ВУЗ:
Составители:
дачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление опера-
ционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многоза-
дачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не са-
мим активным процессом.
1.4.1.2. ПОДДЕРЖКА МНОГОНИТЕВОСТИ
Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной зада-
чи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).
Многопроцессорная обработка. Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств под-
держки многопроцессорной обработки – мультипроцессирование. Мультипроцессирование приводит к усложнению всех
алгоритмов управления ресурсами.
В наши дни становится общепринятым введение в ОС функций поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие
функции имеются в операционных системах Solaris 2.x фирмы Sun, Open Server 3.x компании Santa Crus Operations, OS/2 фир-
мы IBM, Windows NT фирмы Microsoft и NetWare 4.1 фирмы Novell.
Многопроцессорные ОС могут классифицироваться по способу организации вычислительного процесса в системе с
многопроцессорной архитектурой: асимметричные ОС и симметричные ОС. Асимметричная ОС целиком выполняется толь-
ко на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полно-
стью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.
Выше были рассмотрены характеристики ОС, связанные с управлением только одним типом ресурсов – процессором.
Важное влияние на облик операционной системы, в целом, на возможности ее использования в той или иной области оказы-
вают особенности и других подсистем управления локальными ресурсами – подсистем управления памятью, файлами, уст-
ройствами ввода-вывода.
Специфика ОС проявляется и в том, каким образом она реализует сетевые функции: распознавание и перенаправление в
сеть запросов к удаленным ресурсам, передача сообщений по сети, выполнение удаленных запросов. При реализации сете-
вых функций возникает комплекс задач, связанных с распределенным характером хранения и обработки данных в сети: ве-
дение справочной информации о всех доступных в сети ресурсах и серверах, адресация взаимодействующих процессов,
обеспечение прозрачности доступа, тиражирование данных, согласование копий, поддержка безопасности данных.
1.4.2. Особенности аппаратных платформ
На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориен-
тирована. По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейн-
фреймов, кластеров и сетей ЭВМ. Среди перечисленных типов компьютеров могут встречаться как однопроцессорные вари-
анты, 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 использова-
ния сложных приоритетных дисциплин и требуют большей вычислительной мощности, чем в ОС персональных компьюте-
ров. Аналогично обстоит дело и с другими функциями.
Сетевая ОС имеет в своем составе средства передачи сообщений между компьютерами по линиям связи, которые со-
вершенно не нужны в автономной ОС. На основе этих сообщений сетевая ОС поддерживает разделение ресурсов компьюте-
ра 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 и другие.
Многопроцессорные системы требуют от операционной системы особой организации, с помощью которой сама опера-
ционная 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, исклю-
чить эффект гонок и прочие нежелательные последствия асинхронного выполнения работ.
Другие требования предъявляются к операционным системам кластеров. Кластер – слабо связанная совокупность не-
скольких вычислительных систем, работающих совместно для выполнения общих приложений, и представляющихся поль-
зователю единой системой. Наряду со специальной аппаратурой для функционирования кластерных систем необходима и
программная поддержка со стороны операционной системы, которая сводится в основном к синхронизации доступа к разде-
ляемым 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 за-
ключено 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 типа 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 плат-
форму переписываются только они. Средством, облегчающим перенос остальной части ОС, является написание ее на ма-
шинно-неза-
висимом языке, например на С, который и был разработан для программирования операционных систем.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- …
- следующая ›
- последняя »
