11) Микроядро. Микроядерная архитектура операционных систем.

Микроядерная архитектура – альтернатива классическому способу построения ОС. В привилегированном режиме работает только очень небольшая часть ОС – микроядро, защищенное от остальных частей ОС и приложений. В состав микроядра обычно входят машинно-зависимые модули, а также модули, выполняющие базовые (но не все) функции ядра по управлению процессами, обработке прерываний, управлению виртуальной памятью, пересылке сообщений и управлению УВВ, связанные с загрузкой или чтением регистров устройств. Набор функций микроядра обычно соответствует функциям слоя базовых механизмов обычного ядра. Такие функции ОС невозможно выполнить в пространстве пользователя. Все остальные более высокоуровневые функции ядра оформляются в виде приложений, работающих в пользовательском режиме. Однозначного решения о том, какие из системных функций нужно оставить в привилегированном режиме, а какие перенести в пользовательский, не существует. В общем случае многие менеджеры ресурсов, являющиеся неотъемлемыми частями обычного ядра – ФС, подсистемы управления виртуальной памятью и процессами, менеджер безопасности – становятся «периферийными» модулями, работающими в пользовательском режиме

12) Процесс — Мнимальный программный объект обладающий собственными системными ресурсами

Системные процессы – Инициализируются в самой ОС, для выполнения своих функцияй.

Прикладные (пользовательские) процессы. – такие процессы, которые пораждаются по инициативе пользователей и их приложений

13) Управление процессами- Подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами, а также занимается созданием и уничтожением процессов, обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами, поддерживает взаимодействие между процессами.

Состояние процессов

Порождаемый процесс – новый процесс, который только что создан и создано условие для его реализации.

Готовый процесс – ожидает освобождения процессора

Выполняемый процесс – Команди которого выполняются процессором

Ожидающий процесс – ожидает завершения некоторых операций в системе. (Например операции: Ввода-Вывода)

Завершенный процесс- Завершивший свою работу. Его коды и данные удаляются из ОП.

14)Чтобы процесс, мог быть выполнен, ОС должна:

А) Назначить ему область ОП, в которой будут размещены коды и данные процесса

Б)Предоставить ему необходимое кол-во процессорного времени

В)Обеспечить доступ к файлам

Г)Обеспечить доступ к устройствам ввода-вывода.

Контекст процесса

Контекстом процесса называется структурированная и распределенная по типам совокупность всех данных, имеющихся на входе в процесс, а также добавляющихся или изменяющихся при выполнении этапов процесса.

В общем, контекст процесса - это вся его рабочая информация.

15) Адресное пространство – Совокупность всех областей ОП, выделяемых операционной системой процессу.

Важной задачей ОС является защита ресурсов, выделенных одному процессу, от остальных процессов. Особенно тщательно защищаемых ресурсом является память.

16) Основные подсистемы операционных систем-

Подсистема ввода-вывода

Подсистема ввода-вывода принимает запросы на передачу или прием данных от всех выполняющихся программ, как прикладных, так и системных, упорядочивает их и переадресует внешним устройствам с учетом их аппаратных особенностей.

Файловая подсистема

Файловая подсистема обеспечивает пользователя удобным, аппаратно независимым интерфейсом для упорядоченного хранения пользовательских программ и данных на внешних устройствах долговременной памяти.

Подсистема управления памятью

Подсистема управления памятью в современной операционной системе решает следующие основные задачи:

- бесконфликтное распределение памяти между исполняющимися программами;

- защита памяти от несанкционированного доступа.

Планирование процессов Подсистема планирования процессов решает две независимые задачи: 1. определяет, какой из готовых к выполнению процессов, когда, и на какой интервал времени следует передать процессору для выполнения, т.е. выполняет собственно планирование процессов; 2. выполняет переключение процессов, т.е. снимает с исполнения текущий процесс и ставит на исполнение запланированный процесс. Такое переключение процессов называют диспетчеризацией.

Пользовательский интерфейс Функциональное назначение пользовательского интерфейса состоит в том, чтобы предоставить пользователю удобный, простой в изучении использовании инструмент для управления компьютером, операционной системой и прикладными программами.

Подсистема учета пользователей Подсистема учета пользователей необходима в операционной системе для защиты данных пользователей и сохранения их индивидуальных настроек.

17) Кэш память-Предствялет собой блок ОЗУ, расположенный между ОЗУ и микро-процессором. Следит за обращением МП к ячейкам ОЗУ. Из тех ячеек, к которым обращения были чаще, инф. Кодируется в кэш память.(Кэш память нужна для повышения произв)

Внешняя память – HDD, CD,FLASH, ML(Магнитная лента)

Внутренняя- Оперативная память, Кэш память.

Виртуальная память – Это расширение адресного пространства ОЗУ засчет использования части внешней памяти на ЖД Ввиде файлы подкачки.

18) Виртуальная память - это сочетание памяти ОЗУ и временного хранилища на жестком диске. Если памяти ОЗУ недостаточно, данные из оперативной памяти помещаются в хранилище, которое называется файлом подкачки. Перемещение данных в файл подкачки и из него освобождает достаточно оперативной памяти для выполнения операции.

Свопинг – Процесс обмена инф. Между ОЗУ и файлом подкачки. Т.е процессы и их компоненты, которые не используют в данный момент процессорное время, временно выгружаются из ОЗУ в файл подкачки, а когда в них возникает необходимость, то вновь загружаются.

Файл подкачки – Специальный файл на ЖД для организации работы вирт. Памяти.

19) Планировщик-программа, выполняющая планирование процессов, планирование очередности предоставления выполняющимся процессам времени центрального процессора.

20) Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов и (каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например, разграничение доступаили шифрование файлов.

Файл-это понятие, привычное любому пользователю компьютера. Для пользователя каждый файл - это отдельный предмет, у которого есть начало и конец и который отличается от всех остальных файлов именем и расположением («как называется» и «где лежит»). Как и любой предмет, файл можно создать, переместить и уничтожить, однако без внешнего вмешательства он будет сохраняться неизменным неопределенно долгое время. Файл предназначен для хранения данных любого типа - текстовых, графических, звуковых, исполняемых программ и многого другого. Аналогия файла с предметом позволяет пользователю быстро освоиться при работе с данными в операционной системе.

Каталог - это, с одной стороны, группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений (например, файлы, содержащие программы игр, или файлы, составляющие один программный пакет), а с другой стороны - это файл, содержащий системную информацию о группе файлов, его составляющих. В каталоге содержится список файлов, входящих в него, и устанавливается соответствие между файлами и их характеристиками (атрибутами).

• Ярлык в компьютере — файл, служащий для быстрого запуска другого файла, папки или интернет-страницы, т.е. фактически это ссылка на другой файл или адрес.

Ярлык представляет собой ссылку, которая создаётся в определённом месте на компьютере, чаще всего на рабочем столе. Ярлыки также могут являться комбинацией клавишей для запуска той или иной программы.