Operačný systém je dobre organizovaná zbierka programov, ktoré riadia hardvér počítača. Ide o typ systémového softvéru, ktorý je zodpovedný za bezproblémové fungovanie počítačového systému.

Dávkový operačný systém

V 70. rokoch bolo dávkové spracovanie veľmi populárne. V tejto technike boli podobné typy úloh dávkované a vykonávané v čase. Ľudia boli zvyknutí mať jeden počítač, ktorý sa nazýval mainframe.

V operačnom systéme Batch je prístup poskytnutý viac ako jednej osobe; odošlú svoje príslušné úlohy do systému na vykonanie.

Systém zaraďuje všetky úlohy do frontu na základe princípu „kto prv príde, ten skôr melie“ a potom úlohy vykoná jednu po druhej. Používatelia zhromažďujú svoj príslušný výstup po vykonaní všetkých úloh.

Účelom tohto operačného systému bolo hlavne preniesť riadenie z jednej úlohy do druhej hneď po dokončení úlohy. Obsahoval malú sadu programov nazývaných rezidentný monitor, ktoré sa vždy nachádzali v jednej časti hlavnej pamäte. Zvyšná časť sa používa na servisné práce.

trieda objektov v jazyku Java

Výhody dávkového OS

• Použitie rezidentného monitora zlepšuje efektivitu počítača, pretože eliminuje čas CPU medzi dvoma úlohami.

Nevýhody dávkového OS

1. Hladovka

Dávkové spracovanie trpí hladom.

Napríklad:

V dávke je prítomných päť úloh J1, J2, J3, J4 a J5. Ak je čas vykonania J1 veľmi dlhý, ďalšie štyri úlohy sa nikdy nevykonajú alebo budú musieť veľmi dlho čakať. Preto ostatné procesy hladujú.

2. Nie je interaktívny

linuxová architektúra

Dávkové spracovanie nie je vhodné pre úlohy, ktoré sú závislé od vstupu používateľa. Ak úloha vyžaduje zadanie dvoch čísel z konzoly, potom ich v scenári dávkového spracovania nikdy nedostane, pretože používateľ nie je prítomný v čase vykonávania.

Operačný systém s viacerými programami

Multiprogramovanie je rozšírením dávkového spracovania, pri ktorom je CPU stále zaneprázdnený. Každý proces potrebuje dva typy systémového času: čas CPU a čas IO.

V prostredí s viacerými programami, keď proces vykoná svoje I/O, CPU môže spustiť vykonávanie iných procesov. Preto multiprogramovanie zlepšuje efektívnosť systému.

načítanie javascriptu

Výhody multiprogramovacieho OS

• V celom systéme sa zvýšil, pretože CPU mal vždy jeden program na vykonanie.
• Čas odozvy možno tiež skrátiť.

Nevýhody multiprogramovacieho OS

• Multiprogramovacie systémy poskytujú prostredie, v ktorom sa efektívne využívajú rôzne systémové zdroje, ale nezabezpečujú žiadnu interakciu používateľa s počítačovým systémom.

Operačný systém s viacnásobným spracovaním

V multiprocesingu sa dosahuje paralelné výpočty. V systéme je prítomných viac ako jeden procesor, ktorý môže vykonávať viac ako jeden proces súčasne. Tým sa zvýši priepustnosť systému.

V multiprocesingu sa dosahuje paralelné výpočty. Viac ako jeden procesor prítomný v systéme môže vykonávať viac ako jeden proces súčasne, čo zvýši priepustnosť systému.

Výhody operačného systému Multiprocessing:

Zvýšená spoľahlivosť:Vďaka systému multiprocessingu môžu byť úlohy spracovania rozdelené medzi niekoľko procesorov. To zvyšuje spoľahlivosť, pretože ak jeden procesor zlyhá, úloha môže byť zverená inému procesoru na dokončenie.Zvýšené v celom rozsahu:S pribúdajúcimi procesormi sa dá urobiť viac práce za menej.

Nevýhody operačného systému Multiprocessing

parseint java

• Multiprocessingový operačný systém je komplexnejší a sofistikovanejší, keďže sa stará o viacero CPU súčasne.

Multitaskingový operačný systém

Operačný systém multitasking je logickým rozšírením systému multiprogramovania, ktorý umožňuje viacnásobné programy súčasne. Umožňuje používateľovi vykonávať viac ako jednu počítačovú úlohu súčasne.

Výhody multitaskingového operačného systému

• Tento operačný systém je vhodnejší na podporu viacerých používateľov súčasne.
• Multitaskingové operačné systémy majú dobre definovanú správu pamäte.

Nevýhody multitaskingového operačného systému

• Viaceré procesory sú súčasne vyťaženejšie na dokončenie akejkoľvek úlohy v prostredí multitaskingu, takže CPU generuje viac tepla.

Sieťový operačný systém

Operačný systém, ktorý zahŕňa softvér a súvisiace protokoly na pohodlnú a cenovo výhodnú komunikáciu s inými počítačmi cez sieť, sa nazýva sieťový operačný systém.

Výhody sieťového operačného systému

• V tomto type operačného systému sa sieťová prevádzka znižuje v dôsledku rozdelenia medzi klientov a server.
• Tento typ systému je menej nákladný na nastavenie a údržbu.

Nevýhody sieťového operačného systému

• V tomto type operačného systému má zlyhanie ktoréhokoľvek uzla v systéme vplyv na celý systém.
• Bezpečnosť a výkon sú dôležité otázky. Na správu siete sú teda potrební vyškolení správcovia siete.

Operačný systém v reálnom čase

V systémoch reálneho času má každá úloha určitý termín, do ktorého má byť úloha dokončená, inak dôjde k obrovskej strate, alebo aj keď sa výsledok vytvorí, bude úplne zbytočný.

Aplikácia systému v reálnom čase existuje v prípade vojenských aplikácií, ak chcete zhodiť raketu, potom sa predpokladá, že raketa bude zhodená s určitou presnosťou.

Výhody operačného systému v reálnom čase:

• Jednoduché rozloženie, vývoj a spúšťanie aplikácií v reálnom čase pod operačným systémom v reálnom čase.
• V operačnom systéme v reálnom čase maximálne využitie zariadení a systémov.

Nevýhody operačného systému v reálnom čase:

• Vývoj operačných systémov v reálnom čase je veľmi nákladný.
• Operačné systémy v reálnom čase sú veľmi zložité a môžu spotrebovať kritické cykly CPU.

Operačný systém na zdieľanie času

V operačnom systéme zdieľania času sú počítačové zdroje prideľované v závislosti od času niekoľkým programom súčasne. Pomáha tak poskytnúť veľkému počtu používateľov priamy prístup k hlavnému počítaču. Je to logické rozšírenie multiprogramovania. Pri zdieľaní času sa CPU prepína medzi viacerými programami zadanými rôznymi používateľmi na plánovanom základe.

Operačný systém zdieľania času umožňuje súčasné obsluhovanie mnohých používateľov, takže sú potrebné sofistikované schémy plánovania CPU a správa vstupu/výstupu.

Vytvorenie operačných systémov na zdieľanie času je veľmi náročné a nákladné.

Výhody operačného systému na zdieľanie času

• Operačný systém zdieľania času poskytuje efektívne využitie a zdieľanie zdrojov.
• Tento systém znižuje nečinnosť procesora a čas odozvy.

Nevýhody operačného systému zdieľania času

• Rýchlosť prenosu dát je v porovnaní s inými metódami veľmi vysoká.
• Bezpečnosť a integrita používateľských programov uložených v pamäti a údajoch sa musí udržiavať, pretože do systému pristupuje súčasne veľa používateľov.

Distribuovaný operačný systém

Distribuovaný operačný systém nie je nainštalovaný na jednom počítači, je rozdelený na časti a tieto časti sú načítané na rôznych počítačoch. Na každom stroji je nainštalovaná časť distribuovaného operačného systému, aby bola možná ich komunikácia. Distribuované operačné systémy sú oveľa zložitejšie, rozsiahlejšie a sofistikovanejšie ako sieťové operačné systémy, pretože sa musia starať aj o rôzne sieťové protokoly.

java multithreading

Výhody distribuovaného operačného systému

• Distribuovaný operačný systém poskytuje zdieľanie zdrojov.
• Tento typ systému je odolný voči chybám.

Nevýhody distribuovaného operačného systému

• Náklady na výpočet môžu dominovať réžii protokolu.