
- •Понятие операционной системы (ос), цели ее работы. Классификация компьютерных систем
- •Обеспечение удобства, эффективности, надежности,
- •История ос. Отечественные ос. Диалекты unix. Режимы пакетной обработки, мультипрограммирования, разделения времени
- •Особенности ос для различных классов компьютерных систем. Ос реального времени. Ос для облачных вычислений
- •Архитектура компьютерной системы
- •Управление процессами
- •Обзор функций ос: управление памятью, файлами, процессами, сетями, командными интерпретаторами, сервисы ос, системные вызовы. Уровни абстракции ос. Архитектура unix и ms-dos
- •Системные вызовы (system calls)
- •Уровни абстракции ос
- •Уровни абстракции ос. Ос с архитектурой микроядра. Виртуальные машины. Цели проектирования и разработки ос. Генерация ос
- •Виртуальная машина Java (jvm)
- •Управление процессами. Планирование и диспетчеризация процессов
- •Методы взаимодействия процессов
- •Потоки (threads) и многопоточное выполнение программ (multi-threading)
- •Стратегии и критерии диспетчеризации процессов
- •Методы синхронизации процессов
- •Тупики (deadlocks), методы предотвращения и обнаружения тупиков
- •Алгоритм банкира
- •Управление памятью
- •Схемы разделения памяти
- •Страничная организация памяти
- •Решаемые задачи:
- •Сегментная организация памяти
- •Виртуальная память
- •Системы файлов
- •Классификация файловых систем
- •Задачи файловой системы
- •Виртуальные файловые системы (vfs). Реализации файловых систем. Сетевая файловая система nfs Виртуальные файловые системы
- •Системы ввода-вывода
- •Сети и сетевые структуры Распределенные системы
- •Классические и современные сетевые коммуникационные протоколы Протоколы коммуникации
- •Безопасность операционных систем и сетей. Trustworthy Computing Безопасность (security) – защита от внешних атак.
- •Основная суть инициативы twc заключается в том, что безопасности необходимо уделять особое внимание при разработке программной системы, начиная с самых ранних этапов.
- •Обзор архитектуры и возможностей системы Linux: архитектура, ядро, распространение и лицензирование, принципы проектирования, управление процессами
- •Обзор архитектуры и возможностей системы Linux: управление памятью, ресурсами, файловые системы, драйверы устройств, сети, безопасность
- •Обзор архитектуры и возможностей систем Windows 2000/xp/2003/Vista/2008/7
- •Оболочка Norton Commander и ее графические аналоги для Windows:
- •29. Far Manager – текстовая оболочка
Особенности ос для различных классов компьютерных систем. Ос реального времени. Ос для облачных вычислений
Особенности ОС для различных классов компьютерных систем:
Персональные компьютеры предназначены, как правило, для одного пользователя. ОС для персональных компьютеров должна предусматривать режим мультипрограммирования (многозадачности), так как пользователям удобнее выполнять несколько заданий .
Персональные компьютеры имеют разнообразный набор устройств ввода-вывода, работу с которыми должна поддерживать операционная система с помощью драйверов – низкоуровневых системных программ для управления этими устройствами. Для пользователя удобнее всего, если все необходимые драйверы встроены в операционную систему
Персональный компьютер имеет традиционные:
- клавиатуру и мышь, обычно подключаемые через USB-порт, либо беспроводные клавиатуру и мышь, блок управления которых также подключается через USB-порт.
Портативный компьютер может иметь также :
-встроенный манипулятор типа trackball (шарик для перемещения курсора мыши) или touchpad (плоская пластинка для этой же цели).
К компьютеру подключен монитор: для настольного компьютера – к порту VGA, для портативного – монитор встроен в компьютерную систему, но дополнительно может подключаться через порт VGA внешний монитор или мультимедийный проектор.
К традиционным дополнительным внешним устройствам относится принтер (подключается через порт USB, более старые модели – через LPT ). Реже используется сканер – устройство для оцифровки бумажных изображений, например, подписанных или рукописных документов. Сканер может также подключаться через порт USB, некоторые модели подключаются через другой интерфейс – SCSI. Имеется внутренний жесткий диск (hard drive) подключаемый через интерфейс IDE (более старый) или SATA.
Могут подключаться через порт USB также внешние накопители - flash-память, или "флэшки";
ZIV drives и другие разновидности внешних жестких дисков, имеющие в настоящее время.
Для настольного компьютера в комплект входит устройство чтения и записи компакт-дисков в различных форматах - CD-ROM, CD-RW (с возможностью записи на CD);
DVD-ROM/DVD-RW; DVD-RAM (последнее означает устройство с режимом непосредственной записи на компакт-диск, как в память);
BluRay – более современный формат компакт-дисков.
внешнее устройство, особенно для портативного компьютера, является порт для подключения цифровой видеокамеры (IEEE 1394, или FireWire), более миниатюрный, чем USB.
Беспроводная связь – Wi-Fi, Bluetooth, IrDA
Наиболее важными свойствами ОС для персонального компьютера :
простота и удобство в использовании, дружественность к пользователю.
На одном и том же персональном компьютере могут быть установлены, при необходимости, две или более операционных системы - такой компьютер носит название double bootable system.. Для установки второй ОС необходимо воспользоваться специальной утилитой (например, Partition Magic )
Персональные компьютеры имеют сетевые адаптеры (сетевые карты) – устройства для подключения к локальной сети.).
ОС реального времени.
Системы реального времени - управляющие устройства для специальных приложений, - например, для научных экспериментов; в медицинских системах, связанных с изображениями; Для таких систем характерно наличие и выполнение четко определенных временных ограничений.
Различаются системы реального времени видов hard real-time и soft real-time.
Hard real-time – системы – системы реального времени, в которых при нарушении временных ограничений может возникнуть критическая ошибка (отказ) управляемого ею объекта. Примеры: система управления двигателем автомобиля; система управления кардиостимулятором
Soft real-time – системы – системы реального времени, в которых нарушение временных ограничений не приводит к отказу управляемого ею объекта. Обычно это системы управления несколькими взаимосвязанными системами с постоянно изменяющейся ситуацией. Пример - система планирования рейсов на коммерческих авиалиниях .
ОС для облачных вычислений
Облачные вычисления – модель вычислений, основанная на динамически масштабируемых (scalable) и виртуализованных ресурсах (данных, приложениях, ОС и др.), которые доступны и используются как сервисы через Интернет и реализуются с помощью высокопроизводительных центров обработки данных (data centers)
С точки зрения пользователей, существует совокупность "облаков" предоставляемых различными компаниями, для использования мощных вычислительных ресурсов, которых нет у индивидуального пользователя. Как правило, "облачные" сервисы платные. Из бесплатных назовем Windows Live
Недостаток облачных вычислений в том, что не может управлять работой "облачных" компьютеров, и резервным копированием своих данных. В связи с этим возникает целый ряд важных вопросов о безопасности облачных вычислений, сохранении конфиденциальности пользовательских данных и т.д.;
Серьезной проблемой организации облачных вычислений с точки зрения аппаратуры центров обработки данных является экономия электроэнергии и проблема распределения загрузки, так как облачные вычисления в каждом центре обработки данных имеют миллионы удаленных пользователей.
Наиболее популярная "облачная" платформа – Microsoft Windows Azure (облачная ОС) и Microsoft Azure Services Platform(реализованная на основе Microsoft.NET).
В настоящее время все крупные компании (Microsoft, IBM, HP, Dell, Oracle и др.) разрабатывают свои системы облачных вычислений;