Билет 1 Операционные системы и среды.
Любая вычислительная система технического аппаратного обеспечения и программного обеспечения.
Причем вторая часть делится на две части: системная программа и прикладная программа
Решает след. Основные функции:
Функции обеспечения интерфейса между пользователем и аппаратной частью ЭВМ
Защита программ и аппаратной части несанкционированного вмешательства.
Основные элементы эвм
В состав центрального процессора входят набор регистров. В результате при вычислениях размещают операнды, результаты вычислений.
Имеется набор управляющих регистров. К ним относится счетчик команд РС содержащий адрес команды которая должна быть выбрана из памяти.
Регистры команд(IR) содержат последнюю выбранную из памяти команду.
Регистр флагов содержит информацию, о текущем состоянии процессора, в том числе сведения о результате последней операции.
Программа состоит из набора хранящихся в памяти команд.
Обработка команд выполняется в 2 стадии:
Выборка команды.
Исполнение команды.
Исполнение программы сводится к повторению процесса выборки команды и ее исполнения.
З |
|
Выборка |
|
Исполнение |
|
Остановка |
|
апуск
Набор действий требующий для реализации команды называется циклом команды.
Билет 48 Прерывания
В ЭВМ используются несколько видов прерываний. Основными являются программные прерывания и прерывания ввода\вывода.
Прерывания предназначены для повышения эффективности работы компьютера. Благодаря прерываниям ввода\вывода процессор при выполнении ввода\вывода может заниматься обработкой команд.
В тот момент когда устройство)принтер) завершает выполнение задания, он посылает процессору сигнал запроса прерывания.
В ответ , процессор приостанавливает выполнение текущей программы. Производится обращение к обработчику прерывания, обслуживающему устройства. По завершению обработчика происходит возврат к прерванной программе.
При этом важно то, что программа не должна включать в себя никакого специального кода, что бы прерывания функционировали. За приостановку программы и возобновление ее работы с того места в котором она была прервана, отвечают процессоры и ОС.
Основные принципы построения ос
Принцип модульности.
Современная ОС строится из множества программных модулей. Большинство систем имеют основной модуль-ядро.
По размеру ядра могут быть разными. Имеются ОС с микроядерной архитектурой и с монолитным ядром.
Использование модулей упрощает разработку ОС, устранение ошибок, так же замену модулей на новые. Легко расширять ОС, для добавления новых возможностей, нужно создать новые модули.
Принцип особого режима работы.
Ядро ОС и некоторые другие ее важные части должны работать в специальном режиме. Нельзя разрешать обычным программам управлять работой компьютера. ОС должна иметь набор привелигерованных команд, либо программ, которые исполняются в специальном режиме работы процессора – режиме ядра.
Принцип виртуализации.
Каждый уровень программного обеспечения поразному учитывает особенности устройства ЭВМ. Обычно программы работают не с конкретными устройствами а с некоторым обобщеным, обстрактным, виртуальным, их представлением.
Это делается для упрощения, недопущения, выполнения неправильных действий. Пользователь работает тоже не с реальной машиной а с некоторым ее виртуальным представлением.
Принцип мобильности - означает возможность переноса ОС на другую аппаратную платформу.
Для этого желательно писать код системы на языке высокого уровня.
В этом случае для переноса нужно будет выполнять компиляцию программы, с помощью другого компилятора. Для того чтобы ускорить переход на другую платформу, разработан интерфейс POSIX.
Принцип совместимости
Способность ОС выполнять программу написанную на более ранних версиях.
Принцип обеспечения безопасности вычисления.
Надо обеспечить защиту программ ОС от программ пользователей, защиту данных одного пользователя, от других пользователей.