Для разделения времени работы процессора существуют разные алгоритмы управления процессорным временем. Общая идея сводится к последовательному выполнению программ на одном процессоре.
Таким образом, В любой ОС есть средства, позволяющие управлять одновременно внутренней и внешней памятью, процессорным временем и временем работы периферийных устройств.
Существует несколько алгоритмов управления ресурсами компьютера.
По особенностям распределения ресурсов различают следующие типы ОС:
1. По числу одновременно исполняемых задач.
· Однозадачные
· Многозадачные
В однозадачных ОС в данный момент времени может исполняться одна пользовательская задача (MS DOS).
В многозадачных ОС возможно исполнение нескольких пользовательских задач одновременно (Windows), это требует распределения между задачами процессорного времени, памяти и периферийных устройств. Для этого ОС должна иметь соответствующие возможности.
2. По числу одновременно работающих пользователей различают.
· Однопользовательские ОС
В этих ОС в любой момент времени может обслуживаться только один пользователь (Windows).
· Многопользовательские (Unix, Linux).
Многозадачные ОС по управлению ресурсами могут быть разделены на несколько типов:
· Системы пакетной обработки информации
· Системы с разделением времени
· Системы реального времени
Системы пакетной обработки информации.
Для исполнения нескольких задач на компьютере используют одни и те же ресурсы компьютерной системы. В режиме пакетной обработки любая задача должна выполняться от начала и до конца. Таким образом, на процессоре ОС готовит мультипрограммную смесь, в этой смеси чередуются программы, требующие различных затрат ресурсов компьютерной системы. Есть программы, использующие большое количество процессорного времени, но малый объем памяти на ЖМД. Другие программы требуют меньше процессорного времени, но чаще обращаются к ЖМД
Путем составления такой смеси удается максимизировать пропускную способность компьютерной системы в целом. В настоящее время таких ОС не существует, потому что задачи в таких ОС не могут быть интерактивными.
Системы реального времени.
В них переход от одной задачи к другой осуществляется по сигналам прерывания, которые генерируются самой исполняемой задачей. Если ОС получает сигнал прерывания, вызванный какой-то задачей, то выполнение программы, которая происходит в данный момент, приостанавливается, результаты запоминаются, а управление передается задаче, вызвавшей прерывание. Та программа, которая выполняется в отсутствие сигнала прерывания – фоновая программа. В простейшем случае она анализирует прерывание задач. Такие ОС используются, как правило, в информационных системах АСУТП. Прерывание в таких задачах формируются тогда, когда готов результат измерения какого-то физического параметра с помощью соответствующего датчика.
В настоящее время используются несколько типов ОС, которые относятся к различным классам.
ОС семейства Windows(98, XP, 2000 и др.) – многозадачные, однопользовательские системы, ориентированные для ПК, для решения наибольшего числа задач.
ОС семейства Unix (Linux) – многозадачные и многопользовательские. И та и другая годятся для любого ПК.
Многопользовательские Unix – подобные системы содержат более развитые средства защиты пользователей.
ОС семейства OS/2,OS9 предназначены для более узкого круга задач. OS9 – это система реального времени.
Современные ОС общего назначения используют графический – оконный интерфейс для общения с пользователем, хотя Unix может использовать и командный язык.
Оболочки операционной системы.
Для управления ОС со стороны пользователя могут использоваться два способа: командный язык и графический интерфейс.
Некоторые ОС (Unix)созданы как системы с командным интерфейсом, а некоторые (Windows) – с графическим.
Оболочка ОС является самой программой компьютера, которая работает вместе с ОС и оболочка обеспечивает удобный интерфейс для пользователя.
Командный интерфейс означает, что пользователи должны знать все команды и ключи к этим командам. Сочетание команд и ключей образует несколько сотен.
Графический интерфейс для управления ОС интуитивно понятен пользователю и не требует запоминания многих команд ОС.
Графический интерфейс предполагает, что все действия ОС достигаются путем манипуляции на экране графическими образами.
Сетевые операционные системы.
Сетевые ОС – это часть ОС, которая работает совместно с основной частью ОС, обеспечивает возможность для пользователя работать в компьютерных сетях.
Сетевые ОС в некотором прошлом дополняли возможности ОС в части работы с сетями. ОС последующих поколений не требуют дополнительной установки компонентов, в них уже содержатся необходимые компоненты для работы с сетями.
Сервисное программное обеспечение.
Программы диагностики.
Программную диагностику аппаратной части компьютера выполняет одна из программ (POST), хранящаяся в BIOSE. Назначение этих программ – определяют быстродействие компьютерной системы, детальный текст памяти (как внутренней, так и внешней), определяют работоспособность периферии.
Программы сервисного программного обеспечения могут устанавливаться самостоятельно и запускаются по требованию пользователя.
Антивирусные программы.
Компьютерный вирус – программа, способная несанкционированно распространяться на компьютере или в сети и вызывать нелегальные действия. Последствия работы вирусов могут быть различными. В самом тяжелом случае вирус уничтожает информацию в памяти компьютера (на ЖМД). Менее вредные вирусы могут замедлить работу ОС и прикладных программ, могут выводить сообщения на мониторе и т.д.
Три типа антивирусных программ:
· Фильтры
· На обнаружение
· На лечение
Современные антивирусные программы обладают всеми тремя типам защиты.
Программы обслуживания дисков.
По мере работы с файлом может быть такая ситуация , когда один файл записан в разных частях поверхности жесткого диска. Обращение к этому файлу становится более длительным.
Для сокращения времени обращения к файлам, для оптимизации свободного пространства на поверхности диска, служат программы обслуживания дисков – дефрагментаторы.
Архиваторы и деархиваторы.
Это специальные программы, основная задача которых сжатие файлов для их хранения или пересылки в более компактном виде. В некоторых случаях удается уменьшить объем файла в несколько раз. Не любая информация может быть сжата.
Прикладное программное обеспечение.
ПК предполагает, что он должен использоваться в качестве инструмента для решения задач из предметной области пользователей. Предполагается, что пользователь не является программистом и имеет начальные знания в области компьютерной техники. Такая концепция выдвигает в число основных пользовательских средств пакета прикладных программ (ППП). ППП разработаны профессиональными программистами и ориентированы на решение пользовательских задач. ППП делятся на:
1. общего назначения
2. проблемно-ориентированные пакеты
3. расширяющие функции ОС
4. интегрированные
1. Пакеты общего назначения созданы для автоматизации обработки информации, возник у пользователей различных предметных областей. Среди таких задач следующие:
· Обработка текста
· Несложные расчеты
· Деловая графика
2. Проблемно-ориентированные пакеты предназначены для решения задач в узкой предметной области. К ним относятся:
· Статистические пакеты
· Математические пакеты
· Экспертные системы
· Издательские системы
· Пакеты для обработки изображений
· Бухгалтерские пакеты
· Пакеты по учету продаж
3. расширяющие функции ОС предназначены для управления экспериментальными установками, для управления специальным оборудованием, для работы с некоторыми видами периферии.
4. интегрированные пакеты разработаны так, чтобы обеспечить наиболее удобную среду, позволяющие решать самые различные задачи.
Microsoft Office
Open Office, Star Office – Linux
Объединяются :
1. текстовый редактор Word
2. электронные таблицы Excel
3. СУБД – Access
4. электронные презентации Power Point
В интегрированном пакете изначально компоненты созданы так, чтобы обеспечить наиболее эффективное и простое взаимодействие между чатом. Любой компонент пакета может легко взаимодействовать с другими компонентами, обмениваясь информацией.
Расчеты и деловая графика, которая выполнена в среде электронных таблиц, могут быть использованы текстовым редактором, а данные для расчетов могут храниться в базах данных, поиск может осуществляться средствами СУБД.
Средством обмена, как правило, является ״буфер обмена״ (Clip board).
Концепция пакетов прикладных программ освобождает пользователя от необходимости создавать собственные программы для решения пользовательских задач. Таким образом, ППП – мощные инструменты, способные многократно увеличить производительность труда пользователей. От пользователя требуется понимание принципов работы таких инструментов и практические навыки, позволяющие овладеть ими уверенно. По второй причине программы, входящие в состав интегрированных пакетов, должны обладать интуитивно понятным и унифицированным интерфейсом.
Компоненты ППП общего назначения.
Текстовые редакторы.
Независимо от предметной области, практически все пользователи работают с текстами. Текстовые редакторы предназначены для работы с данными, преимущественно являющимися текстом.