Основные характеристики ос unix. (27-2)

Bell Labs, AT&T.

01.01.1970 – деньрожденияUNIX.

Все работы в OC Unix представлены множеством конкурирующих процессов. Логически каждый процесс выполняется своим виртуальным процессором в своем виртуальном адресном пространстве.

В ОС Unix реализован единый интерфейс для обмена информацией между процессами, файлами и внешними устройствами.

Работа с любым устройством ввода/вывода рассматривается, с точки зрения пользователя, как работа с обычным файлом.

Все действия координируются ядром системы. В функции ядра входит:

1. Диспетчеризация процессов и потоков.

2. Выполнение системных вызовов.

3. Управление устройствами ввода/вывода.

Достоинства Unix систем

• Открытость программного кода. (Распространяется в исходных кодах)

• Сетевая направленность.

• Инструментальность – набор программных средств, облегчающих конструирование прикладного ПО.

• Мобильность – возможность переноса ОС с одной архитектуры на другую с минимальными затратами.

Недостатки Unix систем

• Не поддерживается режим реального времени, т.е. доступ к векторам прерывания закрыт.

• Снижение эффективности при решении однотипных задач.

• Слабая устойчивость к аппаратным сбоям.

Структура ос unix. Ядро и процессы. (26-2)

(Здесь же сказать про структуру процессов - см след. Вопрос)

Ядро ОС Unix состоит из двух секций:

• Секция управляющих структур

• Программная секция

В секциях управляющих структур располагаются таблицы ядра – таблицы процессов и потоков, файлов, индексных дескрипторов файлов, связи драйверов, семафоров и т.д. (Всего около 40).

Программная секция состоит из двух основных частей:

• Диспетчер процессов и потоков.

• Диспетчер внешних устройств.

Диспетчер процессов выполняет следующие функции:

1. Определяет последовательность выполнения потоков.

2. Осуществляет обработку системных вызовов.

3. Распределяет ресурсы системы, в т.ч. оперативную память.

4. Обрабатывает сигналы (эта часть ядра является машинно-независимой и практически не изменяется при переносе системы с одной вычислительной платформы на другую).

Диспетчер внешних устройств контролирует и обеспечивает передачу информации между ОП и внешними устройствами. Он включает драйверы байтовых, сетевых, дисковых устройств, а также дисциплины линий (канал обмена информацией между компьютером и внешним устройством), буферный и страничный кэш, маршрутизаторы, файловые системы, виртуальную память, и др.

Структура процесса ос unix. Состояние системы и виды взаимодействия в ос unix. (25-2) Состояние системы

В каждый момент времени процессор компьютера может находиться в одном из трех состояний:

• Система – если выполняется команда ядра ОС.

• Процесс ¹– если выполняется команда пользовательского процесса.

• Ожидание – если в системе нет процессов, готовых к выполнению.

Переход «Система» -> «Процесс» осуществляется, когда запускается пользовательский процесс.

Переход «Процесс» -> «Система» может быть вызван одной из следующих причин:

• Прерывание по таймеру.

• Прерывание от устройств ввода/вывода.

• Обработка системного вызова.

Переход «Процесс» -> «Ожидание» когда нет потоков, готовых к выполнению.

Переход «Ожидание» -> «Процесс» при запуске программы.

Переход «Ожидание» -> «Система» НЕВОЗМОЖЕН!!

Таймер регулярно с определенной частотой формирует прерывания, после которого управление автоматически передается специальной программе ядра, которая его обслуживает.

Для готовых к выполнению процессов активизируется процесс, имеющий наивысший приоритет.

Прерывание от устройств ввода/вывода возникает в момент окончания обмена информацией между ОП и периферийным устройством, т.е. когда устройство сообщает системе о завершении операции ввода/вывода.

Пользовательский процесс может обращаться к ядру ОС для выполнения системных вызовов. Выполнение ядром системного вызова завершается или возвратом управления вызывающему процессу, или активизацией нового процесса.

Часто объем основной памяти не позволяет разместить в ней все имеющиеся процессы, часть располагается на внешней памяти в области свопинга.