Компоненты компьютерной системы

Понятие операционной системы (ОС), цели ее работы. Классификация компьютерных систем

Производительность.

Безопасность.

Надежность и отказоустойчивость.

Система должна быть защищена как от внутренних, так и от внешних ошибок, сбоев и отказов. Ее действия должны быть всегда предсказуемыми, а приложения не должны иметь возможности наносить вред ОС. Надежность и отказоустойчивость ОС прежде всего определяются архитектурными решениями, положенными в ее основу, а также качеством ее реализации (отлаженностью кода). Кроме того, важно, включает ли ОС программную поддержку аппаратных средств обеспечения отказоустойчивости, таких, например, как дисковые массивы или источники бесперебойного питания. Под надежностью подразумеваются два взаимосвязанных момента. Во-первых, ОС должна быть устой­чивой, дающей предсказуемый отклик на ошибочные состояния, даже если они вызваны сбоями аппаратуры. Во-вторых, ОС должна активно защищать себя и своих пользователей от вреда со стороны пользовательских программ, случайного или умышленного.

 

Современная ОС должна защищать данные и другие ресурсы вычислительной системы от несанкционированного доступа. Чтобы ОС обладала свойством безопасности, она должна как минимум иметь в своем составе средства аутентификации - определения легальности пользователей, авторизации - предоставления легальным пользователям дифференцированных прав доступа к ресурсам, аудита - фиксации всех «подозрительных» для безопасности системы событий. Свойство безопасности особенно важно для сетевых ОС. В таких ОС к задаче контроля доступа добавляется задача защиты данных, передаваемых по сети.

 

Приложения с большим объемом вычислений, такие как графичес­кие пакеты, средства моделирования и пакеты финансового анализа требуют достаточно высокой производительности, чтобы обеспечить пользователю хо­рошее время отклика. Одного быстродействующего оборудования для этого не­достаточно. ОС тоже должна быть быстрой и эффективной. Операционная система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа. На производительность ОС влияет много факторов, среди которых основными являются архитектура ОС, многообразие функций, качество программирования кода, возможность исполнения ОС на высокопроизводительной (многопроцессорной) платформе.

 

 

Чтобы лучше понять место и роль операционной системы в процессе вычислений, рассмотрим компьютерную систему в целом. Она состоит из следующих компонент:

1. Аппаратура (hardware)компьютера, основные части которой – центральный процессор (Central Processor Unit - CPU), выполняющий команды (инструкции)компьютера; память (memory),хранящая данные и программы, и устройства ввода- вывода, или внешние устройства (input-output devices, I/O devices), обеспечивающие ввод информации в компьютер и вывод результатов работы программ в форме, воспринимаемой пользователем-человеком или другими программами. Часто на программистском сленге аппаратуру называют "железом".

2. Операционная система (operating system)– основной предмет нашего курса; системное программное обеспечение, управляющее использованием аппаратуры компьютера различными программами и пользователями.

3. Прикладное программное обеспечение (applications software)– программы, предназначенные для решения различных классов задач.

4. Пользователи (users)– люди и другие компьютеры. Другие компьютеры в сети также могут играть роль пользователей (клиентов) по отношению к данному компьютеру, выступающему в роли сервера, используемого, например, для хранения файлов или выполнения больших программ.

хостами – hosts, так на компьютерном сленге принято называть компьютеры в сети.