Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Какие требования предъявляются к операционным системам, оцените известные операционные системы?



2015-11-11 1659 Обсуждений (0)
Какие требования предъявляются к операционным системам, оцените известные операционные системы? 0.00 из 5.00 0 оценок




Операционная система – совокупность программных средств, обеспечивающих управление аппаратной частью компьютера и прикладными программами, а также взаимодействие с пользователем.

Операционная система создает среду для выполнения прикладных программ и во многом определяет, какими полезными для пользователя свойствами эти программы будут обладать, поэтому к операционным системам предъявляется ряд требований. Главными из них являются способность эффективно управлять ресурсами; обеспечивать удобный интерфейс для пользователя и прикладных программ; осуществлять мультипрограммную обработку; поддерживать виртуальную память, свопинг[1], многооконный интерфейс и др. К современным операционным системам предъявляются не менее важные рыночные требования: расширяемость, переносимость, надежность и отказоустойчивость, совместимость, производительность, безопас­ность (рис. 1.5).

  ,

1. Расширяемость. Код операционной системы должен быть написан таким образом, чтобы при необходимости можно было легко внести дополнения и изменения, не нарушая целостности системы. В то время как аппаратная часть компьютера устаревает за несколько лет, полезная жизнь операционной системы может измеряться десятилетиями, например ОС UNIX. Операционные системы эволюционно модифицируются со временем, и эти трансформации более значимы, чем изменения аппаратных средств. Трансформации операционной системы представляют собой приобретение новых свойств, например, поддержки новых устройств, возможности связи с сетями нового типа, поддержки новых технологий. Причем сохранение целостности кода, какие бы изменения не вносились в операционную систему, является главной целью разработки.

Расширяемость может достигаться за счет модульной структуры операционной системы, при которой программы строятся из набора
отдельных модулей, взаимодействующих через функциональный интерфейс. Новые компоненты добавляются в операционную систему модульным путем и выполняют свою работу, используя интерфейсы, поддерживаемые существующими компонентами. Использование объектов для представления системных ресурсов также улучшает расширяемость системы. Объекты – это абстрактные типы данных, над которыми можно производить только те действия, которые предусмотрены специальным набором объектных функций. Объекты позволяют единообразно управлять системными ресурсами. Добавление новых объектов не разрушает существующие объекты и не требует изменений существующего кода.

2. Переносимость. Код операционной системы должен легко переноситься с процессора одного типа на процессор другого типа и с аппаратной платформы (которая включает наряду с типом процессора и способ организации всей аппаратуры компьютера) одного типа на аппаратную платформу другого типа. Требование переносимости кода тесно связано с расширяемостью. Расширяемость позволяет улучшать операционную систему, в то время как переносимость дает возможность перемещать всю систему на машину, базирующуюся на другом процессоре или аппаратной платформе, делая при этом по возможности небольшие изменения в коде. Операционные системы описываются либо как переносимые, либо как непереносимые. При написании переносимой операционной системы нужно следовать следующим правилам:

– большая часть кода должна быть написана на языке, который имеется на всех машинах, обычно на языке высокого уровня, предпочтительно стандартизованном, например, на языке С (программа, написанная на ассемблере, не является переносимой, если только ее не придется переносить на машину, обладающую командной совместимостью с той, для которой написана операционная система);

– необходимо учитывать физическое окружение, в которое программа должна быть перенесена, так как различная аппаратура требует различных решений при создании операционной системы (например, операционная система, построенная на 32-битовых адресах, не может быть перенесена на машину с 16-битовыми адресами);

– следует минимизировать или по возможности исключить части кода, которые непосредственно взаимодействуют с аппаратными средствами, так как зависимость от аппаратуры может иметь много форм (некоторые очевидные формы зависимости включают прямое манипулирование регистрами и другими аппаратными средствами);

– если аппаратно зависимый код не может быть полностью исключен, то он должен быть изолирован в нескольких хорошо локализуемых модулях.

3. Надежность и отказоустойчивость. Система должна быть защищена от внутренних и внешних ошибок, сбоев и отказов. Действия операционной системы должны быть предсказуемыми, и приложения не должны приводить к ее сбоям.

4. Совместимость. Операционная система должна иметь средства для выполнения прикладных программ, написанных для других операционных систем, или для более ранних версий данной операционной системы, причем пользовательский интерфейс должен быть совместим с существующими системами и стандартами. Совместимость операционных систем рассматривается на двух уровнях:

двоичной совместимости, которая достигается совместимостью на уровне команд процессора, системных вызовов и на уровне библиотечных вызовов, если они являются динамически связываемыми;

совместимости исходных текстов приложений, что требует наличия соответствующего компилятора(Компиля́тор — программа или техническое средство, выполняющее компиляцию.Компиляция — трансляция программы, составленной на исходном языке высокого уровня, в эквивалентную программу на низкоуровневом языке.) в составе программного обеспечения, а также совместимости на уровне библиотек и системных вызовов, при этом необходима перекомпиляция имеющихся исходных текстов в новый выполняемый модуль.

Совместимость на уровне исходных текстов важна для разработчиков приложений, для конечных пользователей практическое значение имеет только двоичная совместимость, благодаря которой один и тот же коммерческий продукт можно использовать в различных операционных средах и на различных машинах. Совместимость зависит от многих факторов, самый важный фактор – архитектура процессора. Если процессор, на который переносится операционная система, использует аналогичный набор команд (возможно с некоторыми добавлениями) и тот же диапазон адресов, тогда двоичная совместимость может быть достигнута достаточно просто. Совместимость между процессорами, основанными на разных архитектурах, требует написания специальных подпрограмм и использования прикладных сред.

5. Безопасность. Операционная система должна обладать средствами защиты ресурсов одних пользователей от других. Правительство США определило требования компьютерной безопасности для приложений, используемых правительством, которые стали желаемыми свойствами для любой многопользовательской системы. Правила безопасности определяют такие свойства, как защита ресурсов одного пользователя от других и установление квот по ресурсам для предотвращения захвата одним пользователем всех системных ресурсов, например, памяти. Обеспечение защиты информации от несанкционированного доступа является обязательной функцией сетевых операционных систем. В большинстве популярных систем гарантируется степень безопасности данных, соответствующая уровню С2 в системе стандартов США.

Основы стандартов в области безопасности были заложены правилами «Критерии оценки надежных компьютерных систем». Этот документ, изданный в США в . национальным центром компьютерной безопасности (NCSCNational Computer Security Center), часто называют Оранжевой книгой. "Оранжевая книга" поясняет понятие безопасной системы, которая "управляет, с помощью соответствующих средств, доступом к информации, В соответствии с требованиями Оранжевой книги безопасной считается такая система, которая «посредством специальных механизмов защиты контролирует доступ к информации таким образом, что только имеющие соответствующие полномочия лица или процессы, выполняющиеся от их имени, могут получить доступ на чтение, запись, создание или удаление информации».

Иерархия уровней безопасности, приведенная в Оранжевой книге, помечает низший уровень D, высший – А. В класс D попадают системы, оценка которых выявила их несоответствие требованиям всех других классов. Основными свойствами уровня С являются: наличие подсистемы учета событий, связанных с безопасностью, и избирательный контроль доступа. Уровень С включает два подуровня: С1 – обеспечивает защиту данных от ошибок пользователей; С2 – обеспечивает идентификацию пользователей путем ввода уникального имени и пароля перед доступом к системе.

Избирательный контроль доступа позволяет владельцу ресурса определить, кто имеет доступ к ресурсу и что он может с ним делать, путем предоставляемых прав доступа пользователю или группе пользователей.

Системы уровня В основаны на помеченных данных и распределении пользователей по категориям, т. е. реализуют мандатный контроль доступа. Каждому пользователю присваивается рейтинг защиты, и он может получать доступ к данным только в соответствии с этим рейтингом. Этот уровень в отличие от уровня С защищает систему от ошибочного поведения пользователя. Уровень А является самым высоким уровнем безопасности, он требует в дополнение ко всем требованиям уровня В выполнения формального, математически обоснованного доказательства соответствия системы требованиям безопасности. Уровень безопасности А занимает своими управляющими механизмами до 90 % процессорного времени.

Производительность. Система должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько это позволяет аппаратная платформа.

 



2015-11-11 1659 Обсуждений (0)
Какие требования предъявляются к операционным системам, оцените известные операционные системы? 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Какие требования предъявляются к операционным системам, оцените известные операционные системы?

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...
Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1659)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.008 сек.)