Обзор операционных систем мобильных компьютерных устройств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

На тему: «Обзор операционных систем мобильных компьютерных устройств»

Введение

В наше время информационные технологии все прочнее входят в повседневную жизнь, и компьютер стал уже привычной её частью. Для большинства людей, имевших опыт общения с компьютером, слова «иконка», «окно», «рабочий стол», «меню Пуск» стали привычными и понятным, а логотип четырехцветного развевающегося флажка не вызывает удивления. Я хочу сказать, что многие пользователи персональных компьютеров настолько привыкли к Windows, что порой даже не знают о существовании других, альтернативных, операционных систем и уж тем более не задают себе вопрос: «А что такое операционная система и как она работает?» А ведь знание всего этого будет не только полезно в современном обществе, но и может помочь в выборе наиболее удобной и продуктивной «оболочки» для вашего компьютера.

В привычных нам мобильных компьютерных устройствах также имеется операционная система, которая помогает нам более удобнее и оперативнее управлять нашим мобильным устройством.

Вопросы, связанные с карманными компьютерами, смартфонами и коммуникаторами, сегодня становятся актуальными, особенно в связи с активным развитием этого сегмента рынка и стремительным ростом популярности разнообразных сверхпортативных устройств. До сих пор мы их не затрагивали, поэтому в обзоре сочли возможным привести не только техническую информацию, но и сделать ряд отступлений, которые, с нашей точки зрения, необходимы, чтобы не только констатировать особенности сложившейся на данный момент в этом секторе ситуации, но и лучше понять тенденции его развития.

КПК это обычный компьютер только с ограниченными ресурсами - питание, память, процессор, экран, средства вводы / вывода информации. Но основные требования для таких устройств это долгосрочность работы без перезарядки батарей, размеры, вес, удобность, надежность и быстрая обратная реакция на действия пользователя. Также подразумевается что для нормальной работы с этим устройством необходимо иметь обычный настольный компьютер (с операционной системой Windows, MacOS, Unix)

Теоретическая значимость данной работы заключается в том, что знание видов операционных систем мобильных компьютерных устройств можно будет определять направление их развития и совершенствования, а также разработки принципиально новых операционных систем мобильных компьютерных устройств.

Практическая значимость работы обусловлена тем, что знание операционных систем мобильных компьютерных устройств поможет сделать выбор наиболее подходящей вам и наиболее эффективная для целей предназначенных мобильному компьютерному устройству.

Цель данной работы - оценка характеристик и возможностей операционных систем мобильных компьютерных устройств.

Данная работа состоит из введения, двух основных вопросов, заключения и списка использованных источников.

1. Понятие операционной системы

Операционная система, ОС, ось (англ. operating system) - базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и приложений.

При включении компьютера операционная система загружается в память раньше остальных программ и затем служит основой для их работы.

Существует два понятия: «закрытая» и «открытая» операционные системы. Эти понятия условны и вводятся для большей наглядности и понимания. Далее приведем таблицу где приводятся основные характеристики «закрытой» и «открытой» операционной системы.

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.

ОС как расширенная машина

Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т.п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надо анализировать.

Даже если не входить в курс реальных проблем программирования ввода-вывода, ясно, что среди программистов нашлось бы не много желающих непосредственно заниматься программированием этих операций. При работе с диском программисту-пользователю достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов, каждый из которых имеет имя.

Работа с файлом заключается в его открытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла. Вопросы подобные таким, как следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизма перемещения считывающих головок, не должны волновать пользователя. Программа, которая скрывает от программиста все реалии аппаратуры и предоставляет возможность простого, удобного просмотра указанных файлов, чтения или записи - это, конечно, операционная система. Алексеев А.П. Информатика 2002 г. - Издательство Солон, 2002.

Точно также, как ОС ограждает программистов от аппаратуры дискового накопителя и предоставляет ему простой файловый интерфейс, операционная система берет на себя все малоприятные дела, связанные с обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а также другие низкоуровневые проблемы. В каждом случае та абстрактная, воображаемая машина, с которой, благодаря операционной системе, теперь может иметь дело пользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащая в основе этой абстрактной машины.

С этой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторой расширенной или виртуальной машины, которую легче программировать и с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальную машину.

ОС как система управления ресурсами

Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, управляющем всеми частями сложной системы. Современные вычислительные системы состоят из процессоров, памяти, таймеров, дисков, накопителей на магнитных лентах, сетевых коммуникационной аппаратуры, принтеров и других устройств. В соответствии со вторым подходом функцией ОС является распределение процессоров, памяти, устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности может быть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управление ресурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач:

планирование ресурса-то есть определение, кому, когда, а для делимых ресурсов и в каком количестве, необходимо выделить данный ресурс;

отслеживание состояния ресурса-то есть поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых ресурсов - какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. - СПб.: Питер, 2002.

Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включая характеристики производительности, область применения и даже пользовательский интерфейс. Так, например, алгоритм управления процессором в значительной степени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системой пакетной обработки или системой реального времени.

В заключение следует отметить, что операционная система - это набор программ, обеспечивающий организацию вычислительного процесса на ЭВМ. Говоря простым языком, это программа, предназначенная для того, чтобы скрыть от пользователя все сложности «общения» с компьютером.

2. Некоторые операционные системы мобильных компьютерных

В данном вопросе будут рассмотрены две операционные системы мобильных компьютерных: Palm OS и UNIX.

Palm OS

Всем Разработчикам Приложений и дополнительного оборудования для КПК Palm OS необходимо знать 4 главных принципа по которым создавалась OS и которыми руководствовались разработчики OS Palm и КПК PalmPilot:

Simplicity - простота в использовании и быстрая обратная реакция КПК на действия пользователя,

Expandability - дополнительные возможности по усмотрению пользователя, такие как дополнительные модули и приложения.

mobility - большое количество способов связи с др. устройствами и выход в интернет, возможность беспроводной связи, длительность автономной работы.

Wearability - вы берете КПК с собой всюду, и ни Приложения ни Дополнительные модули не должны этому мешать. Партыка Т.Л., Попов И.И. Операционные системы, среды и оболочки: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2003.

Особенности PalmOS:

§ PalmOS однозадачная ОС.

§ Поддерживает графический интерфейс (диалоги, кнопки, списки, шрифты)

§ Приложения PalmOS одно-потоковые, событийно ориентированные.

§ В PalmOS есть своя Файловая система, файлы принадлежащие ОС защищены от записи на уровне ядра.

§ PalmOS не загружается и не «завершает» свою работу, но у палм есть Reset это специальная процедура отдалено напоминающая загрузку.

§ Имеет документированное API для приложений (группы функций - managers)

§ Автоматически управляет питанием.

§ Защищает только свой код от вмешательства приложений, но приложения от приложений она не защищает.

§ Палм является ОС с микро ядром (Micro Kernel OS), основное качество такого типа ОС это гарантировано малое время реакции на любое внешние событие. (микро ядро AMX разработано фирмой Kadak)

Память одна из важнейших частей PalmOS которая во многом определяет архитектуру ОС и ее особенности. А именно тот факт что памяти мало и что другого типа памяти в системе нет.

Физически память расположена на картах памяти - Card0, Card1,… Каждая карта памяти может иметь RAM и ROM сегменты. Все пространство RAM сегмента разделено на Dynamic RAM и Storage RAM. Storage RAM это эквивалент диска (HDD), там находятся только файлы. Dynamic RAM это эквивалент обычной памяти. В Dynamic RAM находятся все динамические объекты программы и ОС, стек, или просто блоки памяти которыми управляет программа (кроме самих программ). Керниган Б.В., Пайк Р. «UNIX - универсальная среда программирования» - М.: Финансы и статистика, 1992.

В PalmOS файл называется database, как и в любой ОС у него есть имя, размер, др. атрибуты, Database в свою очередь разбит на records (записи). У записи есть порядковый номер, размер, др. атрибуты. В записях уже непосредственно хранятся данные.

PalmOS однозадачная ОС т.е. активным бывает только одно приложение, когда пользователь переключатся на др. приложение то предыдущее завершает свою работу.

Всегда работает UIAS (User Interface Application Shell) это такой процесс (часть ядра) который сразу при старте запускает какое ни будь приложение, ждет его завершения и запускает другой, обычно первым он запускает Launcher.

UNIX

UNIX имеет долгую и интересную историю. Начавшись как несерьезный и почти «игрушечный» проект молодых исследователей, UNIX стал многомиллионной индустрией, включив в свою орбиту университеты, многонациональные корпорации, правительства и международные организации стандартизации.

UNIX зародился в лаборатории Bell Labs фирмы AT&T более 20 лет назад. В то время Bell Labs занималась разработкой многопользовательской системы разделения времени MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service) совместно с MIT и General Electric, но эта система потерпела неудачу, отчасти из-за слишком амбициозных целей, не соответствовавших уровню компьютеров того времени, а отчасти и из-за того, что она разрабатывалась на языке PL/1, а компилятор PL/1 задерживался и вообще плохо работал после своего запоздалого появления.

Независимо от версии, общими для UNIX чертами являются:

многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа,

реализация мультипрограммной обработки в режиме разделения времени, основанная на использовании алгоритмов вытесняющей многозадачности (preemptive multitasking),

использование механизмов виртуальной памяти и свопинга для повышения уровня мультипрограммирования,

унификация операций ввода-вывода на основе расширенного использования понятия «файл»,

иерархическая файловая система, образующая единое дерево каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для размещения файлов,

переносимость системы за счет написания ее основной части на языке C, разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе и через сеть,

кэширование диска для уменьшения среднего времени доступа к файлам.

Одним из основных преимуществ семейства операционных систем типа UNIX и возникшего на их основе подхода к стандартизации интерфейсов операционных систем (важная часть общего подхода открытых систем) является то, что они обеспечивают единую операционную среду на мобильных устройствах с разной архитектурой.

Таким образом, по моему мнению наиболее оперативной и удобной в использовании операционная система для мобильных компьютерных устройств является UNIX, ранее указанные положительные и отрицательные стороны обеих операционных систем Palm OS и UNIX доказывают это.

Заключение

операционный компьютер система приложение

Операционная система - это набор программ, обеспечивающий организацию вычислительного процесса на ЭВМ. Говоря простым языком, это программа, предназначенная для того, чтобы скрыть от пользователя все сложности «общения» с компьютером.

Наиболее оперативной и удобной в использовании операционная система для мобильных компьютерных устройств является UNIX, ранее указанные положительные и отрицательные стороны обеих операционных систем Palm OS и UNIX доказывают это.

Операционная система UNIX, являющаяся первой в истории мобильной ОС, обеспечивающей надежную среду разработки и использования мобильных прикладных систем, одновременно представляет собой практическую основу для построения открытых программно-аппаратных систем и комплексов. Именно широкое внедрение в практику ОС UNIX позволило перейти от лозунга Открытых Систем к практической разработке этой концепции. Большой вклад в развитие направления Открытых Систем внесла деятельность по стандартизации интерфейсов ОС UNIX.

Список использованных источников

1. Алексеев А.П. Информатика 2002 г. - Издательство Солон, 2002.

2. История и общая характеристика семейства операционных систем UNIX // http://www.osys.ru/

3. Керниган Б.В., Пайк Р. «UNIX - универсальная среда программирования» - М.: Финансы и статистика, 1992.

4. Кузнецов С.Д. «UNIX мёртв, а я жив» - // http://www.citforum.ru/database/articles/art_7.shtml

5. Кузнецов С.Д. Операционная система UNIX // http://www.citforum.ru/database/articles/23567.shtml

6. Назначение и функции операционной системы // http://sapr.mgsu.ru/biblio/ibm/contents/nazn.htm#UNIX

7. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. - СПб.: Питер, 2002.

8. Партыка Т.Л., Попов И.И. Операционные системы, среды и оболочки: Учебное пособие. - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2003.

9. Таненбаум Э. Современные операционные системы. 2-е изд. - СПб.:Питер, 2002 - 1040 с.

10. Эбен М., Таймэн Б. «FreeBSD. Энциклопедия пользователя» - К: ООО «ТИД «ДС», 2002.

11. Эволюция КПК - от рассвета до заката - журнал Мир ПК, 10.01.2007 г.

Размещено на Allbest.ru