Понятие базовой машины расширенной машины кратко

Обновлено: 02.07.2024

I. Первые ЭВМ, появившиеся в начале 40-х годов, работали без ОС. Все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления. На первых машинах использовались механические реле, позже их заменили электрическими лампами, машины были громоздкими, медленными и состояли из десятков тысяч ламп.

Урок 2.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СРЕДЫ.

Операционная среда – это комплекс взаимосвязанных программ, которые действуют как интерфейс между приложениями и пользователями с одной стороны и аппаратурой компьютера с другой. По современным представлениям ОС должна выполнять следующие функции:

обеспечение загрузки пользовательских программ в ОП компьютера и их исполнение;

обеспечение управления памятью;

обеспечение работы с устройствами ПК;

управление свободным пространством на этих носителях и структурирование пользовательские данные в виде файловых систем;

предоставление доступа к различным периферийным устройствам;

предоставление некоторого пользовательского интерфейса (некоторого, т.к. часть систем ограничивается только командной строкой).

параллельное использование нескольких задач;

организация взаимодействия задач друг с другом;

организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов;

защита системных ресурсов, данных и программ пользователей, а также самой себя от зловредных действий пользователей и их программ;

аутентификация (проверка того, что пользователь является тем, за кого себя выдает), авторизация (проверка, что тот, за кого выдает себя пользователь, имеет право выполнять ту или иную операцию).

КЛАССИФИКАЦИЯ ОС.

DOS (дисковые операционные системы) – это системы, берущие на себя первые 4 функции. DOS загружает пользовательскую программу в память и передает ей управление. Существование систем этого класса обусловлено их простотой и тем, что они потребляют мало ресурсов. Еще одна причина, по которой эти ОС могут использоваться даже на довольно мощных машинах – это требование программной совместимости с ранними моделями того же семейства компьютеров.

ОС общего назначения – выполняют вышеперечисленные функции, но в этих системах большое внимание уделяется защите самой системы ПО и пользовательских данных, к этому классу относится Windows 2000 и Unix.

ОС реального времени – это ОС, предназначенные для разработки приложений реального времени, программ, управляющих некомпьютерным оборудованием, часто с очень жесткими ограничениями по времени, например: системы управления ускорителями элементарных частиц. Способность гарантировать время реакции является отличительным признаком ОС реального времени.

ОС промежуточных типов – Windows 3.11 и Windows 95, которые, как ОС общего назначения, используют аппаратные средства процессора для защиты памяти, но они не защищают себя и программы от ошибок других программ и пользователей.

Урок 3.

ИНТЕРФЕЙС.

Интерфейс состоит из 4 элементов:

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЫШИ, КЛАВИАТУРЫ, ДИСПЛЕЯ.

Связь с клавиатурой осуществляется через USB-порт, PS, PS/2. При нажатии любой клавиши ЦП прерывается, и драйвер клавиатуры извлекает символ, читая порт ввода-вывода. При этом драйвер должен определить, был ли символ прописным или строчным, или является ли он частью какого-либо сочетания клавиш. Для этого драйвер должен запоминать все нажатые, но еще не отпущенные клавиши. Поскольку клавиатурный интерфейс возлагает всю тяжесть обработки на ПО, он является исключительно гибким.

ДИСПЛЕЙ.

Дисплеи могут быть разделены на 2 основные категории: устройства с векторной графикой и устройства с растровой графикой. Векторные графические устройства могут выполнять такие команды, как:

Рисование линий, геометрических фигур и точек.

У растровых графических устройств область вывода представляет собой прямоугольную сетку точек, называемых пикселями, каждое из которых может принимать различные значения цвета и яркости. Растровые графические дисплеи реализуются при помощи специального устройства, называемого графическим адаптером. Графический адаптер содержит память, называемую видео память или видео ОЗУ. Кроме того, в состав графического адаптера входит микросхема, называемая видеоконтроллером. Эта микросхема получает символы из видео ОЗУ и формирует соответствующий им видео сигнал, посылаемый на монитор.

Операцио́нное окруже́ние ( англ. operating environment ) — среда, в которой пользователь запускает программу. Например, операционное окружение DOS состоит из всех команд DOS, доступных пользователю. С другой стороны, операционное окружение включает в себя графический интерфейс пользователя , использующий иконки и меню вместо команд.

Также операционное окружение иногда называют контролирующей программой (control program).

Понятие базовой, расширенной машины.

Режим пользователя, режим супервизора.

Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Например, для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т. п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает 23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надо анализировать. Даже если не входить в курс реальных проблем программирования ввода-вывода, ясно, что среди программистов нашлось бы не много желающих непосредственно заниматься программированием этих операций. При работе с диском программисту-пользователю достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов, каждый из которых имеет имя. Работа с файлом заключается в его открытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла. Вопросы подобные таким, как следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизма перемещения считывающих головок, не должны волновать пользователя. Программа, которая скрывает от программиста все реалии аппаратуры и предоставляет возможность простого, удобного просмотра указанных файлов, чтения или записи - это, конечно, операционная система. Точно также, как ОС ограждает программистов от аппаратуры дискового накопителя и предоставляет ему простой файловый интерфейс, операционная система берет на себя все малоприятные дела, связанные с обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а также другие низкоуровневые проблемы. В каждом случае та абстрактная, воображаемая машина, с которой, благодаря операционной системе, теперь может иметь дело пользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащая в основе этой абстрактной машины. С этой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторой расширенной или виртуальной машины, которую легче программировать и с которой легче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальную машину.

Процессор всегда находится в одном из трех состояний: нормальном, состоянии исключения и состоянии останова. Нормальное состояние процессора связано с выполнением инструкции; обращения к памяти выполняются с целью выборки инструкций и данных и сохранения результатов. Особым случаем нормального состояния является состояние приостанова, являющееся итогом выполнения инструкции STOP. В этом состоянии дальнейших обращений к памяти не производится.

Обработка исключения связана с прерываниями, инструкциями перывания, трассировкой и другими особыми случаями. Исключение может быть выработано внутренне инструкцией или необычным условием, возникшим во время выполнения инструкции. Извне обработку исключения вызывает прерывание, сбой шины или сброс. Обработка исключения обеспечивает эффективное переключение контекста так, что процессор может поддерживать необычные условия.
Состояние останова (halted state) процессора индицирует катастрофические сбои аппаратуры. Например, если в процессе обработки исключения сбоя шины возникает еще один сбой шины, процессор считает систему неработоспособной и останавливается. Перезапустить остановленный процессор можно только внешним сбросом.

Процессор функционирует на одном из двух уровней привилегий: в режиме супервизора или режиме пользователя. Режим определяет, какие операции разрешены. Режим может быть использован внешним устройством управления памятью для управления и трансляции доступа. Режим используется и для выбора типа указателя стека супервизора (SSP) или пользователя (USP) в ссылках инструкций.
Режим привилегий является механизмом обеспечения безопасности компьютерных систем. Программы должны иметь доступ только к своим областям кода и данных. Необходимо предотвратить их доступ к информации, которая им не нужна и должна быть неизмененной. Операционная система работает в режиме супервизора, предоставляющем ей доступ ко всем ресурсам, необходимым для выполнения задач уровня, превосходящего уровень программ режима пользователя. Большинство программ выполняются в пользовательском режиме при контролируемом доступе и ограниченном влиянии на другие части системы.

Режим супервизора обладает наивысшим уровнем привилегий. Режим процессора определяется битом S регистра состояния: если он установлен, процессор находится в режиме супервизора. В этом режиме могут выполняться любые инструкции. Циклы шины, генерируемые при выполнении инструкций в режиме супервизора, классифицируются как обращения супервизора. Пока процессор находится в супервизорном режиме, SSP доступен для тех инструкций, которые используют либо системный указатель стека по умолчанию, либо явно указанное значение седьмого адресного регистра.

Режим пользователя имеет низший уровень привилегий. Процессор выполняет инструкции в режиме пользователя, если бит S регистра состояния сброшен.
Выполнение большинства инструкций не зависит от режима. Однако, некоторые важные для системы инструкции, реализованы как привилегированные. Например, программам пользователя не разрешается выполнение инструкций STOP или RESET. Чтобы не допустить переход программы пользователя в режим супервизора, кроме случая выполнения ею управляющих функций, инструкции, которые полностью изменяют регистр состояния, являются привилегированными. Для упрощения отладки системного программного обеспечения инструкции записи в указатель стека пользователя (MOVE в USP) и чтения из него (MOVE из USP) являются привилегированными.

Урок 4.

ПРОЦЕССЫ И ПОТОКИ.

Одной из основных систем многозадачной ОС является подсистема управления процессами и потоками. Эта подсистема занимается их созданием и уничтожением, поддерживает взаимодействие между ними, а также распределяет процессорное время между несколькими, одновременно существующими в системе процессами и потоками.

Процесс – это программа в стадии выполнения (более крупная единица работы, требующая более мелких работ, т.е. потоков).

Эта система ответственна за обеспечение процессов необходимыми ресурсами. Некоторые из ресурсов выделяются процессу при его создании, а некоторые в процессе его выполнения. Каждый раз, когда процесс завершается, ОС предпринимает шаги, зачистить следы его пребывания в системе. Подсистема управления процессами закрывает все файлы, в которых работал процесс, освобождает место в ОП, отведенное под коды, данные и системные информационные структуры процесса. Для того чтобы процессы не могли вмешаться в распределение ресурсов, а также не могли повредить коды и данные друг друга, важнейшей задачей ОС является изоляция одного процесса от другого. Для этого ОС обеспечивает каждый процесс отдельным виртуальным адресным пространством, так, что ни один процесс не может получить прямого доступа к данным другого процесса.

Виртуальное адресное пространство процесса – это совокупность адресов, которыми может манипулировать программный модуль процесса.

МУЛЬТИПРОГРАММИРОВАНИЕ НА УРОВНЕ ПОТОКА.

В ОС кроме процессов нужен еще механизм для разграничения вычислений, который учитывал бы связи между отдельными ветвями вычислений одного и того же приложения. Для этих целей современные ОС предлагают механизм многопоточной обработки.

Поток – это последовательный переход процесса от одной команды программы к другой.

ОС распределяет процессорное время между потоками, а процессу назначает адресное пространство и набор ресурсов, которые совместно используются всеми его потоками.

СОЗДАНИЕ ПРОЦЕССОВ И ПОТОКОВ.

Создать процесс, прежде всего, означает создать описатель процесса, в роли которого выступает одна или несколько структур, содержащие все сведения о процессе, необходимые ОС. В число таких сведений может входить идентификатор процесса. Создание процесса включает загрузку кодов и данных исполняемой программы с диска в ОП. Для этого ОС должна обнаружить местоположение такой программы на диске, перераспределить ОП и выделить память исполняемой программе нового процесса. Затем необходимо считать программу в выделенные для нее участки памяти и, возможно, изменить параметры программы в зависимости от размещения в памяти.

В многопоточной системе, при создании процесса, ОС создает для каждого процесса, как минимум, один поток выполнения. В исходном положении поток находится в приостановленном состоянии.

Голубков Е. П. Маркетинговые исследования: теория, методология и практика

. цельная система, предназначенная для планирования ассортимента . Статистические методы обработки информации ( . ним. Мощной интерактивной службой, . обведите) 15—24 25—34 35— . — лотереи и конкурсы; — пакетные продажи; — предоставление бесплатных образцов .

Контрольные вопросы 23

. 24 3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ЗАДАЧИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ 25 3.3. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СИСТЕМА . Системы пакетной обработки транзакций . : интерактивные обучающие и информационные системы, САПР . планирования используется в задачах планирования .

И. П. Беляев проектирование

Отчет о реализации программы за 2014-2015 гг представлен Генеральным директором

. поправок и 25 информационных дополнений . система и система планирования, то есть система . системе eDossier 3 Коэффициент успешной пакетной обработки 100% Успешная пакетная обработка . Программа 24  Время обработки . путем проведения интерактивных занятий, .

Примерные ответы на профильные билеты Е. А. Еремин, А. П. Шестаков

. . // Информатика № 24, 2001, с. 3–9. . 365,25) . осуществляет планирование, . программы объединяют интерактивным интерфейсом графику . системы с пакетной обработкой — максимальная загрузка аппаратуры. Критерием эффективности в системах пакетной обработки .

1. 1. Понятие базовой
машины
Операционная система как расширенная
(виртуальная) машина:
- Использование компьютера на уровне машинного языка
затруднительно (ввод-вывод). Операционная система
ограждает программистов от аппаратуры и занимается
обработкой ввода-вывода, обработкой прерываний,
управлением таймером, управлением оперативной памятью
- С точки зрения пользователя операционная система
выполняет функцию расширенной машины или
виртуальной машины, в которой проще программировать и
легче работать, чем непосредственно с аппаратным
обеспечением, составляющим реальный компьютер.
3

Реальная машина, способная выполнять только
небольшой набор элементарных действий,
определяемых ее системой команд, превращается в
виртуальную машину, выполняющую широкий набор
гораздо более мощных функций.
Виртуальная машина тоже управляется
командами, но это уже команды другого, более
высокого уровня: удалить файл с определенным
именем, запустить на выполнение некоторую
прикладную программу, повысить приоритет задачи,
вывести текст из файла на печать.
4

Операционная система как расширенная (виртуальная) машина
Архитектура (система команд, организация памяти, вводвывод данных и структура шин) большинства компьютеров на
уровне машинного языка примитивна и неудобна для работы
с программами, особенно в процессе ввода-вывода данных.
Рассмотрим пример того, как происходит ввод-вывод
данных с гибкого диска.
1.Организация работы гибкого диска.
Контроллер гибкого диска имеет 16 команд.
Каждая задается передачей от 1 до 9 байт в регистр
устройства.
Команды
·для чтения и записи данных,
·перемещения головки диска и форматирования дорожек,
·для инициализации,
·для распознавания,
·для установки в исходное положение
·для калибровки контроллера и приводов.
5

Основными командами являются команды read и write
(чтение и запись).
Каждая из них требует 13 параметров, упакованных в 9 байт.
Эти параметры определяют такие элементы, как
·адрес блока на диске, который нужно прочитать,
·количество секторов на дорожке,
·физический режим записи,
·расстановку промежутков между секторами.
·сообщают, что делать с меткой адреса данных, которые были
удалены.
Когда выполнение операции завершается, чип контроллера
возвращает упакованные в 7 байт 23 параметра, отражающие
наличие и типы ошибок.
6

2. Программист при работе с гибким диском должен
также постоянно знать, включен двигатель или нет.
·Если двигатель выключен, его следует включить (с
длительным ожиданием запуска) прежде, чем данные
будут прочитаны или записаны.
·Двигатель не может оставаться включенным слишком
долго, так как гибкий диск изнашивается.
Программист вынужден выбирать между:
·длинными задержками во время загрузки
·изнашивающимися гибкими дисками (с вероятностью
потери данных на них).
7

Даже если не вдаваться глубже в подробности этого
процесса, становится ясно, что обыкновенный программист
вряд ли захочет столкнуться с такими деталями при работе с
гибким диском (или жестким диском, работа с ним не менее
сложна).
Вместо этого программисту нужны простые
высокоуровневые абстракции.
В случае работы с дисками типичной абстракцией является
коллекция именованных файлов, содержащихся на диске.
Каждый файл может быть открыт для чтения или записи,
прочитан или записан, а потом закрыт. А такие детали, как
текущее состояние двигателя не должны содержаться в
абстракции, предстающей перед пользователем.
Программа, скрывающая истину об аппаратном
обеспечении и представляющая простой список
поименованных файлов, которые можно читать и
записывать, и является операционной системой.
8

Операционная система устраняет:
·необходимость работы непосредственно с дисками и
предоставляет простой, ориентированный на работу с
файлами интерфейс,
·скрывает множество неприятной работы с прерываниями,
счетчиками времени, организацией памяти и другими
элементами низкого уровня.
Абстракция, предлагаемая операционной системой, намного
проще и удобнее в обращении, чем то, что может
предложить нам непосредственно основное оборудование.
С точки зрения пользователя операционная система
выполняет функцию расширенной машины или
виртуальной машины, в которой проще программировать и
легче работать, чем непосредственно с аппаратным
обеспечением, составляющим реальный компьютер
9

10. Режим супервизора

Режим супервизора — привилегированный режим работы
процессора, как правило используемый для выполнения ядра
операционной системы.
В данном режиме работы процессора доступны
привилегированные операции, как то операции ввода-вывода к
периферийным устройствам, изменение параметров защиты
памяти, настроек виртуальной памяти, системных параметров и
прочих параметров конфигурации. Как правило, в режиме
супервизора или вообще не действуют ограничения защиты
памяти или же они могут быть произвольным образом изменены,
поэтому код, работающий в данном режиме, как правило, имеет
полный доступ ко всем системным ресурсам (адресное
пространство, регистры конфигурации процессора и т. п.). Во
многих типах процессоров это наиболее привилегированный
режим из всех доступных режимов
10

11. Режим пользователя.

Компиляторы и редакторы запускаются в
пользовательском режиме. Если пользователю не
нравится какой-либо компилятор, он при желании
может написать свой собственный, но он не может
написать собственный обработчик прерываний
системных часов, являющийся частью операционной
системы и обычно защищенный аппаратно от
попыток его модифицировать.
11

12. Структура операционной системы.

Архитектура операционных систем Windows XP и Windows
Server 2003 является модульной.
Структурно ее можно разделить на две части.
Первая часть работает в режиме ядра( kernel mode) и
называется исполнительной системой Windows (Windows
executive). Компоненты режима ядра обладают
cследующими функциональными возможностями:
1. имеют доступ к оборудованию;
2. имеют прямой доступ ко всем видам памяти
компьютера;
3. не выгружаются на жесткий диск в файл подкачки;
4. имеют более высокий приоритет, нежели процессы
режима пользователя.
12

Вторая часть работает в так называемом режиме
пользователя (user mode) Эту часть составляют защищенные
подсистемы ОС. Особенности процессов пользовательского
режима:
1. не имеют прямого доступа к оборудованию, все запросы на
использование аппаратных ресурсов должны быть разрешены
компонентом режима ядра;
2. ограничены размерами выделенного адресного пространства,
это ограничение устанавливается выделением процессу
фиксированных адресов;
3. могут быть выгружены из физической памяти в виртуальную
на жестком диске;
4. приоритет процессов данного типа ниже приоритета
процессов режима ядра, это предохраняет ОС от снижения
производительности или задержек, происходящих по вине
приложений.
13

Служба рабочей станции
Предоставляет приложениям механизм доступа к сетевым
ресурсам, таким как файлы, папки, принтеры и т.д.
Служба сервера
Обслуживает входящие из сети запросы на доступ к ресурсам
компьютера.
15

16. Состав исполнительной системы:

1. Справочный монитор защиты
- Гарантирует выполнение политики защиты на локальном
компьютере.
- Оберегает ресурсы ОС, обеспечивая защиту объектов и
аудит доступа к ним.
16

2. Диспетчер процессов
- Создает и завершает процессы и потоки, а так же,
приостанавливает и возобновляет исполнение
потоков, хранит и выдает информацию о них.
3. Диспетчер межпроцессорного взаимодействия
- Обеспечивает взаимодействие между подсистемами
режима пользователя и исполнительной
подсистемой.
4. Диспетчер виртуальной памяти
- Реализует виртуальную память, т.е. схему управления
памятью, которая предоставляет каждому процессу
большое собственное адресное пространство и
защищает это пространство от других процессов.
17

5. Ядро
- реагирует на прерывания и исключения, выполняет
межпроцессорную синхронизацию и предоставляет набор
элементарных объектов и интерфейсов, используемый
остальными частями исполнительной системы для
реализации объектов более высокого уровня.
6. Подсистема ввода/вывода
- состоит из группы компонентов, отвечающих за
выполнение ввода/вывода на разнообразные устройства.
7. Диспетчер объектов
- создает, поддерживает и уничтожает объекты
исполнительной системы Windows
18

8. Диспетчер электропитания
- Управляет электропитанием устройств, координирует
запросы устройств, связанные с изменением режима
электропитания
9. Диспетчер Plug and Play
- обеспечивает распознавание PnP устройств после
процесса загрузки ОС, управляет их драйверами,
предоставляет интерфейс средствам пользовательского
режима для поиска устройств, их установки и удаления, а
так же остановки и возобновления их работы.
10. Диспетчер окон и интерфейс графических устройств
- Управляет отображением окон, обеспечивает прием ввода
от клавиатуры и мыши, распределяя информацию
приложениям.
19

20. Домашнее задание

Цель:Дать определение операционной системе, рассмотреть историю создания, концептуальные идеи построения операционных систем, классификацию. Обеспечить понимание студентов различий операционных систем и как следствие, определить реальную отказоустойчивость, защиту, скорость работы и проблемы в обслуживании ОС. Показать, какие бывают виды интерфейсов, дать их полную классификацию. Рассмотреть в каких операционных системах, какие интерфейсы применяются

Краткий план:

1. Определение операционной системы

1.1. ОС как расширенная машина

1.2. ОС как система управления ресурсами

2.1. Первый период (1945 -1955)

2.2. Второй период (1955 - 1965)

2.3. Третий период (1965 - 1980)

2.4. Четвертый период (1980 - настоящее время)

3. Классификация ОС

3.1. Особенности алгоритмов управления ресурсами

Ú Поддержка многозадачности

Ú Поддержка многопользовательского режима

Ú Вытесняющая и не вытесняющая многозадачность

Ú Поддержка многонитевости

Ú Многопроцессорная обработка

3.2. Особенности аппаратных платформ

3.3. Особенности областей использования

Ú Системы пакетной обработки

Ú Системы разделения времени

Ú Системы реального времени

3.4. Особенности методов построения

4. Интерфейсы и технологии.

Материал лекции:

Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечивает удобства пользователю-программисту посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.

Приведем наиболее общее определение операционной системы:

Ú Операционная система — это набор программ, обеспечивающий организацию вычислительного процесса на ЭВМ.

Операционная система выполняет следующие функции:

Ú предоставляет простой файловый интерфейс для работы с аппаратурой дискового накопителя;

Ú обрабатывает прерывания;

Ú управляет таймерами и оперативной памятью;

Ú решает различные низкоуровневые проблемы.

В каждом случае та абстрактная, воображаемая машина, с которой, благодаря операционной системе, теперь может иметь дело пользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащая в основе этой абстрактной машины.

С этой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторой расширенной или виртуальной машины (простой и удобной в программировании по сравнению с реальной машиной).

Определение операционной системы

Лекция.

Введение в операционные системы (2 часа)

Краткий план:

1. Определение операционной системы

1.1. ОС как расширенная машина

1.2. ОС как система управления ресурсами

2.1. Первый период (1945 -1955)

2.2. Второй период (1955 - 1965)

2.3. Третий период (1965 - 1980)

2.4. Четвертый период (1980 - настоящее время)

3. Классификация ОС

3.1. Особенности алгоритмов управления ресурсами

Ú Поддержка многозадачности

Ú Поддержка многопользовательского режима

Ú Вытесняющая и не вытесняющая многозадачность

Ú Поддержка многонитевости

Ú Многопроцессорная обработка

3.2. Особенности аппаратных платформ

3.3. Особенности областей использования

Ú Системы пакетной обработки

Ú Системы разделения времени

Ú Системы реального времени

3.4. Особенности методов построения

4. Интерфейсы и технологии.

Материал лекции:

Приведем наиболее общее определение операционной системы:

Ú Операционная система — это набор программ, обеспечивающий организацию вычислительного процесса на ЭВМ.

Операционная система выполняет следующие функции:

Ú предоставляет простой файловый интерфейс для работы с аппаратурой дискового накопителя;

Ú обрабатывает прерывания;

Ú управляет таймерами и оперативной памятью;

Ú решает различные низкоуровневые проблемы.

Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительную технику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две по существу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами.

ОС как расширенная машина

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

ОС как система управления ресурсами

планирование ресурса - то есть определение, кому, когда, а для делимых ресурсов и в каком количестве, необходимо выделить данный ресурс;
отслеживание состояния ресурса - то есть поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых ресурсов - какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.

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

Читайте также:

Понятие базовой машины расширенной машины кратко

Урок 2.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СРЕДЫ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОС.

Урок 3.

ИНТЕРФЕЙС.

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МЫШИ, КЛАВИАТУРЫ, ДИСПЛЕЯ.

ДИСПЛЕЙ.

Урок 4.

ПРОЦЕССЫ И ПОТОКИ.

МУЛЬТИПРОГРАММИРОВАНИЕ НА УРОВНЕ ПОТОКА.

СОЗДАНИЕ ПРОЦЕССОВ И ПОТОКОВ.

Похожие документы:

Голубков Е. П. Маркетинговые исследования: теория, методология и практика

Контрольные вопросы 23

И. П. Беляев проектирование

Отчет о реализации программы за 2014-2015 гг представлен Генеральным директором

Примерные ответы на профильные билеты Е. А. Еремин, А. П. Шестаков

10. Режим супервизора

11. Режим пользователя.

12. Структура операционной системы.

16. Состав исполнительной системы:

20. Домашнее задание