Операционные системы Подготовила Подготовила студентка студентка 1 курса группы Э курса группы Э-108 Шпудейко Кристина Шпудейко Кристина

Операционная система (ОС) – Операционная система (ОС) – это совокупность программных средств, осуще- ствляющих управление ресурсами персонального компьютера (ПК), запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними это совокупность программных средств, осуще- ствляющих управление ресурсами персонального компьютера (ПК), запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с компьютером.

ОС классифицируются: по количеству одновременно работающих пользователей: одно- и многопользовательские; по количеству одновременно работающих пользователей: одно- и многопользовательские; по числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы: одно- и многозадачные; по числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы: одно- и многозадачные; по количеству поддерживаемых процессоров: одно- и многопроцессорные; по количеству поддерживаемых процессоров: одно- и многопроцессорные; по разряду кода ОС: 8-, 16-, 32- и 64- разрядные; по разряду кода ОС: 8-, 16-, 32- и 64- разрядные; по типу интерфейса: командные (текстовые) и объектно- ориентированные (графические); по типу интерфейса: командные (текстовые) и объектно- ориентированные (графические); по типу пользователя к ПК: с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени; по типу пользователя к ПК: с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени; по типу использования ресурсов: локальные и сетевые. по типу использования ресурсов: локальные и сетевые.

Пользователь взаимодействует с ОС на уровне пользовательского интерфейса (UI-User Interfase). Программист взаимодействует с ОС на уровне программного интерфейса (API-Application Program Interfase). Пользователь взаимодействует с ОС на уровне пользовательского интерфейса (UI-User Interfase). Программист взаимодействует с ОС на уровне программного интерфейса (API-Application Program Interfase). Пользователь 1 Текстовый документ Электронные таблицы Работа с графиком Интерфейс пользователя User Interface Интерфейс прикладного программирования Application Programming Interface Операционная система Аппаратура компьютера ПрограммистПользователь3 Пользователь2

Операционная система, играя роль посредника, служит двум целям: Операционная система, играя роль посредника, служит двум целям: Эффективно использовать ресурсы вычислительной системы и создавать условия для эффективной работы пользователя. пользователя.

Основные функции ОС: распределение ресурсов; распределение ресурсов; управление заданиями, данными, памятью, процессорами, устройствами ввода- вывода; управление заданиями, данными, памятью, процессорами, устройствами ввода- вывода; организация режимов работы (пакетного, однопрограммного, мультипрограммного, реального); организация режимов работы (пакетного, однопрограммного, мультипрограммного, реального); выполнение программ; выполнение программ; разработка программ; разработка программ; отладка программ. отладка программ.

Операционные системы Управляющие программы Управление статическими ресурсами (управление заданиями) Управление динамическими ресурсами (управление задачами) Управление данными Управление восстановлением Трансляторы с языком высокого уровня Ассемблеры Системные программы Редакторы связей Загрузчики

Управляющая программа (микроядро ОС)- обязательный компонент, выполняющий следующие функции: Управляющая программа (микроядро ОС)- обязательный компонент, выполняющий следующие функции: планирование прохождения непрерывного потока знаний; планирование прохождения непрерывного потока знаний; управление распределением ресурсов; управление распределением ресурсов; Реализация принятых методов организации данных; Реализация принятых методов организации данных; Управление операциями ввода-вывода; Управление операциями ввода-вывода; Организация мультипрограммной работы; Организация мультипрограммной работы; Управление работоспособностью системы после сбоев. Управление работоспособностью системы после сбоев.

При управлении статистическими ресурсами (заданиями) микроядро ОС осуществляет предварительное планирование потока заданий для выполнения и статическое распределение ресурсов между одновременно выполняемыми заданиями в процессе подготовки к выполнению (инициализация). При управлении статистическими ресурсами (заданиями) микроядро ОС осуществляет предварительное планирование потока заданий для выполнения и статическое распределение ресурсов между одновременно выполняемыми заданиями в процессе подготовки к выполнению (инициализация). Управление динамическими ресурсами (заданиями) осуществляет динамическое распределение ресурсов между несколькими задачами, решаемыми одновременно в мультипрограммном режиме для выполняемого потока заданий. Управление динамическими ресурсами (заданиями) осуществляет динамическое распределение ресурсов между несколькими задачами, решаемыми одновременно в мультипрограммном режиме для выполняемого потока заданий. Управление данными обеспечивает все операции ввода-вывода (обмена между оперативной памятью и периферийными устройствами) на физическом и логическом уровнях. Управление данными обеспечивает все операции ввода-вывода (обмена между оперативной памятью и периферийными устройствами) на физическом и логическом уровнях. Управление восстановлением регистрирует машинные сбои и отказы и восстанавливает работоспособность системы после их Управление восстановлением регистрирует машинные сбои и отказы и восстанавливает работоспособность системы после их возникновения, если это возможно.

В качестве основных аппаратных ресурсов компьютера, подлежащих распределению, обычно рассматривают: Время работы процессора; Адресное пространство основной памяти; Оборудование ввода-вывода; Файлы, хранящиеся во внешней памяти.

Основные подсистемы, обеспечивающими распределение указанных ресурсов ОС, являются : Подсистема управления процессами (распределяет ресурс «процессорное время»); Подсистема управления памяти (распределяет ресурс «адресное пространство основной памяти»); Подсистема управления устройствами (распределяет ресурсы «оборудование ввода-вывода»; Подсистема управления данными (распределяет ресурс «данные или файлы».

Функционирование ОС было бы бесполезным, если не было бы возможности выполнять пользовательские программы, представляющие собой статические наборы команд центрального процессора – процессы.

Одно из основных условий Одно из основных условий функционирования ОС - стабильность и устойчивость - приводят к чёткому разделе- нию процессов на две группы: системные и прикладные. функционирования ОС - стабильность и устойчивость - приводят к чёткому разделе- нию процессов на две группы: системные и прикладные.

При исполнении программ на процессоре различают следующие характерные отдельные состояния: При исполнении программ на процессоре различают следующие характерные отдельные состояния: порождение – подготавливаются условия для первого исполнения на процессоре; порождение – подготавливаются условия для первого исполнения на процессоре; активное состояние – программа исполняется на процессоре; активное состояние – программа исполняется на процессоре; ожидание – программа не исполняется на процессоре по причине занятости какого-либо требуемого ресурса; ожидание – программа не исполняется на процессоре по причине занятости какого-либо требуемого ресурса; готовность-программа не исполняется, но для исполнения предоставлены все необходимые в текущий момент ресурсы, кроме процессора; готовность-программа не исполняется, но для исполнения предоставлены все необходимые в текущий момент ресурсы, кроме процессора; окончание – нормальное или аварийное окончание исполнение программы, после которого процессор и другие ресурсы ей не предоставляются. окончание – нормальное или аварийное окончание исполнение программы, после которого процессор и другие ресурсы ей не предоставляются.

Готовность ОжиданиеАктивноеОкончаниеПорождение

Один процесс может порождать следующий, при этом Один процесс может порождать следующий, при этом порождающий процесс будет «предком», а порождённый – порождающий процесс будет «предком», а порождённый – «потомком». «потомком». Порядок длительности и пребывания Порядок длительности и пребывания процесс в допустимых состояниях на интервале существования называется трассой процесса.

По способу достижения конечного результата обработки информации процессы делятся на: По способу достижения конечного результата обработки информации процессы делятся на: эквивалентные – при одинаковых исходных данных, различных программах обработки информации и трассах процессов достигается одинаковых конечных результатов; эквивалентные – при одинаковых исходных данных, различных программах обработки информации и трассах процессов достигается одинаковых конечных результатов; тождественные – при одинаковых входных данных, одинаковых программах обработки информации и трассах процессов достигается одинаковый результат; тождественные – при одинаковых входных данных, одинаковых программах обработки информации и трассах процессов достигается одинаковый результат; равные – трассы процессов и все остальное совпадает. равные – трассы процессов и все остальное совпадает.

По принадлежности к ОС процессы могут быть: По принадлежности к ОС процессы могут быть: системные; пользовательские.

По связности процессы могут быть: изолированные – нет связей друг с другом; информационно-независимые – процессы совместно используют некоторые ресурсы, но не обмениваются информацией; взаимодействующие – процессы взаимосвязаны обменом информацией; конкурирующие – процессы взаимосвязаны по ресурсам.

1. Что такое операционная система? (слайд 2) 2. На каком уровне взаимодействует пользователь с ОС?(слайд 4) 3. На каком уровне взаимодействует программист с ОС?(слайд 4) 4. Каким двум целям служит ОС, играя роль посредника? (слайд 5) 5. Что рассматривают в качестве основных аппаратных ресурсов компьютера, подлежащих распределению? (слайд 10) 6. Какие основные функции операционной системы? (слайд 6) 7. Что относят к управляющим программам, а к системным? (слайд 7) 8. Что относится к основным подсистемам, обеспечивающим распределение основных аппаратных ресурсов ОС?(слайд 11) 9. При каком условии функционирование ОС было бы бесполезным? (слайд 12) 10. Какие две группы процессов существует? (слайд 13) 11. Что происходит при исполнении программ на процессоре во время ожидания? (слайд 14) 12. Что называется трассой процесса? (слайд 16) 13. Как делятся процессы по способу достижения конечного результата обработки информации? (слайд 17) 14. Что значит тождественные процессы? (слайд 17) 15. Какие могут быть процессы по принадлежности к ОС? (слайд 18) 16. Какие могут быть процессы по связности? (слайд 19)