четверг, 6 июля 2017 г.

Операционные системы, определение, несколько точек зрения на ОС

Структура вычислительной системы и место в общем цикле курсов.




Литература: 

Карпов, Коньков "Основы операционных систем".

Э. Таненбаум "Современные операцоинные системы".

Столлингс "Операционные системы".



Вычислительная система:
- Хард.
- Нужен пользователь. Зачем?
Чтобы поставить перед вот этим железом задачу. И заставить хард функционировать для данной задачи.
- Софт. Условное деление. Например, комплилятор с языка Си. Куда? Смотря, кто решает - простой юзер или программист и т.д.


Прикладное ПО
Системное ПО

- ПО, которые способствуют разработке и функционированию прикладного ПО


- банковские системы
- бизнес-приложения
- текстовые процессоры
- игры

Что такое ОС?

1. Распорядитель ресурсов. 
Чтобы несколько программ могли работать в условиях ограниченных ресурсов, необходимо уметь эти ресурсы распределять.
Представим, если, например, мы не могли распределять и несколько программ захотели одновременно выводить на принтер результаты. Мы бы получили жуткую мешанину из строчек, чередующиеся между собой.
Чтобы такого не случилось, ОС буфферизует весь вывод от отдельных программ на диске в виде файлов, а затем организует очередь для вывода этих файлов после завершения программы на печать.
Т.е. ОС позволяет различному ПО в условиях ограниченных ресурсов юзать их, выступая в роли распределителя ресурсов. Это некий госплан в централизованном государстве.
С этой точки зрения ОС выступает в роли распорядителя ресурсов и решает
- кому
- когда
- сколько
- каких
ресурсов выделить.


2. Защитник пользователей и ПО.
Если у нас в вычислительной системе несколько юзеров, здесь возникает другая проблема.
- Надо, чтобы юзеры, работая, не мешали друг другу.
- Надо организовать на диске хранение файлов отдельных юзеров так, чтобы юзер не мог случайно или по злому умыслу испортить файлы другого юзера.
- Юзер не мог прочитать файлы, которые ему не предназначались.

Когда в памяти машины одновременно сосуществует огромное количество ПО, надо сделать так, чтобы
- ПО не мешали работе друг друга.
- Не могли вмешиваться в поведение той или иной ПО.
- Не осуществляли несанкционированного взаимодействия.

Всем этим занимается ОС, выступая в роли защитника ПО и юзеров. Т.е. она выполняет функции службы безопасности в государстве, осуществляя контртеррористические, контрразведовательные и защитные функции.

3. Виртуальная машина.
Архитектура компов очень сложная и работать с различными устройствами на уровне технических команд, очень сложно.
Например, если мы хотим работать с гибким диском на уровне машинных команд, мы должны знать, какие команды необходимы, чтобы:
- включить/выключить двигатель привода гибкого диска;
- знать, какие команды служат для позиционированние головки на той или иной дорожки;
- уметь юстировать дисковод;
- уметь выбирать на дорожке нужный сектор и т.д. и т.п.
Т.к. гибких дисков много, надо сильно-сильно быть хацкером или гуру, что среднему программисту недоступно. Не каждый программист становится человеком, который умеет работать на уровне команд или писать драйвера.
Нормальному программисту необходим более высокий уровень абстракции, например, для работы с дисками, мне проще думать, что у меня все дисковое пространство заполнено файлами и с этими файлами я могу выполнять различные действия. Я могу:
- открывать
- заносить/считывать инфу
- удалять и т.д.
Работать в формате файлов программисту гораздо более удобно, чем работать в терминах моторов, дорожек, головок.
ОС как раз и занимается тем, что убирает от программиста ненужные ему технические детали, вводя более высокоуровневые абстракции. Они вводятся не только для файлов, но и для:
- таймера;
- обработки прерываний;
- для распределения памяти.
В результате ОС выступает некой виртуальной машиной для юзера, с которой работать ему гораздо проще, чем с реальным железом.

ОС
- как вышкаленный помощник, который делает все, что проучаешь
- как иллюзионист, делающий ощущение того, что ресурсы безграничны.

4. Кот в мешке (точка зрения домохозяйки). Когда покупается комп, просят установить ОС. После этого все, что было поставлено продаваном в магазине домохозяйка считает ОСью. Что там лежит неизвестно, но все, что поставили то и есть ОС.

5. ОС - постоянно функционирующее ядро.
ОС обеспечивает работу всех остальных ПО. Если сказать, что это постоянно действующая программа, это будет тоже неверно, т.к. в современных ОС постоянно функционирует только некоторая часть ОС, которую принято называть ядром ОС.

Т.е. четкого определения нет, мы этот объект узнаем через свойства и операции, какие над ним можно совершать.









Комментариев нет:

Отправить комментарий