Zestaw komputerowy (komputer) to jednostka centralna wraz z urządzeniami zewnętrznymi (wejścia-wyjścia).

Transkrypt

1 Fragment podręcznika Informatyka Europejczyka. Informatyka. Podręcznik dla szkół ponadgimnazjalnych. Zakres rozszerzony. Część 2 (Wydanie II) Wyd. Helion Zestaw komputerowy (komputer) to jednostka centralna wraz z urządzeniami zewnętrznymi (wejścia-wyjścia). Pamięć operacyjna służy do chwilowego przechowywania danych wejściowych i wyjściowych. W niej przechowuje się uruchomione programy. Programy przekazują rozkazy do procesora. We współczesnych komputerach funkcję pamięci operacyjnej spełnia pamięć RAM (ang. Random Access Memory). Jest to pamięć o dostępie swobodnym, co oznacza, że można zapisywać dane do komórek pamięci, odczytywać je oraz kasować. Należy pamiętać, że dane w pamięci RAM zostaną skasowane po wyłączeniu zasilania pamięci. Procesor (CPU ang. Central Processing Unit centralna jednostka wykonawcza) to układ scalony, którego działanie polega na wykonywaniu instrukcji programów. Nadzoruje i synchronizuje pracę wszystkich urządzeń w komputerze. Współczesne procesory to układy o bardzo dużej skali integracji VLSI (ang. Very Large Scale of Integration), co oznacza, że procesor składa się z bardzo dużej liczby elementów podstawowych, którymi są tranzystory. Dla przykładu procesor Intel Core i7 jest zbudowany z około 730 milionów tranzystorów w technologii 32 nm. Pozostałe elementy komputera to tzw. urządzenia peryferyjne (zewnętrzne). Ich funkcją jest dostarczanie informacji (danych, rozkazów) do jednostki centralnej lub odbieranie z niej informacji. Wyróżniamy następujące grupy urządzeń peryferyjnych (zewnętrznych): urządzenia wejściowe, na przykład klawiatura, mysz, skaner, urządzenia wyjściowe, na przykład monitor ekranowy, drukarka, ploter, głośnik, urządzenia wejścia-wyjścia, na przykład modem, dysk twardy. Wszystkie elementy komputera są osadzone na płycie głównej komputera lub z nią połączone. Część elementów komputera podczas pracy wydziela dużo ciepła. Aby ich praca przebiegała prawidłowo, należy zadbać o prawidłową temperaturę. Do tego celu służą wszelkiego rodzaju radiatory, wentylatory oraz zaawansowane układy chłodzenia cieczą. To dlatego tak łatwo można zlokalizować procesor, jest on schowany pod największym radiatorem, na którym osadzony jest sporej wielkości wentylator.

2 W każdym procesorze można wyróżnić kilka zasadniczych modułów. Są one odpowiedzialne za przepływ danych oraz instrukcji w procesorze. Do najważniejszych modułów zaliczamy: moduł wstępnego pobieraniu i dekodowania instrukcji, który jest odpowiedzialny za dostarczenie kolejnych poleceń z pamięci operacyjnej i przekazanie ich do odpowiedniej jednostki wykonawczej; główny moduł wykonawczy, który jest jednostkę arytmetyczno-logiczną ALU (ang. Arithmetic Logic Unit) odpowiedzialną za przetwarzanie danych stałopozycyjnych (całkowitych). Ma niewielką pamięć, nazywaną zestawem rejestrów. Każdy rejestr to pojedyncza komórka używana do chwilowego przechowywania danych i wyników. Natomiast FPU (ang. Floating Point Unit koprocesor numeryczny) wykonuje wszystkie obliczenia zmiennoprzecinkowe. Kiedyś koprocesory były osobnymi układami elektronicznymi. Od momentu pojawienia się procesora 486DX zaczęto je montować w jednej strukturze wraz z procesorem; moduł wyjściowy procesora, który jest odpowiedzialny za przekierowanie danych będących wynikiem obliczeń do odpowiedniego adresu w pamięci operacyjnej lub urządzenia wyjścia. Procesory możemy podzielić ze względu na długość słowa, na którym wykonywane są operacje obliczeniowe. Rozróżniamy więc następujące procesory: Długość słowa Przykładowe procesory firmy Intel

3 4-bitowe 8-bitowe 16-bitowe 32-bitowe 64-bitowe 128-bitowe 4004 (1971 r.) 8008 oraz 8080 (1972 r.) 8088 (1979 r.), (1982 r.), 80386SX (1985 r.) (1989 r.), Pentium 60/66MHz (1993 r.), Pentium II, Pentium III Intel Xeon (2005 r.) Jeszcze nieinstalowany jako CPU w zastosowaniach cywilnych Obecnie w jednostkach centralnych montowane są procesory 32- lub 64-bitowe. Decyzja o wyborze procesora pociąga za sobą decyzję o wyborze płyty głównej, która pozwala na optymalne wykorzystanie możliwości procesora. O jakości i o możliwościach płyty głównej decydują jej dwa główne elementy: mostek północny (northbridge) oraz mostek południowy (southbridge). Są to kluczowe elementy płyty głównej, które decydują między innymi o rodzaju magistrali. Magistrala to określenie, które często pojawia w specyfikacjach wielu komputerowych komponentów, takich jak: procesory, płyty główne, karty graficzne, pamięci flash czy urządzenia sieciowe. Magistrala (ang. bus), potocznie zwana szyną systemową, służy do przekazywania danych, adresów czy instrukcji sterujących w różne miejsca komputera. Przekazywanie informacji może być realizowane na dwa sposoby. Gdy informacje są przesyłane jednocześnie, mamy do czynienia z magistralą równoległą, gdy zaś przesyłanie odbywa się po kolei, jedna informacja za drugą z magistralą szeregową. W komputerach montowane są magistrale różnego rodzaju. Najszybsza w systemie jest magistrala procesora, zwana główną. Pośredniczy w przesyłaniu danych między procesorem (CPU) a pamięcią operacyjną RAM. Wszystkie magistrale są ze sobą połączone hierarchicznie, a hierarchia la wiąże się przede wszystkim z szybkością ich pracy (wolniejsza zawsze podłączana jest do szybszej). Kolejne w hierarchii są magistrale lokalne, łączące system z kartami rozszerzeń (karta graficzna, dźwiękowa, sieciowa...). Do tej grupy zaliczają się między innymi magistrale: PCI, AGP i PCI Express. Jeszcze niżej znajdują się magistrale wejścia-wyjścia, nazywane również peryferyjnymi (ang. peripheral bus) lub magistralami wejścia-wyjścia (I/O). Służą one, podobnie jak lokalne, do podłączania urządzeń peryferyjnych wymagających wolniejszej komunikacji, takich jak: napędy dysków, porty USB, porty szeregowe i równoległe oraz PS/2 (port wykorzystywany do podłączania klawiatury i myszy).

4 Mostek północny ma znaczący wpływ na wydajność systemu. Określa szybkość, z jaką dane mogą płynąć pomiędzy procesorem, pamięcią operacyjną i podsystemem graficznym. Mostek północny komunikuje się również z wolniejszym mostkiem południowym, który jest odpowiedzialny za obsługę wolniejszych magistrali komunikujących się z różnymi urządzeniami poprzez: złącza Serial ATA (w skrócie: SATA ang. Serial Advanced Technology Attachment) - szeregowa magistrala umożliwiająca podłączenie szybkich dysków twardych oraz napędów optycznych. Obecnie w sprzedaży dostępne są dyski z kontrolerem wyposażonym w magistralę SATA3, która umożliwia transfer danych z prędkością 6 gigabitów na sekundę; złącza AT-BUS (w skrócie: ATA ang. Advanced Technology Attachment) przestarzały, wychodzący obecnie z użycia interfejs systemowy, przeznaczony do komunikacji z dyskami twardymi poprzez magistralę równoległą. Standard ATA nie jest już rozwijany w kierunku zwiększania szybkości transmisji; magistralę PCI (ang. Peripheral Component Interconnect) magistrala komunikacyjna służąca do podłączenia urządzeń do płyty głównej (karta graficzna, karta dźwiękowa, karta sieciowa, karta telewizyjna...);

5 porty USB (ang. Universal Serial Bus) uniwersalna magistrala szeregowa, rodzaj portu komunikacyjnego komputerów z pamięcią flash, dyskami twardymi, drukarką; gniazda LPT - port równoległy wykorzystywany do podłączenia urządzeń peryferyjnych, takich jak drukarki, skanery, plotery. Obecnie porty te są wypierane przez porty USB. BIOS i rozruch komputera Proces uruchamiania komputera i jego przygotowania do pracy przebiega w kilku następujących po sobie etapach. Bezpośrednio po włączeniu komputera uaktywniany jest BIOS. BIOS (ang. Basic Input/Output System) podstawowy system wejścia-wyjścia. BIOS to program zapisany w pamięci stałej na płycie głównej. Zawiera zestaw podstawowych procedur pośredniczących pomiędzy systemem operacyjnym a sprzętem. Jest on uruchamiany jako pierwszy, przed systemem operacyjnym, i w większości komputerów PC pełni cztery podstawowe funkcje: 1. Procedura POST (ang. Power On SelfTest) wykonuje test poprawności działania podstawkowych układów i podzespołów, między innymi karty graficznej, co skutkuje wyświetleniem komunikatu informującego o rodzaju karty graficznej. Następnie testowane są: płyta główna, procesor, pamięć RAM, zainstalowane napędy HDD (dyski twarde), dyski optyczne (na przykład CD-ROM) oraz pozostałe komponenty komputera (tzw. urządzenia wejścia-wyjścia). Jeśli któreś z testowanych urządzeń jest niesprawnie, procedura POST zatrzymuje pracę komputera i zwraca (w postaci kodu) informację o rodzaju napotkanego błędu. Rodzaj błędu jest sygnalizowany sekwencją odpowiednich dźwięków generowanych przez głośniczek systemowy lub w postaci odpowiedniego komunikatu na ekranie monitora, co pozwala na szybszą lokalizację ewentualnego uszkodzenia komputera. 2. Program BIOS Setup umożliwia konfigurację systemu. Zazwyczaj wyświetlany jest zestaw menu, który pojawi się po wciśnięciu określonego klawisza w trakcie wykonywania procedury POST, (najczęściej Del lub F2). Program BIOS Setup umożliwia konfigurację płyty głównej oraz takich parametrów jak: data, czas, hasła, parametry dysków twardych, definicje innych podstawowych ustawień systemowych. Możliwa jest też konfiguracja ustawień związanych z funkcją zarządzania energią oraz określenie kolejności urządzeń, z których będzie wgrywany system operacyjny. Zmiany te są zapisywane w pamięci CMOS. Pamięć ta musi być cały czas zasilana (stąd też obecność baterii na płycie głównej). Wyczerpanie się baterii lub skasowanie zawartości pamięci CMOS powoduje, że BIOS powraca do ustawień domyślnych, fabrycznych, które do czasu ponownego wprowadzenia poprawnych ustawień gwarantują pracę komputera, jednak jest ona wolniejsza i sam proces uruchamiania komputera trwa dłużej. 3. Jeśli procedura POST przebiegła bez żadnego problemu, uruchamiany jest program rozruchowy (ang. boot loader), którego zadaniem jest odszukanie systemu operacyjnego i wczytanie go do pamięci operacyjnej. System operacyjny może być wgrany z dysku twardego, z napędu optycznego, dyskietki, pamięci flash, a nawet poprzez sieć komputerową. Proces poszukiwania systemu operacyjnego przebiega w kolejności określonej w ustawieniach BIOS-u. 4. BIOS przydziela zasoby systemowe urządzeniom, które tego wymagają. Zasoby przydzielone przez BIOS są wykorzystywane przez system operacyjny. Jednak obecnie to system operacyjny przejmuje później kontrolę nad przydzielaniem zasobów systemowych

6 odpowiednim urządzeniom. W środowisku Windows często możemy spotkać się z konfliktem sprzętowym, wynikającym z tego, że dwa urządzenia odwołują się do tych samych zasobów sprzętowych (na przykład do tego samego zakresu pamięci RAM), co prowadzi do destabilizacji pracy tych urządzeń. BIOS ma już swoje lata i aż dziw bierze, że tak stare rozwiązanie nie doczekało się jeszcze następców. Choć nie do końca, Intel opracował bowiem coś, co w najbliższej przyszłości powinno zastąpić BIOS. Mowa tu o projekcie zapoczątkowanym przez firmę IBM - UEFI (ang. Unified Extensible Firmware Interface), który zredukuje czas rozruchu komputera z kilkudziesięciu do kilku sekund. Umożliwi również obsługę dysków większych niż 2 TB. Niektóre współczesne systemy operacyjne potrafią już współpracować z UEFI. Należą do nich Vista oraz Windows 7 w wersjach 64-bitowych. System operacyjny System operacyjny jest programem, który działa jako pośrednik między użytkownikiem komputera a sprzętem komputerowym. Zadaniem systemu operacyjnego jest tworzenie środowiska, w którym można uruchomić inne programy w sposób zapewniający ich poprawne i efektywne wykorzystanie. Dzięki systemowi operacyjnemu możliwe jest więc uruchamianie innych programów. System operacyjny nadzoruje wykonywanie tych programów i udostępnia im zasoby komputera. To dzięki systemowi operacyjnemu możliwe są między innymi: zapisywanie danych na dyskach, komunikacja z innymi urządzeniami i komputerami w sieci. Bez systemu operacyjnego praca z komputerem byłaby niemożliwa. Jest on bowiem elementem pośredniczącym między sprzętem (ang. hardware), który często jest nazwany fizyczną częścią komputera, a programami (ang. software) oraz użytkownikami. Należy pamiętać, że użytkownikiem może być zarówno człowiek, jak i maszyna lub inny komputer. Budowa systemu operacyjnego W każdym systemie operacyjnym występują mniej lub bardziej wyodrębnione warstwy składające się na architekturę systemu. W ogólnym modelu systemu operacyjnego można wyodrębnić następujące warstwy, przypisując im poszczególne zadania: powłoka (ang. shell), stanowiąca interfejs użytkownika (komunikacja z użytkownikiem); jądro systemu (ang. kernel), realizujące jego funkcje (zarządzanie plikami, uruchamianie aplikacji); warstwa odpowiedzialna za współpracę ze sprzętem HAL (ang. Hardware Abstraction Layer - warstwa abstrakcji sprzętowej), która stanowi ogniwo pośredniczące między sprzętem a jądrem systemu operacyjnego. Na szczególną uwagę zasługuje warstwa powłoki, która zapewnia komunikację między użytkownikiem a systemem operacyjnym. Każdy system operacyjny ma niepowtarzalną strukturę warstwową. Im bardziej skomplikowany system, tym więcej warstw, które obsługują coraz to nowsze możliwości systemu operacyjnego. Nowsze systemy operacyjne starają się przejąć pełną kontrolę nad sprzętem za pomocą odpowiednich sterowników, rezygnując tym samym z konieczności odwoływania się do BIOS-u, który wcześniej pośredniczył między systemem operacyjnym a sprzętem.

7 Rola systemu operacyjnego Komunikacja użytkownika z komputerem Za komunikację między systemem operacyjnym a użytkownikiem odpowiedzialna jest zewnętrzna warstwa systemu, nazwana powłoką (ang. shell), która umożliwia użytkownikowi uruchomienie aplikacji. Zarządzanie plikami Plik to jednostka zapisu i przechowywania danych w komputerze. Plik jest ciągiem bitów danych, opatrzonym nazwą i atrybutami. Dane w pliku są zapisane w postaci kodu binarnego. Nazwa pliku z reguły składa się z głównej części nazwy i tzw. rozszerzenia (oddzielonego kropką od nazwy). Długość nazwy pliku i zasady jej tworzenia zależą od zainstalowanego systemu operacyjnego oraz systemu plików. Pliki, oprócz swojej nazwy, dodatkowo mają atrybuty właściwości. Atrybut może oznaczać, że plik jest: tylko do odczytu, ukryty, systemowy, archiwalny. Niektóre systemy operacyjne pozwalają na definicję praw dostępu do pliku przez użytkownika oraz grupy użytkowników. System operacyjny pozwala użytkownikowi na zarządzanie plikami, dając mu możliwość ich tworzenia, kopiowania, przenoszenia, usuwania, zmieniania ich nazw i atrybutów. W celu uporządkowania plików tworzymy strukturę katalogów (folderów), która umożliwia ich pogrupowanie. Katalog (ang. directory) to logiczna struktura organizacji danych na nośnikach pamięci. Programy i dokumenty są organizowane w katalogi, które mogą zawierać zarówno pliki, jak i dodatkowe katalogi (podkatalogi). Katalogi pozwalają więc katalogować dane, zamiast składować je bezpośrednio w katalogu głównym systemu plików. Katalogi umożliwiają uporządkowanie informacji zapisanych w plikach, ich tematyczne pogrupowanie oraz oddzielenie plików powstałych w różnych aplikacjach. Folder (ang. folder) to kontener na programy i pliki w graficznym interfejsie użytkownika (GUI), symbolizowany na ekranie za pomocą specjalnego elementu graficznego (ikony), takiego jak teczka lub szuflada. Często określenia folder i katalog są używane zamiennie. Katalog jest fizycznie przechowywany na nośniku pamięci (na przykład dysku) i jest prezentowany jako folder. Jednak folder może być wirtualny i istnieć tylko w obrębie danego systemu operacyjnego. Przykładami takich folderów w systemie Windows są okno Mój komputer czy Panel sterowania. Foldery te nie istnieją na dysku, a jedynie w systemowym rejestrze. GUI (ang. Graphical User Interface - graficzny interfejs użytkownika) - sposób komunikacji użytkownika z komputerem za pomocą elementów graficznych (na przykład: pulpitu z ikonami, kierowanego myszą kursora, okien dialogowych). Obecnie GUI stanowi podstawę większości nowoczesnych systemów operacyjnych i często nazywany jest środowiskiem graficznym. Obsługa GUI jest intuicyjna i interaktywna. Systemy plików

8 Bez umiejętności posługiwania się systemem plików trudno mówić o skutecznym użytkowaniu komputera. Dla zwykłej osoby system operacyjny jawi się niemal wyłącznie od strony jego systemu plików. Pliki są tworzone i usuwane, czytane i zapisywane, a niektóre z nich (programy binarne) - ładowane do pamięci i wykonywane. Każdy system plików ma własny interfejs (tekstowy lub graficzny), za pomocą którego zleca się wykonywanie działań na plikach i katalogach. W systemach Windows rolę interfejsu plikowego odgrywa tzw. zarządca plików (ang. file manager). System plików (ang. file system) określa, w jaki sposób informacje są zapisywane i odczytywane. System plików definiuje także wielkość klastrów, możliwe do użycia atrybuty plików oraz schemat poprawnych nazw plików i katalogów, określając ich długość i dopuszczalne znaki w nazwach. Klaster (ang. cluster, allocation unit; w niektórych systemach plików na przykład FAT, NTFS) to określona dla danego nośnika podstawowa, najmniejsza jednostka przechowywania danych, składająca się z jednego lub kilku sektorów. Obszar jednego klastra można wypełnić tylko jednym plikiem, nawet jeśli będzie on wypełniał klaster tylko w niewielkiej części. Sektor to najmniejsza fizyczna jednostka zapisu danych na dyskach twardych, dyskietkach i innych nośnikach, na przykład kartach pamięci. Sektor jest zapisywany i czytany zawsze w całości. Wielkość sektora wynosi 2 9, czyli 512 bajtów. Sektory są tworzone podczas procesu formatowania. Najpopularniejsze systemy plików to: FAT16 (stosowany w MS-DOS, Windows 3.1, Windows 9x), FAT32 (Windows 95 OSR i Windows 98), NTFS (Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7), Ext3, ReiserFS oraz Xfs (Linux). Zarządzanie zasobami komputera System operacyjny obsługuje urządzenia wchodzące w skład komputera. Podstawowe zadania w tym zakresie to: obsługa wewnętrznych i zewnętrznych elementów komputera, takich jak: procesor, płyta główna, pamięć lub drukarka, skaner itp.; badanie stanu urządzeń oraz poprawności komunikacji; udostępnianie urządzeń aplikacjom, a tym samym osobie użytkującej (na przykład udostępnienie drukarki w edytorze tekstu, skanera w programie graficznym itp.); chwilowe i trwałe podłączanie urządzeń do komputera i odłączanie ich od niego. Zasoby Zasobem w systemie operacyjnym jest każdy rodzaj sprzętu komputerowego lub danych, niezbędny do prawidłowego wykonywania oraz zakończenia istniejących procesów. Główne zasoby w systemie operacyjnym to: procesor (procesory), pamięć (operacyjna, na przykład RAM; zewnętrzna, na przykład HDD), urządzenia wejścia-wyjścia (mysz, klawiatura, drukarka), dane. Zarządzanie zasobami systemu komputerowego związane jest z: przydziałami zasobów (planowanie obciążenia pamięci, czasu dostępności pro cesora),

9 synchronizacją dostępu do zasobów (kolejność wykonywania procesów, z uwzględ nieniem ich ważności), ochroną i autoryzacją dostępu do zasobów, odzyskiwaniem zasobów, rozliczeniem wykorzystywanych zasobów. Kryteria oceny systemu operacyjnego Każdy system operacyjny powinien spełniać wymienione niżej kryteria. Kryterium efektywności: szybkość wykonania aplikacji wykonanie aplikacji najszybciej, jak to jest możliwe; maksymalna liczba realizowanych procesów w jednostce czasu; równomierne zużycie zasobów efektywny przydział mocy obliczeniowej CPU (procesora) oraz I/O (urządzeń wejścia-wyjścia) aplikacjom, które potrzebują dużo zasobów CPU lub wykonują wiele operacji I/O. Kryterium oszczędności: pamięci system operacyjny zużywa jak najmniej pamięci; dysków system operacyjny nie zapełnia dysków. Kryterium jakości: żywotność system operacyjny nie ulega awarii; łatwość naprawy system operacyjny można łatwo naprawić. Stopień, w jakim udało się spełnić te kryteria, decyduje o popularności i efektywności danego systemu operacyjnego. Podział systemów operacyjnych Systemy operacyjne można podzielić ze względu na wiele charakterystycznych czynników. Z punktu widzenia użytkownika jednym z najważniejszych kryteriów jest liczba jednocześnie wykonywanych zadań. Rozróżniamy: systemy jednozadaniowe niedopuszczalne jest rozpoczęcie wykonywania następnego zadania użytkownika przed zakończeniem poprzedniego (na przykład DOS, CP/M); systemy wielozadaniowe dopuszczalna jest realizacja jednocześnie wielu zadań (procesów), którym kolejno przydzielany jest procesor. Zwolnienie procesora następuje w wyniku jednej z poniższych operacji: żądania przydziału dodatkowego zasobu, zainicjowania operacji wejścia-wyjścia, przekroczenia ustalonego limitu czasu. Systemy wielozadaniowe nazywa się czasami systemami z podziałem czasu (ang. time-sharing systems, na przykład: Linux, Windows NT, OS/2). Bardzo ważny podział systemów operacyjnych oparty jest na możliwości jednoczesnego korzystania z systemu przez kilku użytkowników. Rozróżniamy więc: systemy dla jednego użytkownika zasoby systemu przeznaczone są dla jednego użytkownika (na przykład w przypadku komputerów osobistych), nie ma mechanizmów autoryzacji dostępu, a mechanizmy ochrony informacji są ograniczone; systemy wielodostępne z zasobów systemu może korzystać wielu użytkowników, a system gwarantuje ochronę informacji przed niepowołaną ingerencją, na przykład: Unix,

10 Solaris oraz sieciowe systemy operacyjne, takie jak Novell NetWare, Microsoft Windows SBS (Small Business Server) i Linux. Inne typy systemów operacyjnych to: rozproszone systemy operacyjne w zadaniach bierze udział więcej niż jeden procesor, procesory znajdują się w różnych maszynach są rozproszone, komunikacja odbywa się przez różne łącza komunikacyjne (na przykład Mach, Chorus); systemy równoległe w zadaniach bierze udział wiele procesorów, które mogą równolegle wykonywać obliczenia. Procesory te mogą być ze sobą ściśle powiązane, jeżeli współużytkują niektóre pozostałe składowe systemu komputerowego (magistralę, pamięć, urządzenia zewnętrzne itp.). Mogą też mieć własną pamięć i magistralę i tworzyć niezależny podsystem komputerowy, który komunikuje się z pozostałymi poprzez szybkie magistrale. A wszystko to dla uzyskania maksymalnego bezpieczeństwa, zwiększenia szybkości i niezawodności działania systemu (na przykład Tandem, Sun Solaris 2); systemy czasu rzeczywistego RTOS (ang. Real Time Operating Systems) główną cechą jest przetwarzanie informacji w czasie rzeczywistym lub zbliżonym do rzeczywistego. W bardzo ogólnej klasyfikacji systemów operacyjnych wyróżnia się ich dwie klasy sterowane zdarzeniami albo czasem. W przypadku pierwszych istnieje ryzyko przeciążenia systemu, które może być spowodowane dużą liczbą napływających danych zewnętrznych i koniecznością ich przetwarzania. Systemy operacyjne sterowane czasem działają w rytmie zegara czasu rzeczywistego i nie są podatne na tego typu przeciążenia, co powoduje, że stosowane są one między innymi w tych gałęziach przemysłu, w których wymagane jest zachowanie wysokiej niezawodności systemu przy dużych ilościach przetwarzanych informacji. Jednym z najpopularniejszych komercyjnych systemów RTOS jest QNX firmy QNX Software Systems. Część systemów operacyjnych obsługiwana jest w środowisku tekstowym użytkownik musi wykazać się znajomością szeregu poleceń, dzięki którym może komunikować się z systemem operacyjnym. Wiele systemów operacyjnych udostępnia środowiska graficzne ułatwiające ich obsługę.