
- •Состав по Вычислительной Системы
- •Определение понятия ос
- •Структура и организация системы программирования
- •Однозадачные и пакетные мониторы
- •Мультипрограммные пакетные ос
- •Диалоговые многопользовательские ос
- •Ос реального времени
- •Принцип модульности и его использование при построении ос. Соглашение о связях между модулями
- •Принципы параметрической настраиваемости и функциональной избыточности ос
- •Принцип функциональной избирательности
- •Виртуализация в ос. Виртуализация процессов и системная виртуализация.
- •Командный интерфейс ос
- •14. Преобразование адресов в вс
- •15. Построение загрузочного модуля простой структуры
- •16. Загрузочный модуль оверлейной структуры.
- •17. Загрузочный модуль динамической структуры
- •18. Однократно используемые, повторно используемые и повторно входимые программные модули
- •19. Сопрограммы
- •20. Структура и организация управляющей программы ос
- •21. Монолитная и микроядерная архитектуры ос.
- •22. Оценка времени простоя цп в мультипрограммном режиме
- •23. Управление памятью, распределенной статическими разделами.
- •24. Управление памятью, распределенной динамическими разделами.
- •25. Способы уменьшения фрагментации оп.
- •Распределение памяти перемещаемыми разделами.
- •Страничное распределение.
- •Сегментное распределение памяти.
- •26. Управление страничной памятью по запросам.
- •27. Методы замещения страниц fifo, lru.
- •28. Явление пробуксовки в страничных системах и стратегия рабочего множества.
- •29. Управление памятью с сегментным распределением.
- •30. Управление памятью с сегментно-страничным распределением.
- •31. Понятие процесса. Представление процессов в ос.
- •32. Понятие ресурса. Виды ресурсов.
- •33. Алгоритмы диспетчеризации процессов: fifo, равномерное циклическое квантование.
- •34. Алгоритмы диспетчеризации процессов с обратной связью.
- •34. Алгоритмы диспетчеризации процессов, применяемые в ос реального времени.
- •36. Взаимодействие и синхронизация процессов. Проблема "критической секции".
- •Естественный параллелизм.
- •Логический параллелизм.
- •37. Взаимодействие и синхронизация процессов. Проблема "поставщик-потребитель".
- •38. Взаимодействие и синхронизация процессов. Проблема "читатели-писатели".
- •40. Механизмы синхронизации: post/wait
- •41. Синхронизация посредством обмена сообщениями.
- •42. Тупики в ос. Модель Холта.
- •43. Методы обнаружения, восстановления и предотвращения тупиков.
- •44. Прямой и косвенный ввод-вывод.
- •45. Монопольно используемые, разделяемые и виртуальные устройства.
- •3. Виртуальные устройства
- •2. Разделяемые устройства.
- •46. Планирование запросов для последовательно-разделяемых устройств
- •47. Физическая система вв-в
- •49. Организация ввода-вывода в диалоговой системе (прямой вв-в)
- •50. Логическая система вв-в
- •51. Буферизация
- •52. Простая и обменная буферизация
- •53. Функции системы управления данными
- •54. Организация доступа к информационному ресурсу
- •55. Разграничение полномочий пользователя в ос.
- •56. Управление оп в unix
- •57. Управление процессами в unix
- •60. Управление вводом/выводом в unix
Мультипрограммные пакетные ос
Создание мультипрограммных ОС преследовало цель повысить производительность систем, выполняющих пакетную обработку. Шагом в данном направлении стало создание ВС, способной обеспечить одновременное выполнение нескольких задач, разделяющих устройства системы. Для этого была спроектирована IBM360.
В ходе выполнения каждая задача занимает ЦП, а также осуществляет I/O.
Ц
ель
создания ОС для такой архитектуры –
обеспечение максимальной загрузки
устройств ВМ.
Алгоритм управления задачами в такой системе основан на принципе не вытесняющей многозадачности.
Периферийные процессоры назывались программами. Они могли заниматься управлением, выполняя канальную программу. В этом случает ЦП выполнял другую программу.
Отличительный признак такой ОС – работа с квантом времени, предоставляемым определенной задачей. Управляющая программа не определяет размер кванта.
Состав управляющей программы OS360:
IPL – программа начальной загрузки
Планирование заданий
Системный ввод RDR
Инициация завершения INI
Системный вывод WRT
Функции ядра
Управление ОП
Управление вводом/выводом
Управление задачами
Управление данными
Управление устройствами
С очередями входных работ работают программы инициации завершения, которые запускают задачу шага задания и занимаются ее завершением. В одном классе все шаги выполняются последовательно, но шаги заданий разных классов выполняются параллельно.
Задачи системного ввода, инициации/завершения и шага задания выводят различную информацию в процессе работы. Для вывода информации о выполнении используется очередь выходных работ. В системе могло быть до 36 очередей выходных работ. Каждая очередь выходных работ представляет собой последовательность списков вывода. Каждый список вывода состоит из управляющих блоков и относится к одному заданию.
Планировщик заданий
Формирует пакет заданий. Системный ввод формирует очередь входных работ, это структура таблиц, куда помещается инфа о данных. Классы – описание заданий. Разные классы выполняются параллельно. В одном классе – последовательно.
Пакет заданий (на перфокарте) →системный ввод→очередь входных работ
Класс А→инициализация завершения А (выводит инфу о своей работе)
Класс B →инициализация завершения B (выводит инфу о своей работе)
Класс O→инициализация завершения O (выводит инфу о своей работе)
Инициализировали все ресурсы, которые нужны для 9 шага программы. После выполнения – возврат. Все функции – в ядре
//JOB имя1
class A...O
//JOB имя2
- - - - -
Очередь выходных работ→системный вывод А (36:26 лат. Букв и 10 цифр)
.
.
Очередь выходных работ 9→системный вывод 9
Создаем очередь выходных работ – список блоков. Для одного задания:
SMB(system)→данные – когда данные передает сиcтемный ввод SMB
DMB(data)→DATA – идут в сист. Вывод
Диалоговые многопользовательские ос
Цель создания диалоговых ОС – облегчить доступ пользователей к ВС в начальный период существования систем.
Состав управляющей программы мультипрограммной диалоговой ОС:
IPL – программа начальной загрузки
Командный процессор – обрабатывает и исполняет команды пользователя.
Функции ядра
Управление ОП
Управление вводом/выводом
Управление задачами
Управление данными
Управление устройствами
Управляющая программа в отличие от мультипрограммных пакетных ОС, определяет квант времени. Для этого используется таймер, в который перед запуском приложения загружается значение интервала времени, на которое задаче предоставляется процессор. Такой способ управления называется вытесняющей многозадачностью.
В диалоговых ОС, в отличие от пакетных систем, неизвестна информация о последовательности выполняемых пользователем программ и их описание отсутствует. В каждый момент времени запускается некоторая задача, и ее описание известно ОС в этот момент времени. Поэтому надобность в планировщике заданий отсутствует, а необходимо присутствие командного процессора, который обрабатывает и исполняет команды пользователя.