Многопроцессорная обработка
Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки - мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами.
Многопроцессорные ОС могут классифицироваться по способу организации вычислительного процесса в системе с многопроцессорной архитектурой: асимметричные ОС и симметричные ОС, Асимметричная ОС целиком выполняется только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.
24. Особенности аппаратных платформ
На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мэйнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди перечисленных типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные варианты, так и многопроцессорные. В любом случае специфика аппаратных средств, как правило, отражается на специфике операционных систем.
Очевидно, что ОС большой машины является более сложной и функциональной, чем ОС персонального компьютера. Так в ОС больших машин функции по планированию потока выполняемых задач, очевидно, реализуются путем использования сложных приоритетных дисциплин и требуют большей вычислительной мощности, чем в ОС персональных компьютеров. Аналогично обстоит дело и с другими функциями,
Сетевая ОС имеет в своем составе средства передачи сообщений между компьютерами по линиям связи, которые совершенно не нужны в автономной ОС. На основе этих сообщений сетевая ОС поддерживает разделение ресурсов компьютера между удаленными пользователями, подключенными к сети. Для поддержания функций передачи сообщений сетевые ОС содержат специальные программные компоненты, реализующие популярные коммуникационные протоколы, такие как IP, IPX, Ethernet n другие.
Многопроцессорные системы требуют от операционной системы особой организации, с помощью которой сама операционная система, а также поддерживаемые ею приложения могли бы выполняться параллельно отдельными процессорами системы. Параллельная работа отдельных частей ОС создает дополнительные проблемы для разработчиков ОС, так как в этом случае гораздо, сложнее обеспечить согласованный доступ отдельных процессов к общим системным таблицам, исключить эффект гонок и прочие нежелательные последствия асинхронного выполнения работ.
Другие требования предъявляются к операционным системам кластеров. Кластер - слабо связанная совокупность нескольких вычислительных систем, работающих совместно для выполнения общих приложений, и представляющихся пользователю единой системой. Наряду со специальной аппаратурой для функционирования кластерных систем необходима и программная поддержка со стороны операционном системы, которая сводится в основном к синхронизации доступа к разделяемым ресурсам, обнаружению отказов и динамической реконфигурации-системы. Одной из первых разработок в области кластерных технологий были решения компании Digital Equipment на базе компьютеров VAX. Недавно этой компанией заключено соглашение с корпорацией Microsoft о разработке кластерной технологии, использующей Windows NT. Несколько компаний предлагают кластеры на основе UNIX-машин.
Наряду с ОС, ориентированными на совершенно определенный тип аппаратной платформы, существуют операционные системы, специально разработанные таким образом, чтобы они могли быть легко перенесены с компьютера одного тина на компьютер другого типа, так называемые мобильные ОС. Наиболее ярким примером такой ОС является популярная система UNIX. В этих системах аппаратно-зависимые места тщательно локализованы, так что при переносе системы на новую платформу переписываются только они.
25. Сравнительная характеристика наиболее распространенных ОС
ОС, называемые дисковыми (DOS), в настоящее время используются только на маломощных компьютерах. Эти ОС предоставляют пользователю только интерфейс командной строки, что не очень приятно для неподготовленного пользователя. С другой точки зрения такие операционные системы являются минимальными, т.е. требуют для своей работы небольшое количество ресурсов и практически не ограничивают разработчика ограничениями, которые накладывают многие современные развитые ОС. Однако, отметим, что стоимость таких разработок очень высока из-за требуемой высокой квалификации разработчика и необходимости работать на языках низкого уровня.
Windows - операционная система для тех, кто ценит совместимость больше эффективности; для тех, кто готов купить большое количество памяти, дискового пространства и мегагерц; для тех, кто любит не вникая в суть, щелкать мышкой по кнопочкам в окошке. Немаловажным преимуществом Windows надо признать также возможность украсть кучу программного обеспечения.
Windows NT - ОС предназначенная для работы в сетях. Как и Windows 95 ее предпочитают те, кто предпочитают удобный интерфейс экономному расходованию ресурсов и высокой производительности.
Операционная система Windows NT с самого начала проектировалась с учетом всех требований, предъявляемых к современным ОС: расширяемости, переносимости, надежности, совместимости, производительности: Эти свойства были достигнуты за счет применения передовых технологий структурного проектирования, таких как клиент-сервер, микроядра, объекты.
Windows NT занимает самое высокое место в семействе Windows. Она поддерживает графический интерфейс (GUI) пользователя Windows, а также является первой базирующейся на Windows операционной системой фирмы Microsoft, поддерживающей Win32 API, 32-х битный программный интерфейс для разработки новых приложений. Win32 API делает доступными для приложений улучшенные, свойства ОС, такие как многонитевые процессы, синхронизацию, безопасность, управление объектами.
Macintosh - ОС для графических, издательских и.музыкальных работ, а также для тех, кто любит понятный, красивый интерфейс и не хочет (не может) разбираться в подробностях функционирования системы.
OS/2 Warp имеет хорошо продуманный объектно-ориентированный интерфейс с применением техники drug-and-drop при выполнении операций копирования, удаления, печати, а также некоторых других. Перечни свойств объектов легко доступны в меню, вызываемых щелчком правой клавиши мыши. Имеется специальная панель для размещения часто используемых документов или прикладных программ.
Одним из часто критикуемых недостатков OS/2 Warp является то, что она не поддерживает 32-х битные приложения Windows. OS/2 хороша там, где нужен "легкий" сервер приложений. Ресурсов требует меньше чем NT, в управлении гибче (хотя в настройке может и сложнее), а многозадачность очень хорошая.
Unix - самая многоплатформенная ОС. WindowsNT пытается подражать ему, но пока это плохо удается. Переносимость программ с одной версии Unix на другую ограничена. Unix хорош для квалифицированного администратора, т. к. требует знания принципов функционирования происходящих в нем процессов.
Нет хороших и плохих ОС. Каждая система имеет свою область применения.
26. Понятие базы данных и СУБД. Объекты баз данных
БД – совокупность взаимосвязанных данных, характеризующаяся возможностью использования для большого количества приложений, возможностью быстрого получения и модификации необходимой информации, минимальная избыточность информации, независимостью от прикладных программ, общим управляемым способом поиска.
Система управления базами данных (СУБД)— специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.
Объектом обработки MS Access является файл базы данных, которому присваивается имя. Этот файл содержит следующие объекты Access: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули.
Таблицы – в реляционных БД вся информация хранится в виде таблиц. Каждая строка таблицы представляет собой запись, а столбец – поле. Запись содержит набор данных об одном объекте, а поле однородные данные обо всех объектах.
Запросы – работа с БД предполагает сортировку данных и их выбор по определенному критерию – эти операции выполняются по запросу. Результат запроса называется выборкой. Данные в выборке являются динамическими: они всегда соответствуют текущему состоянию таблицы. Форма представляет собой бланк, подлежащий заполнению, или маску, накладываемую на набор данных. Форма-бланк позволяет упростить процесс заполнения базы, с помощью формы-маски можно ограничить объем информации, доступной пользователю, обращающемуся к базе. Отчеты служат для отображения итоговых данных из таблиц и запросов в удобном для просмотра виде. Отчет может содержать простую информацию и сложные вычисления. Данные также могут отображаться в виде диаграмм и графиков. В качестве элементов управления можно использовать поля данных, результаты вычислений, поясняющий текст, диаграммы или графики. При помощи макросов можно автоматизировать отдельные действия, не погружаясь в программирование. Запись макросов происходит по принципу магнитофона: отдельные действия, необходимые для определенной операции, записываются в нужной последовательности, а затем воспроизводятся любое количество раз простым нажатием кнопки.
Выполнять операции, которые невозможно реализовать с помощью команд или макрокоманд, позволяют дополнительные средства – процедуры обработки событий или выполнение вычислений написанные на языке VisualBasicForApplications (VBA). Такие процедуры оформляются в виде модулей.
27. Модели организации данных
Иерархическая модель представляется в виде древовидного графа в котором объекты выделяются по уровням соподчиненности (иерархии). В этой модели должно соблюдаться правило: каждый порожденный узел не может иметь больше одного порожденного узла. Узлы которые не несут исходные стрелки называются листья.