Курсовая работа: Операционные системы и история их развития
1.
Ранние версии OS/360 были ориентированны на пакетную
обработку информации – входной поток заданий (МЛ, МД или перфокартах)
подготавливался заранее и поступал на обработку в непрерывном режиме. В
дальнейшем возникли расширения OS/360/375,
допускающие диалоговую обработку данных с терминалов пользователя, последняя из
версий (OS SVM) фактически предоставляла в распоряжении пользователя
«виртуальную персональную ЭВМ» с полной мощностью вычислительной установки IBM/360/375. ОС других семейств.
1.3 Программы ОС
Программы ОС постоянно занимают
в оперативной памяти объем, установленный при конфигурации системы. Остальные
части ОС по мере необходимости вызываются из внешней памяти на МД.
ОС обеспечивает
осуществление в вычислительной системе следующих процессов:
ü обработка задач;
ü работы системы в режиме диалога и
квантования времени;
ü работы в системе в реальном масштабе
времени в составе многопроцессорных и многомашинных комплексов;
ü связи оператора с системой;
ü протоколирование хода выполнения
вычислительных работ;
ü обработки данных, поступающих по
каналам связи;
ü функционирование устройств
ввода-вывода;
ü использование широкого набора
средств отладки и тестирование программ;
ü планирование прохождения задач в
соответствии с их приоритетами;
ü ведение учета и контроля за использованием
данных, программ и ресурсов ЭВМ.
Основные компоненты ОС –
управляющие и обрабатывающие программы. Управляющие программы управляют работой
вычислительной системы, обеспечивая в свою очередь автоматическую смену заданий
для поддержания непрерывного режимы работы ЭВМ при переходе от одной программы
к другой без вмешательства оператора.
Управляющая программа
определяет порядок выполнения обрабатывающих программ и обеспечивает
необходимым набором услуг для их выполнения. Основные функции: последовательное
или приоритетное выполнение каждой работы (управление задачами); хранение,
поиск и обслуживание данных независимо от их организации и способа хранения
(управление данными).
Программы управления
задачами считывают входные потоки задач, обрабатывают их в зависимости от
приоритета, инициируют одновременное выполнение нескольких заданий; вызывают процедуры;
ведут системный журнал.
Программы управления
данными обеспечивают способы организации, идентификации, хранения,
каталогизации и выборки обрабатываемых данных. Эти программы управляют
вводом-выводом данных с различной организацией, объединением записей в блоки и
разделением блоков на записи, обработки меток томов и наборов данных.
Программы управления
восстановления после сбоя обрабатывают прерывания от системы контроля,
регистрируют сбои в процессоре и внешних устройствах, формируют записи о сбое в
журнале, анализируют возможность завершение сбоем задачи и переводят систему в
состояние ожидания, если завершение задачи невозможно.
Конфигурация системы.
Прикладная программа в ОС может получить от ОС в процессе своей работы
характеристик конкретной реализации системы, в среде которой она функционирует:
имя, версию и редакцию ОС, тип и технические характеристики комп-а. В ОС обычно
имеются средства локализации, позволяющие настроить систему на конкретное
национальное (местное) представление данных: представление десятичных дробей,
денежных величин, даты и времени.
1.4 Управление данными
в ОС
Управление данными
включает следующие компоненты:
ü долговременное планирование –
организацию размещения данных на внешних носителях, их выборку и предоставление
пользовательским программам;
ü оперативное управление –
распределение оперативной памяти под программы и данные, реализацию обмена
данными между оперативной и внешней памятью;
ü управление внешними устройствами
ввода-вывода и размещения данных.
1.5 Управление
заданиями (процессами, задачами)
Процесс – минимальный программный объект,
обладающий собственными системными ресурсами (запущенная программа).
ОС контролирует следующую
деятельность, связанную с процессами:
ü создание и удаление процессов;
ü планирование процессов;
ü синхронизация процессов;
ü коммуникация процессов;
ü разрешение тупиковых ситуаций.
Не следует смешивать
понятия процесс и программа. Программа – это план действий, а процесс- это само
действие, поэтому понятие процесса включает:
ü программный код;
ü данные;
ü содержимое стека;
ü содержимое адресного и других
регистра процессора.
Т.о., для одной программы
могут быть созданы несколько видов процессов в том случае, если с помощью одной
программы в CPU выполняются несколько несовпадающих
последовательностей команд.
Различают следующие
состояния процесса:
ü новый (процесс только что создан);
ü выполняемый (команды программы
выполняются в CPU);
ü ожидающий (процесс ожидает завершение
некоторого события, чаще всего операции ввода-вывода);
ü готовый (процесс ожидает освобождения
CPU);
ü завершенный (процесс завершил свою
работу).
Глава 2. Типы
операционных систем
2.1 Стандарт CP/M
Начало созданию операционных
систем для микроЭВМ положила ОС СР./М. Она была разработана в 1974 году, после
чего была установлена на многих 8-разрядных машинах. В рамках этой операционной
системы было создано программное обеспечение значительного объема, включающее
трансляторы с языков Бейсик, Паскаль, Си, Фортран, Кобол, Лисп, Ада и многих
других, текстовые (Текстовые процессоры - это наиболее широко используемый вид
прикладных программ. Они позволяют подготавливать документы гораздо быстрее и
удобнее, чем с помощью пишущей машинки. Текстовые процессоры позволяют
использовать различные шрифты символов, абзацы произвольной формы,
автоматически переносят слова на новую строку, позволяют делать сноски,
включать рисунки, автоматически нумеруют страницы и сноски и т.д.) и табличные процессоры,
системы управления базами данных.
2.2 Стандарт MSX
Этот стандарт определял
не только ОС, но и характеристики аппаратных средств для школьных ПЭВМ.
Согласно стандарту MSX машина должна была иметь оперативную память объемом не
менее 16 К, постоянную память объемом 32 К с встроенным интерпретатором языка
Бейсик, цветной графический дисплей с разрешающей способностью 256х192 точек и
16 цветами, трехканальный звуковой генератор на 8 октав, параллельный порт для
подключения принтера и контроллер для управления внешним накопителем,
подключаемым снаружи.
Операционная система
такой машины должна была обладать следующими свойствами: требуемая память - не
более 16 К, совместимость с СР./М на уровне системных вызовов, совместимость с
DOS по форматам файлов на внешних накопителях на основе гибких магнитных
дисков, поддержка трансляторов языков Бейсик, Си, Фортран и Лисп. Таким
образом, эта операционная система, получившая название MSX-DOS, учитывала
необходимость поддержки обширного программного обеспечения, разработанного для
СР/М, и одновременно ориентировалась на новые в то время разработки, связанные
с DOS, графические пакеты ( Система управления базами данных (СУБД) - позволяет
управлять большими информационными массивами - базами данных), символьные отладчики
и другие проблемно ориентированные программы.
Успех системы в
значительной степени был обусловлен ее предельной простотой и компактностью,
возможностью быстрой настройки на различные конфигурации ПЭВМ. Первая версия
системы занимала всего 4 К, что было весьма важно в условиях ограниченности
объемов памяти ПЭВМ того времени.
2.3 Операционные
системы типа DOS
ОС типа DOS стала
доминирующей с появлением 16-разрядных ПЭВМ, использующих 16-разрядные
микропроцессоры типа 8088 и 8086. С точки зрения долголетия ни одна
операционная система для микрокомпьютеров не может даже приблизиться к DOS. С
момента появления в 1981 году DOS распространилась настолько широко, что
завоевала право считаться самой популярной в мире ОС. Несмотря на некоторые
свои недостатки и на то, что большая ее часть основывается на разработках 70-х
годов, DOS продолжает существовать и распространяться и поныне. Хорошо это или
плохо, она, вероятно, будет доминировать на рынке операционных систем в течение
ближайшего времени. В настоящее время для DOS разработан огромный фонд
программного обеспечения. Имеются трансляторы (Транслятор - программа,
автоматически преобразующая программу на языке программирования в
последовательность инструкций. Разновидности трансляторов - компилятор, интерпретатор)
для практически всех популярных языков высокого уровня, включая Бейсик,
Паскаль, Фортран, Си, Модула-2, Лисп, Лого, АПЛ, Форт, Ада, Кобол, ПЛ-1,
Пролог, Смолток и др.; причем для большинства языков существует несколько
вариантов трансляторов. Имеются инструментальные средства для разработки
программ в машинных кодах - ассемблеры, символьные отладчики и др. Эти
инструментальные средства сопровождаются редакторами, компоновщиками и другими
сервисными системами, необходимыми для разработки сложных программ. Кроме
системного программного обеспечения для DOS создано множество прикладных
программ.
Дисковая ОС (DOS)
ОС система DOS состоит из следующих частей:
Базовая система
ввода-вывода (BIOS), находящаяся в постоянной памяти
(постоянном запоминающем устройстве, ПЗУ) компьютера. Эта часть ОС является
«встроенной» в компьютер Её назначение состоит в выполнении наиболее простых и
универсальных услуг ОС, связанных с осуществлением ввода-вывода. Базовая
система ввода-вывода содержит также тест функционирования компьютера ,
проверяющий работу памяти и устройств компьютера при включении его
электропитания. Кроме того, базовая система ввода-вывода содержит программу
вызова загрузчика ОС.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |