Windows operatsion tizimining xususiyatlari va xususiyatlari. Operatsion tizimlar, ularning maqsadi va turlari Linux oilasining operatsion tizimlari

Uskuna platformasining o'ziga xos turiga qaratilgan operatsion tizimlar bilan bir qatorda, ularni bir turdagi kompyuterdan boshqa kompyuter turiga osongina o'tkazish uchun maxsus ishlab chiqilgan operatsion tizimlar mavjud. mobil OS. Bunday OTning eng yorqin misoli mashhur UNIX tizimidir. Ushbu tizimlarda apparatga bog'liq joylar ehtiyotkorlik bilan lokalizatsiya qilinadi, shuning uchun tizim yangi platformaga o'tkazilganda faqat ular qayta yoziladi. Operatsion tizimning qolgan qismini portlashni osonlashtiradigan vosita uni operatsion tizimlarni dasturlash uchun ishlab chiqilgan C kabi mashinadan mustaqil tilda yozishdir.

Foydalanish sohalarining xususiyatlari

Ko'p vazifali operatsion tizimlar ishlab chiqishda foydalaniladigan samaradorlik mezonlariga ko'ra uch turga bo'linadi:

ommaviy qayta ishlash tizimlari (masalan, OC EC),
vaqt almashish tizimlari (UNIX, VMS),
real vaqt tizimlari (QNX, RT/11).

Ommaviy ishlov berish tizimlari tez natijalarni talab qilmaydigan, asosan, hisoblash xarakteridagi masalalarni yechish uchun mo'ljallangan edi. Partiyali qayta ishlash tizimlari samaradorligining asosiy maqsadi va mezoni maksimal o'tkazuvchanlik, ya'ni vaqt birligi uchun maksimal miqdordagi vazifalarni hal qilishdir. Ushbu maqsadga erishish uchun paketli ishlov berish tizimlari quyidagi ish sxemasidan foydalanadi: ish boshida vazifalar partiyasi shakllanadi, har bir vazifa tizim resurslariga bo'lgan talabni o'z ichiga oladi; bu vazifalar to'plamidan ko'p dasturli aralashma hosil bo'ladi, ya'ni bir vaqtning o'zida bajariladigan ko'plab vazifalar. Bir vaqtning o'zida bajarish uchun kompyuterning barcha qurilmalarida muvozanatli yukni ta'minlash uchun turli xil resurs talablari bo'lgan vazifalar tanlanadi; masalan, ko'p dasturli aralashmada hisoblash vazifalari va kiritish-chiqarish intensiv vazifalarining bir vaqtning o'zida mavjudligi ma'qul. Shunday qilib, vazifalar to'plamidan yangi vazifani tanlash tizimdagi ichki vaziyatga bog'liq, ya'ni "foydali" vazifa tanlanadi. Binobarin, bunday operatsion tizimlarda ma'lum bir vazifani ma'lum vaqt ichida bajarilishini kafolatlash mumkin emas. Ommaviy ishlov berish tizimlarida protsessorni bir vazifani bajarishdan boshqa ishga o‘tkazish faqat agar faol vazifaning o‘zi protsessordan voz kechsa, masalan, kiritish-chiqarish operatsiyasini bajarish zarurati tufayli sodir bo‘ladi. Shu sababli, bitta vazifa protsessorni uzoq vaqt davomida egallashi mumkin, bu esa interaktiv vazifalarni bajarishni imkonsiz qiladi. Shunday qilib, foydalanuvchining paketli ishlov berish tizimi o'rnatilgan kompyuter bilan o'zaro munosabati, u vazifani olib kelishi, uni dispetcher-operatorga berishi va kun oxirida, barcha vazifalar to'plamini bajargandan so'ng, o'zaro bog'liq. , u natijani oladi. Shubhasiz, bu tartib foydalanuvchining samaradorligini pasaytiradi.

Vaqtni taqsimlash tizimlari ommaviy qayta ishlash tizimlarining asosiy kamchiligini tuzatish uchun mo'ljallangan - foydalanuvchi dasturchining o'z vazifalarini bajarish jarayonidan izolyatsiyasi. Vaqt almashish tizimining har bir foydalanuvchisi o'z dasturi bilan muloqot qilish uchun terminal bilan ta'minlangan. Vaqt almashish tizimlari har bir topshiriq uchun protsessor vaqtining faqat bir qismini ajratganligi sababli, hech bir vazifa protsessorni juda uzoq vaqt egallamaydi va javob vaqtlari qabul qilinadi. Agar kvant etarlicha kichik tanlangan bo'lsa, u holda bir vaqtning o'zida bitta mashinada ishlaydigan barcha foydalanuvchilar, ularning har biri faqat mashinadan foydalanayotgandek taassurot qoldiradi. Vaqtni taqsimlash tizimlari ommaviy ishlov berish tizimlariga qaraganda kamroq o'tkazish qobiliyatiga ega ekanligi aniq, chunki foydalanuvchi tomonidan ishga tushirilgan har bir vazifa tizim uchun "foydali" emas, balki bajarish uchun qabul qilinadi va qo'shimcha ravishda, qo'shimcha xarajatlar mavjud. protsessorni vazifadan vazifaga tez-tez almashtirish uchun hisoblash quvvati. Vaqt almashish tizimlarining samaradorligi mezoni maksimal o'tkazish qobiliyati emas, balki foydalanuvchining qulayligi va samaradorligidir.

Operatsion tizim - bu kompyuter resurslarini boshqaradigan va kompyuter dasturlariga umumiy texnik xizmat ko'rsatadigan dasturiy ta'minot to'plami. Bunday modda tizim dasturiy ta'minotining muhim tarkibiy qismidir. Har qanday amaliy dasturlar, qoida tariqasida, operatsion tizimni talab qiladi, chunki bu ularning ishlashini ta'minlaydi.

OS farqlari

Operatsion tizimlarning turlari bir-biridan vazifalarni rejalashtirish qobiliyati, shuningdek, ba'zi boshqa omillar bilan farqlanadi. Xotirani taqsimlash kabi funksiyalar uchun OT dasturlar va kompyuter apparati o‘rtasidagi bog‘lovchi vazifasini bajaradi. Ilova kodi odatda to'g'ridan-to'g'ri apparatda ishlayotgan bo'lsa ham, u doimiy ravishda OS funktsiyalariga umumiy qo'ng'iroqlarni amalga oshiradi. Har xil turdagi operatsion tizimlarni endi o'rnatilgan ilovalarni o'z ichiga olgan har qanday qurilmada ko'rish mumkin - mobil telefonlar va o'yin pristavkalaridan superkompyuterlar va veb-serverlargacha. Bugungi kunda mashhur operatsion tizimlar misolida Android, BSD, IOS, GNU/Linux, OS X, Microsoft Windows, Windows Phone va IBM Z/OS kiradi. Yuqoridagi barcha operatsion tizimlar, Windows va Z/OS dan tashqari, UNIX asosida yaratilgan.

UNIX nima

Unix dastlab assembler tilida yozilgan. Ilgari BCPL asosida, keyinchalik u C tilida qayta yozildi va tarixning bir qismiga aylangan bir-biriga bog'langan katta va murakkab operatsion tizimlar oilasiga aylandi. Unix kabi operatsion tizimlarning turlari bir nechta katta kichik toifalarga ega va tizim V, BSD va Linuxni o'z ichiga oladi. Ushbu kichik toifadagi barcha operatsion tizimlar turli xil kompyuter arxitekturalarida ishlaydi. Ular biznesdagi serverlar, shuningdek, ilmiy va muhandislik muhitidagi ish stantsiyalari uchun keng qo'llaniladi. UNIX ning bepul variantlari - Linux va BSD - bugungi kunda barcha sohalarda mashhur. OS X (ilgari "Mac OS X") - Apple tomonidan ishlab chiqilgan va joriy qilingan ochiq, grafik foydalanuvchi interfeysi operatsion tizimi. Ushbu turdagi operatsion tizimlarning ayrim turlari bugungi kunda barcha ishlab chiqarilgan Macintosh kompyuterlarida sukut bo'yicha yuklangan. OS X 1984 yildan beri Apple kompaniyasining asosiy operatsion tizimi bo'lib kelgan original Mac OS ning vorisi hisoblanadi.

Linux nima

Linux (yoki GNU/Linux) BSD va uning variantlaridan farqli o'laroq, hech qanday Unix kodisiz ishlab chiqilgan Unix-ga o'xshash qobiqdir. U keng turdagi qurilmalarda – superkompyuterlardan tortib soatlargacha foydalanish mumkin. Linux yadrosi ochiq litsenziya ostida tarqatiladi, shuning uchun har kim uning kodini o'qishi va o'zgartirishi mumkin. Operatsion tizimni qanday olib tashlash haqida gapirganda, bu turdagi foydalanish qulayligi bilan ajralib turadi. Garchi joriy hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, Linux barcha shaxsiy kompyuterlarning atigi 1,82 foizida qo'llaniladi, lekin u o'rnatilgan tizimlarda (masalan, mobil telefonlar) va serverlarda keng qo'llanila boshlandi. Linux ko'pgina sohalarda Unix-ni siqib chiqardi va dunyodagi eng kuchli 10 ta superkompyuterda qo'llaniladi.

Windows haqida bir oz

Microsoft Windows - bu Microsoft korporatsiyasi tomonidan ishlab chiqilgan va birinchi navbatda Intel kompyuter arxitekturasiga qaratilgan xususiy operatsion tizimlar oilasi. Tadqiqotchilarning hisob-kitoblariga ko'ra, undan foydalanish Internetga ulangan kompyuterlarning umumiy ulushining 88,9 foizini tashkil qiladi. Ko'pchilik uni bugungi kunda mavjud bo'lgan eng yaxshi operatsion tizim deb bilishadi.

Keling, operatsion tizimlarning tasnifini ko'rib chiqishga o'tamiz

Operatsion tizimlar farq qilishi mumkin:

amalga oshirish xususiyatlari ichkiasosiyni boshqarish algoritmlariresurslar kompyuter (protsessorlar, xotira, qurilmalar);
apparat platformalarining turlari;
foydalanish sohalari;
foydalaniladigan OTni loyihalash usullarining xususiyatlari va boshqalar.

1. Asosiy kompyuter resurslarini boshqarishning ichki algoritmlarini amalga oshirish xususiyatlari

Boshqarish algoritmlarining samaradorligi haqidako'p jihatdan mahalliy kompyuter resurslariumuman butun operatsion tizimning samaradorligiga bog'liq. Shunung uchun,Operatsion tizimni tavsiflashda ular ko'pincha eng muhimlarini keltiradilaroperatsion tizimni boshqarish funktsiyalarini amalga oshirish xususiyatlariprotsessorlar, xotira, tashqi qurilmalarkompyuter.

Shunday qilib, masalan, ishlatiladigan xususiyatlariga qarab protsessorni boshqarish algoritmi, operatsion tizimlar quyidagi turlarga bo'linadi:

ko'p vazifali va bir vazifali;
ko'p foydalanuvchi va bir foydalanuvchi;
ko'p darajali ishlov berishni qo'llab-quvvatlaydigan va qo'llab-quvvatlamaydigan tizimlar;
ko'p protsessorli va bir protsessorli tizimlar

Operatsion tizimlarning tasnifi. Ko'p vazifani qo'llab-quvvatlash

Bir vaqtning o'zida bajariladigan vazifalar soniga qarab, operatsion tizimlarni ikki sinfga bo'lish mumkin:

yagona vazifa(masalan, MS-DOS, MSX) va
ko'p vazifali(OC EC,OS/2,UNIX, Windows 95/XP/7).

Bir vazifali operatsion tizimlar V Asosan ular foydalanuvchini virtual mashina bilan ta'minlash funktsiyasini bajaradi, foydalanuvchi va kompyuter o'rtasidagi o'zaro ta'sir jarayonini sodda va qulayroq qiladi. Bitta vazifali operatsion tizimlarga periferik qurilmalarni boshqarish vositalari, fayllarni boshqarish vositalari va foydalanuvchi bilan aloqa vositalari kiradi.

Ko'p vazifali operatsion tizimlar , yuqoridagi funktsiyalarga qo'shimcha ravishda, protsessor, operativ xotira, fayllar va tashqi qurilmalar kabi umumiy resurslarning bo'linishini boshqaring.

Operatsion tizimlarning tasnifi. Ko'p foydalanuvchi rejimini qo'llab-quvvatlash.

Bir vaqtning o'zida foydalanuvchilar soniga qarab, operatsion tizimlar quyidagilarga bo'linadi:

yagona foydalanuvchi(MS-DOS, Windows 3.x, OS/2 ning dastlabki versiyalari);
ko'p foydalanuvchi(UNIX, Windows NT).

Ko'p foydalanuvchili tizimlar va bir foydalanuvchi tizimlar o'rtasidagi asosiy farq shundaki har bir foydalanuvchi ma'lumotlarini boshqa foydalanuvchilar tomonidan ruxsatsiz kirishdan himoya qilish vositalarining mavjudligi.

Shuni ta'kidlash kerakki, har bir ko'p vazifali tizim ko'p foydalanuvchili emas va har bir bitta foydalanuvchili OT bir vazifali emas.

Preemptive va preemptive bo'lmagan multitasking

Ko'p vazifani amalga oshirishning ko'plab mavjud variantlari orasida ikkita algoritm guruhini ajratib ko'rsatish mumkin:

preemptiv bo'lmagan ko'p vazifa(NetWare, Windows3.x);
preemptive multitasking(Windows NT, Unix).

Preemptive va non-preemptive multitasking variantlari o'rtasidagi asosiy farq shundaki darajajarayonni rejalashtirish mexanizmini markazlashtirish. Preemptiv bo'lmagan ko'p vazifalarni bajarishda jarayonni rejalashtirish mexanizmi butunlay jamlangan operatsion tizim , va uni oldindan ko'p vazifalarni bajarishda tizimi va o'rtasida taqsimlanadi amaliy dasturlar .

Da o'zgartirmaydiko'p vazifali, faol jarayon o'z tashabbusi bilan operatsion tizimga boshqaruvni bergunga qadar ishlaydi, shunda u navbatdan ishga tayyor bo'lgan boshqa jarayonni tanlaydi.

Da siljish Ko'p vazifalarni bajarishda protsessorni bir jarayondan ikkinchisiga o'tkazish qarorini faol jarayonning o'zi emas, balki operatsion tizim qabul qiladi.

Ko'p ish zarralarini qo'llab-quvvatlash

Operatsion tizimlarning muhim xususiyati bitta vazifa doirasida hisob-kitoblarni parallellashtirish qobiliyatidir.

Ko'p tarmoqli OT protsessor vaqtini vazifalar o'rtasida emas, balki ular o'rtasida taqsimlaydi alohidafiliallari(iplar).

Ko'p ishlov berish

Operatsion tizimning yana bir muhim xususiyati - unda ko'p ishlov berish yordamining yo'qligi yoki mavjudligi - ko'p ishlov berish . Ko'p ishlov berish muqarrar ravishda barcha resurslarni boshqarish algoritmlarini murakkablashtirishga olib keladi.

Hozirgi vaqtda OTga ko'p ishlov berishni qo'llab-quvvatlash funktsiyalarini kiritish odatiy holga aylanmoqda.

OTda quyidagi funksiyalar mavjud:

Quyoshdan Solaris 2.x,
Santa Crus Operations-dan Server 3.x-ni oching,
FreeBSD (bu uchta operatsion tizim Unix OS ning turli xil ilovalari),
IBM'dan OS/2,
Microsoft-dan Windows NT

Ko'p protsessorli operatsion tizimlarni ko'p protsessorli arxitekturaga ega tizimda hisoblash jarayonini tashkil qilish usuliga ko'ra tasniflash mumkin:

assimetrik OT;
nosimmetrik OT.

Asimmetrik operatsion tizim to'liq tizim protsessorlaridan faqat bittasida bajariladi, qolgan protsessorlar bo'ylab amaliy vazifalarni taqsimlaydi.

Simmetrik operatsion tizim butunlay markazlashtirilmagan va protsessorlarning butun pulidan foydalanadi, ularni tizim va dastur vazifalari o'rtasida taqsimlaydi.

Yuqorida biz faqat bitta turdagi resurs - protsessorni boshqarish bilan bog'liq operatsion tizimlarning xususiyatlarini muhokama qildik. Boshqa mahalliy resurslarni boshqarish quyi tizimlarining xususiyatlari - xotira, fayl va kirish/chiqish qurilmalarini boshqarish quyi tizimlari - butun operatsion tizimning ko'rinishiga va ma'lum bir sohada foydalanish imkoniyatlariga muhim ta'sir ko'rsatadi.

Operatsion tizimlarning o'ziga xosligi uni amalga oshirishda ham namoyon bo'ladi tarmoq funktsiyalari : masofaviy resurslarga so'rovlarni tanib olish va tarmoqqa yo'naltirish, tarmoq orqali xabarlarni uzatish, masofaviy so'rovlarni bajarish. Tarmoq funktsiyalarini amalga oshirishda tarmoqdagi ma'lumotlarni saqlash va qayta ishlashning taqsimlangan tabiati bilan bog'liq vazifalar to'plami paydo bo'ladi: tarmoqda mavjud bo'lgan barcha resurslar va serverlar to'g'risida ma'lumotnoma ma'lumotlarini saqlash, o'zaro ta'sir qiluvchi jarayonlarni hal qilish, kirish shaffofligini ta'minlash, ma'lumotlarni takrorlash, muvofiqlashtirish. nusxalar, ma'lumotlar xavfsizligini ta'minlash.

2. Operatsion tizimlarning tasnifi Uskuna platformalarining xususiyatlari

Operatsion tizimning xususiyatlariga u ishlab chiqilgan uskuna bevosita ta'sir qiladi. Operatsion tizimlar apparat turiga qarab tasniflanadi:

shaxsiy kompyuterlar,
mini kompyuterlar,
asosiy kadrlar,
kompyuter klasterlari va tarmoqlari

Ro'yxatga olingan kompyuter turlari orasida bitta protsessorli va ko'p protsessorli variantlar bo'lishi mumkin.

Har qanday holatda, apparatning o'ziga xos xususiyatlari odatda operatsion tizimlarning o'ziga xos xususiyatlarida aks etadi.

Shubhasiz, katta mashinaning operatsion tizimi shaxsiy kompyuterning operatsion tizimiga qaraganda ancha murakkab va funktsionaldir. Shunday qilib, yirik mashinalar OT da bajariladigan vazifalar oqimini rejalashtirish funktsiyalari murakkab ustuvor fanlardan foydalanish orqali amalga oshiriladi va shaxsiy kompyuterlar OT ga qaraganda ko'proq hisoblash quvvatini talab qiladi.

Vaziyat boshqa funktsiyalar bilan o'xshash.

Tarmoq operatsion tizimi

Tarmoq operatsion tizimi kompyuterlar o'rtasida mustaqil OTda mutlaqo keraksiz bo'lgan aloqa liniyalari orqali xabarlarni uzatish vositalarini o'z ichiga oladi.

Ushbu xabarlarga asoslanib, tarmoq OS tarmoqqa ulangan masofaviy foydalanuvchilar o'rtasida kompyuter resurslarini almashishni qo'llab-quvvatlaydi. Xabarlarni uzatish funktsiyalarini qo'llab-quvvatlash uchun tarmoq operatsion tizimlari TCP/IP, IPX, Ethernet va boshqalar kabi mashhur aloqa protokollarini amalga oshiradigan maxsus dasturiy ta'minot komponentlarini o'z ichiga oladi.

Ko'p protsessorli tizimlar operatsion tizimdan maxsus tashkilotni talab qiladi, uning yordamida OTning o'zi, shuningdek, ushbu OT tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan ilovalar tizimning alohida protsessorlari tomonidan parallel ravishda bajarilishi mumkin edi.

OTning alohida qismlarining parallel ishlashi OT ishlab chiquvchilari uchun qo'shimcha muammolarni keltirib chiqaradi, chunki bu holda individual jarayonlarning umumiy tizim jadvallariga izchil kirishini ta'minlash va ishning asinxron bajarilishining kiruvchi oqibatlarini bartaraf etish ancha qiyin.

Klaster operatsion tizimi

Boshqa talablar operatsion tizimlar uchun qo'llaniladi klasterlar.

Klaster — bir nechta erkin bog'langan to'plambirgalikda ishlaydigan hisoblash tizimlariumumiy ilovalarni ishga tushirish va taqdim etishyagona tizim foydalanuvchisi.

Maxsus apparat vositalari bilan bir qatorda, klaster tizimlarining ishlashi, shuningdek, operatsion tizimdan dasturiy ta'minotni qo'llab-quvvatlashni talab qiladi, bu asosan umumiy resurslarga kirishni sinxronlashtirish, nosozliklarni aniqlash va tizimni dinamik qayta konfiguratsiyaga to'g'ri keladi.

Klaster texnologiyalari sohasidagi birinchi ishlanmalardan biri Digital Equipment Corporation kompaniyasining VAX kompyuterlariga asoslangan yechimlari edi. Yaqinda kompaniya Microsoft korporatsiyasi bilan Windows NT yordamida klaster texnologiyasini ishlab chiqish bo‘yicha shartnoma tuzdi. Bir nechta kompaniyalar Unix mashinalariga asoslangan klasterlarni taklif qilishadi.

Mobil operatsion tizimlar

Bunday operatsion tizimning eng yorqin namunasi mashhur tizimdir Unix.

Ushbu tizimlarda apparatga bog'liq joylar ehtiyotkorlik bilan lokalizatsiya qilinadi, shuning uchun tizim yangi platformaga o'tkazilganda faqat ular qayta yoziladi. Operatsion tizimning qolgan qismini portlashni osonlashtiradigan usul uni operatsion tizimlarni dasturlash uchun ishlab chiqilgan C kabi mashinadan mustaqil tilda yozishdir.

3. Operatsion tizimlarning tasnifi OT foydalanish sohalarining xususiyatlari

Ko'p vazifali operatsion tizimlar ishlab chiqishda foydalaniladigan samaradorlik mezonlariga ko'ra uch turga bo'linadi:

ommaviy qayta ishlash tizimlari (masalan, OC EC),
vaqt almashish tizimlari (Unix, VMS),
real vaqt tizimlari (QNX, RT/11).

Ommaviy ishlov berish tizimlari

Ommaviy ishlov berish tizimlari tez natijalarni talab qilmaydigan, asosan, hisoblash xarakteridagi masalalarni yechish uchun mo'ljallangan edi.

Partiyali qayta ishlash tizimlarining samaradorligining asosiy maqsadi va mezoni hisoblanadi maksimal o'tkazuvchanlik, ya'ni vaqt birligidagi vazifalarning maksimal sonini hal qilish. Ushbu maqsadga erishish uchun ommaviy qayta ishlash tizimlari quyidagi operatsion sxemadan foydalanadi:

ish boshida vazifalar to'plami shakllantiriladi, har bir vazifa tizim resurslariga bo'lgan talabni o'z ichiga oladi;
bu vazifalar to'plamidan ko'p dasturli aralashma hosil bo'ladi, ya'ni bir vaqtning o'zida bajariladigan ko'plab vazifalar.

Bir vaqtning o'zida bajarish uchun kompyuterning barcha qurilmalarida muvozanatli yukni ta'minlash uchun turli xil resurs talablari bo'lgan vazifalar tanlanadi; masalan, ko'p dasturli aralashmada hisoblash vazifalari va kiritish-chiqarish intensiv vazifalarining bir vaqtning o'zida mavjudligi ma'qul. Shunday qilib, vazifalar to'plamidan yangi vazifani tanlash tizimdagi ichki vaziyatga bog'liq, ya'ni "foydali" vazifa tanlanadi. Binobarin, bunday operatsion tizimlarda ma'lum bir vazifani ma'lum vaqt ichida bajarilishini kafolatlash mumkin emas.

Ommaviy ishlov berish tizimlarida protsessorni bir vazifani bajarishdan boshqa ishga o‘tkazish faqat agar faol vazifaning o‘zi protsessordan voz kechsa, masalan, kiritish-chiqarish operatsiyasini bajarish zarurati tufayli sodir bo‘ladi. Shu sababli, bitta vazifa protsessorni uzoq vaqt davomida egallashi mumkin, bu esa interaktiv vazifalarni bajarishni imkonsiz qiladi. Shunday qilib, foydalanuvchining paketli ishlov berish tizimi o'rnatilgan kompyuter bilan o'zaro munosabati u vazifani olib kelishi, uni dispetcher operatoriga berishi va kun oxirida barcha vazifalar to'plamini bajargandan so'ng, u natijani oladi. Shubhasiz, bu tartib foydalanuvchining samaradorligini pasaytiradi.

Vaqtni taqsimlash tizimlari

Vaqtni almashish tizimlari beri har bir vazifaga faqat protsessor vaqtining bir qismi ajratiladi, hech qanday vazifa protsessorni uzoq vaqt egallamaydi va javob vaqtlari qabul qilinadi. Agar tanlangan kvant etarlicha kichik bo'lsa, u holda bir vaqtning o'zida bitta mashinada ishlaydigan barcha foydalanuvchilar, ularning har biri faqat mashinadan foydalanayotgandek taassurotga ega bo'ladi. Vaqtni taqsimlash tizimlari ommaviy ishlov berish tizimlariga qaraganda kamroq o'tkazish qobiliyatiga ega ekanligi aniq, chunki foydalanuvchi tomonidan ishga tushirilgan har bir vazifa tizim uchun "foydali" emas, balki bajarish uchun qabul qilinadi va qo'shimcha ravishda, qo'shimcha xarajatlar mavjud. protsessorni vazifadan vazifaga tez-tez almashtirish uchun hisoblash quvvati.

Ishlash mezoni vaqt almashish tizimlari maksimal o'tkazish emas, balki foydalanuvchi qulayligi va samaradorligi.

Haqiqiy vaqt tizimlari

Haqiqiy vaqt tizimlari turli texnik ob'ektlarni (stanok, sun'iy yo'ldosh, ilmiy eksperimental o'rnatish) yoki texnologik jarayonlarni (qoplama liniyasi, yuqori o'choq jarayoni va boshqalar) boshqarish uchun ishlatiladi. Ushbu barcha holatlarda ob'ektni boshqaradigan u yoki bu dastur bajarilishi kerak bo'lgan maksimal ruxsat etilgan vaqt mavjud, aks holda avariya yuz berishi mumkin: sun'iy yo'ldosh ko'rish zonasini tark etadi, sensorlardan keladigan eksperimental ma'lumotlar yo'qoladi, galvanik qoplamaning qalinligi normaga mos kelmaydi.

Shunday qilib, ishlash mezoni real vaqt tizimlari uchun bu ularning dasturni ishga tushirish va natija olish (nazorat harakati) o'rtasidagi oldindan belgilangan vaqt oralig'iga bardosh berish qobiliyatidir. Bu vaqt deyiladi reaktsiya vaqti tizimlari, va tizimning tegishli xossasi reaktivlik . Ushbu tizimlar uchun ko'p dasturli aralashma oldindan ishlab chiqilgan dasturlarning qat'iy to'plami bo'lib, bajarish uchun dasturni tanlash ob'ektning hozirgi holatidan kelib chiqqan holda yoki rejalashtirilgan ishlar jadvaliga muvofiq amalga oshiriladi.

Ba'zi operatsion tizimlar birlashtira oladi turli tipdagi tizimlarning xossalarini o'z ichiga oladi, masalan, ba'zi vazifalarni paketli ishlov berish rejimida, ba'zilari esa real vaqtda yoki vaqtni almashish rejimida bajarish mumkin. Bunday hollarda ommaviy ishlov berish rejimi ko'pincha chaqiriladi fon rejimi .

4. Operatsion tizimlarning tasnifi OTni qurish usullarining xususiyatlari

Operatsion tizim bilan ishlash bo'yicha qo'llanma ko'pincha uning tarkibiy tuzilishining xususiyatlarini va unga asoslangan asosiy tushunchalarni ko'rsatadi.

Ushbu asosiy tushunchalar tizimning yadrosini qurish usulini o'z ichiga oladi: monolit yadro yoki .

Aksariyat OS foydalanadi monolit yadro , bu imtiyozli rejimda ishlaydigan va imtiyozli rejimdan foydalanuvchi rejimiga va aksincha o'tishni talab qilmasdan bir protseduradan ikkinchisiga tez o'tishni ishlatadigan yagona dastur sifatida tuzilgan.

Muqobil variant - OS ni yaratish mikroyadrolar, u ham imtiyozli rejimda ishlaydi va faqat minimal apparat boshqaruv funktsiyalarini bajaradi, yuqori darajadagi OS funktsiyalari esa maxsus OT komponentlari tomonidan amalga oshiriladi - serverlar, foydalanuvchi rejimida ishlaydi. Ushbu amalga oshirish bilan OS sekinroq ishlaydi, chunki imtiyozli rejim va foydalanuvchi rejimi o'rtasidagi o'tishlar tez-tez amalga oshiriladi, ammo tizim yanada moslashuvchan bo'lib chiqadi - uning funktsiyalari foydalanuvchi rejimi serverlarini qo'shish, o'zgartirish yoki istisno qilish orqali kengaytirilishi, o'zgartirilishi yoki toraytirilishi mumkin. . Bundan tashqari, serverlar har qanday foydalanuvchi jarayonlari kabi bir-biridan yaxshi himoyalangan.

Mikroyadro

OS ni yaratish ob'ektga yo'naltirilgan yondashuv operatsion tizim ichida ushbu usulning barcha afzalliklaridan (ilova darajasida yaxshi tasdiqlangan) foydalanish imkonini beradi, xususan:

standart ob'ektlar shaklida muvaffaqiyatli echimlarni to'plash;
meros mexanizmidan foydalangan holda mavjud ob'ektlar asosida yangi ob'ektlarni yaratish qobiliyati;
ob'ektning ichki tuzilmalarida ularning inkapsulyatsiyasi tufayli ma'lumotlarni yaxshi himoya qilish, bu ma'lumotlarni tashqaridan ruxsatsiz foydalanish uchun imkonsiz qiladi;
aniq belgilangan ob'ektlar to'plamidan iborat tizimning tuzilishi.

Bir nechta mavjudligi dastur muhitlari bir OS ichida bir nechta operatsion tizimlar uchun ishlab chiqilgan ilovalarni bir vaqtda ishga tushirish imkonini beradi. Ko'pgina zamonaviy operatsion tizimlar bir vaqtning o'zida MS-DOS, Windows, Unix, OS/2 yoki hech bo'lmaganda ushbu mashhur to'plamning ba'zi bir qismini qo'llab-quvvatlaydi. Bir nechta amaliy muhit tushunchasi eng sodda tarzda mikroyadroga asoslangan OTda amalga oshiriladi, ularda turli serverlar ishlaydi, ularning ba'zilari ma'lum bir operatsion tizimning dastur muhitini amalga oshiradi.

Tarqalgan tashkilot operatsion tizim tarmoq muhitida foydalanuvchilar va dasturchilar ishini soddalashtirish imkonini beradi. Tarqalgan OT foydalanuvchiga tarmoqni an'anaviy yagona protsessorli kompyuter ko'rinishida tasavvur qilish va idrok etish imkonini beruvchi mexanizmlarni amalga oshiradi.

Tarqalgan OT tashkilotining xarakterli xususiyatlari quyidagilardan iborat:

umumiy resurslar uchun yagona yordam stolining mavjudligi;
yagona vaqt xizmatining mavjudligi;
dasturiy protseduralarni kompyuterlar bo'ylab shaffof tarqatish uchun masofaviy protsedura chaqiruvi (RPC) mexanizmidan foydalanish;
bir vazifa doirasida hisob-kitoblarni parallellashtirish va ushbu vazifani bir vaqtning o'zida tarmoqdagi bir nechta kompyuterlarda bajarish imkonini beruvchi ko'p tarmoqli ishlov berishdan foydalanish;
boshqa taqsimlangan xizmatlarning mavjudligi.

1. Windows operatsion tizimi yopiq ish muhiti. Deyarli barcha operatsiyalar (amaliy dasturni ishga tushirish, floppi disklarni formatlash, matnlarni chop etish va boshqalar) Windowsdan chiqmasdan amalga oshirilishi mumkin.

2. Windows operatsion tizimi mavjud grafik interfeys. Foydalanuvchi interfeysining asosiy elementlari quyidagilardir Ish stoli, oyna, belgi(piktogramma, belgi), menyu Va Vazifalar paneli. Windows ingliz tilidan tarjima qilingan "derazalar" degan ma'noni anglatadi.

3.Windows - integratsiyalashgan muhit, uning nazorati ostida my vt nafaqat Windows uchun ishlab chiqilgan maxsus dasturlarni (Windows ilovalari), balki boshqa dasturlarni, shu jumladan ko'plab DOS ilovalarini ham ishlaydi. Bundan tashqari, Windows samarali va qulaylikni ta'minlaydi almashish ma `lumot uning nazorati ostida ishlaydigan individual dasturlar va ilovalar o'rtasida. Turli xil ilovalar va hujjatlar o'rtasida ma'lumot almashish uchun juda oddiy, ammo juda samarali vosita qo'llaniladi - almashish buferi, shuningdek, texnologiya bog'lash va amalga oshirish ob'ektlar - OLE(Object Linking and Embedding - ob'ektlarni ulash va amalga oshirish).

OLE Bu turli xil ilovalarda yaratilgan ob'ektlar bilan ishlash texnologiyasi, bir vaqtning o'zida turli xil kelib chiqishi, har xil tabiatdagi ob'ektlarni, masalan, matn, jadvallar, fotosuratlar, ovoz va boshqalarni o'z ichiga olgan murakkab hujjatlarni yaratish va qayta ishlashning universal mexanizmi.

4. Integratsiya tushunchasi turli dasturlarning kompyuter resurslarini almashish imkoniyati bilan ham bog'liq. Windows optimal xotira boshqaruvini va ishlaydigan ilovalar ustidan samarali onlayn nazoratni ta'minlaydi.

Ilovalarning bajarilishini boshqarish nuqtai nazaridan bir vazifali va ko'p vazifali operatsion tizimlar farqlanadi.

Yagona vazifa MS DOS kabi operatsion tizimlar barcha hisoblash tizimining resurslarini bitta bajariladigan dasturga o'tkazadi va boshqa dasturni parallel ravishda bajarishga, boshqa dasturni to'xtatib turishga va ishga tushirishga ruxsat bermaydi.

Windowsning eng muhim xususiyatlaridan biri bu ko'p vazifali, ya'ni bir vaqtning o'zida bir nechta dasturlar bilan ishlash va bir dasturdan ikkinchisiga osongina o'tish qobiliyati, shuningdek ko'p tarmoqli – OTning ishlayotgan dasturlarni mustaqil ravishda protsessor vaqti uchun raqobatlashadigan bir necha qismlarga (iplarga) ajratish va dastur bir vaqtning o‘zida bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan bir nechta operatsiyalarni (iplarni) bajarishini ta’minlash qobiliyati.

5. Windowsning so'nggi versiyalari yangisini osongina ulash imkoniyatini beradi tashqi qurilmalar va ta'minlash o'z-o'zini sozlash apparat tizimlari (Plug and Play texnologiyasi - "Plug and Play")

Modul3 .

KOMPYUTER TIZIMI DASTURI

Ma'ruza 2. Windows operatsion tizimi

Ma'ruza 2. Windows operatsion tizimi. 3

Windows operatsion tizimlarining xususiyatlari. 3

Prioritet multitasking va multithreading afzalliklari. 3

Plug-and-Play texnologiyasi. 4

Grafik foydalanuvchi interfeysi. 5

Windows XP kontseptsiyasi. 5

Windows XP foydalanuvchi interfeysi. 7

Ekrandagi interfeysning asosiy elementlari. 7

Boshlash menyusi. 10

Vazifalar paneli. 15

Dasturlar, fayllar va papkalar uchun yorliqlar. 19

Dasturlarni ishga tushirish.. 20

Windows XP ni ishga tushirish va o'chirish. 20

Windows tizimidagi Windows. 22

Ilova oynasi va hujjat oynasi. 22

Dialog oynasi. 23

Oyna boshqaruvi. 24

Windows XP ning qo'shimcha xususiyatlari. 26

CDlar bilan ishlash. 26

Raqamli fotosuratlar bilan ishlash. 28

Windows XP yordam tizimi. 29

Qidiruv tizimi Windows XP. 31

O'rnatilgan Windows XP ilovalari. 34

Kalkulyator dasturi. 35

Paint 37 grafik muharriri

Matn muharrirlari Notepad va WordPad. 39

Windows Media Player. 40

Windows Movie Maker yordamida slayd-film yarating. 43

Windows operatsion tizimlarining xususiyatlari

Windows oilasining operatsion tizimlari, Windows 95 dan boshlab, umumiy xususiyatlarga ega, asosiylari:

· grafik interfeys, o'z-o'zini sozlash uskunalari uchun Plug-and-Play qo'llab-quvvatlash texnologiyasi, o'rnatilgan tarmoqni qo'llab-quvvatlash, takomillashtirilgan o'qitish va yordam tizimi, uzun fayl nomlaridan foydalanishga ruxsat berish va boshqalar orqali erishilgan ishlash qulayligi;

· preemptive multitasking va multithreading, ortib buzilishiga bardoshliligi, tezroq chop etish, yuqori samarali multimedia komponentlarining mavjudligi va boshqalar kabi Windows xususiyatlari tufayli unumdorlikni oshirish;

· mavjud MS-DOS ilovalari va Windowsning oldingi versiyalari bilan mosligi, har qanday apparat va qurilmalar drayverlarini qo'llab-quvvatlash, tarmoqning boshqa tarmoq operatsion tizimlari (keyingi o'rinlarda OT) bilan mosligi.

Keling, Windowsning asosiy tamoyillari va texnologiyalarini batafsil ko'rib chiqaylik.

Prioritet multitasking va multithreading afzalliklari

Windows operatsion tizimi bir vaqtning o'zida bir nechta vazifalarni bajarish imkoniyatini beradi. Tarkib jihatidan har xil vazifalarning har biri deyarli bir vaqtning o'zida o'z oynasida hal qilinadi (shuning uchun derazalar nomining kelib chiqishi - "derazalar"). Belgilar ko'rinishida chaqirilgan dasturlar haqida ma'lumot ko'rsatiladi Vazifalar paneli. Biroq, bu taassurotga qaramay, haqiqatda oddiy kompyuterlar (bitta markaziy protsessorli) bir vaqtning o'zida juda ko'p turli xil ilovalarni ishga tushira olmaydi. Odatda, kompyuterlar bir vaqtning o'zida bitta vazifani bajaradi. Biroq, individual operatsiyalar juda yuqori tezlikda amalga oshirilishi mumkin. Shu tariqa, operatsion tizim bir ilovadan ikkinchisiga juda tez o‘tishi mumkin, bu esa foydalanuvchida ilovalar bir vaqtda ishlayotgandek taassurot uyg‘otadi.

Windowsning eng qadimgi versiyalari (masalan, Windows 3.11) har bir dasturdan markaziy protsessor boshqaruvini vazifa davomida turli nuqtalarda “ixtiyoriy” ravishda uzatishni talab qilgan, bu esa operatsion tizimga boshqaruvni boshqa ishlaydigan dasturga o‘tkazish imkonini beradi. Ushbu ish tartibi rejim deb ataladi kooperativ ko'p vazifa. Bundan tashqari, har bir dastur protsessor uchun zarur bo'lgan vaqtni talab qilishi mumkin edi va ko'pincha u yoki bu dastur markaziy protsessorning resurslarini bo'lishishni "xohlamadi", ya'ni. operatsion tizim "tartibni tiklay olmadi".

Windowsning zamonaviy versiyalari rejimni qo'llab-quvvatlaydi preemptive multitasking, qaysi biri mukammalroq. Bunga asoslanadi ustuvorliklar. Ustuvorlik ilovaning ahamiyatini aks ettiruvchi qiymatdir.

Har bir ilova ma'lum bir ustuvorlikka ega. Operatsion tizim protsessor vaqtini joriy ustuvorliklarga muvofiq ishlaydigan dasturga ajratadi. Operatsion tizim boshqaruvni boshqa ustuvor dasturga o'tkazish uchun dastur yoki undagi ba'zi bir operatsiya protsessor resurslarini boshqarishdan voz kechguncha kutishi shart emas. Ularning aytishicha, ilova yuqoriroq ustuvorlikka ega siljitadi kamroq ustuvorlik. Bu sizga atalmishlardan qochish imkonini beradi muzlaydi tizimlari.

Windows ham printsipidan foydalanadi ko'p tarmoqli.

Ko'p oqimli - Bu 32-bitli ilovalar uchun taqdim etilgan maxsus mexanizm bo'lib, u bitta dastur ichida bir nechta iplarni yaratish va bajarish imkonini beradi. Oqim ( thread) bir vaqtning o'zida bajarilishi uchun dasturning boshqa qismlari bilan birga protsessor vaqti va resurslar ulushi ajratilishi mumkin bo'lgan dasturning bir qismidir. Masalan, bir nechta iplardan tashkil topgan matn muharriri alohida operatsiyalarni qayta ishlash tezligini sezilarli darajada oshirishi va foydalanuvchi ishini soddalashtirishi mumkin: bitta ip klaviaturadan matn kiritishni boshqarishi va uni displey ekranida aks ettirishi mumkin, ikkinchisi esa bir vaqtning o'zida qandaydir fon operatsiyalarini bajaradi. , masalan, imlo tekshiruvi va uchinchisi hujjatni printerda chop etadi.

Windows-dagi faol ilovalar o'rtasida vaqtni taqsimlash operatsion tizim yadrosi tomonidan amalga oshiriladi va oldindan ko'p vazifalarni qo'llab-quvvatlash bir vaqtning o'zida ishlaydigan ilovalar o'rtasida muammosiz almashishni ta'minlaydi va bitta dastur barcha tizim resurslarini egallashiga imkon bermaydi.

Plug-and-Play texnologiyasi

Windows-da qo'llaniladigan Plug-and-Play texnologiyasi ("plug and play") qo'lda konfiguratsiya qilmasdan kompyuterga yangi qurilmalarni, masalan, printer yoki lazer pleerni ulash imkonini beradi. U har qanday turdagi qurilmalarni, jumladan monitorlar, video kartalar, printerlar, ovoz kartalari, modemlar, CD-ROM drayverlari va turli xil qattiq disk kontrollerlarini qo'llab-quvvatlashga qaratilgan.

OT mustaqil ravishda konfiguratsiya fayllarini yaratadi va o'zgartiradi, ma'lum bir texnik qurilmani taniydi va uni avtomatik ravishda sozlaydi. U avtomatik ravishda ushbu qurilmaning ishlashi uchun drayverni tanlaydi.

Haydovchilar(drayver - drayver, haydovchi) - printerlar, disklar, displeylar, klaviaturalar va boshqa tashqi kompyuter qurilmalarining ishlashini ta'minlaydigan tizim dasturlari.

Microsoft barcha asosiy Plug-and-Play qurilmalari uchun 32-bitli drayverlarni taqdim etadi. Bunday dasturlarni maxsus uskunalar ishlab chiqaruvchilari o'zlari ishlab chiqadilar. Agar siz Windows tizimiga kiritilmagan drayverni talab qiladigan qurilmani o'rnatsangiz, sizdan ushbu qurilma uchun kerakli drayverni o'z ichiga olgan o'rnatish disketini kiritish so'raladi. Qo'shimcha qurilmalar maxsus yordamida ulanadi magistrlik dasturlari, ular qurilmaning o'zini taniydi yoki zudlik bilan qo'shimcha ma'lumot so'raydi va shu bilan qurilmalarni ulash jarayonini soddalashtiradi.