Понятие ОС. Трудности определения понятия ОС. Системы, ориентированные на перфокарты. Системы на магнитных лентах. Система пакетной обработки. Мультипрограммные системы, страница 2

5.  Система пакетной обработки

В этих системах пользователи не допускаются в машинный зал. Программы и данные пользователей принимает дежурный оператор ЭВМ. Используя машину ввода-вывода оператор заносит программу и данные пользователей на магнитную ленту. совокупность программ и данных разделенных на магнитной ленте спец.метками называются ПАКЕТОМ, таким образом дежурный оператор формирует пакет. Оператор устанавливает пакет с лентой на комп, который считывает программу хранящиеся в пакете одну за другой и последовательно их исполняет. Для того чтобы такой автоматический режим программ был возможен, в памяти компа должна постоянно находится программа считывания программы пакета и последовательно их исполняющая. Эта программа по назначению – управляющая, а по способу использования – системная. Она не только фиксирует время затраченное на исполнение каждой программы, но и реагирует на определенные ситуации. Эти ситуации могут быть штатными, заранее предусмотрительные пользователем, а могут быть и аварийными. В качестве аварийной ситуации может быть зацикливание программы. Эта системная программа выполняет действие, которое раньше пользователь осуществлял вручную на пульте ЭВМ. Выполнение пакета организовано т.о. что каждая программа получает доступ к процессору обслуживающего до конца. Во время работы некоторые программы считывают и записывают данные на магнитные ленту.  Во время этих процедур процессор простаивает, сокращение этих промежутков времени возможно только в мультипрограммном режиме, при котором время простоя процессора в принципе может быть сведено к НУЛЮ.

6.  Мультипрограммные системы

В мультипрограммных ЭВМ в память компа считывают из пакета несколько программ которые работают одновременно. В … удается сократить время простоя процессора, когда некоторые программы ведут обмен данными с устройствами ввода/вывода, процессор может использовать те программы которые готовы к работе. Он простаивает только в том случае когда все находящиеся в ОП программы обмениваются информацией  с устройствами ввода/вывода. Основные черты мульт.режима:1) в ОП нах-ся несколько программ 2) время работы процессора разд-ся между программами находящимися в ОП и готовыми к обслуживанию процессора. 3) параллельно с работой процессора происходит обмен информации с внешними устройствами. Появление мульт.режима изменило структуру  ЭВМ появились новые устройства в качестве которого могут выступать: магнитные ленты, мягкие и жесткие магнитные диски, приводы компакт дисков, дисплей, устройство печати. В силу автономности канал может работать одновременно с процессором, при этом он не только обеспечивает обмен данными, но и осуществляет опр.обработку данных. Например, может преобразовывать форматы данных,  ведет контроль за правильностью обмена данными, формирует адреса обменивающихся инф-й устройств.

7.  Структура многопрограммной ЭВМ. Каналы

..значит сложнее, чем структура однопрограммного компа. Эта сложность проявляется не только в наличии новых аппаратных устройств, но и организации одновременной работы процессора, оперативной памяти, каналов ввода/вывода и внешних устройств. Попытка разработать многопрограммную ЭВМ за счет аппаратной автоматизации приводит к резкому удорожанию машины. Многопрограммные компы с приемлимой стоимостью состоят из 3-х частей: 1) аппаратура (hardware) 2) ОС (программная часть - software). Современная ОС – это сложные программные комплексы. Комп работающий тока на основе аппаратуры и программном обеспечении – это компромисс между быстродействием и стоимостью. Развитие аппаратного обеспечения приводит к тому, что с течением времени часть функций ОС передается аппаратуре.

8.  Особенности чисто аппаратных и чисто

Современная ОС – это сложные программные комплексы. Комп работающий тока на основе аппаратуры и программном обеспечении – это компромисс между быстродействием и стоимостью. Развитие аппаратного обеспечения приводит к тому, что с течением времени часть функций ОС передается аппаратуре. 

9.  Режим разделения времени

На практике широко используется система работающие в режиме РАЗДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ, им соответствуют свои ОС.  В режиме разделения времени каждый пользователь имеет непосредственный доступ к компу. Комп одновременно  обслуживает многих пользователей. При этом каждому пользователю выделяется определенный интервал времени. Все программы выстраиваются в очередь, сначала определим интервал времени выполн. 1-я прога, затем 2-я и до конца очереди. Когда будет исполнена последняя прога осуществляется переход в начало очереди и весь процесс повторяется снова. Если длительность времени использования проги составляет 1000 наносек. Задержка в обслуживании пользователя – 1/1000 сек. По такому принципу ОС обслуживающая проги работает в режиме MS DOS.  

10.  Режим разделения времени в ОС Windows

11.  Режим реального времени

Помимо режима разделения времени существует специфические режимы организации ВП. Например, компьютер может управлять внешними по отношении к компу событиями. Например, сигналами от датчиков разного типа. В этом случае комп должен проводить обработку данных со скоростью не меньше скорости поступления данных. В таких системах используются свои специфические Ос, которые называются ОС РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ. Учитывая разные способности организации ВПроцесса, мы будем считать, что ОС – это упорядоченная последовательность системных управляемых прог применяемых совместно с необходимыми инф-ми массивами и предназначенных для планирования исполнения пользовательской проги и управления всеми ресурсами машины с целью эффективного решения задач пользователей сформулированных в терминах ВС. 

12.  Частотный принцип

Несмотря на большое разнообразие ОС все они создаются на основе ограниченного кол-ва принципов. ЧАСТОТНЫЙ – это наиболее общий принцип разработки ОС, он предусматривает выделения в алгоритмах ОС и в используемых инф-х массивах таких действий и данных которые используются чаще всего. Для этих действий данных обеспечиваются условия максимально быстрого исполнения. Например, часто испо-е данные постоянно хранятся в ОП, а если к ним должен быть обеспечен быстрейший доступ они могут храниться в регистрах процессора. Часто встречающиеся операции делают как можно более короткими. Следствием частотного принципа является многоуровневое планирование работы ОС. Частые и короткие операции составляют уровень краткосрочного планирования, а редкие и длинные операции – выносятся на уровень долгосрочного планирования