Зміст
Загальна структура системного програмного забезпечення. 2
Загальна структура операційної системи. 3
Діаграма переходу процесу зі стану в стан. Стани процесу. 4
Перетворення, як засіб керування процесами. 4
Призначення операцій призупинення та відновлення процесів. Розширення діаграми переходів процесу зі стану в стан. 7
Переключення контексту як засіб реалізації переривань. 11
Ядро ОС. Склад і основні функції. 12
Асинхронні паралельні процеси. 12
“Взаємовиключення” як спосіб взаємодії процесів. 13
Концепція “семафорів” як засіб керування “взаємовиключенням” 14
Тупики. Причини виникнення. Способи боротьби з тупиками. 14
Групи алгоритмів планування процесів 16
Невитісняючі алгоритми планування процесів. 16
Витісняючі алгоритми планування процесів. 16
Механізм багатониткової обробки процесів із внутрішніми паралелізмом. 17
Призначення підсистеми керування ресурсами ОС. 19
Можливі стратегії керування основною пам’яттю. 19
Зв’язаний розподіл основної пам’яті. Можливі варіанти. 20
Принципи кешування даних. Реалізація запитів до основної пам’яті в системі з кеш-пам’яттю. 23
Концепцiя вiртуальної пам'ятi. 24
Рівні планування роботи процесора. 25
Можливі варіанти видів планування роботи процесора. 26
Планування роботи процесора за допомогою багаторівневих черг із зворотними зв’язками. 26
Призначення підсистеми керування даними ОС. 27
Формати записів інформації 27
Логічний запис це сукупність даних, яка розглядається як одне ціле. 27
Файл. Файлова система. Формати записів файлів. 28
Зараз найбільш відомо: 28
Є дві групи методів доступу: 29
Типові засоби файлової системи. 29
Зв’язаний розподіл зовнішнього адресного простору. 30
Методи незв’язаного простору. 31
Необхідність та мета планування роботи з дисковими запам’ятовуючими пристроями. 34
Способи оптимізації пошуку циліндра дискового запам’ятовуючого пристрою. 38
Оптимізація пошуку даних на дисковому запам’ятовуючому пристрої за часом очікуваних записів. 38
Архітектура сучасної файлової системи (ФС) 39
Основні складові частини та процедура завантаження МS- DOS. 41
Керування основною пам’яттю в MS DOS. 44
Логічна структура адресного простору основної пам’яті комп’ютерів архітектури ІВМ РС. 45
Структура файлів виконання *.соm та *.ехе. 48
Логічна структура дискового запам’ятовуючого пристрою. 49
Структура логічного диска на дисковому запам’ятовуючому пристрої. 51
Структура логічного диску. 51
Призначення та структура таблиці розміщення файлів (FАТ). 53
Файли і директорії. 53
Що дає WINDOWS користувачу? 54
Засоби обміну даними в Windows. Технології Clipboard, DDE . 56
Засоби обміну даними в Windows. Технологія ОLЕ. 57
Механізм повідомлень у Windows. 59
Windows XP 61
Загальна структура системного програмного забезпечення.
System Software – означає програми і комплекти програм, які є спільними для всіх, хто використовує технічні засоби комп’ютера, які застосовуються, як для автоматизації, розробки і створення нових програмних систем, так і для організації виконання існуючих програм. З цих позицій СПЗ може бути умовно розділене на такі групи:
Операційні системи – під ОС звичайно розуміють комплекс керуючих та обробляючих програм, які з одного боку виступають інтерфейсом між апаратурою комп’ютера і користувачем з його задачами, а з другого боку призначені для найбільш ефективного використання ресурсів обчислювальної системи, та організації надійних обчислень. Довільний з компонентів прикладного ПЗ обов’язково працює під керуванням ОС. Жодна з компонент ПЗ, за виключенням самої ОС, не має безпосереднього доступу до апаратури. Навіть користувачі взаємодіють із своїми програмами через інтерфейс ОС. Довільні команди перш як попасти в прикладну програму проходять через ОС.
Системи програмування – включають в себе такі компоненти, як транслятори з мов програмування, бібліотеки програм, редактори, компоновщики та відладчики. Зовсім самостійних (відірваних від конкретних ОС) систем програмування не буває. Довільна СП може працювати лише під відповідною ОС, під яку вона була створена. Але СП може давати можливість розробляти ПЗ і під інші ОС. В такому випадку коли програми, що створюються, повинні працювати на іншій апаратній базі, маємо крос СП.
Утиліти – це спеціальні системні програми, за допомогою яких можна, як обслуговувати саму ОС, так і готувати до роботи носії даних, виконувати перекодування даних, виконувати оптимізацію розміщення даних на носії, та виконувати деякі інші роботи пов’язані із обслуговуванням обчислювальних систем. Зрозуміло, що утиліти можуть працювати під відповідною ОС.
У
загальнена
структура ПЗ обчислювальної системи
може бути представлена в такому вигляді:
СУБД – системи управління базами даних
Загальна структура операційної системи.
Основними функціями ОС є такі:
Сприймання від користувача завдань, або команд у вигляді директив, або у вигляді вказівок від маніпуляторів та їх обробка
Завантаження, запуск, призупинення та зупинка програм
Керування файловими системами та системами управління базами даних
Забезпечення режиму мультипрограмування, тобто виконання двох, або більше програм а одному процесорі
Забезпечення ф-цій по організації та керуванню всіма операціями вводу/виводу
Забезпечення виконання обмежень на час відповіді в режимі реального часу, що є важливим для ОС реального часу
Розподіл пам’яті, як основної так і зовнішньої, і організація віртуальної пам’яті
Планування та диспетчеризація у відповідності із заданими стратегією та дисципліною обслуговування задач
Організація механізмів обміну повідомленнями і даними між програмами, які виконуються, а також захист одних програм від впливу інших програм
Забезпечення роботи систем програмування
Таким чином ОС виконує функції керування обчислювальними процесами в комп’ютерній системі, розділяє ресурси системи між різним обчислювальними процесами і створює програмне середовище в якому виконуються прикладні програми користувача. Таке середовище називається операційним середовищем або операційним оточенням.
В
заємодія
користувачів з комп’ютерними системами
відбувається через інтерфейс користувача,
який підтримується ОС. Надалі приймаємо,
що ф-ції ОС реалізуються програмним
способом, але деякі з них можуть бути
представлені програмно апаратними
засобами і вигляді ПЗП (наприклад BIOS).
Операційне оточення складається з деякої множини стандартних сервісних програм, які можуть бути використані в процесі виконання задач і які надають засоби для керування ресурсами обчислювальної системи, виділяючи ці ресурси користувачам по потребах (наприклад керування вв/вив).
Поняття операційного оточення. Операційне оточення разом з реальною машиною (апаратурою) створює розширену машину, яка і використовується під час виконання програм. Дякуючи операційному оточенню, кожна програма, тобто завдання для ОС, виконується ніби на окремій розширеній машині, хоча в дійсності ресурси реальної машини можуть роз приділяться між багатьма користувачами. Операційне оточення може включати декілька інтерфейсів: користувацькі і програмні.
Наприклад в Linux є інтерфейс команд рядка, інтерфейс панельний (типу NC), графічний інтерфейс XWindow з різними менеджерами вікон.
З точки зору процесора комп’ютера, як і всього комп’ютера в цілому, двійкова програма (тобто код), створений для роботи в середовищі Linux, використовує ті самі машинні команди і формати даних, що і програма створена для роботи в Windows. Але в цих двох випадках програма звертається до різних операційних середовищ. Програма створена безпосередньо під Windows не буде виконуватись під Linux. Але якщо в Linux створити повноцінне операційне середовище Windows, тоді Windows програма може бути виконана (ц називається емуляція).
Таким чином операційне середовище – це системне програмне оточення в якому можуть виконуватись програми створені за правилами роботи цього середовища.