дефиниран интерфейс (входни и изходни параметри) и може да вика коя да е друга. Всяка процедура е видима за останалите. Отделните процедури се компилират и свързват в една програма, представляваща изпълнимата програма на ОС.
Слоев (йерархичен модел): Формулиран е от Дейкстра. Той се основава в разпределение на функциите на ОС по нива, разположени едно над друго. Най-ниското ниво е свързано с апаратурата, а най-високото-с потребителя.

• Ниво 0: управление на ЦП и на процесите
• Ниво 1: управление на паметта, виртуална памет
• Ниво 2: комуникация м/у процес и оператор
• Ниво 3: управление на В/И устройства
• Ниво 4: потребителски програми
• Ниво 5: системен оператор

Ниските нива са свързани с хардуери. С представянето на ОС във вид на йерархична структура са свързани 2 идеи. Първата е,че на програмите, отнасящи се към по-високите нива, трябва да бъде предоставена възможност да ползват услугите на програмите, отнасящи се само към по-ниските нива. Другата е, че при прехода към по-ниските нива, съответстващите им функции трябва да се изпълняват все по-бързо.

Виртуални машини – използването на принципа на виртуалните машини прави възможна работата едновременно на различни ОС на една реална машина.

IBM-VM

Всички 4 ОС (последната програма не е под управление на ОС, а работи самостоятелно в супервайзорен режим) работят на една реална машина, благодарение на монитора на виртуалната машина. Всеки потребител има впечатлението, че разполага със собствена машина и се обслужва по традиционния начин.

Реализацията на виртуалната машина не е лека. Програмите на най-ниското ниво на ОС(ядрото) работят фактически с монитора на виртуалната машина, който предоставя същите ресурси,обслужване и функции, като реалната машина(без да е видим за ОС или за потребителя). Трудностите произтичат при точно дублиране на реалната машина. Всеки процесор има поне два режима: супервайзорен и потребителски. Мониторът може да работи в супервайзорен режим, защото тук той всъщност е ОС. Потребителите на отделните виртуални машини (в случая ОС1, ОС2 и т.н.) трябва да работят в потребителски режим. Следователно, трябва да се организира виртуален супервайзорен и виртуален потребителски режим, всеки от които работи при физически потребителски режим. Действията на потребителя(ОС), които изискват превключване в супервайзорен режим  трябва да предизвикват превключване във виртуалните режими на машината.
Мониторът трябва да извърши всички съществени функции на ОС-той разпределя процесора между отделните виртуални машини и пази информация за състоянието им. Мониторът отделя за всяка виртуална машина собствена виртуална памет.

Модел клиент-сървър-ядрото е универсално, а над него са програмите.

Премества се част от системния код в по-високите нива, оставяйки минимално по размер ядро. Обикновено по-голяма част от функциите на ОС се реализират като потребителски процеси. Когато му е необходимо обслужване от ОС, потребителският процес (сега наричан процес-клиент) изпраща заявка към процес-сървър, който изпълнява заявката и връща отговор.
В този модел ядрото осъществява само комуникацията между процесите. ОС е разделена на части, всяка изпълняваща някаква нейна функция. Отделните части са малки, лесно се управляват и се изпълняват като процеси в  потребителски режим. Това означава, че те нямат директен достъп до апаратурата и при повреда на отделен сървър не пропада цялата ОС.

Сходни статии:

1. Операционни системи, процесори, компютри и оперативна памет Операционната система е сложна програмна система (съвкупност от програми), която служи като интерфейс (посредник, начин на връзка) както между потребителя и хардуера на компютъра, така и между приложните програми и...
2. Защита на Windows Vista. Защитани механизми на операционни системи. Базови технологии за безопасност, използвани в операционните системи Идентификация и аутефикация Достъп до обектите на операционната система Одит и откриване на опитите за проникване в системата за защита Система Kerberos...
3. Експертни системи Интелект – способността за мислене, познание, мислене разсъдък. Изкуствен интелект – компютърна програма, която дава решения. Експертната система (Експерт + Знание = Съвет) е компютърна програма, която съдържа знания и...
4. Описание и технически параметри на компютърна система Централен процесор (CPU) Централният процесор е устройство, което в най-голяма степен определя бързодействието на една компютърна система. Една от най-важните му характеристики е тактовата честота.Тя показва колко такта извършва процесорът...
5. Информационни системи за управление СИСТЕМА ЗА ОБРАБОТКА НА ТРАНЗАКЦИИ Предназначение – за обработка на първични данни на изпълнителско ниво. Използват се за решаване на добре структурирани (формализирани) задачи, за които са известни изходните данни...