- •/Классификация операционных систем
- •Сравнительные характеристики ос.
- •/Процессы и примитивы.
- •Примитивы.
- •Процессы.
- •/Предполагаемая среда выполнения процессов.
- •/ Диаграмма переходов.
- •/Создание процессов.
- •/Уровневое представление ос unix
- •/Функции ядра операционной системы.
- •/Понятие прерываний в ос
- •/Структура ос
- •/Обзор подсистем ядра Unix
- •Описание подсистем ядра unix
- •Планирование но наивысшему приоритету (hpf)
- •Метод круговорота (карусель)
- •Очереди с обратной связно (fв)
- •Планирование в unix.
- •Типы многозадачности.
- •Состав планировщика
- •Зависимости подсистем ядра
- •Контроллер памяти (Метоrу Manager)
- •Механизм свопинга (Swapping)
- •Механизм пейджинга (Paging)
- •Внешний интерфейс
- •Verify_area()– проверка прав на доступ к выделенному региону памяти; get_free_page() / free_page() – выделение и освобождение физической памяти.
- •Реализация программ выделения памяти
- •Сборка мусора
- •Типы сборщиков памяти
- •Взаимодействие внутренних модулей мм
- •Архитектура vfs
- •Интерфейсы файловой системы
- •Ioctlo: установить атрибуты файла;
- •Защита файлов
- •Списки прав доступа
- •Механизмы обмена данными в vfs
- •Буферный кэш.
- •Механизмы обмена данными.
- •Логическая файловая система
- •Физическая организация файловой системы
- •Структура файла обычного типа
- •Примечания к физической организации vfs
- •Сетевая подсистема (Net)
- •Состав сетевой подсистемы
- •Представление и структуры данных
- •Внутренняя структура подсистемы
- •Зависимости сетевой подсистемы
- •Подсистема межпроцессного взаимодействия
/Классификация операционных систем
Классификация операционных систем имеет множество способов.
По одной из таксономии все операционные системы разделяются на системы реального времени и системы разделения времени.
ОС реального времени характеризуются тем, что управление в ней осуществляется в зависимости от запросов, поступающих в заранее не определенное время. Последний запрос всегда имеет наивысший приоритет выполнения. Это означает, что все остальные задачи, которые были в системе, откладываются и начинается обработка вновь поступившего запроса. Обработка каждого запроса имеет жесткие временные рамки. Для реализации такой системы необходимо иметь высокопроизводительную вычислительную систему, скорость обработки заданий в которой выше, чем темп поступающих в систему запросов.
Примером такой системы является система противовоздушной обороны, когда время обнаружения и уничтожения быстролетящего объекта составляет доли секунды. Здесь запросом к системе является появление на экране радара некоторого летящего объекта. А обработка запроса означает распознавание объекта и, если это объект "чужой", выполнение действий по его уничтожению. Очевидно, что если не распознать летающий объект за некоторое время (время его полета), то сама система может быть уничтожена. Расчет характеристик такой системы производится исходя из того, какое максимальное количество запросов необходимо обслужить за некоторое малое время.
Совсем другая стратегия обслуживания запросов существует в системах разделения времени. В этих системах гарантируется, что каждая задача за некоторое время имеет доступ к центральному процессору. То есть в таких ОС существует очередь задач, в которой каждая задача выполняется небольшое, но всегда гарантированное время за некоторый малый промежуток времени называемый квантом. Сколько бы задач ни находилось в системе одновременно.
Сравнительные характеристики ос.
Характеристика |
ОС реального времени |
ОС разделения времени |
Время реагирования на внешний запрос |
Минимальное. Последний запрос обрабатывается первым |
Не более кванта, который обычно равен 0,01 сек. |
Эффективность работы системы. |
Не имеет значения |
Существенна. |
Размер решаемых задач |
Не должен быть слишком большой |
Не ограничен. |
Время выполнения задачи |
Суммарное время выполнения всех задач в системе должно быть меньше, чем интервал времени между поступлением задач в систему. |
Определяется сложностью самой задачи |
Быстродействие системы. |
ДОЛЖНО быть максимально возможным для темпа поступления запросов. |
Особой роли не играет |
Гарантии обработки задачи до конца за определенное время. |
Должна быть 100% гарантия. Иначе система не работоспособна. |
Не существует. |
Инструментарий для разработки программ. |
Отсутствует. |
Широкий выбор средств разработки, отладки и тестирования программ. |
Интерфейс с пользователем. |
Как правило, примитивный интерфейс, обычно в виде командной строки. |
Богатый выбор интерфейсов, начиная от командной строки и кончая утонченными оконными интерфейсами. |
По другой классификации все операционные системы принято разделять по их функциональному составу как:
Монолитные ОС, то есть ОС, состоящие из модулей, функционирование которых невозможно представить раздельно друг от друга и тем более сгруппировать в уровни;
Уровневое представление ОС, основано на представленные отдельными уровнями вертикальными и горизонтальными. Это наиболее часто представляемая форма ОС, независимо от ее архитектуры. Однако она не всегда может дать настоящее представление о взаимодействии различных ее составляющих;
Виртуальная машина. Организует представление совокупности программных модулей как работу не существующей реально системы. Её удобно использовать в случаях, когда необходимо иметь представление некоторой системы как набор внешних интерфейсов. Она используется, например, для обеспечения работы Java программ.
Система Клиент-сервер. Описание системы, основанное на том факте, что работа ядра полностью отделена от работы клиентских приложений в системе. Обеспечивает наиболее полную и хорошую защиту ядра от вмешательства извне. Клиент (программное приложение) взаимодействует только с интерфейсами, исполнение которых производится в отдельном адресном пространстве каждого процесса. Примером реализации такой системы полном объеме может служить ОС Windows NT и ее развитие в виде Windows 2000 или ХР.