Направления развития операционных систем
Назначение операционных систем. Операционные системы пакетной обработки, разделения времени и реального времени. Диалоговые операционные системы. Особенности алгоритмов управления ресурсами. Поддержка многозадачности и многопользовательского режима.
Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.05.2010 |
Размер файла | 35,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Всероссийский заочный финансово-экономический
институт
Кафедра автоматизированной обработки
экономической информации
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине «Информатика»
На тему «Направления развития операционных систем»
Исполнитель
Калинина Анастасия Александровна
Специальность бухгалтерский учет
Руководитель
Омск - 2007
Введение
Тема теоретической части курсовой работы «Предметная область информатики» является одной из основных тем дисциплины «Информатика», чем обусловлена ее актуальность.
Среди всех системных программ, с которыми приходится иметь дело пользователям компьютеров, особое место занимают операционные системы. Операционная система управляет компьютером, запускает программы, обеспечивает защиту данных, выполняет различные сервисные функции по запросам пользователя и программ. Каждая программа пользуется услугами ОС, а потому может работать только под управлением той ОС, которая обеспечивает для неё эти услуги.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
1. Назначение операционных систем
Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.
Операционная система (ОС) - комплекс программ, которые обеспечивают управление аппаратурой ЭВМ, планирование эффективного использования её ресурсов и решение задач по заданиям пользователей.
Назначение операционной системы.
Основная цель ОС, обеспечивающей работу ЭВМ в любом из описанных режимов, - динамическое распределение ресурсов и управление ими в соответствии с требованиями вычислительных процессов (задач).
Ресурсом является всякий объект, который может распределяться операционной системой между вычислительными процессами в ЭВМ. Различают аппаратные и программные ресурсы ЭВМ. К аппаратным ресурсам относятся микропроцессор (процессорное время), оперативная память и периферийные устройства; к программным ресурсам - доступные пользователю программные средства для управления вычислительными процессами и данными.
Важнейшими программными ресурсами являются программы, входящие в систему программирования; средства программного управления периферийными устройствами и файлами; библиотеки системных и прикладных программ; средства, обеспечивающие контроль и взаимодействие вычислительных процессов (задач).
Операционная система распределяет ресурсы в соответствии с запросами пользователей и возможностями ЭВМ и с учетом взаимодействия вычислительных процессов. Функции ОС также реализуются рядом вычислительных процессов, которые сами потребляют ресурсы (память, процессорное время и др.) Вычислительные процессы, относящиеся к ОС, управляют вычислительными процессами, созданными по запросу пользователей.
Считается, что ресурс работает в режиме разделения, если каждый из вычислительных процессов занимает его в течение некоторого интервала времени. Например, два процесса могут разделять процессорное время поровну, если каждому процессу дается возможность использовать процессор в течение одной секунды из каждых двух секунд. Аналогично происходит разделение всех аппаратурных ресурсов, но интервалы использования ресурсов процессами могут быть неодинаковыми. Например, процесс может получить в своё распоряжение часть оперативной памяти на весь период своего существования, но микропроцессор может быть доступен процессу только в течение одной секунды из каждых четырёх.
Операционная система является посредником между ЭВМ и её пользователем. Она делает работу с ЭВМ более простой, освобождая пользователя от обязанностей распределять ресурсы и управлять ими. Операционная система осуществляет анализ запросов пользователя и обеспечивает их выполнение. Запрос отражает необходимые ресурсы и требуемые действия ЭВМ и представляется последовательностью команд на особом языке директив операционной системы. Такая последовательность команд называется заданием.
2. Типы операционных систем
Операционная система может выполнять запросы пользователей в пакетном или диалоговом режиме или управлять устройствами в реальном времени. В соответствии с этим различают операционные системы пакетной обработки, разделения времени и диалоговые (табл.1).
Таблица 1
Операционные системы |
Характеристики операционной системы |
|||
Характер взаимодействия пользователя с заданием |
Число одновременно обслуживаемых пользователей |
Обеспечиваемый режим работы ЭВМ |
||
Пакетной обработки |
Взаимодействие невозможно или ограничено |
Один или несколько |
Однопрограммный или мультипрограммный |
|
Разделения времени |
Диалоговый |
Несколько |
Мультипрограммный |
|
Реального времени |
Оперативный |
Многозадачный |
||
Диалоговая |
Диалоговый |
Один |
Однопрограммный |
2.1 Операционные системы пакетной обработки
Операционная система пакетной обработки - это система, которая обрабатывает пакет заданий, т. е. несколько заданий, подготовленных одним или разными пользователями. Взаимодействие между пользователем и его заданием во время обработки невозможно или крайне ограничено. Под управлением операционной системы пакетной обработки ЭВМ может функционировать в однопрограммном и мультипрограммном режимах.
2.2 Операционные системы разделения времени
Такие системы обеспечивают одновременное обслуживание многих пользователей, позволяя каждому пользователю взаимодействовать со своим заданием в режиме диалога. Эффект одновременного обслуживания достигается разделением процессорного времени и других ресурсов между несколькими вычислительными процессами, которые соответствуют отдельным заданиям пользователей. Операционная система предоставляет ЭВМ каждому вычислительному процессу в течение небольшого интервала времени; если вычислительный процесс не завершился к концу очередного интервала, он прерывается и помещается в очередь ожидания, уступая ЭВМ другому вычислительному процессу. ЭВМ в этих системах функционирует в мультипрограммном режиме.
Операционная система разделения времени может применяться не только для обслуживания пользователей, но и для управления технологическим оборудованием. В этом случае “пользователями” являются отдельные блоки управления исполнительными устройствами, входящими в состав технологического оборудования: каждый блок взаимодействует с определённым вычислительным процессом в течение интервала времени, достаточного для передачи управляющих воздействий на исполнительное устройство или приёма информации от датчиков.
2.3 Операционные системы реального времени
Данные системы гарантируют оперативное выполнение запросов в течение заданного интервала времени. Запросы могут поступать от пользователей или от внешних по отношению к ЭВМ устройств, с которыми системы связаны каналами передачи данных. При этом скорость вычислительных процессов в ЭВМ должна быть согласована со скоростью процессов, протекающих вне ЭВМ, т. е. согласована с ходом реального времени.
Эти системы организуют управление вычислительными процессами таким образом, чтобы время ответа на запрос не превышало заданных значений. Необходимое время ответа определяется свойствами объектов (пользователей, внешних устройств), обслуживаемых системой. Операционные системы реального времени используются в информационно- поисковых системах и системах управления технологическим оборудованием. ЭВМ в таких системах функционирует чаще в многозадачном режиме.
2.4 Диалоговые операционные системы
Данные операционные системы получили широкое распространение в персональных ЭВМ. Эти системы обеспечивают удобную форму диалога с пользователем через дисплей при вводе и выполнении команд. Для выполнения часто используемых последовательностей команд, т. е. заданий, диалоговая операционная система предоставляет возможность пакетной обработки. Под управлением диалоговой ОС ЭВМ обычно функционирует в однопрограммном режиме.
3. Особенности алгоритмов управления ресурсами
3.1 Поддержка многозадачности
По числу одновременно выполняемых задач операционные системы могут быть разделены на два класса:
однозадачные (например, MS-DOS, MSX) и
многозадачные (OC EC, OS/2, UNIX, Windows 95).
Однозадачные ОС в основном выполняют функцию предоставления пользователю виртуальной машины, делая более простым и удобным процесс взаимодействия пользователя с компьютером. Однозадачные ОС включают средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователем.
Многозадачные ОС, кроме вышеперечисленных функций, управляют разделением совместно используемых ресурсов, таких как процессор, оперативная память, файлы и внешние устройства.
3.2 Поддержка многопользовательского режима
По числу одновременно работающих пользователей ОС делятся на:
однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x, ранние версии OS/2);
многопользовательские (UNIX, Windows NT).
Главным отличием многопользовательских систем от однопользовательских является наличие средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей. Следует заметить, что не всякая многозадачная система является многопользовательской, и не всякая однопользовательская ОС является однозадачной.
3.3 Вытесняющая и не вытесняющая многозадачность
Важнейшим разделяемым ресурсом является процессорное время. Способ распределения процессорного времени между несколькими одновременно существующими в системе процессами (или нитями) во многом определяет специфику ОС. Среди множества существующих вариантов реализации многозадачности можно выделить две группы алгоритмов:
невытесняющая многозадачность (NetWare, Windows 3.x);
вытесняющая многозадачность (Windows NT, OS/2, UNIX).
Основным различием между вытесняющим и невытесняющим вариантами многозадачности является степень централизации механизма планирования процессов. В первом случае механизм планирования процессов целиком сосредоточен в операционной системе, а во втором - распределен между системой и прикладными программами. При невытесняющей многозадачности активный процесс выполняется до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление операционной системе для того, чтобы та выбрала из очереди другой готовый к выполнению процесс. При вытесняющей многозадачности решение о переключении процессора с одного процесса на другой принимается операционной системой, а не самим активным процессом.
3.4 Поддержка многонитевости
Важным свойством операционных систем является возможность распараллеливания вычислений в рамках одной задачи. Многонитевая ОС разделяет процессорное время не между задачами, а между их отдельными ветвями (нитями).
3.5 Многопроцессорная обработка
Другим важным свойством ОС является отсутствие или наличие в ней средств поддержки 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 фирмы 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 только на одном из процессоров системы, распределяя прикладные задачи по остальным процессорам. Симметричная ОС полностью децентрализована и использует весь пул процессоров, разделяя их между системными и прикладными задачами.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Произвести расчет платежа по кредиту клиента банка (рис. 19.1). Ежемесячное погашение кредита осуществляется равными (аннуитетными) платежами.
Результаты округлить до целого, используя функцию ОКРУГЛ().По данным таблицы (рис. 19. 1) построить гистограмму с отражением платежей по кредиту по месяцам.
Платежи по кредиту клиента ______________________ банка «Акцепт» за 2006 г
Годовая процентная ставка |
16% |
||||
Кредит выдан на |
12 |
месяцев |
|||
Сумма кредита, руб. |
175000 |
Номер платежа |
Дата платежа |
Текущий остаток по кредиту, руб. |
Сумма процентов, руб. |
Погашение основного долга, руб. |
Платеж по кредиту, руб. |
|
1 |
Январь 2006 |
|||||
2 |
Февраль 2006 |
|||||
3 |
Март 2006 |
|||||
4 |
Апрель 2006 |
|||||
5 |
Май 2006 |
|||||
6 |
Июнь 2006 |
|||||
7 |
Июль 2006 |
|||||
8 |
Август 2006 |
|||||
9 |
Сентябрь 2006 |
|||||
10 |
Октябрь 2006 |
|||||
11 |
Ноябрь 2006 |
|||||
12 |
Декабрь 2006 |
|||||
ИТОГО |
Описание алгоритма решения задачи
Гр 1-текущий остаток по кредиту;
Гр 2-сумм процентов;
Гр 3-погашение основного долга;
Гр 4- платеж по кредиту;
? - сумма кредита, руб.;
S - годовая процентная ставка, % ;
Гр 3 =?? /12;
Гр 2 =?? S/12;
Гр 1 = ?-Гр 3;
Гр 4 = Гр 3+Гр2;
Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде
В таблице 2 представлены результаты обработки исходных данных по формулам, представленным в таблице 3.
Таблица 2. Платежи по кредиту клиента банка «Акцепт»
Номер платежа |
Дата платежа |
Текущий остаток по кредиту, руб. |
Сумма процентов, руб. |
Погашение основного долга, руб. |
Платеж по кредиту, руб. |
|
1 |
Январь 2006 |
175000 |
2333 |
14583 |
16916 |
|
2 |
Февраль 2006 |
160417 |
2139 |
14583 |
16722 |
|
3 |
Март 2006 |
145834 |
1944 |
14583 |
16527 |
|
4 |
Апрель 2006 |
131251 |
1750 |
14583 |
16333 |
|
5 |
Май 2006 |
116668 |
1556 |
14583 |
16139 |
|
6 |
Июнь 2006 |
102085 |
1361 |
14583 |
15944 |
|
7 |
Июль 2006 |
87502 |
1167 |
14583 |
15750 |
|
8 |
Август 2006 |
72919 |
972 |
14583 |
15555 |
|
9 |
Сентябрь 2006 |
58336 |
778 |
14583 |
15361 |
|
10 |
Октябрь 2006 |
160417 |
2139 |
14583 |
16722 |
|
11 |
Ноябрь 2006 |
29170 |
389 |
14583 |
14972 |
|
12 |
Декабрь 2006 |
14587 |
194 |
14587 |
14781 |
|
ИТОГО |
175000 |
190166 |
Таблица 3. Платежи по кредиту клиента банка «Акцепт»(формулы)
Номер платежа |
Дата платежа |
Текущий остаток по кредиту, руб. |
Сумма процентов, руб. |
Погашение основного долга, руб. |
Платеж по кредиту, руб. |
|
1 |
Январь 2006 |
=B21 |
=D3 |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E3+D3;0) |
|
2 |
Февраль 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C4*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E4+D4;0) |
|
3 |
Март 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-E3-E4;0) |
=ОКРУГЛ(C5*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E5+D5;0) |
|
4 |
Апрель 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E3:E5);0) |
=ОКРУГЛ(C6*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E6+D6;0) |
|
5 |
Май 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E3:E6);0) |
=ОКРУГЛ(C7*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E7+D7;0) |
|
6 |
Июнь 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E3:E7);0) |
=ОКРУГЛ(C8*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E8+D8;0) |
|
7 |
Июль 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E3:E8);0) |
=ОКРУГЛ(C9*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E9+D9;0) |
|
8 |
Август 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E3:E9);0) |
=ОКРУГЛ(C10*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E10+D10;0) |
|
9 |
Сентябрь 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E3:E10);0) |
=ОКРУГЛ(C11*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E11+D11;0) |
|
10 |
Октябрь 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E11);0) |
=ОКРУГЛ(C12*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E12+D12;0) |
|
11 |
Ноябрь 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E3:E12);0) |
=ОКРУГЛ(C13*B19/B20;0) |
=ОКРУГЛ(C3/B20;0) |
=ОКРУГЛ(E13+D13;0) |
|
12 |
Декабрь 2006 |
=ОКРУГЛ(C3-СУММ(E3:E13);0) |
=ОКРУГЛ(C14*B19/B20;0) |
=(C3-СУММ(E3:E13)) |
=ОКРУГЛ(E14+D14;0) |
|
ИТОГО |
=СУММ(E3:E14) |
=СУММ(F3:F14) |
Рис2. Гистограмма Платежей по кредиту клиента банка «Акцепт»
Инструкция пользователя
Назначение программного обеспечения - решение экономических задач средствами Microsoft Office 2003.
Условия выполнения программного обеспечения - штатное функционирование технических средств компьютера, операционной системы Windows XP и Microsoft Office 2003.
Выполнение программ. Последовательное включение компьютера, инициализация Windows XP и Microsoft Office 2003; при необходимости введения требуемых паролей. При работе Microsoft Office 2003 необходимо периодически сохранять и архивировать информацию.
Сообщения оператору - при формировании некорректных операций формируются сообщения оператору средствами Microsoft Office, указывающие на необходимость исправления неправильных действий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполненной курсовой работы приведен реферат на тему «Направление развития операционных систем» и выполнена практическая работа, в которой вычислены показатели расчета платежа по кредиту клиента банка «Акцепт».
Для решения практической части курсовой работы использован пакет Microsoft Office 2003, функционирующий в операционной системе Microsoft Windows XP.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Экономическая информатика: учеб./под ред. В.П. Косарева и Л.В. Еремина- М.: Финансы и статистика 2001.
2. Работа на компьютере. Коржинский С. - СПб.: ПИТЕР. 2005.
3. Информационные системы в эконмике: учеб. пособие /А.Н.Романов, Б.Е. Одинцов-М.: Вузовский учебник , 2006.
4. Экономическая информатика: учеб. пособие /В.В. Евсюков-Тула: изд. «Гриф и К»,2003.
5. Методические указания и темы курсовых работ. - М. :Вузовский учебник, 2006.
Подобные документы
Операционные системы пакетной обработки, разделения времени, реального времени. Особенности алгоритмов управления ресурсами. Поддержка многопользовательского режима. Вытесняющая и невытесняющая многозадачность. Операционные системы и глобальные сети.
реферат [55,0 K], добавлен 11.12.2011Особенности современного этапа развития операционных систем. Назначение операционных систем, их основные типы. Операционные системы мини-компьютеров. Принцип работы матричного принтера, проектирование и воспроизведение произвольных символов для них.
курсовая работа [258,2 K], добавлен 23.06.2011Сетевые операционные системы. Классификация ОС. Особенности алгоритмов управления ресурсами. Поддержка многозадачности. Процессы и нити в распределенных системах. Современные концепции и технологии проектирования ОС.
реферат [233,9 K], добавлен 12.06.2007Характеристики, основы применения, архитектура жестких и операционных систем реального времени. Последовательное программирование задач реального времени. Структура и языки параллельного программирования, мультипрограммирования и многозадачности.
курсовая работа [195,9 K], добавлен 17.12.2015История появления первых операционных систем, мультипрограммные операционные системы для мэйнфреймов. Первые локальные и глобальные сети. Развитие операционных систем в 80-е годы. Построение двумерных графиков в MathCAD, решение систем уравнений.
контрольная работа [559,1 K], добавлен 11.06.2014Характеристика сущности, назначения, функций операционных систем. Отличительные черты их эволюции. Особенности алгоритмов управления ресурсами. Современные концепции и технологии проектирования операционных систем, требования, предъявляемые к ОС XXI века.
курсовая работа [36,4 K], добавлен 08.01.2011Классификация систем реального времени. Ядра и операционные системы реального времени. Задачи, процессы, потоки. Преимущества и недостатки потоков. Свойства, планирование, синхронизация задач. Связанные задачи. Синхронизация с внешними событиями.
реферат [391,5 K], добавлен 28.12.2007История разработок и совершенствования операционных систем компании Microsoft, их характеристика и отличительные признаки от систем других марок, преимущества и недостатки. Современное состояние и возможности операционных систем Microsoft и перспективы.
реферат [22,6 K], добавлен 22.11.2009Понятие операционной системы. История ее создания и развития. Разновидности современных операционных систем. Основные функции ОС общего и специального назначения. Вычислительные и операционные системы, их функции. Генерация операционной системы.
курсовая работа [46,8 K], добавлен 18.06.2009Определение назначения, характеристика типов операционных систем и анализ многозадачности в системах пакетной обработки. Ознакомление с приемами управления работой печатающих устройств в MS-DOS и формирование новых команд и символов матричного принтера.
курсовая работа [421,0 K], добавлен 22.06.2011