Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Марта 2015 в 06:26, курс лекций
Основные понятия и определения информатики.
Начало развития информатики как науки положило появление ЭВМ в 50-е годы прошлого столетия.
Выделению информатики в отдельную науку способствовало наличие единой формы представления информации в компьютерах: числовая, символьная и аудиовизуальная (звук, изображение) представляется в двоичной форме.
В начале работы формируется пакет заданий (мультипрограммная смесь). В мультипрограммной смеси желательно одновременное присутствие вычислительных задач и задач с интенсивным вводом-выводом информации. Выбор нового задания из пакета заданий зависит от внутренней ситуации, складывающейся в системе, то есть выбирается "выгодное" для ОС задание. Следовательно, в таких ОС невозможно гарантировать выполнение того или иного задания в течение определенного периода времени.
Взаимодействие пользователя с вычислительной машиной, на которой установлена ОС пакетной обработки, сводится к тому, что пользователь приносит задание, отдает его диспетчеру-оператору, а в конце дня получает результат. Очевидно, что такой порядок снижает эффективность работы пользователя.
ОС разделения времени позволяют исправить основной недостаток систем пакетной обработки - изоляцию пользователя от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю системы разделения времени предоставляется терминал, с которого он может управлять вычислительным процессом. Так как в системах разделения времени каждой задаче выделяется только квант процессорного времени, ни одна задача не занимает процессор надолго, и время ответа оказывается приемлемым. Если квант выбран достаточно малым, то у всех пользователей, одновременно работающих на одной и той же ЭВМ, складывается впечатление, что каждый из них единолично использует машину.
Операционные системы разделения времени обладают меньшей пропускной способностью, чем системы пакетной обработки, так как на выполнение принимается каждая запущенная пользователем задача, а не та, которая "выгодна" операционной системе, и, кроме того, имеются накладные расходы на более частое переключение процессора с задачи на задачу. Критерием эффективности систем разделения времени является не максимальная пропускная способность ЭВМ (скорость обработки информации), а удобство и эффективность работы отдельного пользователя.
Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами, такими, например, как конвейер, станок, робот, космический аппарат, научная экспериментальная установка, гальваническая линия, доменная печь, автомат для контроля качества выпускаемой продукции и т.п. Во всех этих случаях существует предельно допустимое время, в течение которого должна быть выполнена та или иная программа, управляющая объектом. Говорят так: "Система должна иметь гарантированное время реакции, то есть задержка ответа не должна превышать определенного времени". В противном случае может произойти авария: спутник выйдет из зоны видимости, экспериментальные данные, поступающие с датчиков, будут потеряны, толщина гальванического покрытия не будет соответствовать норме, бракованные изделия попадут в приемник годной продукции.
Таким образом, критерием эффективности для систем реального времени является их способность выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата (управляющего воздействия).
Наибольшую известность получили следующие ОС: СР/M, MS-DOS, OS/2, Windows, UNIX и MacOS (для компьютеров Macintosh).
CP/M, MS-DOS - однопользовательские однозадачные ОС; OS/2, Windows - однопользовательские многозадачные ОС; UNIX - многопользовательская многозадачная ОС; РАФОС - многопользовательская однозадачная ОС.
Создание ОС очень трудоемкий процесс и затраты исчисляются сотнями и даже тысячами человеко-часами. Современные ОС содержат множество системных программ и по этой причине часто занимают на диске больше места, чем прикладная программа, которая использует сервис, предоставляемый ОС.