
- •Операционные системы (ос)
- •Назначение и функции ос [01-04]
- •Мультипрограммирование [05-08]
- •Режим работы и ос реального времени [13-16]
- •Универсальные операционные системы и ос специального назначения [17-20]
- •Сегментация виртуального адресного пространства процесса [29-32]
- •Диспетчеризация и синхронизация процессов [37-40]
- •Способы реализации мультипрограммирования [49-52]
- •Понятие прерывания [53-56]
- •Многопроцессорный режим работы [57-60]
- •Управление памятью [01, 05, …, 65]
- •Совместное использование памяти [02,06,...,66]
- •Защита памяти [03,07,...,67]
- •Механизм реализации виртуальной памяти [04,08,...,68]
- •Стратегия подкачки страниц [61-64]
- •Принципы построения и защита от сбоев и несанкционированного доступа [65-68]
- •Листинг 1. Классификация сбоев
- •Задача [01-72]
Операционные системы (ос)
Это класс системного программного обеспечения (СПО) вычислительных систем (ВС) и комплексов (ВК), предназначенных для обработки совокупности задач пользователей, обеспечивающий интерфейс для автоматизированного управления их прохождением со стороны операторов. Примером ВС может служить персональный компьютер (ПК) под управлением ОС в локальной сети. Для администрирования сетью применяется Общая информационная модель CIM, в рамках которой ПК моего сына имеет следующие параметры
instance of Win32_ComputerSystem
{
AdminPasswordStatus = 3; AutomaticManagedPagefile = TRUE; AutomaticResetBootOption = TRUE;
AutomaticResetCapability = TRUE; BootROMSupported = TRUE; BootupState = "Normal boot";
Caption = "ROMAN-ПК"; ChassisBootupState = 2; CreationClassName = "Win32_ComputerSystem";
CurrentTimeZone = 240; Description = "AT/AT COMPATIBLE"; DNSHostName = "roman-ПК";
Domain = "LAN.TMPK.NET"; DomainRole = 0; EnableDaylightSavingsTime = TRUE; FrontPanelResetStatus = 3;
InfraredSupported = FALSE; KeyboardPasswordStatus = 3; Manufacturer = "Gigabyte Technology Co., Ltd.";
Model = "GA-770TA-UD3"; Name = "ROMAN-ПК"; NetworkServerModeEnabled = TRUE;
NumberOfLogicalProcessors = 4; NumberOfProcessors = 1;
PartOfDomain = FALSE; PauseAfterReset = "-1"; PCSystemType = 1;
PowerOnPasswordStatus = 3; PowerState = 0; PowerSupplyState = 2; PrimaryOwnerName = "roman";
ResetCapability = 1; ResetCount = -1; ResetLimit = -1;
Roles = {"LM_Workstation", "LM_Server", "NT", "Potential_Browser", "Master_Browser"};
Status = "OK";
SystemType = "x64-based PC";
ThermalState = 2;
TotalPhysicalMemory = "4293386240";
UserName = "roman-ПК\\Slepnyov";
WakeUpType = 6;
Workgroup = "LAN.TMPK.NET";
};
Назначение и функции ос [01-04]
Цели управления: обеспечение вычислений в соответствии с назначением и возможностями ВС/ВК, эффективное использование их аппаратных ресурсов, недопущение порчи оборудования, потерь и утечек информации.
Основные функции: учёт, планирование ресурсов, контроль за их состояниями, оперативное перераспределение, непосредственное управление основными аппаратными ресурсами, виртуализация ресурсов и организация доступа к ним задач в соответствии с квотами, регистрация использования ресурсов задачами, обработка сбоев и отказов в работе программных и аппаратных средств и ошибок пользователей, обеспечение сохранения результатов, предоставление контролируемого механизма межзадачного взаимодействия, организация человеко-машинного и межмашинного взаимодействия.
Дополнительные функции: реализация специальных режимов обработки задач и взаимодействия с пользователями, изменение настроек доступа к ресурсам при изменении их конфигурации, автоматическое обнаружение изменений.
Возможность управления обеспечивается путём монополизации операционной системой привилегий доступа к аппаратным ресурсам при запуске системы. Идентификация ресурсов ведётся в принятой системе обозначений для путей доступа путём адресации на физическом, типизации и именования на логическом уровне. Операционная система выступает в роли сервера для клиентов - пользовательских задач, предоставляя им через интерфейс прикладного программирования API (или системных вызовов) возможность доступа к управляемым ею ресурсам после проверки прав доступа. Выделение экземпляра ресурса производится путём выдачи дескриптора (handle, descriptor), содержащего ссылку на системную структуру данных, соответствующую типу экземпляра, и его идентификатор. При пакетной обработке (batch processing) пользовательских задач оценка качества предоставляемых им услуг поддерживается журналированием прохождения задач и связанных с этим событий, в частности, сбоев и событий безопасности, и регулярным анализом журналов. При интерактивной организации работы пользователю оперативно предоставляется обратная связь (feedback) в виде реакции на инициированные им операции, в частности, сообщения об ошибках. В вычислительных комплексах часть узлов обычно предоставляется для пакетных вычислений, а часть - для интерактивной работы. ОС больших вычислительных систем могут предоставлять пользователям несколько режимов обработки задач [05-16], [57-60].