При обсуждении функций, выполняемых операционной системой, среди прочих мы отмечали выделение ресурсов и выполнение различных запросов на обслуживание, которые возникают у прикладных процессов и пользователей. Любая операционная система имеет в своем составе набор команд, определяющий ее интерфейс, предназначенный для взаимодействия с приложениями и пользователями. При запуске прикладной программы она может обращаться к операционной системе с соответствующими запросами на выполнение определенных действий или функций. Эти функции операционная система выполняет, запуская соответствующие системные программные модули, входящие в ее состав.
При создании машинных программ прикладные программисты могут не знать деталей управления ресурсами вычислительной системы. Из прикладных программ производятся вызовы к операционной системе для получения необходимых функций и сервиса. Набор функций и сервисов, а также правила обращения к ним образуют понятие, которое называют операционной средой. Под операционной средой подразумевают интерфейсы, необходимые программам и пользователям для обращения к управляющей (супервизорной) части операционной системы с целью получения определенных сервисов.
Winderton / Операционные системы. Основы программирования.
Системные функции определяют возможности, которые операционная система предоставляет приложениям (прикладным процессам). Системные запросы могут явно прописываться в тексте программы программистом, либо подставляются автоматически системой программирования на этапе трансляции исходного текста.
Каждая операционная система имеет свое оригинальное множество системных функций, вызываемых в соответствии с принятым интерфейсом. Совокупность системных вызовов и соответствующих правил, по которым их следует использовать, определяет интерфейс прикладного программирования (Application Programming Interface, API). Программа, созданная для работы в одной операционной системе, скорее всего не будет работать в другой. Причина этого – различные интерфейсы прикладного программирования. Для преодоления этого ограничения разработчики операционных систем стали создавать программные среды.
Программная среда – системное программное окружение, позволяющее выполнять все системные запросы от приложений. Существуют основные (естественные) программные среды и дополнительные программные среды. Программная среда, которая непосредственно образуется кодом операционной системы, называется основной или естественной. Программная среда, организованная путем эмуляции иной операционной среды, называется дополнительной. Операционная система, поддерживающая различные операционные среды, позволяет выполнять программы, созданные не только для данной системы, но и для других операционных систем.
В общем случае операционная система может поддерживать несколько операционных сред. Многие современные операционные системы поддерживают по несколько операционных сред. Например, Windows XP помимо приложений, созданных с использованием WinAPI, поддерживает 16-разрядные приложения для Windows, 16-разрядные DOS-приложения, 16-разрядные приложения OS/2.
Операционные системы, урок 1: Что такое компьютер и операционная система
Операционная среда включает как пользовательские, так и программные интерфейсы. Например, операционная система Linux имеет для пользователя интерфейс командной строки. Над набором вводимых команд существует командная оболочка Shell. Команды, естественно, не выполняются сами по себе, командная оболочка (интерпретатор команд) анализирует введенные команды и их аргументы, проверяет синтаксис и только после тщательного анализа запускает соответствующую программу. Помимо интерфейса командной строки поддерживается графический интерфейс – X-Window.
Программы, созданные для работы и в среде Linux и в среде линейки Windows NT, на самом низком уровне (говорят, двоичная программа) используют одинаковые команды и форматы данных. Однако, в первом случае происходит обращение к одной операционной среде, а во втором – к другой и программы, без организации дополнительных полноценных программных сред, могут работать только в «родных» средах. Операционная среда – это системное программное окружение, в котором могут выполняться программы, созданные по правилам работы этой среды.
Источник: lektsia.com
Что такое операционная среда? Какие основные, наиболее известные операционные среды вы можете перечислить?
ОС — комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для управления ресурсами вычислительного устройства и организации взаимодействия с пользователем.
В функции операционной системы входит:
· — осуществление диалога с пользователем;
· — ввод-вывод и управление данными;
· — планирование и организация процесса обработки программ;
· — распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша, процессора, внешних устройств);
· — запуск программ на выполнение;
· — всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
· — передача информации между различными внутренними устройствами;
· — программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).
· — организация среды взаимодействия и обмена информацией между работающими программами.
Что означает термин авторизация? Что означает термин аунтификация? Какая из этих операций выполняется раньше и почему?
Авторизация — предоставление определённому лицу или группе лиц прав на выполнение определённых действий; а также процесс проверки (подтверждения) данных прав при попытке выполнения этих действий.
Аутентификация и авторизация необходимы на страницах, доступных лишь некоторым пользователям. Аутентификация — проверка, является ли некто тем, за кого себя выдаёт. Обычно она подразумевает ввод логина и пароля, но также могут быть использованы и другие средства, такие как использование смарт-карты, отпечатков пальцев и др. Авторизация — проверка, может ли аутентифицированный пользователь выполнять определённые действия (их часто обозначают как ресурсы). Чаще всего это определяется проверкой, назначена ли пользователю определённая роль, имеющая доступ к ресурсам.
Что такое операционная среда? Какие основные, наиболее известные операционные среды вы можете перечислить?
Операционная среда — комплекс программного обеспечения, предоставляющего средства разработки и выполнения прикладных программ. Операционная среда включает операционную систему, интерфейсы прикладных программ, прикладные программы, сетевые службы, базы данных и языки.
Основные операционные среды:
1. • Память. ОС управляет сплошным, или плоским (flat), виртуальным адресным пространством большого объема, перемещая данные между физической памятью и диском или иным накопительным устройством прозрачным для пользователя образом.
2. • Файловые системы. ОС управляет пространством именованных файлов, предоставляя возможности прямого и последовательного доступа к файлам, а также средства управления файлами и каталогами. Используемые в большинстве систем пространства имен являются иерархическими.
3. • Именование и расположение ресурсов. Файлы могут иметь длинные, описательные имена, причем принятая схема именования распространяется также на такие объекты, как устройства, а также объекты синхронизации или межпроцессного взаимодействия. Размещение именованных объектов и управление доступом к ним также являются прерогативой ОС.
4. • Многозадачность. ОС должна располагать средствами управления процессами, потоками и другими единицами, способными независимо выполняться в асинхронном режиме. Задачи могут планироваться и вытесняться в соответствии с динамически определяемыми приоритетами.
5. • Взаимодействие и синхронизация. ОС управляет обменом информацией между задачами и их синхронизацией в изолированных системах, а также взаимодействием сетевых систем между собой и сетью Internet.
6. • Безопасность и защита. ОС должна предоставлять гибкие механизмы защиты ресурсов от несанкционированного или непреднамеренного доступа и нанесения ущерба системе.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Операционная среда
Аннотация: Понятие операционной среды. ОС как рассмотрение человеко-машинной системы с точки зрения пользователя этой системы. Рассматриваются основные свойства и структура операционной среды.
Из множества человеко-машинных систем мы более подробно рассмотрим так называемые операционные среды (или операционные системы) — системы общего назначения, предоставляющие пользователю возможность решать самые разнообразные задачи . Термин » операционная система (ОС)» обычно возникает в рассмотрении системы с точки зрения разработчика ; нас же интересует прежде всего точка зрения пользователя, поэтому мы будем употреблять менее распространенный термин » операционная среда (ОС) «. В проективной системе нет принципиальной разницы между этими двумя «ОС», но есть разница количественная: нас будет интересовать устройство прежде всего тех инструментов, которыми предстоит пользоваться (включая саму систему, разумеется). Знания устройства частей системы, которые работают «сами по себе», можно почерпнуть из документации и из книг, посвященных операционным системам (см. [ 38 ] , [ 35 ] , [ 37 ] , [ 25 ] , [ 41 ] и т. п.).
Операционная среда — это совокупность инструментов, методов их интеграции и приемов работы с ними, позволяющая решать любые задачи в инструментальной области и большинство задач в прикладных областях. Отличие операционной среды от специализированной (например, статистического пакета SPSS) состоит в том, что, во-первых, в операционной среде есть средства решения задач во многих прикладных областях (а не в одной), а во-вторых, если инструмента решения какой-то задачи нет, то средствами операционной среды его всегда можно создать. Здесь мы окончательно отождествляем машину и компьютер , причем не просто микропроцессор , а компьютер общего назначения, обладающий развитой системой ввода, вывода, хранения и переработки информации. Только такой мощный инструмент, как компьютер , может служить платформой для построения системы, способной выполнять задачи из различных сфер деятельности человека.
Ресурсы и задачи
Основное назначение операционной среды — управлять ресурсами компьютера . Различают системные (инструментальные) и пользовательские (прикладные) ресурсы . Системные ресурсы — низкоуровневые, это та «расходная статья», которую согласовывают система и машина. Время работы процессора, оперативная память, память на постоянных носителях, возможности разнообразных внешних устройств и время их работы — все это система должна предоставлять пользователям, если потребуется, и про себя не забывать! Причем пользователи в своих решениях часто оперируют высокоуровневым, прикладным понятием ресурса . Пользовательские ресурсы — это требования к системе, выраженные в терминах объектов или функциональностей прикладной области. Это может быть файл или таблица, окно для рисования в графической системе, документ в системе печати, мелодия в динамике, запущенное задание, массив в памяти и т. п. В проективной системе пользователь должен понимать, в какие системные ресурсы преобразуются его прикладные запросы, чтобы оптимально проектировать их.
Часто бывает, что для представления пользовательского ресурса подходит системный (например, файл в качестве хранилища данных). Однако в общем случае каждому пользовательскому ресурсу должна соответствовать определенная системная модель , объединяющая несколько системных ресурсов и задающая правила их использования. Чем сложнее и дальше от системы такая модель, тем больше так называемая паразитная нагрузка на систему ( overhead ). Если решение спроектировано так, что паразитная нагрузка изначально больше полезной ( payload ), то при усложнении или увеличении мощности проекта ресурсопотребление может превзойти все нормы. Предположим, программа перекодировки написана так, что весь перекодируемый файл целиком размещается в оперативной памяти. Тогда с небольшими файлами такая программа будет работать очень быстро, потому что количество операций чтения/записи на диск будет минимальным, а вот с такими, размер которых сопоставим с объемом всей оперативной памяти, замысел пользователя пойдет насмарку. Когда общий объем данных превысит определенный порог, система организует интенсивную выгрузку и подгрузку страниц памяти все на тот же диск .
Задача в ОС — это объект системы, выполняющий системные или прикладные функции и потребляющий системные ресурсы ; чаще всего считается, что задачи принадлежат какому-нибудь пользователю системы или ей самой. В зависимости от важности для ОС , задаче может быть выделено определенное количество ресурсов каждого вида. Иными словами, управление ресурсами рассматривается как их закономерное распределение между задачами и самой системой. (Не следует смешивать «важность для системы» и «важность для компьютера». Первое означает, что важная задача помогает системе производить качественный продукт, а второе вообще ничего не означает, потому что компьютеру все безразлично). ОС не имеет понятия о том, какими именно пользовательскими ресурсами оборачиваются те или иные запросы на выделение системных ресурсов . Зато известно обратное: какими системными ресурсами представлен объект . Предсказывать загруженность системы — дело пользователя, а точнее — разработчика модели прикладного ресурса . Например, почтовый ящик можно представлять в виде одного файла, в виде каталога с файлами-письмами, в виде нескольких каталогов с файлами-письмами, файлами-заголовками и т. д.; система отлично справится с любым представлением, но у каждого из них есть свои особенности.
Прежде всего необходимо, чтобы одинаковые для пользователя и системы, но разные с точки зрения реализации ресурсы управлялись бы одинаково. Например, системе должно быть безразлично, жесткий диск какой именно марки используется для создания файловой системы, какая именно структура файловой системы используется для хранения конфигурационного файла, а если он уже открыт и надо считать из него очередной блок — как именно он назывался и в какой файловой системе находился. Пользовательскому приложению не обязательно знать, как работать с регистрами различных графических или звуковых карт, если всего-то и нужно, что попищать и нарисовать квадратик. Значит, ОС нужно обеспечить унификацию интерфейса (способа обращения) к ресурсам и отделить интерфейс от реализации этого обращения.
Если выясняется, что некоторым ресурсом системы (например, файлами в файловой системе) пользоваться удобно, никто не хочет упускать такую возможность. Поэтому вторая функция ОС — разделение ресурсов . Системе необходимо сделать так, чтобы несколько задач могли пользоваться любым ресурсом , не мешая друг другу. Интерфейс ресурса определяется особой политикой разделения . Действовать в обход этой политики — значит использовать внесистемные средства доступа, что в идеальных ОС невозможно.
Источник: intuit.ru