Краткие итоги
Основная память – большой массив слов или байтов. Байты в слове могут нумероваться двумя способами, по которому различают big endian- и little endian – архитектуры. Задачи ОС по управлению памятью – отслеживание, какие области памяти используютсякакими процессами, стратегия загрузки процессов в основную память, выделение и освобождение памяти.
Файл (набор данных) – логически взаимосвязанная совокупность информации во внешней памяти. Функции ОС по управлению файлами – создание и удаление, открытие и закрытие, управление директориями и поиском файлов в них, отображение файлов во внешнюю память, их резервное копирование.
Вторичная память (например, на диске) используетсякак расширение основной памяти. ОС управляет свободной дисковой памятью, выделяет дисковую память и выполняет диспетчеризацию дисков.
ОС поддерживает работу в распределенной системе (сети) – сетевые протоколы, взаимодействие с общими сетевыми ресурсами, удаленный запуск программ.
Система защиты в ОС – механизм управления доступом программ и пользователей к системным и пользовательским ресурсам.
ОС поддерживает командный интерпретатор, читающий и интерпретирующий управляющие операторы(команды), задаваемые пользователями с терминала или в виде командных файлов. Команды могут выполнять действия над файлами, процессами, основной и вторичной памятью, защиту, управление сетью.
Основные сервисы ОС – исполнение программ, поддержка ввода-вывода, работа с файловой системой, коммуникация, обнаружение ошибок.
Дополнительные функции ОС – распределение ресурсов, ведение статистики, защита.
Системный вызов – интерфейс программ с ОС в виде вызовов процедур, методов или макросов, являющихся частью ОС. Способы передачи параметров системному вызову: через регистр, через таблицу, адрес которой в регистре, или через стек. Системные вызовы выполняют управление процессами, файлами, устройствами, выдают сопровождающую информацию, осуществляют коммуникации.
MS DOS – однозадачная операционная система. Одновременно система обрабатывает только одну задачу, размер памяти которой не может превышать 640 килобайт.
UNIX, в отличие от MS DOS, поддерживает мультипрограммирование, т.е. может одновременно обрабатывать несколько задач и хранить их в памяти.
Коммуникация между процессами может осуществляться с помощьюпередачи сообщений или через общую область памяти.
Системные программы – более удобный и чаще применяемый пользовательский интерфейс с ОС, чем системные вызовы. Они осуществляют управление файлами, получение информации о состоянии, создание и изменение файлов, поддержку языков программирования, загрузку и исполнение программ, коммуникации.
В архитектуре MS DOS нет явного разделения на модули. Различаются уровень прикладной программы, резидентной системной программы, драйверы устройств MS DOS, драйверы устройств ROM BIOS.
В архитектуре системы UNIX более явно выделяются несколько уровней абстракции. Система состоит из ядра и системных программ. Для обращения к ядру используется интерфейс системных вызовов. На самом верхнем уровне пользователям доступны командные процессоры, компиляторы и интерпретаторы, системные библиотеки.
Э. Дейкстра предложил подход к разработке ОС, основанный на уровнях абстракции. Каждый из них представляет собой группу модулей, в реализации которых используются только модули непосредственно предшествующего уровня. Это дает возможностьболее удобной разработки и позволяет абстрагироваться от лишних деталей. По сути дела, принцип уровней абстракции – движущая сила всего процесса развития программного обеспечения.