- •Лекционный комплекс по дисциплине «Основы построения операционных систем»
- •Раздел 1. Классификация операционных систем
- •1. Введение. Классификация видов программного обеспечения.
- •2.Назначение и функции операционных систем.
- •3. Мультипрограммирование. Режим разделения времени.
- •4. Многопользовательский режим работы. Режимы реального времени.
- •4. Содержание лекции:
- •1.Универсальные операционные системы и ос специального назначения.
- •2. Классификация операционных систем.
- •3. Модульная структура построения ос и их переносимость.
- •4. Управление процессором.
- •Раздел 2. Организация и управление процессами
- •4. Содержание лекции:
- •1. Понятие процесса и ядра. Сегментация виртуального адресного пространства процесса.
- •2.Структура контекста процесса. Идентификатор и дескриптор процесса.
- •3.Диспетчеризация и синхронизация процессов.
- •4. Иерархия процессов. Понятие приоритета и очереди процессов.
- •4 Лекция
- •2.План лекции
- •5 Лекция
- •1.Тема лекции: Однозадачное и многозадачное выполнение процессов.
- •2.План лекции
- •4. Способы управления многопроцессорным решением задач.
- •Раздел 3. Управление вводом выводом
- •4. Содержание лекции:
- •2. Синхронный и асинхронный ввод-вывод.
- •3. Диспетчеризация ввода-вывода.
- •7 Лекция
- •2.План лекции
- •1. Произвольный и последовательный метод доступа.
- •2. Потоки ввода-вывода.
- •3. Способы защиты ввода-вывода.
- •Раздел 4. Файловая система
- •1.Тема лекция. Основные функции файловой системы. Компоненты файловой системы.
- •2.План лекции
- •4. Содержание лекции: Основные функции файловой системы.
- •2. Компоненты файловой системы.
- •1.Тема лекции. Способы организации файлов. Менеджер файловой системы. Сохранность и защита файлов
- •2.План лекции
- •1. Способы организации файлов.
- •2. Менеджер файловой системы.
- •3. Сохранность и защита файлов.
- •Раздел 5. Управление памятью
- •1.Тема лекции: Совместное использование памяти. Защита памяти. Функции доступа. Организация виртуальной памяти.
- •2.План лекции
- •4. Содержание лекции:
- •1. Совместное использование памяти.
- •2. Защита памяти.
- •3. Функции доступа.
- •4. Организация виртуальной памяти.
- •1.Тема лекции. Стратегии откачки и подкачки страниц Менеджер ресурса памяти. Стратегии распределения памяти.
- •2.План лекции
- •4. Содержание лекции:
- •1. Управление памятью. Совместное использование памяти
- •2. Защита памяти.
- •3. Механизм реализации виртуальной памяти.
- •1.Тема лекции. Стратегии откачки и подкачки страниц Менеджер ресурса памяти. Стратегии распределения памяти.
- •2.План лекции
- •4. Содержание лекции:
- •Раздел 6. Управление телекоммуникационным доступом
- •4. Содержание лекции:
- •1.Пользовательский интерфейс и оболочки.
- •2.План лекции
- •4. Содержание лекции:
- •3. Маршрутизация, буферизация и регистрация сообщений.
- •4. Удаленная обработка. Электронная почта.
- •2.План лекции
- •4. Содержание лекции:
- •6. Программные средства сетевой защиты информации.
3. Мультипрограммирование. Режим разделения времени.
В современных ОС для повышения производительности и скорости выполнения пользовательских задач применяют режимы мультипрограммирования и разделения времени.
Режим мультипрограммирования – способ организации вычислительного процесса, при котором в памяти компьютера находилось одновременно несколько программ, попеременно выполняющихся на одном процессоре. Можно так же определить мультипрограммирование как режим работы вычислительной системы, когда один процесс ожидает освобождения необходимого для него ресурса, а другой процесс в это же время занимает ресурсы процессора. Суть этого режима можно проиллюстрировать на следующем примере.
В системе работающей на последовательном процессоре имеются два процесса готовых к выполнению: процесс А и процесс В.
В тот момент, когда процессу А необходимо осуществить операцию ввода/вывода, процесс В занимает ресурс центрального процессора CPU.(см.рис3)
Рис.3 Диаграмма выполнения процессов А и В в многозадачном режиме работы операционной системы.
Режим разделения времени, как вариант многозадачного режима работы вычислительной системы сводится к следующему:
каждый процесс имеется свое пространство ресурсов;
CPU обменивается короткими командами с запущенными процессами;
операционная система осуществляет передачу команд между CPU и процессами и управляет очередностью этого обмена.
4. Многопользовательский режим работы. Режимы реального времени.
Многопользовательский режим работы вычислительных систем характеризуется, так же как и мультипрограммный наличием своего пространства ресурсов у каждого процесса, наличием способов обмена сообщениями и управления таковым на уровне операционной системы. Дополнительные возможности предоставляются за счет распределения всех ресурсов вычислительной системы не только между процессами одного пользователя, но и между сеансами управления разных одновременно присутствующих в системе пользователей.
В современных операционных системах, для улучшения качества и скорости выполнения некоторых типов процессов управление производится в режиме реального времени. Сущность данного способа управления вычислительной системой в обеспечении обработки поступающих заданий в течение заданных интервалов времени, которые нельзя превышать.
Контрольные задания для СРС (тема 1) [(2;13-27,30-32),(1;21-33,60-63)(4;87-97,)]
1. Эволюция операционных систем
2. Виртуальная машина ее основные функции, и способы реализации
Рекомендуемая литература
1. Таненбаум Э, Вудхал А Операционные системы: разработка и реализация.
2. Олифер В.Г.,Олифер Н.А. Сетевые ОС
3. Гордеев А.В, Молчанов А.Ю. Системное программное обеспечение.
4. Столингс Операционные системы
2-лекция
1. Тема лекции: Универсальные операционные системы и ОС специального назначения. Классификация операционных систем. Модульная структура построения ОС и их переносимость Управление процессором.
2. План лекции
1. Универсальные операционные системы и ОС специального назначения.
2. Классификация операционных систем.
3. Модульная структура построения ОС и их переносимость.
4. Управление процессором.
3. Цель лекции: Ознакомить студентов с ууниверсальными операционными системами и ОС специального назначения. Классификация операционных систем. Модульная структура построения ОС и их переносимость Управление процессором.
