Курсовая по Бору

1. Виды операционных систем

     Развитие компьютеров привело к появлению огромного количества различных операционных систем, далеко не все из которых широко известны. В этом разделе кратко рассмотрим семь из них.

1. Операционные системы мэйнфреймов

     На  самом верхнем уровне находятся  операционные системы для мэйнфреймов. Эти компьютеры размером с комнату  все еще можно встретить в  центрах данных больших корпораций. Мэйнфреймы отличаются от персональных компьютеров по своим возможностям ввода-вывода. Довольно часто встречаются  мэйнфреймы с тысячью дисков и терабайтами данных, а персональный компьютер с такими параметрами показался бы действительно необычным. Мэйнфреймы как бы возвращаются в виде мощных web-серверов, серверов для крупномасштабных электронно-коммерческих сайтов и серверов для транзакций в бизнесе.

     Операционные  системы для мэйнфреймов в основном ориентированы на обработку множества одновременных заданий, большинству из которых требуется огромное количество операций ввода-вывода. Обычно они предлагают три вида обслуживания: пакетную обработку, обработку транзакций (групповые операции) и разделение времени. Пакетная обработка представляет собой систему, выполняющую стандартные задания без присутствия пользователей, работающих в интерактивном режиме. Обработка исков в страховых компаниях или составление отчетов о продажах для цепи магазинов — это типичные задания, обрабатываемые в пакетном режиме. Системы обработки транзакций управляют очень большим количеством маленьких запросов, например, контролируют процесс работы в банке или бронирование авиабилетов. Каждый отдельный запрос невелик, но система должна отвечать на сотни или тысячи запросов в секунду. Системы, работающие в режиме разделения времени, позволяют множеству удаленных

пользователей одновременно выполнять свои задания  на одной машине. Хорошим примером является работа с большой базой  данных. Все эти функции тесно  связаны между собой, и зачастую операционная система мэйнфрейма выполняет  их все. Примером операционной системы  для мэйнфрейма является OS/390, произошедшая от OS/360.

2. Серверные операционные системы

     Уровнем ниже находятся серверные операционные системы. Они работают на серверах, которые представляют собой или  очень большие персональные компьютеры, или рабочие станции, или даже мэйнфреймы. Они одновременно обслуживают  множество пользователей и позволяют  им делить между собой программные  и аппаратные ресурсы. Серверы предоставляют  возможность работы с печатающими  устройствами, файлами или Интернетом. Интернет-провайдеры обычно запускают  в работу несколько серверов для  того, чтобы поддерживать одновременный  доступ к сети множества клиентов. На серверах хранятся страницы web-сайтов и обрабатываются входящие запросы. UNIX и Windows 2000 являются типичными серверными операционными системами. Теперь в этих целях стала использоваться и операционная система Linux.

3. Многопроцессорные операционные системы

     Все более часто применяемый способ увеличения мощности компьютеров заключается  в соединении нескольких центральных  процессоров в одной системе. В зависимости от вида соединения процессоров и разделения работы такие системы называются параллельными компьютерами, мультикомпьютерами или многопроцессорными системами. Для них требуются специальные операционные системы, но зачастую такие операционные системы представляют собой варианты серверных операционных систем со специальными возможностями связи.

4. Операционные  системы для персональных компьютеров

     Данную категорию составляют операционные системы для персональных компьютеров. Их работа заключается в предоставлении удобного интерфейса для одного пользователя. Такие системы широко используются для работы с текстом, электронными таблицами и доступа к Интернету. Наиболее яркие примеры — это Windows 98, Windows 2000, операционная система компьютера Macintosh и Linux. Операционные системы для персональных компьютеров настолько хорошо известны, что вряд ли необходимо представлять здесь их краткий обзор. На самом деле множество людей даже не имеет понятия о существовании других видов операционных систем, кроме той, которой они пользуются.

5. Операционные системы реального времени

     Еще один вид операционной системы —  это системы реального времени. Главным параметром таких систем является время. Например, в системах управления производством компьютеры, работающие в режиме реального времени, собирают данные о промышленном процессе и используют их для управления машинами на фабрике. Часто такие процессы должны удовлетворять жестким временным  требованиям. Так, если автомобиль передвигается  по конвейеру, то каждое действие должно быть осуществлено в строго определенный момент времени. Если сварочный робот  сварит шов слишком рано или слишком  поздно, то нанесет непоправимый вред машине. Если некоторое действие должно произойти в конкретный момент времени (или внутри заданного диапазона  времени), мы имеем дело с жесткой  системой реального времени.

     Существует  и другой вид: гибкая система реального  времени, в которой допустимы  случающиеся время от времени  пропуски сроков выполнения операции. В эту категорию попадают цифровое аудио и мультимедийные системы. Системы VxWorks и QNX являются хорошо

известными операционными  системами реального времени.

6. Встроенные операционные системы

     Продолжая двигаться от огромных систем ко все меньшим, мы добрались до «карманных» компьютеров и встроенных систем. Карманный компьютер или PDA (Personal Digital Assistant — персональный цифровой помощник) — это маленький компьютер, помещающийся в кармане брюк, выполняющий небольшой набор функций (телефонной записной книжки и блокнота). Встроенные системы, управляющие действиями устройств, работают на машинах, обычно не считающихся компьютерами, например в телевизорах, микроволновых печах и мобильных телефонах. Они часто обладают теми же самыми характеристиками, что и системы реального времени, но при этом имеют особый размер, память и ограничения мощности, что выделяет их в отдельный класс. Примерами таких операционных систем являются PalmOS и Windows CE (Consumer Electronics — бытовая техника).

7. Операционные системы для смарт-карт

     Самые маленькие операционные системы  работают на смарт-картах, представляющих собой устройство размером с кредитную  карту, содержащее центральный процессор. На такие операционные системы накладываются  крайне жесткие ограничения по мощности процессора и памяти. Некоторые из них могут управлять только одной  операцией, например электронным платежом, но другие операционные системы на тех же самых смарт-картах выполняют  сложные функции. Зачастую они являются патентованными системами.

     Некоторые смарт-карты являются Java-ориентированными. Это означает, что ПЗУ (постоянная память, по-английски она называется ROM, Read Only Memory — память только для  чтения) смарт-карт содержит интерпретатор  виртуальной машины Java (JVM, Java Virtual Machine).

Апплеты Java (маленькие программы) загружаются на карту и выполняются JVM-интерпретатором. Некоторые из таких карт могут одновременно управлять несколькими апплетами Java, что приводит к многозадачности и необходимости планирования. Из-за одновременной работы двух и более программ возникает необходимость в управлении ресурсами и защитой. Соответственно, все эти задачи выполняет обычно крайне примитивная операционная система, находящаяся на смарт-карте.