Классиф-я ОС

1. По кол-ву одновременно выполняемых пр-мм: а)однопрограммные ОС (MS-DOS); б)мультипрогр ОС – в кажд момент вр сист может выполн неск программ. В мультизадачных ОС возм-ть парал выполнения реализуется для частей одной и той же пр-мы. 2. По числу польз-лей, работу с к-ми одновр может поддерж ОС: а)однопольз интнрфейс; б)многопольз интерфейс. 3. По режимам выполнения пр-мм: а)Пакетный режим (при описании пакета польз-лем задается порядок и условия выполнения пр-мм); б)интерактивный режим (режим диалога с польз-лем); в)режим реального вр – выполняются пр-ммы, в к-ых есть самые жесткие ограничения на вр выполнения. Для таких пр-мм считается, что если ответ не получен к некот мом вр, то онне будет получен никогда – ошибка, сбой системы. Совр сист явл мультирежимными. 4. По структуре ОС: а)Монолитная ОС

Недостатки: сложность модиф-ции и сложность работы с ней прогр-та (нужно знать весь набор пр-мм); б)Иерархич структура – самая распростр. Все сист комп-ты разбваются на уровни

Каждый компонент каждого слоя обеспечивает свой набор ф-ий, четко определен межуровневый интерфейс м/у слоями. Прогр-ту в такой сист проще работать – не нужно знать весь набор компонентов ОС и связи м/у ними – достаточно знать интерфейс того уровня, на к-ом он работает. Упрщается модиф-я самой ОС – она становится более гибкой. При такой орг-ции ОС легче орг-ть мех-мы защиты, в частн кольцевая защита 9или защита по уровням привилегий). Сущ строгая и прозрачная иерархии. В строгой иерархии компоненты каждого слоя могут обратиться к ф-ям только предшествующего слоя. При прозрачной компоненты одного уровня могут обратиться к ф-ям всех предшествующих уровней. в)ОС вирт машин. Идея в том, чтобы обобщить принцип мультипрогр-я на сами ОС. В ОС вирт машин обеспечивается возм-ть парал выполнения ОС. Для каждой ОС создается вирт машина. Для этого создается еще один слой в иерарх орг-ции ОС – монитор вирт машин.

г)Ос с микроядерной арх-рой

На уровне ядра выполняется небольшая часть ОС – микроядро. Микроядро- это мин функционально полная часть ОС, к-я служит основой для лазработки модульных, распределенных, переносимых ОС. Микроядро на низком уровне обеспечивает реализацию всех осн ф-ий ОС (упр-е процессами, ресурсами, данными). Компоненты, к-е выполняются на уровне польз-ля, наз серверами.Осн принципиальное отличие микрояд ОС от иерарх – в реализации мех-мов взамид-я компонентов ОС, а также ПП иОС. В традиц сист взаимод-е основывается на вызове проц-р (ф-ий) и передаче пар-ров. В микрояд сист исп-ся единый мех-м взаимод-я ч/з передачу сообщ-й. ПП фрмирует запрос в виде сообщ-я (в нем – ид-р ф-ии и пар-ры для ее выполнения по единому протоколу) к микроядру. Микроядро определяет, что за ф-я и какой сервер вызвать (или само выполняет). Сервер, получив запрос, выолняет ф-ю и передает рез-т тоже в виде сообщ-я (Mac, OSF). Быстродействие. Повышение надежности. Платформа для разработки распределенных систем – комп-ты ОС могут выполняться на разных комп-рах в сети, т к мех-м сообщений явл универсальным. Такие сист легко масштабируются – наращиваются вычислит мощности установкой новых процессоров, новых компов и распределением ф-ий м/у ними.

ОС многопроц-ных ВС. 1. Сильносвязанные ВС (процессоры могут взаимод-ть непосредственно, без передачи инф-ции по каналам связи (все реализовано на уровне микросхем). 1.1. Сист с общей памятью. Симметричная мультипроц-я арх-ра (СМП). Число проц-ров огр-но (64).

1.1.1. Способы орг-ции ОС для СМП арх-р: «главный – подчиненный». Один ЦП выполняет ф-ии ОС. На всех остальных выполняются ПП. Плохо: каждая ПП жестко привязана к проц-ру, на к-ом она начала выполняться, и будет на нем вып-ся до конца. Неэффект исп-ние вр проц-ров, нет возм-ти динамически перераспределять работу. Любой сбой на гл проц-ре приводит к краху всей сист. Кр того гл проц-р тормозит – ему приходится выполнять все сист ф-ии. 1.1.2. Способы орг-ции ОС для СМП арх-р: системы с симметр ах-рой (все прц-ры равноправны). 1.1.2.1. Системы с раздельными мониторами (на каждом проц-ре выполняется своя копия ОС).

Сист более надежна, т к на кажд проц-ре своя ОС, и если один проц-р рухнет, на остальных это не повлияет. Более сложная орг-ция, треб больших наклалных расходов – для кажд копии монитора должны быть выделены ресурсы. Для управления общими ресурсами строятся спец системные таблицы – дескрипторы. В них описывается состояние памяти, внеш устр-в. Возможны конфликты при раборе раздельных мониторов с этими данными – требуется решение проблем вз искл-я и тупиков. Т к кажд монитор управляет только одним проц-ром и не может поделиться работой, к-ю он начал выполнять, с др проц-рами, это ведет к несбалансированности нагрузки. 1.1.1.2. Распределенные ОС.

Все ЦП равноправны. Кажд из них может выполнять любую сист ф-ю, может начинать выполнение новых ПП или продолжать выполнение начатых на др проц-рах ПП. По орг-ции это самая сложная ОС. В кажд мом вр в таких сист вводится ограничение – управляющую ф-ю может выполнять только 1 ЦП. Наиб подход арх-ра для реализации таких сист – микроядерная. 1.2. Сист с массовым параллелизмом. Относ к типу сильносвяз многопроц сист, но без общей памяти. Кол-во проц-ров опред-ся степенью двойки. Для таких сист – специализ ЯП, ОС, СУБД.