5.Современная иерархическая структура вычислительной системы.

В зависимости от ряда признаков различают следующие вычислительные системы (ВС):

§ однопрограммные и многопрограммные (в зависимости от количества программ, одновременно находящихся в оперативной памяти);

§ индивидуального и коллективного пользования (в зависимости от числа пользователей, которые одновременно могут использовать ресурсы ВС);

§ с пакетной обработкой и разделением времени (в зависимости от организации и обработки заданий);

§ однопроцессорные, многопроцессорные и многомашинные (в зависимости от числа процессоров);

§ сосредоточенные, распределенные (вычислительные сети) и ВС с теледоступом (в зависимости от территориального расположения и взаимодействия технических средств);

§ работающие или не работающие в режиме реального времени (в зависимости от соотношения скоростей поступления задач в ВС и их решения);

§ универсальные, специализированные и проблемно-ориентированные (в зависимости от назначения).

Одним из наиболее распространенных способов классификации ЭВМ является систематика Флинна (Flynn), в рамках которой основное внимание при анализе архитектуры вычислительных систем уделяется способам взаимодействия последовательностей (потоков) выполняемых команд и обрабатываемых данных. В результате такого подхода различают следующие основные типы систем:

· SISD (Single Instruction, Single Data) - системы, в которых существует одиночный поток команд и одиночный поток данных; к данному типу систем можно отнести обычные последовательные ЭВМ;

· SIMD (Single Instruction, Multiple Data) - системы c одиночным потоком команд и множественным потоком данных; подобный класс систем составляют МВС, в которых в каждый момент времени может выполняться одна и та же команда для обработки нескольких информационных элементов;

· MISD (Multiple Instruction, Single Data) - системы, в которых существует множественный поток команд и одиночный поток данных; примеров конкретных ЭВМ, соответствующих данному типу вычислительных систем, не существует; введение подобного класса предпринимается для полноты системы классификации;

· MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) - системы c множественным потоком команд и множественным потоком данных; к подобному классу систем относится большинство параллельных многопроцессорных вычислительных систем.

6.Назначение и роль и типы операционных систем.

Для автоматизации работы оператора была разработана операционная система,которая загружалась в компьютер на всё время его работы.В последующие годы ОС всё больше и больше усложнились.К уровню архитектуры добавлялись новые команды,особенности,которые формировали новый уровень.1

Пользователю нужна ОС: для того, чтобы обслуживать его запросы и быть при этом незаметной, как очень хороший слуга. С другой стороны ОС нужна программам, для того, чтобы они не приставали к пользователю (подобно программам под Linux или MS-DOS) со страшными вопросами типа: "Какая у вас стоит видеокарта? И какой IRQ она использует?" В хорошей ОС программа такой вопрос задает ОС, а не пользователю, мало того хорошая ОС не должна вообще говорить программе какое оборудование установлена, а только предоставлять программам интерфейс к этим устройствам, в результате чего программы становится разрабатывать намного легче, а пользователю не придется бегать по магазинам за новым оборудованием из-за того, что новая программа не поддерживает его звуковую карту.

Так, что же конкретно должна выполнять ОС? Она должна управлять видеокартой (и, соответственно, организовывать для программ интерфейс к видеофункциям), звуком (управлять звуковой картой), дисковыми накопителями, внутренним таймером, обрабатывать команды поданные с клавиатуры (нажатия клавиш) и мыши (движения и щелчки ее кнопками), принтерами и т.д.

После появления микропроцессора i80286 и его расширенного режима стало возможным аппаратно изолировать области кода и данных разных программ друг от друга. Выделяем второй признак: многозадачность (или многопрограмность) ОС. В данном признаке можно выделить четыре типа:

однозадачные (MS-DOS);

псевдомногозадачные, то есть одновременно работает только одна программа, а мы переключаясь между ними как-бы пробуждаем другую и усыпляем первую (Windows 1 и 2);

многозадачные (Windows 95,98);

реально многозадачные (Windows NT, OS/2 3 и 4, Unix, Be, Linux).

Последние две группы различаются несколько условно: под реальной многозадачностью подразумевается, что система не позволяет никакой программе монополизировать ресурсы компьютера и, что самое важное, рабочее время микропроцессора, а также что ОС поддерживает возможность использования более одного микропроцессора.

С развитием сетей и внедрением ПК в офисы и дома частных пользователей потребовалась поддержка работы нескольких пользователей на одном компьютере. Выделим третий признак: является ли ОС многопользовательской. Тут также возможны варианты:

нет поддержки (MS-DOS, Windows 1-2-3);

поддерживается на одном терминале, хранятся различные профили для настройки системы под пользователя (Windows 95-98-Me-NT-2000);

реальная многопользовательность, то есть могут одновременно работать несколько человек на разных терминалах, но с одним ПК (Windows NT Terminal Server, Unix, Linux(?)).

Выделим еще одну группу ОС, для которых не очень важен интерфесй, а важны скоростные и надежностные характеристики работы - серверные ОС. Например, Windows NT Server, OS/2 Advanced Server, Novel Netware/IntranetWare, Banyan Wines.

Ну и последняя группа ОС - встраиваемые ОС. Сюда относятся ОС, которые встраиваются в различные устройства, например, сотовые телефоны, органайзеры и прочие микроэлектронные игрушки. Примером таких ОС можно наpвать: Palm OS, Windows CE.