1. Назначение и функции oc

Операционная система (ОС) – комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые обеспечивают возможность рационального использования оборудования компьютера удобным для пользователя образом.

Ресурсы вычислительной системы, управление ресурсами.

hardware, или техническое обеспечение: процессор, память, монитор, дисковые устройства и т.д., объединенные магистральным соединением, которое называется шиной.

программное обеспечение. Все программное обеспечение принято делить на две части: прикладное (игры, текстовые процессоры) и системное (программы, способствующие функционированию и разработке прикладных программ).

Поколения ОС

1. Первый период (1945–1955 гг.). Ламповые машины. Программирование осуществлялось на машинном языке. Операционных систем нет. Программы выполнялись строго последовательно. Такой режим работы называется последовательной обработкой данных. 2. Второй период (1955 г.– начало 60-х). ЭВМ на основе транзисторов. Появились первые системы пакетной обработки, которые автоматизировали запуск программ из пакета, тем самым увеличили коэффициент загрузки процессора. 3. Третий период (начало 60-х – 1980 г.). ЭВМ на основе интегральных микросхем.Разрабатываются первые многозадачные ОС с применением аппарата прерываний. 4. Четвертый период (с 1980 г. по настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы

Современные тенденции развития ОС

• Графические оболочки. Любая современная ОС имеет графический пользовательский интерфейс.

• Поддержка новых сетевых технологий и Web-технологий. IPv6, HTML 5 (для облачных вычислений) и т.д.

• Усиленное внимание к механизмам безопасности и защиты

• Поддержка многопоточности и многоядерных процессоров.

• Поддержка распределенных и параллельных вычислений.

• Виртуализация ресурсов и аппаратуры.

• Развитие файловых систем с целью защиты информации и значительного увеличения размера файлов

• Поддержка облачных вычислений

2. Процессы

Понятие процесса

Процесс - совокупность набора исполняющихся команд, ассоциированных с ним ресурсов и текущего момента его выполнения находящуюся под управлением операционной системы.

Состояние процесса

процесс исполняется и процесс не исполняется (готовность и ожидание).

3. Организация памяти компьютера

Простейшие схемы управления памятью.

1.Схема с фиксированными разделами (IBM OS/360 (MFT), DEC RSX-11). Разбиение памяти на несколько разделов фиксированной величины. Поступающие процессы помещаются в тот или иной раздел. Подсистема управления памятью оценивает размер поступившего процесса, выбирает подходящий для него раздел, осуществляет загрузку процесса в этот раздел и настройку адресов.

2.Один процесс в памяти. Частный случай схемы с фиксированными разделами. В памяти размещается один пользовательский процесс. Остается определить, где располагается пользовательская программа по отношению к ОС – в верхней части памяти, в нижней или в средней.

3.Оверлейная структура. Так как размер логического адресного пространства процесса может быть больше, чем размер выделенного ему раздела, используется техника, называемая оверлей (overlay) или организация структуры с перекрытием. Основная идея – держать в памяти только те инструкции программы, которые нужны в данный момент.

4.Динамическое распределение. Свопинг – перемещению процессов из главной памяти на диск и обратно целиком. Частичная выгрузка процессов на диск осуществляется в системах со страничной организацией (paging).

5.Схема с переменными разделами. В этом случае вначале вся память свободна и не разделена заранее на разделы. Вновь поступающей задаче выделяется строго необходимое количество памяти, не более. После выгрузки процесса память временно освобождается. По истечении некоторого времени память представляет собой переменное число разделов разного размера.

Физическая организация памяти компьютера

Основная память представляет собой упорядоченный массив однобайтовых ячеек, каждая из которых имеет свой уникальный адрес (номер). Обычно основная память изготавливается с применением полупроводниковых технологий и теряет свое содержимое при отключении питания.

Вторичную память (это главным образом диски) В отличие от оперативной памяти, она является энергонезависимой, имеет существенно большую емкость и используется в качестве расширения основной памяти.

Логическая память

Большинство программ представляет собой набор модулей, созданных независимо друг от друга. Иногда все модули, входящие в состав процесса, располагаются в памяти один за другим, образуя линейное пространство адресов. Сегмент – область памяти определенного назначения, внутри которой поддерживается линейная адресация.