Реферат: Основы сети Internet
ривать как программное продолжение и расширения аппаратуры микро-
ЭВМ.
СИСТЕМА ПРОГРАММИРОВАНИЯ (СП) - совокупность языка програм-
мирования и соответствующего ему языкового процессора, обеспечи-
вающие автоматизацию отработки и отладки программ. Программные
компоненты системы программирования работают под управлением опе-
рационной системы на ровне с прикладными программами пользовате-
ля.
22. Понятия операционной системы назначение и основные функции. 0
Рассматриваемая тема полностью посвящена операционным систе-
мам микроЭВМ, поэтому более подробно остановимся на свойствах
операционной системы и ресурсах находящихся под управлением опе-
рационной системы.
- 41 -
Свойства операционной системы:
1. НАДЕЖНОСТЬ. Операционная система должна быть надежна, как
и аппаратура на которой работает. Она должна быть в состоянии оп-
ределение и диагностирование ошибок, а также восстановления после
большинства характерных ошибок, произошедших по вине пользовате-
ля. Она должна защищать пользователя от их же собственных ошибок
или по крайней мере минимизировать вред, который они могут ока-
зать на все программное окружение, находящиеся в микроЭВМ.
2. ЗАЩИТА. Операционная система должна защищать выполняемые
задачи от взаимного влияния их друг на друга.
3. ПРЕДСКАЗУЕМОСТЬ. Операционная система должна отвечать на
запросы пользователя предсказуемым образом. Результат выполнения
команд пользователя должны быть одним и темже вне зависимости от
последовательности, в которой эти команды посылаются на исполне-
ние (при соблюдении установленных в системе правил).
4. УДОБСТВА. Операционная система предлагается пользователю
потому, что она намного облегчает его работу и освобождает его от
бремени задач по определению различных ресурсов и задач по управ-
лению этими ресурсами. Система должна быть спроектирована с уче-
том основных факторов человеческой психологии.
5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ. При распределении ресурсов операционная
система должна максимально повысить использование системных
ресурсов пользователем. Сама система не должна использовать боль-
шое количество ресурсов, так как эти ресурсы становятся недоста-
точными для удовлетворения запросов пользователя.
6. ГИБКОСТЬ. Системные операции могут настраиваться для сог-
ласования поведения пользователя. Ресурсы могут быть увеличены
(уменьшены) для того, чтобы улучшить эффективность и доступность.
7. РАСШИРЯЕМОСТЬ. В процессе эволюции к операционной системе
могут быть добавлены новые программные средства.
8. ЯСНОСТЬ. Пользователь может оставаться в неведении от-
носительно вещей, существующих ниже уровня интерфейсной системы.
В тоже время он должен иметь возможность узнать о системе столь-
ко, сколько он хочет. В данном случае интерфейсной системой явля-
ются правила и функциональные характеристики средств подключения
и взаимодействия устройств вычислительной машины.
Ресурсы ЭВМ, находящиеся под управлением операционной системы.
Причиной существования операционных систем являются задачи
по распределению ресурсов и задач по управлению этими ресурсами.
Цель управления ресурсами заключается в том, чтобы добится эффек-
тивного использования ресурсов пользователем, а также освободить
пользователя от бремени задач по оперированию ресурсами.
Под ресурсами микроЭВМ подразумевается следующее: процессор-
ное время, оперативная память, периферийные устройства и мате-
матическое обеспечение.
1.ПРОЦЕССОРНОЕ ВРЕМЯ - время доступа к процессору и, следо-
вательно, время счета. Большинство задач при вычислении их на ЭВМ
тратит половину времени на ожидание завершения операций ввода/вы-
вода. Экономическая необходимость вынуждает разделять ЭВМ между
многими пользователями, одновременно работающими. Таким образом,
для эффективного использования процессорного времени требуется
сложный механизм разделения времени - механизм, использующий од-
новременную работу центрального процессора (ЦП) и устройства вво-
да/вывода информации.
2.ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ. Планирование доступа к оперативной па-
мяти неотъемлемо от доступа к центральному процессору. Программа
может выполняться, если есть доступ к центральному процессору,
она оказывается в оперативной памяти и исполняется, так как па-
- 42 -
мять дефицитна, система должна использовать ее с максимальной эф-
фективностью. Есть много предложений использовать оперативную па-
мять между несколькими пользователями. Цель этих предложений
максимально сократить пустые пространства оперативной памяти,
возникающие из - за различных объектов и особенностей программ
пользователя.
3.ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА. С большинством периферийных уст-
ройств в каждый момент времени может работать только один пользо-
ватель. Такая работа периферийных устройств может привести к не-
эффективному их использованию, если время счета счета программы
довольно велико. Устройства с быстрым доступом разделяются между
пользователями с помощью системы управления файлами. Задержки,
возникающие при работе с периферийными устройствами быстрого
доступа, вполне удовлетворительны виду скорости этих устройств и
в виду интервалов времени между программными запросами ввода/вы-
вода.
Так как большинства миниЭВМ имеют по одному АЦПУ. Медлен-
ность работы этого устройства может привести к приостановке вы-
полнения программ. Для того, чтобы этого не было в программе опе-
рационная система обслуживания ввода/вывода выключается механизм,
который называется СПУЛИНГОМ. Спулинг - процедура автоматической
записи на магнитный диск данных, предназначенных для вывода на
принтер, и распечатки их по мере готовности последнего.
4. РЕСУРСЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ - представляют собой
доступные пользователю функции, предназначенные для работы с дан-
ными и для контроля за выполнением программ. Среди этих ресурсов
находятся сервисные программы по управлению файлами и по обслужи-
ванию ввода/вывода, программ системного планирования и системные
библиотеки.
При рассмотрении операционной системы необходимо остановится
на типах и составе операционных систем.
Как было сказано раньше, назначение операционной системы -
это распределение ресурсов микроЭВМ. Освободив пользователя от
забот по распределению ресурсов, операционная система может
обеспечить функционирование микроЭВМ в одном из трех режимов: од-
нопрограммный; многопрограммный; многозадачный.
УСТРОЙСТВА ЭВМ
2│
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ 2├ 0────────┐ 2 0┌────────┐ 2 0┌────────┐ 2 0┌────────┐
ПРОЦЕССОР 2│задача 1 0│ 2 0│ 2задача 1 0│ 2 0│ 2задача 2 0│ 2 0│ 2задача 2 0│
2├──────── 0┼ 2─── 0┼ 2──────── 0┼ 2─── 0┼ 2──────── 0┼ 2─── 0┼ 2──────── 0┼ 2─── 0┬ 2─>
ВНЕШНЕЕ 2│ 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│
УСТРОЙСТВО 2│ 0│ 2в/в 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│
1 (АЦПУ) 2│ 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2в/в 0│ 2 0│ 2 0│
2├──────── 0┼ 2─── 0┼ 2──────── 0┼ 2─── 0┼ 2──────── 0┼ 2─── 0┼ 2──────── 0┼ 2─── 0┼ 2─>
ВНЕШНЕЕ 2│ 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│
УСТРОЙСТВО 2│ 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│
2 (НГМД) 2│ 0│ 2 0│ 2 0│ 2в/в 0│ 2 0│ 2 0│ 2 0│ 2в/в 0│
2└──────── 0┴ 2─── 0┴ 2──────── 0┴ 2─── 0┴ 2──────── 0┴ 2─── 0┴ 2──────── 0┴ 2─── 0┴ 2─>
Рис.1 время t
ОДНОПРОГРАММНЫЙ РЕЖИМ - режим, в котором все ресурсы ЭВМ
представляется лишь одной программе, которая выполняет обработку
данных. На рисунке 1 изображена диаграмма работы двух программ в
однопрограммном режиме.
МНОГОПРОГРАММНЫЙ РЕЖИМ - МУЛЬТИПРОГРАММНЫЙ режим, в котором
несколько независимых друг от друг программ выполняют обработку
- 43 -
данных одновременно.При этом программы делят ресурсы ЭВМ между
собой. Основой мультипрограммного режима является совмещение во
время работы центрального процессора и выполнение операций пери-
ферийных устройств.Достоинство этого режима перед однопрограммным
режимом более эффективное использование ресурсов ЭВМ и повышение
ее пропускной способности. На рисунке 2 изображена диаграмма ра-
боты двух программ в мультипрограммном режиме.
УСТРОЙСТВА ЭВМ
2│
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ 2│ 0────────┬────────┬────────┬────────┬────────┐
ПРОЦЕССОР 2│ 0задача 1│задача 2│задача 1│задача 2│задача 1│
2├──────── 0┼ 2──────── 0┼ 2──────── 0┼ 2──────── 0┼ 2──────── 0┼ 2─ 0>
ВНЕШНЕЕ 2│ 0 │ввод │ │ввод │ввод │
УСТРОЙСТВО 2│ 0 │ вывод │ │ вывод │ вывод │
1 (АЦПУ) 2│ 0 │задачи 1│ │задачи 1│задачи 2│
2├──────── 0┼ 2──────── 0┼ 2──────── 0┼ 2──────── 0┼ 2──────── 0┼ 2─ 0>
ВНЕШНЕЕ 2│ 0 │ │ввод │ │ │
УСТРОЙСТВО 2│ 0 │ │ вывод │ │ │
2 (НГМД) 2│ 0 │ │задачи 2│ │ │
2└──────── 0┴ 2──────── 0┴ 2──────── 0┴ 2──────── 0┴ 2──────── 0┴ 2─ 0>
Рис.2 время t
МНОГОЗАДАЧНЫЙ РЕЖИМ - режим мультизадачный, предусматриваю-
щий параллельное, т. е. одновременное выполнение более чем одной
программы по разным задачам, но использующих результат одной за-
дачи как исходные данные для другой, другими словами в операцион-
ной системе должны быть средства, позволяющие задачам взаимодейс-
твовать друг с другом.В отличие от многопрограммного режима, где
используется принцип разделения времени между программами, в этом
режиме идет параллельное вычисление по всем задачам.
Многопрограммный режим возможен только в мультисистеме
(системе с несколькими ЦП).
Операционная система является посредником между ЭВМ и поль-
зователем. Операционная система осуществляет анализ запросов
пользователя и обеспечивает их выполнение. Запрос представляется
последовательностью команд на особом языке директив операционной
системы.
Операционная система может выполнять запросы в разных режи-
мах, поэтому операционную систему можно разделить на следующие
типы:
- операционная система пакетной обработки ;
- операционная система разделения времени ;
- операционная система реального времени ;
- операционная система диалоговая.
1. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПАКЕТНОЙ ОБРАБОТКИ - это система,
которая обрабатывает пакет заданий, т. е. несколько заданий, под-
готовленной одним или больше пользователями. Пакет заданий посту-
пает в ЭВМ и взаимодействие между пользователем и его заданием во
время вычислительного процесса невозможно. Данная операционная
система может функционировать однопрограммном и мультипрограммном
режимах.
2. ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА РАЗДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ - обеспечивает
одновременное обслуживание многих пользователей, позволяет любому
пользователем взаимодействовать со своим заданием. Эффект однов-
ременной работы достигается разделением процессорного времени и
других ресурсов между несколькими вычислительными процессами, ко-
торые заданны разными пользователями. Операционная система выст-
- 44 -
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
