Фото осы можно увидеть в любом учебнике биологии, на сайтах в интернете, информационных изданиях. Оса обыкновенная встречается повсеместно, характеризуется ярким полосатым желто-черным окрасом, небольшими усиками, длинными прозрачными крыльями. Дикие осы часто поселяются на дачном, земельном участке человека. Строят гнезда в земле, на деревьях, под крышей, на чердаках, балконе. Однако в мире имеется огромное разнообразие ос, отличающихся окрасом, строением тела, силой яда, поведением.

Анатомия осы

Перепончатокрылые – самая многочисленная, эволюционно-развитая группа насекомых. Включает 155 тыс. видов.

Характерной особенностью насекомых этого вида является наличие тонкого стебелька между брюшком, грудиной. В народе даже появилось понятие «осиная талия». Тело стандартно разделено на 3 части – голова, грудь, брюшко. У разных видов окрас отличается, но практически всегда присутствуют черные, желтые, оранжевые цвета.

Еще одной отличительной чертой являются особенные крылья. Тонкие, прозрачные, с хорошо заметными жилками. Задние всегда меньше передних. Переливаются разными цветами либо бесцветные. Чаще встречается красивый фиолетовый отлив. Лапы у осы состоят из 5 члеников. Выполняют ходильные, хватательные, роющие функции.

На голове усы разной формы, длины. Выполняют функцию ориентира, улавливают звуки, запахи. Хорошо заметные глаза. Мощные челюсти не содержат зубов, но настолько твердые, что могут прокусить хитиновый покров насекомого.

Оса обыкновенная

Насекомое оса обладает жалом, которое спрятано в нижней части брюшка, представляет собой видоизмененный яйцеклад. Способностью жалить обладают только самки. Жало в виде иглы соединено с железой, где синтезируется яд разной токсичности. Его используют насекомые при обороне, защите гнезда, детенышей, для обездвиживания жертвы.

Разнополые особи отличаются размером тела, строением органов. Самая большая оса в мире относится к женскому роду, достигает в размерах 55 мм. Относится к виду сколий, обитает в странах с теплым, тропическим климатом, некоторые разновидности встречаются на территории России, стран бывшего СНГ.

Как выглядит оса, можно увидеть на фото, представленном ниже. Личинки существенно отличаются внешне от имаго. Это червеобразные гусеницы грязно-белого цвета. Питаются белковой пищей, являются хищниками.

Разновидности ос

Основная классификация подразделяет этих насекомых на 2 большие группы.

Общественные осы

Называться могут по-разному, в то числе бумажными. Образуют многочисленные семьи с количеством особей до 1 млн. Строят гнезда разного размера. Стандартный улей имеет величину яблока, наибольший – 60 см в диаметре. Изображение фотографии можно увидеть ниже.

Существует четкое разделение на касты. Особи общаются между собой звуками, сигналами. Во главе семейства стоит самка-матка, которая занимается воспроизведением потомства. Некоторые виды ос предусматривают несколько плодовитых самок в одном улье, но они не претендуют на роль королевы, просто помогают увеличивать количество членов осиного общества. Оса крупным планом далее.

Общественные осы

Одиночные

Отличаются примитивным поведением, каждая особь живет обособленно. Гнезд, как таковых нет, отсутствует рой. Большинство из них является хищниками. Яйца откладывают на брюшко личинок больших жуков, пауков и др. Личинка развивается самостоятельно, поедая жертву изнутри. В завершение этапа окукливается, остается в таком виде зимовать. Весной появляются имаго. Яд некоторых одиночных ос чрезвычайно ядовит, укус сравнивают с прокалыванием кожи раскаленным гвоздем. Фото с названиями можно увидеть далее.

Общественных ос часто называют бумажными, древесными, поскольку их гнезда похожи на кокон, сотканный из туалетной бумаги, а гнезда строят на дереве, под крышей деревянных построек, чердаке, дуплах, старых пнях. Одиночные осы включают песочных, роющих, дорожных. Среди них имеются вполне безобидные, полезные создания, паразиты, убийцы.

Осы в России распространены повсеместно. Среди них встречаются полистины, веспины, сколии, дорожные, тифии, песочные.

Одиночная оса

Продолжительность жизни

Продолжительность жизни у разных видов, полов отличается. Оса мужского рода выполняет функции самца-оплодотворителя. Вскоре после спаривания погибает. В среднем самец осы живет 14 дней.

Плодовитых самок называют маткой, королевой. Общественные матки закладывают основу будущего гнезда, выбирают подходящее место, занимаются исключительно воспроизведением потомства. Живет матка обычных ос год. Погибает с наступлением стойких холодов. Молодые оплодотворенные самки зимуют в древесине, активизируют свою деятельность весной. Представители других видов в странах с теплым климатом могут жить несколько лет.

Большую часть улья общественных ос составляют самки, не готовые к спариванию – рабочие особи. Они выполняют разные функции по строительству гнезда, поиску пищи, выкармливания личинок, защиты улья и др. Живет рабочая особь от 1 до 2 месяцев.

Жизненный цикл – размножение

Осы откладывают яйца в улье либо специальной норе под землей, куда предварительно затягивают парализованную жертву.

Жизненный цикл общественных ос

Яйца откладывает матка в отдельные соты. Изначально заботится о потомстве сама, добывает пищу. После появления первого поколения рабочих особей сбрасывает все обязанности по строительству гнезда, уходу за личинками на них.

Личинка осы появляется через несколько дней. Выглядит как червь. Отличается хорошим аппетитом, быстро растет. Питается белковой пищей, насекомые таскают им жуков, пауков, мух, личинок, кусочки мяса. В течение 14 дней молодая особь проходит несколько линек, увеличивается в размерах, в окончание окукливается. Прогрызает кокон, выходит наружу имаго. Весь жизненный цикл занимает до 20 дней. Максимальная активность семейства на нашей территории наблюдается летом.

Размножение ос

Жизненный цикл одиночных ос

Занимаются воспроизведением потомства не так интенсивно. Пик активности припадает на вторую половину лета. Самка зарывается в землю, отыскивает потенциальную жертву, парализует. Затягивает ее в специальную нору, откладывает яйцо, выбирается наружу, закапывает вход. На этом ее миссия заканчивается. Для каждой личинки самка отыскивает новую жертву, роет отдельную нору. В коконе личинка зимует, появляется на свет ранней весной. Жизнь осы на стадии имаго не превышает 5 месяцев.

Где живут насекомые

Виды общественных представителей строят гнезда, формируют улей. Обустраивают место жительства на территории, где имеется строительный материал, пища. Часто благоприятным место выступают заброшенные гнезда, норы грызунов, муравейники. А также обычная трава, густые кроны деревьев, заросли кустарников, камни, насыпи почвы. Могут поселиться на территории человеческих владений – сад, огород, хозяйственные постройки, крыша, чердак, балкон. Осы в улье проводят все лето, с наступлением холодов гнездо покидают. Выживают только молодые оплодотворенные самки, которые отыскивают убежище для зимовки под корой деревьев, щелях.

Одиночные представители живут в дикой природе, ночуют, зацепившись челюстями, лапками за траву. Забираются в цветок. Определить точное их место расположения невозможно, поскольку оно постоянно меняется.

Все про ос – интересные факты

Изучением жизни ос занимаются отдельные специалисты, продолжают удивлять простой люд интересными фактами.

  • Маленькие осы. Являются представителями общественных, обычных видов. Длина тела самки достигает в размерах 20 мм. Трутни, рабочие особи, самцы – около 18 мм.
  • Древесная оса. Включает множество разновидностей, имеет яркий черно-оранжевый окрас. Диапазон размеров колеблется от 10 до 60 мм. Самый опасный представитель этого рода – шершень, отличить которого можно по большим габаритам. Интересным представителем является оса синодика, о которой чрезвычайно мало информации.
  • Азиатский шершень. Самая опасная оса. В Китае, Японии ежегодно от укусов погибает 50 человек, согласно официальной статистике. Для аллергика один укус гигантского вредителя киллера может оказаться смертельным. Размер шершня достигает 5,6 см.
  • Большая пятнистая сколия. Этот вид является самым красивым представителем крупных ос. Размер тела самки 55 мм, самца – 32 мм. Откладывает личинок на тело личинок майских жуков, носорога. Ведет примитивный, одиночный образ жизни. Несмотря на внушительные размеры, безопасна для человека. Последствия укуса – онемение.
  • Немки. Внешне бескрылые пушистые самки напоминают муравья. Размер тела не превышает 30 мм. Самка имеет яркий окрас, самцы этого вида коричневых тонов. Не строят собственных гнезд, паразитируют в ульях пчел, других ос.

В мире чрезвычайно много представителей этого вида перепончатокрылых, каждый из них уникальный, имеет свои особенности.

Враги ос

Несмотря на серьезное ядовитое оружие в форме жала, осы часто подвергаются нападениям других насекомых, становятся жертвами птиц, млекопитающих.

  • Разоряют гнезда, оставшиеся без матки муравьи. Жертвой этих насекомых могут стать слабые, больные особи.
  • Веерник парадоксальный. Жук пробирается в улей, норку земляных ос, откладывает яйца. Развиваются личинки на теле детенышей ос.
  • Шершни. Самым грозным врагом осиного семейства являются сами осы убийцы, имеющие значительное преимущество в размерах, численности. Шершни полностью разоряют семью за одно нападение.
  • Охотой на ос занимаются птицы осоеды. Кормят птенцов взрослыми особями, личинками.

Поздней осенью активность осиного семейства снижается, они становятся медлительными, малоподвижными. Становятся жертвами насекомых, многих птиц. Ранней весной под пнями, корой отыскивают насекомых медведи.

Оса – описание, фото, видео, ареал, питание, враги, интересные факты

Ос видел каждый человек в своей жизни. Эти небольшие насекомые отличаются ярким окрасом и острым жалом. Многие считают ос агрессивными и опасными существами. Однако только одна разновидность ос на самом деле агрессивна. Прочие представители данных насекомых живут обособленно от людей, предпочитая с ними не сталкиваться. Такие осы поражают повадками и крайне редко становятся агрессивными.

Происхождение вида

У насекомых нет особого научного определения. К осам относятся все жалящие стебельчатобрюхие, относящиеся к отряду перепончатокрылых. Эти насекомые не причисляются ни к муравьям, ни к пчелам.

На данный момент отмечают большое разнообразие видов ос. К ним относятся: дорожные, блестянки, а также сколии, бумажные, шершни и так далее. Все разновидности условно поделены на:

  • Одиночных насекомых.
  • Общественных насекомых.

Описание

Одиночные осы живут обособленно. Самолично строят гнезда странных форм. Размножаться могут все взрослые насекомые. Гнезда строятся в укромных уголках: в пространствах между стен, под крышами, в почве. Лишь некоторые виды живут, не строя гнезд. Такие осы живут в естественно созданных древесных отверстиях.

Общественные разновидности живут крупными семьями. Гнездо строит матка, а размножаться может не каждое взрослое насекомое. В некоторых случаях в таких колониях проживают несколько тысяч особей, при этом плодиться может лишь матка. Бесплодные осы причисляются к рабочим, тогда как плодовитые называются матками.

Внешний вид

Осы крайне яркие насекомые, притягивающие взгляд. У них характерная расцветка – черные и желтые поперечные полоски. Взрослые насекомые вырастают до 10 см. Некоторые самки вырастают до 18 см. По телу животного располагаются небольшие волоски. Туловище оканчивается острым жалом. Жало короткое, гладкое, что позволяет ему с легкостью протыкать тело врага. Жертвы способны двигаться, поэтому осы жалят в любом положении.

У насекомых сложные глаза. Они достаточно крупные по сравнению с туловищем, различают объекты в радиусе 180 градусов. Три дополнительных глаза находятся на макушке. При этом их практически не видно невооруженным глазом. Около маленьких глаз размещены усы-антенны. Их цель меняется в зависимости от занятия насекомого и от определенных ситуаций. В основном осы ориентируются на эти усики во время полетов. Они служат ориентиром для определения направления ветра, размеров щелей и проч.

Особенности

Название насекомых является собирательным для многих видов. Внешние характеристики многих разновидностей ос значительно отличаются. Самыми распространенными являются:
Бумажные осы. Наиболее привычные людям. Живут возле человека, стандартного черно-желтого окраса. Блестянки. Осы средних размеров, вырастающие до 8 см. также стандартного окраса. Цветочные. Эти насекомые крайне мелкие. Не вырастают крупнее сантиметра. Окрас стандартный с преобладанием желтого. Немки. Насекомые со специфическим окрасом. Цвет их туловища ярко-оранжевый. Такие осы сразу бросаются в глаза. Мужские особи черно-оранжевой окраски с черными крыльями. Женские особи бескрылые, за что получили прозвище бархатных муравьев.

Ареал – где обитают осы?

Животных можно встретить по всей планете. Эти насекомые расселились по всем континентам. Они есть во всех странах СНГ, Европы, Африки, Азии и в Америке. Насекомых не встретить только на просторах огромной Сахары, в Арктике, а также Аравийском полуострове. Насекомые любят селиться в умеренном климате. Жаркие и морозные регионы не дают осам возможности существовать.

Большая часть насекомых встречается в северном полушарии планеты. Некоторая часть встречается в Бразилии. Насекомые выбирают жилье с учетом критериев: наличие растений, где можно спрятаться, люди и умеренный климат. Существование возле людей позволяет осам быстрее добывать пропитание. На деревьях можно жить, а из древесины строить гнезда. Некоторые разновидности отстраивают гнезда из глины или мелких камней. Внешне такие домики похожи на небольшие замки.

Сколько живет оса?

Самой долгоживущей особью всей семьи является матка. Именно она может плодиться. Матка осы живет примерно 10 месяцев. Остальные особи живут недолго – не более семи недель.

Чем отличается пчела от осы?

Осиное жало имеет слишком мелкие зазубрины, поэтому кажется совсем гладким. По этой причине осы не травмируют себя, когда жалят врагов. Также на конце жала нет узелка, как у пчел. Таким образом, осы не оставляют свое жало в теле противника, а могут наносить удары еще несколько раз.

Чем питается

Осы имеют разнообразный рацион, зависящий от нескольких факторов: разновидность насекомого, на какой стадии развития оно находится и где обитает. Люди думают, что осам без разницы, чем питаться, однако на деле это не так. Насекомые питаются мясом, рыбой, ягодами или сладостями. При этом данные продукты не составляют основной рацион насекомых.

Осы любят мягкую, но жидкую пищу. Они едят мякоть плодов, пьют сок растений, едят ягоды и пьют цветочный нектар. По возможности осы могут съесть человеческую пищу. Насекомые ищут пропитание благодаря развитому обонянию. Они могут с легкостью обнаружить слегка сгнившие или забродившие плоды. Также животные любят пиво или квас. Некоторую часть пищи осы относят личинкам или матке. Такая работа лежит на плечах рабочих особей.

Оса за охотой

Осы-хищники питаются иначе. Они редко пьют нектар, а большую часть времени ведут охоту на других насекомых. Могут даже убивать небольших паучков. Насекомыми они кормят личинок. Предварительно хищная оса выслеживает потенциальную жертву, после чего бросается на нее жалом, парализуя. Яд позволяет сохранять свежесть жертвы.

Особенности характера и образа жизни

Принадлежность животного сильно меняет его образ жизни. Одиночные осы живут однообразно, активно занимаясь обеспечением запасов для личинок. В их гнездах есть отдельные отсеки для добычи, где она хранится для питания потомства. В дальнейшем личинки развиваются самостоятельно.

Гнездо ос

Общественные осы ведут более насыщенную жизнь. По весне матка находит место, где и создает домик. В гнезде она же откладывает яйца, а потом заботится о появившихся личинках. С первым выводком матка избавляется от своих забот. Теперь за гнездом ухаживают рабочие осы. Они отстраивают гнездо дальше и добывают пропитание. Матка в свою очередь продолжает оставлять потомство.

Некоторые считают, что осы и пчелы спят в ночное время. Однако на деле все обстоит совершенно иначе. Насекомым хватает нескольких минут в сутки на отдых. По ночам они никогда не спят. В гнездах постоянно кипит работа. Осы постепенно пережевывают кору, а утром отстраивают получившимся материалом новые соты.

Большая часть представителей ос имеет дурной характер. Они никогда не нападут первыми, но ужалят при малейшем волнении. Запах яда осы чувствуют сородичи, поэтому жертве лучше всего удалиться подальше от гнезда, пока на нее не напала целая колония. Осы объединяются и совместно противостоят врагам.

Социальная структура

Зимой осы зимуют под корой деревьев, опавшими листьями, в своих гнездах. Гнезда располагаются в укромных уголках. Весной матки вылетают и ищут новое место, где построят гнезда. Гнезда нужны для того, чтобы оса могла плодиться и увеличивать численность колонии. В строительстве гнезд участвует древесная кора, мелкие камешки и прочие природные строительные материалы.

Первое потомство – это стерильные особи. Они в дальнейшем продолжают постройку гнезда и добывают пропитание матке, ухаживая за потомством. В конце лета матка производит новый выводок, который также способен плодиться. Как только самки были оплодотворены, они ищут место для зимовки. Мужские особи же быстро умирают.

Земляная оса

Большая часть хищных ос живет в земле. Лишь немногие в принципе не отстраивают гнезда, поселяясь в естественных отверстиях. Одиночные особи предпочитают откладывать яйца в раздельные ячейки, что не свойственно общественным. Между личинками и взрослыми насекомыми одиночных ос нет никакой связи. После закупорки личинки выживают самостоятельно. Примечательным фактом является то, что мужские личинки помещаются в меньшие по размерам ячейки. Из этого можно сделать вывод, что самцы меньше самок.

Одиночные особи строят более интересные гнезда, нежели общественные. К ним относятся:
Роющие осы, иначе называемые Sphecidae. Отстраивают гнезда в защищенных уголках. В основном это местечки со стороны домовых стен. Цветочные осы, иначе называемые Masarinae, строят свои жилища точно так же.

Размножение

В зимнее время взрослые особи постоянно прячутся в укрытиях. С этой целью они предварительно отыскивают укромные уголки. Весной матка ищет место и строит гнездо. После первого выводка матка перестает самостоятельно строить дом. Эта задача полностью ложится на рабочих ос.

В конце лета рождаются плодовитые осы. Оплодотворенные самки прячутся в укрытия на зиму, а мужские особи погибают после брачных игр. От одной матки на свет производится до 2 тысяч насекомых, масса из которых не может плодиться.

Стадии развития бумажной осы

Матка запечатывает яйца в особую камеру, где они находятся вместе с помещенными туда насекомыми. Насекомыми питаются личинки, развиваясь в полноценных особей. Те личинки, которые смогут плодиться дальше, питаются по-другому. Их рацион составляет пища, способствующая развитию половых органов.

Зоологи насчитывают массу разновидностей ос. Главные различия заключаются в размерах, узорах и цвете. Рисунок на теле часто четкий, однако имеет различную форму. Обыкновенные осы имеют узоры, похожие на якорь.

Осы бумажные

Бумажные осы представляют собой группу насекомых, включающих в себя несколько подсемейств. Лишь в центральной Европе можно обнаружить около шестидесяти видов. Это общественная разновидность со сплоченной социальной структурой.

Шершень

Крупным родом из группы бумажных ос являются шершни. Это самые крупные представители ос, вырастающие до 5,5 см. Встречаются в основном в северном полушарии, считаясь редким видом. Шершень достаточно крупный представитель ос с крайне едким ядом. Укусы шершней болезненны, могут привести к плачевным последствиям для человека.

Одиночные осы

Одиночные осы – целая группа насекомых, живущих отдельно от других. К ним относятся многие виды ос. Например, цветочная оса. Это крайне мелкие осы, величиной не более сантиметра. Питаются пыльцой и нектаром. Гнезда создают из глины, перемешанной с песком и слюной.

Песчаные осы

Песчаные осы, насчитывающие свыше 8 тысяч разновидностей. Могут быть небольшими – до 0,5 см или же крупными – до 2 см. Встретить вид можно в тропических странах. Эти осы хищные, живут под землей, где и строят гнезда. В основном черно-желтого окраса.

Черные осы

Черные осы также относятся к песчаным. Они средние или крупные. Чрезвычайно ядовитые, живут в тропических странах. Иногда встречаются в северных районах.

Белые и красные осы

Белые и красные осы также чрезвычайно ядовиты. Могут убить человека одним укусом.

Естественные враги ос

Общественные разновидности ос живут крупными семьями. Совместно защищают дом от нападений врагов. Могут быть причиной смерти человека при совместной атаке. У колоний также существуют собственные враги.

Осоед европейский, или обыкновенный

Некоторые птицы осмеливаются атаковать ос. Европейские осоеды осмеливаются нападать на ос в процессе полета. Они быстро отрывают жала и поедают насекомых. Также они кормят осами птенцов. Осами питаются щурки, мгновенно хватающие в полете ос. Они раздавливают насекомых, после чего быстро глотают. Птицы никак не вредят себе при такой охоте.

Различные паразитирующие насекомые населяют целые гнезда ос. К ним причисляются клещи и личинки. Клещи поедают молодняк, при этом скрываясь от взрослых насекомых. Таким образом, клещам удается сильно сократить количество насекомых.

Дикие животные также питаются осами. Основными врагами считаются ежи, медведи и прочие средние или крупные хищные звери. При этом многие укушенные единожды осами хищники предпочитают не нападать.

Основным врагом являются люди, старающиеся истребить ос на дачах и в стенах домов.

Польза и статус вида

Данные насекомые считаются важными частями фауны. Несмотря на то, что они только вредят пчеловодам и не производят мед, они все равно полезны для природы. Осы убивают массу сельхоз вредителей. Они ловят различных насекомых для пропитания личинок. Уничтожение вредителей сильно помогает растениям. Так паразиты не нападают на сады и огороды.

Осы позволяют избавиться от медведок. С этой целью люди привлекают земляных ос цветочными растениями. Насекомые быстро устраняют вредителей, уничтожая также точильщиков и листоедов. Этими видами насекомых питаются бумажные, носатые и стенные осы. Таким образом, значительно снижается количество вредителей. При этом даже не приходится использовать химические вещества.

Популяция

Существует множество разновидностей ос. Их встречают в разных странах, ведь насекомые быстро плодятся и способны защищаться. Виду не угрожает вымирание или полное исчезновение. Эти насекомые селятся в самых труднодоступных местах, поэтому особой опасности им не угрожает.

Охрана

Вид не считается вымирающим, поэтому он не находится в Красной книге. Лишь некоторые виды причисляются к редким в определенных областях. Например, в Красной книге Московской области находится лесная оса. Это получилось из-за того, что в тех местах осы данного вида встречаются редко. В лесах же насекомых не так мало.

Основная причина снижения популяции – действия человека. Это считается основным фактором, ведь люди самостоятельно уничтожают гнезда ос, считая тех вредителями. Периодически насекомые отстраивают гнезда на открытых территориях, поэтому те повреждаются из-за ветров или дождей.

Несильно популяция ос снижается из-за естественных врагов. Животных убивают хищники, паразиты или птицы. На данный момент все места обитания лесных ос находятся под тщательной охраной со стороны экологов. Сейчас планируется создавать новые заповедники по охране насекомых данного вида.

Что делать если укусила оса?

Осы крайне агрессивны, когда речь касается безопасности жилища. Общественные виды могут нападать целыми колониями, убивая врага. Таким образом, человек может сильно пострадать, приблизившись к гнездовью ос. Даже одна оса принесет немало проблем человеку, а особенно если тот аллергик. Семейство насекомых нападает с такой силой, что может убить взрослого человека.

Один укус существа крайне болезнен. На месте, куда воткнулось жало, появляется припухлость и краснота. Боль от укуса обычных ос проходит за полчаса, тогда как особо ядовитые виды могут убить одним лишь укусом. Припухлость при этом остается на некоторое время.

При этом осы нападают не только на людей, но и на другие виды ос. Ранее говорилось, что насекомые селятся возле людей. В ситуации, когда человек пытается съесть ту же пищу, что и оса, он может не заметить сидящее на еде насекомое. Укус в язык или другие ткани во рту крайне болезненный, в опасных случаях страдают даже дыхательные пути. Аллергикам рекомендуется всегда носить с собой специальные препараты для выезда на природу.

На место укуса пострадавшему накладывается лед или же мокрое полотенце. Сильно помогает сок подорожника или же лука. Листочки подорожника предварительно отмываются от пыли, после чего разминаются и прикладываются к укусу. Компрессы следует периодически заменять на новые. Боль пройдет в кратчайшее время вместе с отеками.

Оса – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Типы операционных систем

Операционная система выполняет все основные задачи, такие как управление файлами, процессами и памятью. Таким образом, операционная система действует как менеджер всех ресурсов, то есть менеджер ресурсов . Таким образом, операционная система становится интерфейсом между пользователем и машиной.

Типы операционных систем. Некоторые из широко используемых операционных систем:

1. Пакетная операционная система —
Этот тип операционной системы не взаимодействует с компьютером напрямую. Есть оператор, который выполняет аналогичные задания с одинаковыми требованиями и группирует их в партии. Оператор несет ответственность за сортировку работ с аналогичными потребностями.

Преимущества пакетной операционной системы:

  • Очень сложно угадать или узнать время, необходимое для выполнения любой работы. Процессоры пакетных систем знают, как долго будет работать задание в очереди
  • Несколько пользователей могут совместно использовать пакетные системы
  • Время простоя для пакетной системы очень меньше
  • Легко управлять большой работой многократно в пакетных системах

Недостатки пакетной операционной системы:

  • Операторы компьютеров должны быть хорошо знакомы с пакетными системами
  • Пакетные системы сложно отлаживать
  • Это иногда дорого
  • Другие задания придется ждать неизвестное время, если какая-либо работа не удалась

Примеры пакетной операционной системы: система начисления заработной платы, выписки из банков и т. Д.

2. Операционные системы с разделением времени —
Каждой задаче дается некоторое время для выполнения, чтобы все задачи работали бесперебойно. Каждый пользователь получает время процессора, так как он использует одну систему. Эти системы также известны как многозадачные системы. Задача может быть от одного пользователя или от разных пользователей. Время выполнения каждой задачи называется квантовым. По истечении этого промежутка времени ОС переключается на следующую задачу.

Преимущества ОС с разделением времени:

  • Каждое задание получает равные возможности
  • Меньше шансов на дублирование программного обеспечения
  • Время простоя процессора может быть уменьшено

Недостатки ОС с разделением времени:

  • Проблема надежности
  • Надо заботиться о безопасности и целостности пользовательских программ и данных
  • Проблема передачи данных

Примеры операционных систем с разделением времени: Multics, Unix и т. Д.

3. Распределенная операционная система —
Эти типы операционных систем являются недавним прогрессом в мире компьютерных технологий и широко распространены во всем мире, и это тоже с большими темпами. Различные автономные взаимосвязанные компьютеры взаимодействуют друг с другом, используя общую сеть связи. Независимые системы обладают собственным блоком памяти и процессором. Они называются слабосвязанными системами или распределенными системами. Процессоры этих систем отличаются по размеру и функциям. Основным преимуществом работы с этими типами операционной системы является то, что всегда возможно, что один пользователь может получить доступ к файлам или программному обеспечению, которые на самом деле отсутствуют в его системе, но в какой-то другой системе, подключенной к этой сети, т. Е. Удаленный доступ включен в устройства, подключенные к этой сети.

Преимущества распределенной операционной системы:

  • Отказ одного из них не повлияет на обмен данными в другой сети, так как все системы независимы друг от друга.
  • Электронная почта увеличивает скорость обмена данными
  • Поскольку ресурсы являются общими, вычисления очень быстрые и долговечные
  • Нагрузка на хост-компьютер снижается
  • Эти системы легко масштабируются, так как многие системы могут быть легко добавлены в сеть.
  • Задержка в обработке данных сокращается

Недостатки распределенной операционной системы:

  • Отказ основной сети остановит всю связь
  • Для создания распределенных систем используемый язык еще недостаточно определен
  • Эти типы систем не всегда доступны, так как они очень дороги. Мало того, что лежащее в основе программное обеспечение является очень сложным и еще недостаточно хорошо

Примеры распределенной операционной системы: LOCUS и т. Д.

4. Сетевая операционная система —
Эти системы работают на сервере и предоставляют возможность управлять данными, пользователями, группами, безопасностью, приложениями и другими сетевыми функциями. Операционные системы такого типа обеспечивают общий доступ к файлам, принтерам, безопасности, приложениям и другим сетевым функциям через небольшую частную сеть. Еще один важный аспект сетевых операционных систем заключается в том, что все пользователи хорошо осведомлены о базовой конфигурации, обо всех других пользователях в сети, их индивидуальных подключениях и т. Д., И именно поэтому эти компьютеры широко известны как тесно связанные системы .

Преимущества сетевой операционной системы:

  • Высокостабильные централизованные серверы
  • Проблемы безопасности обрабатываются через серверы
  • Новые технологии и модернизация оборудования легко интегрируются в систему
  • Доступ к серверу возможен удаленно из разных мест и типов систем

Недостатки сетевой операционной системы:

  • Сервера стоят дорого
  • Пользователь должен зависеть от центрального местоположения для большинства операций
  • Техническое обслуживание и обновления требуются регулярно

Примерами сетевой операционной системы являются: Microsoft Windows Server 2003, Microsoft Windows Server 2008, UNIX, Linux, Mac OS X, Novell NetWare, BSD и т. Д.

5. Операционная система реального времени —
Эти типы ОС обслуживают системы реального времени. Интервал времени, необходимый для обработки и реагирования на вводимые данные, очень мал. Этот интервал времени называется временем отклика .

Системы реального времени используются, когда существуют очень строгие требования к времени, такие как ракетные системы, системы управления воздушным движением, роботы и т. Д.

Два типа операционной системы реального времени, которые следующие:

  • Жесткие системы реального времени:
    Эти ОС предназначены для приложений, в которых временные ограничения очень строги и даже минимальная задержка недопустима. Эти системы созданы для спасения жизни, как автоматические парашюты или подушки безопасности, которые должны быть легко доступны в случае любой аварии. Виртуальная память почти никогда не встречается в этих системах.
  • Мягкие системы реального времени:
    Эти ОС предназначены для приложений, где ограничения по времени менее строгие.

Преимущества RTOS:

  • Максимальное потребление: максимальное использование устройств и системы, что обеспечивает большую отдачу от всех ресурсов.
  • Сдвиг задач: время, отведенное на смещение задач в этих системах, значительно меньше. Например, в более старых системах для перехода от одной задачи к другой требуется около 10 микросекунд, а в последних системах — 3 микросекунды.
  • Фокус на приложении: Фокус на запущенных приложениях и меньшее значение для приложений, находящихся в очереди.
  • Операционная система реального времени во встроенной системе: поскольку размер программ невелик, ОСРВ также может использоваться во встроенных системах, таких как транспорт и другие.
  • Без ошибок: эти типы систем без ошибок.
  • Распределение памяти: Распределение памяти лучше всего управляется в системах такого типа.

Недостатки RTOS:

  • Ограниченные задачи: очень мало задач выполняются одновременно, и их концентрация намного меньше в нескольких приложениях, чтобы избежать ошибок.
  • Используйте тяжелые системные ресурсы: иногда системные ресурсы не так хороши, и они также дороги.
  • Сложные алгоритмы: алгоритмы очень сложны и трудны для разработчика.
  • Драйвер устройства и сигналы прерывания: для ответа на прерывания требуются специальные драйверы устройства и сигналы прерывания.
  • Приоритет потока : не рекомендуется устанавливать приоритет потока, поскольку эти системы очень менее склонны к переключению задач.

Примерами операционных систем реального времени являются: научные эксперименты, системы медицинской визуализации, промышленные системы управления, системы вооружения, роботы, системы управления воздушным движением и т. Д.

Операционные системы реального времени (ОСРВ)

Назначение ОСРВ

Операционные системы реального времени ОСРВ ( Real Time Operating Systems — RTOS ) относятся к программным средствам и предназна­чены для обслуживания цифровых систем в тех случаях , когда:

● система должна обеспечить не только результат обработки поступившей ин­формации, но и длительность времени получения результата. От ОСРВ требу­ется наряду с получением необходимого результата реализовать заданные временные параметры: интервалы времени между событиями и откликами или заданную частоту приема внешних данных и выдачи результатов;

● система способна выполнять несколько задач одновременно. Типичная муль­тизадачная операционная система выделяет каждой задаче (программе) оди­наковый интервал времени, создавая у пользователя впечатление, что все программы выполняются одновременно. Операционная система реального времени представляет собой частный случай мультизадачной операционной системы, оптимизированной для реализации процессов управления. Она бы­стро реагирует на внешние события и позволяет имитировать работу не­скольких процессоров, каждый из которых контролирует одно устройство. По­этому для управления сложной системой с помощью одного процессора це­лесообразно использовать ОСРВ, которая способна координировать выпол­нение различных задач. Примером ОСРВ может служить система управления лифтами.

Принцип работы ОСРВ

При поступлении запроса производится проверка на входные данные для решения задачи. При их наличии задача начинает вы­полняться. ЕСЛИ необходимые входные данные отсутствуют, то ОСРВ переходит к следующей задаче (при наличии запроса на ее выполнение). Для получения входных данных и запуска соответствующей задачи используются прерывания. Запуск задачи обычно производится путем ее пересылки из очереди ожидающих задач в очередь задач, предназначенных для выполнения.

Каждая задача имеет входную очередь сообщений, которые она может обра­батывать только в течение отведенного интервала времени или при запросе на прерывание. Если ответ занимает слишком много времени, то задача поме­щается обратно в очередь выполняемых команд, и управление передается следу­ющей задаче.

Системные ресурсы (дисковые накопители, таймеры, устройства ввода–выво­да и др.) обычно доступны только для определенных задач. Это позволяет орга­низовать очередь запросов к ресурсам таким образом, чтобы предотвратить од­новременный доступ к одному ресурсу нескольким задачам.

Требования к ОСРВ.

Современные ОС PB должны удовлетворять следующим требованиям:

● малое время отклика (получение результата);

● реализация многозадачного режима с гибким механизмом приоритетов;

● малый объем памяти (достаточный для размещения в резидентной памяти прикладной системы);

● наличие сервисных функций и средств поддержки для разработки приклад­ных программ и ряд других.

В настоящее время для разработки микроконтроллерных систем используется ОСРВ, имеющие различные характеристики и прошедшие апробацию в таких об­ластях применения, как системы автоматизации производства, контрольно–изме­рительные системы, телекоммуникационная аппаратура, авиационно–космиче­ская и военная техника, транспорт, системы обеспечения безопасности и др.

Типы ОСРВ

Можно выделить два типа ОСРВ:

системы жесткого реального времени, которые занимают небольшой объем памяти и имеют минимальные время отклика, но обладают весьма ограничен­ными сервисными средствами. Они реализуются по модульному принципу, что позволяет использовать только те средства, которые необходимы в дан­ном приложении. В результате для конкретного применения достигается существенное сокращение объема необходимой памяти и времени отклика;

● системы мягкого реального времени, которые требуют большего объема па­мяти, имеют более длительное время отклика, но зато удовлетворяют широ­кому спектру требований пользователя по режиму обслуживания задач, уров­ню предоставляемого сервиса. Средства интерфейса систем мягкого реаль­ного времени позволяют использовать высокоэффективные отладчики или интегрированные среды разработки.

Система мягкого реального времени.

Этот вид систем рассмотрим на при­мере системы OS–9 фирмы Microwave Systems . В качестве инструментально­го компьютера OS –9 использует IBM – PC , работающие в среде Windows , или рабо­чие станции Sun, HP, IBM RS /6000 с операционными системами типа UNIX . Характерные особенности OS –9:

● модульность, которая обеспечивает возможность конфигурации целевой ОСРВ в соответствии с классом решаемых задач. Исключая неиспользуемые модули, можно сократить объем памяти и снизить стоимость системы;

● гибкость структуры, обеспечивающая реконфигурацию системы и расширение ее функциональных возможностей. Функциональные компоненты OS–9:

● ядро реального времени ( OS –9 kernel );

● общие средства ввода/вывода ( I / O man );

● средства разработки программ.

Функциональные компоненты OS –9 выполнены в виде автономных модулей, которые могут удаляться или добавляться с помощью простых команд, не требу­ющих повторной компиляции или перекомпоновки. Комбинируя модули, можно создавать целевые операционные системы с различными функциональными воз­можностями.

Рассмотрим Перечисленные выше функциональные компоненты.

Ядро реального времени

Система содержит два вида ядер:

● ядро Atomic , реализующее минимальное количество сервисных функций (ди­станционную загрузку, связь с локальной сетью, управление ведомыми микро­контроллерами). Ядро применяется в системах, встраиваемых в различную аппаратуру, имеет малый объем (24 Кбайт) и обеспечивает минимальное вре­мя отклика (3 мкс при тактовой частоте 25 МГц);

● ядро Standard , обеспечивающее выполнение широкого набора функций сер­виса и разработки прикладных программ, для реализации которых требуется больший объем памяти (до 512К байт ПЗУ и 38К байт ОЗУ). Путем изменения функциональных модулей ядра можно реализовать системы различной слож­ности и назначения: от встраиваемых в аппаратуру контроллеров с резидент­ным программным обеспечением и простейшими средствами ввода/вывода до сложно функциональных систем класса рабочих станций с развитой сете­вой поддержкой и обеспечением разнообразных функций сервиса, включая мультимедиа.

Система OS –9 предоставляет пользователю возможность выбора ядра в зави­симости от функционального назначения системы. Общие средства ввода/вывода. Физический интерфейс OS –9 с разно­образными внешними устройствами обеспечивается большим набором драйве­ров, созданных как фирмой Microwave Systems , так и многочисленными разработ­чиками аппаратуры, использующей эту операционную систему для конкретных приложений. Файловые менеджеры. К ним относятся модули, управляющие логичес­кими потоками данных. Каждый из модулей имеет определенное функциональное назначение и спецификацию. Файловые менеджеры можно разделить на три группы:

● стандартные менеджеры, предназначенные для выполнения таких базовых функций обмена с внешними устройствами как организация очереди поступа­ющих команд, управление байтовым и блочным последовательным обменом и обменом с прямым доступом к памяти;

● сетевые и коммуникационные менеджеры, обеспечивающие работу OS –9 с различными сетями и обмен данными по каналам связи с наиболее распро­страненными стандартами протоколов обмена;

● менеджеры графического интерфейса и работы с мультимедиа–приложениями. Средства разработки программ. В составе OS –9 имеется пакет про­грамм (BSP) для поддержки плат развития, который обеспечивает совместную работу OS–9 с целым рядом SBC (Single Board Computer — одноплатный компью­тер). Совместное использование BSP и OS–9 позволяет сконфигурировать целе­вую систему для конкретного приложения.

Система OS–9 содержит средства поддержки программирования: компилято­ры Ultra C/C++, текстовый редактор ЕМ ACS , три вида (в том числе символьных) отладчиков, набор утилит для организации контроля и сборки программных продуктов. Помимо этого имеется большой набор (совместимых с OS –9) средств поддержки программирования, которые разработаны другими фирмами. Интегрированная среда разработки FasTra к. Среда FasTrak постав­ляется совместно с OS–9 и предоставляет пользователю наиболее полный комп­лект средств программирования и отладки. Часть программных средств FasTrak инсталлируется на инструментальном компьютере, а часть — на целевой системе пользователя. Среда FasTrak интегрирует все средства, необходимые для под­держки проектирования/отладки целевых систем. Версия среды FasTrak для ра­боты на инструментальном компьютере IBM – PC содержит:

● текстовый редактор, располагающий средствами перекодировки клавиатуры, что позволяет вести редактирование в удобном для пользователя формате;

● компиляторы Ultra C/C++;

● отладчики, обеспечивающие два режима отладки: пользовательский — для создания прикладных программ, и системный — для обслуживания прерыва­ний, системных вызовов и обращения к ядру реального времени;

● средства интерфейса с логическими анализаторами фирмы.

Среда FasTrak обладает широкими функциональными возможностями, что де­лает ее эффективным средством создания программного обеспечения для раз­личных микроконтроллерных систем.

Фирма Microware Systems поставляет ряд системных пакетов, ориентирован­ных на различные сферы приложения:

● Wireless OS –9 — для разработки устройств беспроводной связи: сотовых те­лефонов, пейджеров, портативных цифровых ассистентов ( PDA );

● Internet OS –9 — для разработки устройств с доступом к сети Internet ;

● Digital Audio / Video Interactive Decoder ( DAVID ) OS –9 — для разработки распре­деленных систем цифрового интерактивного телевидения.

Система жесткого реального времени

Особенности этого вида систем рассмотрим на примере системы VxWorks фирмы WindRiver Systems , предназна­ченной для работы с семействами микропроцессоров многих производителей. Система VxWorks инсталлируется на отлаживаемой целевой системе и работает совместно с интегрированной средой разработки Tornado , функционирующей на инструментальном компьютере. В качестве инструментального компьютера исполь­зуются IBM – PC , работающие в среде Windows , или рабочие станции SUN, HP и др. Краткое описание системы VxWorks. Нижним уровнем иерархической организации системы служит микроядро реального времени, выполняющее базо­вые функции планирования задач и управления их связью и синхронизацией. Ми­нимальный набор модулей ядра занимает 20–40К байт памяти. Все остальные функции — управление памятью, вводом/выводом, сетевым обменом и другие, реализуются дополнительными модулями. Для поддержки графических приложе­ний VxWorks располагает графическим интерфейсом VX–Windows.

При ограничен­ном объеме памяти целевой системы можно воспользоваться графической биб­лиотекой RTGL, которая содержит базовые графические примитивы, наборы шрифтов и цветов, драйверы типовых устройств ввода и графических контролле­ров. В состав VxWorks входят также различные средства поддержки разнообраз­ных сетевых протоколов. Трассировку заданных событий и их накопление в бу­ферной памяти для последующего анализа выполняют в реальном времени спе­циальные средства отладки, а трассировку системных событий — динамический анализатор WindView . Анализатор WindView работает аналогично логическому анализатору, отображая на экране временные диаграммы переключения задач, записи в очередь сообщений и другие процессы. Монитор данных Stethoscope позволяет анализировать динамическое изменение пользовательских и систем­ных переменных, включая в себя также профилировщик процедур. В составе VxWorks имеется:

● пакет программ для поддержки плат развития;

● симулятор VxSim , позволяющий моделировать на инструментальном компью­тере многозадачную среду VxWorks и интерфейс с целевой системой, а также разрабатывать и отлаживать программное обеспечение без подключения це­левой системы.

Для комплексной отладки целевых систем VxWorks обеспечивает интерфейс со схемными эмуляторами и эмуляторами ПЗУ. Интегрированная среда разработки Tornado . В состав Tornado вхо­дит система VxWorks 5.3, включающая ядро реального времени и системные биб­лиотеки, средства программирования, высокоуровневый отладчик и ряд других средств системы. Дополнительные средства среды Tornado обеспечивают управ­ление процессом отладки, визуализацию состояния целевой системы, другие сервисные функции. Открытая архитектура среды Tomado позволяет пользовате­лю подключать собственные специализированные инструментальные средства и расширять возможности стандартных средств.

Операционная система реального времени VxWorks вместе с интегрированной средой Tornado является мощным средством реализации целевых систем, рабо­тающих в условиях жестких ограничений на объем используемой памяти и время отклика на внешние события.

Разновидности ос и их укусы

Современному человеку, проживающему в средней полосе, приходится сталкиваться с осами. Но мало кто знает, что помимо классического типа этого насекомого есть и другие виды ос. Размеры тела особей варьируют от 1,5 до 10 см. Каждая особь оснащена перепончатыми крыльями и удлиненным брюшком с волосками. Глаза этих насекомых отличаются сложным строением. Различие между представителями разных видов имеется по степени опасности, укусам и другим характеристикам.

На головной части туловища насекомого есть усики, выполняющие несколько функций. Они – зрение и обоняние осы, а также ее осязание. Эти «органы» выступают в качестве вкусовых рецепторов, поскольку легко могут распознавать колебания воздуха. Что касается ротового аппарата насекомого, он нужен для перемалывания пищи и для сбора материалов для строительства дома.

Укусы ос

Главная отличительная черта ос заключается в наличии узкой талии, что позволяет насекомым вдвое складывать тельце и приготовиться к укусу противника под удобным углом. Через жало насекомым выделяются ядовитые вещества. Если пчелы при подозрении на опасность используют только яд, то осы задействуют челюсти. В связи с этим укус этого насекомого болезненный и опасный.

Чем пчела отличается от осы

Внешний вид. Пчела имеет округлое тело, в то время как оса обладает вытянутой формой туловища.

Пчела имеет более яркую и контрастную окраску, оса отличается более «мягким» и монотонным окрасом.

Как и муха, среднестатистическая оса больше паразитирует и отнимает, нежели дает. Пчела, в свою очередь, приносит больше пользы.

Это далеко не все различия, однако они являются главными, поэтому различить насекомых между собой не составит труда.

Классификация ос

По способу обитания на той или иной территории земляные осы подразделяются на общественных и одиночных особей. Первые живут колониями и имеют в составе матку-царицу, которая откладывает яйца, а также ос-работников, обеспечивающих добычу пищи, обслуживание личинок и защиту дома. Вторая группа представлена одиночными особями, которые не нуждаются в строительстве гнезд. Размножаться может каждая взрослая оса.

Бумажные осы

Это всем известная группа насекомых с классической черно-желтой полоской. Дикие осы строят круглые гнезда, которые можно увидеть на чердаках или стеновых конструкциях домов. Для возведения «жилища» осы бумажные используют самостоятельно произведенную из дерева бумагу. Укус этой осы не очень болезненный, по сравнению с другими видами, однако вызывает небольшое чувство жжения в месте локализации ранки.

Цветочные осы

Эта группа насекомых отличается мелкими размерами с туловищем не более 1 см. Едят они пыльцу и цветочный нектар. Особи создают гнезда в земле и на ветках, обычно делают свои дома из песка и глины, скрепляя «стройматериалы» слюной. Из-за особенностей мест обитания могут быть спутаны с классическими пчелами, но их укус болезненный и может спровоцировать аллергическую реакцию.

Шершни

Это самый крупный представитель среди ос, ведущих «социальный» образ жизни, имеет 55 мм в длину. Шершень и классическая оса отличаются тем, что он хищник. Шершень убивает насекомых посредством жала и поедает их, а оса кушает растительную пищу. Укусы шершней, в связи с особенностями строения их хищнической челюсти, болезненны, и могут вызывать болевые ощущения в течение нескольких дней.

«Блестящие» осы

Эта разновидность насекомых отличается особой красотой, поскольку имеет красивую яркую окраску с блестящим оттенком. Эта оса – средняя по размеру, но отличить ее от собратьев можно легко. Образ жизни особей отличается тем, что они – паразиты и используют в качестве источников жизнедеятельности пчел, бабочек, прочих насекомых.

Дорожные осы

Дорожная оса отличается тем, что традиционно создает не гнездо, а роет норку в земле. Дорожная оса, будучи в состоянии личинки, питается пауками и жалами насекомых, которые повреждены уколами самок и самцов. Укусы данных особей вызывают ощущение покалывания в области поражения. Земляные осы являются достаточно болезненными.

Осы-немки

Эти особи интересны тем, что между представителями самцов и самок наблюдаются заметные различия. Самец – большая оса, а самка – особь мелкая. Представительницы женского пола в этой колонии не имеют крыльев, а внешне являются пушистыми и напоминают муравьев. В связи с этим получили название «бархатные муравьи». Укусы этих особей способны принести довольно много неприятных ощущений.

Сколии

Сколия – это обычно огромная по размерам оса с размером туловища до 10 см, но могут встречаться более мелкие особи. Сколия гигантская отличается привлекательным внешним видом, издалека ее можно спутать с бабочкой. Оса вида сколия является самым крупным представителем данного семейства в Европе. Как ни странно, оса семейства сколия не представляет для человека никакой опасности, а ее яд не доставляет болезненных ощущений при укусе. Личинки этого насекомого паразитируют на крупных жуках и откладывают яйца. Взрослая оса вида сколия поедает нектар цветов.

Тифия

Это черная оса, паразитирующая на июньских и майских жуках. Для поиска личинок эти особи могут зарываться в землю. Осы-убийцы среди этой группы не встречаются, однако укус вызывает неприятные ощущения, а при наличии аллергических реакций может навредить.

Наездник

Оса-наездник является средней по размеру особью. Они включают в себя группу ос, отличающихся по внешним признакам и по среде обитания. Некоторые особи совершенно безобидны, но есть и более опасные представители.

Также в природе встречаются другие представители – красная оса с сильнодействующим ядом, белая оса, обладающая характерными внешними показателями. Все они потенциально опасны для человека, поэтому при встрече необходимо знать, как себя вести.

Классификация операционных систем. ОС реального времени.

Существует несколько схем классификации операционных систем. Ниже приведена классификация по некоторым признакам с точки зрения пользователя.

По количеству одновременно работающих пользователей:

  • Однопользовательские ОС позволяют работать на компьютере только одному человеку.
  • Многопользовательские ОС поддерживают одновременную работу на ЭМВ нескольких пользователей за различными терминалами.

По числу процессов, одновременно выполняемых под управлением системы:

  • Однозадачные ОС поддерживают выполнение только одной программы в отдельный момент времени, то есть позволяют запустить одну программу в основном режиме.
  • Многозадачные ОС (мультизадачные) поддерживают параллельное выполнение нескольких программ, существующих в рамках одной вычислительной системы на некотором отрезке времени, то есть позволяют запустить одновременно несколько программ, которые будут работать параллельно, не мешая друг другу.

При многозадачном режиме, в оперативной памяти находится несколько заданий пользователей, время работы процессора разделяется между программами, находящимися в оперативной памяти и готовыми к обслуживанию процессором, Параллельно с работой процессора происходит обмен информацией с различными внешними устройствами.

Современные ОС поддерживают многозадачность, создавая иллюзию одновременной работы нескольких программ на одном процессоре. На самом деле за фиксированный период времени процессор обрабатывает только один процесс, а процессорное время делится между программами, организуя тем самым параллельную работу. Это замечание не относится к многопроцессорным системам, в которых в действительности в один момент времени могут выполняться несколько задач.

Многозадачная ОС, решая проблемы распределения ресурсов и конкуренции, полностью реализует мультипрограммный (многозадачный) режим. Многозадачный режим, который воплощает в себе идею разделения времени, называется вытесняющим (preemptive). Каждой программе выделяется квант процессорного времени, по истечении которого управление передается другой программе. Говорят, что первая программа будет вытеснена. В вытесняющем режиме работают пользовательские программы большинства ОС.

По количеству поддерживаемых процессоров (однопроцессорные, многопроцессорные):

Многопроцессорные ОС поддерживают режим распределения ресурсов нескольких процессоров для решения той или иной задачи. При многопроцессорном режиме работы два или несколько соединенных и примерно равных по характеристикам процессора совместно выполняют один или несколько процессов (программ или наборов команд). Цель такого режима – увеличение быстродействия или вычислительных возможностей.
Многопроцессорные ОС разделяют на симметричные и асимметричные. В симметричных ОС на каждом процессоре функционирует одно и то же ядро, и задача может быть выполнена на любом процессоре, то есть обработка полностью децентрализована. При этом каждому из процессоров доступна вся память.
В асимметричных ОС процессоры неравноправны. Обычно существует главный процессор (master) и подчиненные (slave), загрузку и характер работы которых определяет главный процессор.

По типу доступа пользователя к ЭВМ (с пакетной обработкой, с разделением времени, реального времени):

ОС пакетной обработки: в них из программ, подлежащих выполнению, формируется пакет (набор) заданий, вводимых в ЭВМ и выполняемых в порядке очередности с возможным учетом приоритетности.

ОС разделения времени обеспечивают одновременный диалоговый (интерактивный) режим доступа к ЭВМ нескольких пользователей на разных терминалах, которым по очереди выделяются ресурсы машины, что координируется операционной системой в соответствии с заданной дисциплиной обслуживания. Каждой программе, находящейся в оперативной памяти и готовой к исполнению, выделяется для исполнения фиксированный, задаваемый в соответствии с приоритетом пользователя интервал времени (интервал мультиплексирования). Если программа не выполнена до конца за этот интервал, ее исполнение принудительно прерывается, и программа переводится в конец очереди. Из начала очереди извлекается следующая программа, которая исполняется в течение соответствующего интервала мультиплексирования, затем поступает в конец очереди и т.д. в соответствии с циклическим алгоритмом.

ОС реального времени обеспечивают определенное гарантированное время ответа машины на запрос пользователя с управлением им какими-либо внешними по отношению к ЭВМ событиями, процессами или объектами. При таком режиме ЭВМ управляет некоторым внешним процессом, обрабатывая данные и информацию, непосредственно поступающую от объекта управления.

По разрядности кода операционной системы: восьмиразрядные, шестнадцатиразрядные, тридцатидвухразрядные, шестидесяти четырехразрядные:

Разрядность кода – это разрядность используемых аппаратных средств (например, использование 32-разрядных регистров для процессоров). Подразумевается, что разрядность ОС не может превышать разрядности процессора.

По типу интерфейса (командные (текстовые), объектно-ориентированные (как, правило, графические):

Пользовательский интерфейс – это программные и аппаратные средства взаимодействия пользователя с программой или ЭВМ. Пользовательский интерфейс бывает командным и объектно-ориентированным.

Командный интерфейс предполагает ввод пользователем команд с клавиатуры при выполнении действий по управлению ресурсами компьютера. При этой технологии в качестве единственного способа ввода информации от человека к компьютеру служит клавиатура, а компьютер выводит информацию человеку с помощью монитора. Эту комбинацию (монитор + клавиатура) стали называть консолью.

Команды набираются в командной строке. Командная строка представляет собой строку приглашения. Команда заканчивается нажатием клавиши Enter. После этого осуществляется переход в начало следующей строки. Именно с этой позиции компьютер выдает на монитор результаты своей работы. Затем процесс повторяется.

Примечание

В командной строке записана команда создания (md) каталога Kat1 в корневом каталоге диска C.

Объектно-ориентированный интерфейс – это управление ресурсами вычислительной системы посредством осуществления операций над объектами, представляющими файлы, каталоги (папки), дисководы, программы, документы и т.д.

Разновидностью объектно-ориентированного интерфейса является графический WIMP — интерфейс (Window — окно, Image — образ, Menu — меню, Pointer — указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов — меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается «опосредованно», через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и «чистый» WIMP-интерфейс, пример графический WIMP-интерфейс ОС Windows.

Кроме названных основных видов интерфейса можно выделить еще один – SILK — интерфейс (Speech — речь, Image — образ, Language — язык, Knowlege — знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный «разговор» человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму.

По типу использования ресурсов (сетевые, не сетевые): Сетевые ОС: Novell NetWare, Windows 2008 Server.

Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами компьютеров, объединенных в сеть с целью совместного использования данных, и предоставляют мощные средства разграничения доступа к данным в рамках обеспечения их целостности и сохранности, а также множество сервисных возможностей по использованию сетевых ресурсов.

По особенностям методов построения: монолитное ядро или микроядерный подход.

При описании операционной системы часто указываются особенности ее структурной организации и основные концепции, положенные в ее основу.

Способы построения ядра системы — монолитное ядро или микроядерный подход. Большинство ОС использует монолитное ядро, которое компонуется как одна программа, работающая в привилегированном режиме и использующая быстрые переходы с одной процедуры на другую, не требующие переключения из привилегированного режима в пользовательский и наоборот. Альтернативой является построение ОС на базе микроядра, работающего также в привилегированном режиме и выполняющего только минимум функций по управлению аппаратурой, в то время как функции ОС более высокого уровня выполняют специализированные компоненты ОС — серверы, работающие в пользовательском режиме. При таком построении ОС работает более медленно, так как часто выполняются переходы между привилегированным режимом и пользовательским, зато система получается более гибкой — ее функции можно наращивать, модифицировать или сужать, добавляя, модифицируя или исключая серверы пользовательского режима. Кроме того, серверы хорошо защищены друг от друга, как и любые пользовательские процессы.