1. Общие сведения об операционных системах, цели применения ос, структура ос.
Операционная система – это система программ, предназначенная для обеспечения определённого уровня эффективности цифровой вычислительной системы за счёт автоматизированного управления её работой и предоставления пользователям набора услуг. Гост 15971-84. Компонент ос обеспечивает управление вычислениями и реализует такие ф-ции как планирование и распределение ресурсов, управление вводом-выводом инф, управление данными. Объём ос и число составляющих её компонентов в значительной степени определяется типом используемых компонентов, режимом работы ПК, составом технических средств.
Цели применения ос :
Увеличение пропускной способности ПК;
Уменьшение времени реакции системы;
Контроль работоспособности технических и программных средств;
Обеспечение интерфейса;
Управление программами и данными;
Обеспечение адаптивности к различным аппаратным средствам;
Обеспечение интерфейса прикладным программам.
Ос может поддерживать несколько операционных средств (Win32, API, MsDos,ShellAPI). API – application program interface.
С
труктура
ОС.
Самое простое представление об ОС можно получить, рассматривая её как своеобразную «прослойку» между 3 взаимодействующими компонентами: аппаратурой, прикладными программами и пользователем.
ОС разделяют на собственно ОС и системные утилиты, предназначенные для выполнения узкоспециализированных действий (например, форматирование дисков и т.д.).
С
обственно
ОС делится на ядро ОС и прикладные
программные интерфейсы (API).
Ядро ОС всегда присутствует в памяти и
поэтому иногда называется резидентной
частью ОС. Интерфейсы могут загружаться
и выгружаться по мере необходимости и
поэтому называются транзитной частью
ОС. Из состава ядра ОС можно выделить
драйвера внешних устройств, которые
всегда находятся в оперативной памяти,
но могут быть переконфигурированы, на
основании данных об аппаратуре компьютера.
Однако классические драйвера относится
всё же к ядру ОС, хотя бы потому, что в
некоторых ОС может быть жестко
скомпилированы вместе с ядром ОС.
2. Модель взаимодействия компонентов операционной системы.
Планировщик, получая прерывание от таймера, переключает ЦП(ы) между выполняющимися процессами, создавая иллюзию параллельного выполнения программ. Процесс получает управление и, по мере необходимости, обращается к ОС посредством системных вызовов. Для этого служат разнообразные API (Application programming interface). API передает управление в ядро ОС системному обработчику запросов. Обработчик запросов проверяет валидность параметров функций, а затем обращается к спискам объектов системы, по путно преобразовывая описатели (HANDLE) в указатели на объекты системы.
Затем управление получает менеджер ввода/вывода. Он формирует данные для драйверов и передает их драйверам в составе ОС. Драйвера работают с аппаратурой компьютера. Если аппаратура требует время на обработку запроса, то драйвер передает управление обратно планировщику системы. После того, как аппаратура закончила обработку запроса, она выставляет прерывания. Планировщик обрабатывает прерывание и передает управление драйверу. Драйвер заканчивает обработку запроса и передает управление выше, обратно менеджеру ввода/вывода и обработчику запросов. Обработчик запросов копирует результат в адресное пространство процесса.
В ходе своего выполнения процессы могут превысить объем отведённой им ОП. Это может производится явно (вызовом функции) или неявно, когда произошло исключение в результате отсутствия свободных страниц. В любом случае управление получает менеджер памяти и выделяет процессу необходимое количество страниц памяти.