Требования, предъявляемые к современным ОС (функциональные и рыночные).

Операционная система, являясь главной частью сетевого программного обеспечения, создает среду для выполнения приложений и во многом определяет, насколько эффективно будут они работать. Очевидно, что главным требованием, предъявляемым к операционной системе, является способность выполнения основных функций: эффективного управления ресурсами и обеспечения удобного интерфейса для пользователя и прикладных программ. Современная ОС, как правило, должна реализовывать мультипрограммную обработку, виртуальную память, поддерживать многооконный интерфейс и прочее. Кроме этих функциональных требований к операционным системам предъявляются не менее важные рыночные требования.

• Расширяемость. Система должна быть написана таким образом, чтобы в нее можно было легко внести дополнения и изменения, если это потребуется, и не нарушить целостность системы.

• Переносимость. Система должна без особых трудностей переноситься с аппаратных средств одного типа на аппаратные средства другого типа.

• Надежность и отказоустойчивость. Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть предсказуемыми, а приложения не должны разрушать ОС.

• Совместимость. ОС должна иметь средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем, а пользовательский интерфейс должен быть совместим с существующими системами и стандартами.

• Безопасность. ОС должна обладать средствами защиты ресурсов одних пользователей от других.

• Производительность. Система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяют аппаратные средства.

Оценить сетевую ОС можно по ее соответствию сетевой среде, а именно по возможности:

• совместного использования файлов и принтеров при высокой производительности;

• эффективного выполнения прикладных программ, ориентированных на архитектуру клиент-сервер, в том числе прикладных программ производителей;

• возможность работать на различных платформах и с различным сетевым оборудованием;

• обеспечить интеграцию с сетью Интернет, т. е. поддержку соответствующих протоколов и программного обеспечения Web-сервера;

• дистанционного доступа к сети;

• организации внутренней электронной почты, телеконференций;

• доступа к ресурсам территориально разбросанных, многосерверных сетей с помощью служб каталогов и имен.

13. Рыночное требование к ОС – расширяемость.

Расширяемость. В то время как аппаратная часть компьютера устаревает за несколько лет, полезная жизнь ОС может измеряться десятилетиями. Примером может служить ОС UNIX. Поэтому ОС всегда изменяются со временем эволюционно. Изменения ОС обычно заключаются в приобретении ею новых свойств, например поддержке новых типов внешних устройств или новых сетевых технологий. Если код ОС написан таким образом, что дополнения и изменения могут вноситься без нарушения целостности системы, то такую ОС называют расширяемой.

14. Рыночное требование к ОС – переносимость.

Переносимость ОС с одной платформы на другую определяется степенью серьезности переделки при переходе. Чтобы обеспечить мобильность ОС, при ее разработке надо стараться выполнить ряд правил

· Большая часть кода должна быть написана на языке, для которого есть трансляторы на всех платформах, которые предполагается охватить. Обычно это язык С, трансляторы с которого учитывают некоторые особенности аппаратуры. На ассемблере пишут ОС только если планируют использовать аппаратные платформы с одинаковой системой команд. Иногда на ассемблере пишут процедуры аппаратно-зависимого слоя и реализацию вычислений с высокой точностью.

· Объем машинно-зависимых частей кода должен быть минимизирован. Не следует пользоваться стандартными характеристиками аппаратуры, задаваемыми по умолчанию. Как в объектном программировании, следует пользоваться абстрактными понятиями, реализованными через функции, зависящие от аппаратуры. Тогда при переходе придется переписать только эти функции.

· Аппаратно-зависимый код следует локализовать в нескольких модулях, а не разбрасывать по всему коду ОС. Локализацию надо провести для всех частей ОС, которые зависят от процессора и аппаратной платформы.

15. Рыночное требование к ОС – совместимость.

Совместимость. Существует несколько «долгоживущих» популярных ОС (разновидности UNIX, MS-DOS, Windows 3.x, Windows NT, OS/2), для которых наработана широкая номенклатура приложений. Поэтому для пользователя, переходящего по тем или иным причинам с одной ОС на другую, очень привлекательна возможность запуска в новой ОС привычного приложения. Если ОС имеет средства для выполнения прикладных программ, написанных для других ОС, то про неё говорят, что она обладает совместимостью с этими ОС.

16. Рыночное требование к ОС – безопасность.

Безопасность. Современная ОС должна защищать данные и другие ресурсы вычислительной системы от несанкционированного доступа. Чтобы ОС обладала свойством безопасности, она должна иметь в своём составе средства аутентификации – определения легальности пользователей, авторизации – предоставления легальным пользователям прав доступа к ресурсам, аудита – фиксации всех подозрительных для безопасности системы событий. Свойство безопасности особенно важно для сетевых ОС.

17. Архитектура ОС. Понятие «Ядро ОС». Функции ядра.

Наиболее общим подходом к структуризации операционной системы является разделение всех ее модулей на две группы:

ядро — модули, выполняющие основные функции ОС;

модули, выполняющие вспомогательные функции ОС.

Модули ядра выполняют такие базовые функции ОС, как управление процессами, памятью, устройствами ввода-вывода и т. п. Ядро составляет сердцевину операционной системы, без него ОС является полностью неработоспособной и не сможет выполнить ни одну из своих функций. В состав ядра входят функции, решающие внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса. Функции, выполняемые модулями ядра, являются наиболее часто используемыми функциями операционной системы, поэтому скорость их выполнения определяет производительность всей системы в целом. Для обеспечения высокой скорости работы ОС все модули ядра или большая их часть постоянно находятся в оперативной памяти. Ядро является движущей силой всех вычислительных процессов в компьютерной системе, и крах ядра равносилен краху всей системы. Поэтому разработчики операционной системы уделяют особое внимание надежности кодов ядра, в результате процесс их отладки может растягиваться на многие месяцы. Обычно ядро оформляется в виде программного модуля некоторого специального формата, отличающегося от формата пользовательских приложений.

Ядро́ — центральная часть операционной системы (ОС), обеспечивающая приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память и внешнее аппаратное обеспечение.