Операционные системы и спо
Морозов Евгений Анатольевич.
Лекция 1. Введение.
Лекция2. (13.09.02) ТЕМА 1
Основные понятия
Операционная система - сервисная программная система обеспечивающая выполнения прикладных программ и интерфейс пользователя с вычислительной аппаратурой.
Основные задачи, которые решает ОС:
Поддержка пользовательского интерфейса.
Обеспечение ввода-вывода операций.
Управление прикладными программами.
Планирование и распределение ресурсов.
Понятие операционной среды
Операционная среда- набор функций операционной системы и правил обращения к ней.
Операционная среда – набор интерфейсов необходимых программам и пользователю для обращения к ОС.
Операционная среда- набор системных программ, с помощью которых исполняется прикладная программа.
Параллельное использование двух понятий ОС и операционной среды обуславливается тем, что в общем случае ОС может предоставить пользователю несколько операционных сред.
Понятие вычислительного ресурса.
Виды выч. Ресурсов:
Аппаратура.
Оперативная память
Процессорное время.
Информация (т. е информационные массивы, файлы, используемые прикладными программами).
Выч. Ресурсы бывают делимыми и неделимыми. Делимые – те ресурсы, которые могут использоваться несколькими программами.
Один и тот же ресурс в разных ситуациях может вести себя как делимый или неделимый.
Любой выч. Ресурс может выделяться в программе в следующих ситуациях:
Если он свободен и от других программ на него запросов не приходит.
Текущий запрос от программы и ранее введенные запросы допускают разделение ресурса.
Ресурс используется программой низшего приоритета и может быть отобран текущей программой.
Лекция 3. (18.09.02)
Понятие процесса.
Одно
из самых сложных и важных понятий ОС.
Термин процесс был введен Юниксом.
в случае использования подпрограммы характерным является то, что когда подпрограмма получает управление, он фактически может захватить все вычислительные ресурсы, которые принадлежат основной программе. И основная программа ждет, когда подпрограмма не закончит.
Процесс - действующая или бездействующая программа, претендующая на вычислительные ресурсы.
Понятие вычислительного процесса было введено с целью организации мультипрограммирования (возможность параллельного исполнения нескольких программ).
Состояние "Выполнение" - получены все необходимые ресурсы.
Состояние "Готовности" – процесс может получить все необходимые ресурсы.
Состояние "Ожидание" – процесс не может получить ресурсы.
"Готовность" – промежуточное состояние, когда известно, что система гарантированно предоставит ресурсы.
В состоянии готовности может перейти в следующих случаях:
по вызову из другого процесса;
при выборе данного процесса из очереди процессов находящихся в ожидании.
При наступлении некоторого заданного времени.
Прерывании от какого-то внешнего устройства.
Для реализации процесса необходимо чтобы операционная система сохранила полную информацию о ней. Полная информация о процессе называется дескриптором. Дескриптор хранится в ОП и включает в себя:
PID – индетификатор процесса.
Вид процесса.
Состояние процесса.
Адрес памяти, куда помещается образ процесса, если он по каким-то причинам был не закончен (информация о регистрах, о местоположении программы памяти, содержимое и промежуточное вычисление).
Адрес памяти куда помещаются результаты взаимодействия процессов.
Требуемые вычислительные ресурсы для данного процесса.
Причины, по которым процесс был прерван.
Квант времени, который выделяется данному процессу.
приоритет процесса.
Разные операционные системы содержат разное количество дескрипторов, при этом различают количества дескрипторов, которые могут находиться в памяти. Другой вид ОС сам автоматически определяет кол-во дескрипторов.
Лекция4. (25.09.02)
Потоки
Поток - следующий шаг для осуществления мультипрограммирования.
Поток – механизм расщепления процесса на отдельные параллельные ветви.
Потоки наследуют те ресурсы, которые выделены процессу и пользуются только ими.
Потоки «соревнуются» за процессорное время, потоки являются программной реализацией процесса.