
- •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
Ос реального времени
Главная особенность ОСРВ – масштаб времени, т.е. интервал времени, за который д.б. получен сигнал-реакция на воздействие окр.среды.
←воздействие
из ВМ на среду (ограничено время отклика
системы)
В ВМ поступает инфа из среды, есть датчик. Среда – это любой объект, обладающий параметрами.
Воздействие должно закончиться к какому-то определенному моменту, пройти вовремя – требуется время реакции системы (масштаб времени).
DEC – фирма, разрабатывающая системы реального времени
Пример:
RLS – радиолокатор
Режимы работы:
Поиск и обнаружение цели (широкий луч)
Захват цели
Сопровождение цели (нужны x, y, z)
В разные моменты времени – разные цели, следовательно, нужно запускать разные программки, которые будут задавать энергетику луча (режим работы). Это не диалоговая системы, где неизвестно кто и что запустит – здесь все воздействия известны.
Нарушение масштаба времени приводит к фатальным ошибкам. То же, но в экономических системах, ведет к снижению эффективности.
Свойства ОС
Множество внешних событий известно, и можно иметь полный набор программ, который обрабатывает эти события
Поток событий частично детерминирован во времени, то есть существуют объекты, требующие постоянного обслуживания с некоторым периодом времени
Входные и выходные данные имеют простую структуру, но специфические методы доступа (в данном случае нужно писать драйвера)
Ограниченный набор периферийных устройств
Все функциональные программы можно предварительно хорошо отладить, изучить их характеристики, а потом компоновать систему и алгоритм диспетчеризации
Встроенные системы (embedded system), которые специально разрабатываются для определенной задачи. Как правило, это связано с управлением в жестких временных ограничениях, либо в жестких условиях эксплуатации на борту летательных, плавающих объектов.
Универсальные СРВ, которые используют серийно выпускаемые ВМ и ОС. Прежде всего, следует отметить специализирующуюся в этом направлении фирму Digital Equipment Co. (DEC), которая выпускала целую серию ОСРВ для шестнадцати разрядных ВМ PDP11, затем для 32 разрядной VAX ОС VMS, которая существует и в настоящее время на процессорах фирмы Motorolla. Кроме того, следует отметить распределенную ОСРВ QNX.
Принцип модульности и его использование при построении ос. Соглашение о связях между модулями
Программный комплекс обладает свойством модульности, если он состоит из программных единиц, каждая из которых является:
Функционально самостоятельной, т.е. выполнение модулем одной функции.
Имеет стандартную структуру (загрузчик требует определенного формата загрузочного модуля, драйверы устройств также должны иметь стандартное описание для подключения в ОС).
Стандартным образом связывается с другими программными единицами
Соблюдение принципа модульности придает ОС следующие свойства:
Удобство эксплуатации
Возможность развития
Гибкость (использование на различных аппаратных конфигурациях)
Соглашение о связях по управлению определяет вызов модуля и возврат управления в вызывающий модуль.
Соглашение о связи: как записать параметры, стандартизуется обмен данными, как передать точку входа возврата (call, return). Стандартная связь – порядок передачи параметров в функции. Стандартизуется обмен данными по управлению (call, return). Сохранение контекста. То есть в итоге соглашение – это передача управления, данных и сохранение контекста
Пример
Когда работаем в функции – в регистрах находятся нужные данные. При переходе в другую функцию и возврате нужно эти данные сохранить, а потом восстанавливать
Методы:
А
Сохранение регистров
CALL В
Восстановление регистров
А
CALL В
В
Сохранение регистров
Восстановление регистров
RET
Метод 2 лучше