1.3.4.Четвертый период (с 1980 г. По настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы

Следующий период в эволюции вычислительных систем был связан с появлением больших интегральных схем (БИС). Произошло резкое возрастание степени интеграции и снижение стоимости микросхем. Компьютер по цене и простоте эксплуатации стал доступен отдельному человеку, а не отделу предприятия или университета. Первоначально персональные компьютеры использовались одним пользователем в однопрограммном режиме. Это повлекло деградацию архитектуры персональных ЭВМ и их операционных систем (в частности, пропала необходимость защиты файлов и памяти, планирования заданий и т. п.). Дальнейший рост сложности и разнообразия задач, решаемых на персональных компьютерах, привели к преемственности практически всех черт архитектуры больших вычислительных систем.

С середины 80-х появились сети компьютеров, в том числе персональные, работающих под управлением сетевых или распределенных операционных систем. В сетевых операционных системах возможно получение доступа к ресурсам другого сетевого компьютера. В распределенной системе пользователь порой не имеет представления, где его файлы хранятся – на локальной или удаленной машине – и где его программы выполняются.

1.4. Функции операционной системы.

Существует шесть основных функций классических операционных систем.

• Планирование заданий и использования процессора.

• Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации.

• Управление памятью.

• Управление файловой системой.

• Управление вводом-выводом.

• Обеспечение безопасности

Каждая из приведенных функций является структурным компонентом ОС. В разных операционных системах эти функции реализованы по-своему, в различном объеме.

1.5.Основные понятия, концепции ос

1.5.1.Системные вызовы

С помощью системных вызовов пользовательские программы обращаются к ядру ОС. Системные вызовы представляют собой интерфейс между операционной системой и пользовательской программой. Они создают, удаляют и используют различные объекты, главные из которых – процессы и файлы. Осуществляя системный вызов, пользовательская программа запрашивает сервис у операционной системы. Операционная система имеет библиотеки процедур. При обращении к процедуре машинные регистры загружаются определенными параметрами, происходит прерывание работы процессора и управление передается обработчику данного вызова, который входит в ядро операционной системы. Задача при системном вызове переходит в привилегированный режим, поскольку работает код ядра операционной системы. Цель таких библиотек – сделать системный вызов похожим на обычный вызов подпрограммы. Системные вызовы иногда еще называют программными прерываниями, в отличие от аппаратных прерываний, которые чаще называют просто прерываниями.

В большинстве операционных систем системный вызов осуществляется командой программного прерывания (INT). Программное прерывание – это синхронное событие, которое может быть повторено при выполнении одного и того же программного кода.

1.5.2.Прерывания

Прерывание – это событие, генерируемое внешним (по отношению к процессору) устройством. Посредством аппаратных прерываний аппаратура информирует центральный процессор, что произошло какое-либо событие, требующее немедленной реакции (например, пользователь нажал клавишу), или сообщает о завершении асинхронной операции ввода-вывода (например, закончено чтение данных с диска в основную память). Важным типом аппаратных прерываний являются прерывания таймера, которые генерируются периодически через фиксированный промежуток времени. Прерывания таймера используются операционной системой при планировании процессов. Каждый тип аппаратных прерываний имеет собственный номер, который однозначно определяет источник прерывания. Аппаратное прерывание – это асинхронное событие. Его возникновение не зависит от кода, исполняемого процессором в данный момент времени.