Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции по ИТТ

.pdf
Скачиваний:
92
Добавлен:
11.06.2015
Размер:
7.64 Mб
Скачать

загрузкапрограммывопер ,змятьтивную

 

апускпрограммы,вывод

 

результатовнапериферийноеустройс

 

тво.

 

 

Негативнойособенноработывычислительнойтьюистемытого

 

 

времениявля

лсяпростпроцессоравожиданиий, ператорказ пустит

 

 

 

очереднуюпрограмму.Длярешенияэтойпроблемыбылиразработаны

 

 

 

 

первые

системыпакетнойобработки

 

,которыеавтоматизироваливсю

 

последовательностьдействийоператорапоорганизацвычислительного

 

 

 

процесОператор. соспакеттавлялзад

 

 

аний,которыевдальнейшембегоз

 

участияпоследозапускалисьнавыполательуправляющейнениео

 

 

 

 

программой – монитором.Ранниесистпакетнойобработкимыз

 

начительно

сократилизатв наатыеменивспомогательныедействияорганиз

 

 

 

ации

вычислительногопроцесса.

 

 

 

 

В 1965 -1975годахвтехническойбазевычислительныхмашин

 

 

произпереходоттдшполупроводниковыхельныхэлементовтипа

 

 

 

 

транзисторовкинтегральным

микросхемам.Этотпериодхарактерентакже

 

 

бурнымразвитиемоперацисис.Вэтопериодембылитнныхреализованы

 

 

 

 

практичвсеосновныем ханизмыски,присущиесовременным

 

 

 

 

операционнымсистемам:мультипрограммирование,

 

 

мультипроцессирование,по

 

ддержкамноготер

минального

многопользоврежима,виртуательского

 

ьнаяпамять,файловыесистемы,

 

разграничениедо

ступаисетеваяработа.Революционнымсобытиемданного

 

 

этаявиласьпромышленнаяреализацимульт пр

 

ограммирования.

 

Мультипрограммирование былореализованод

вухвариантах

– в

системахпакетнойобработкиразделениявремени.Вмультипрограм

 

 

 

мном

пакрежиметном

процесне ,псотаиорднакапрограммавал

ыполняла

операциюввода

– выводакакэто(происходилоприпоследов

ательном

выпролнении

ограммвсистемах

 

раннейпакетнойобработки),

 

 

переключалсянадругуюготовую

 

 

ыполнениюпрограмму.

системыразделения

 

Другойвариантмуль сипрограммныхстем

 

 

времени. Этотварассчитаниантмноготерминальныесистемы,когда

 

 

 

каждыйпользоватрабозасвоимерльт

 

 

инал.Кэтвремениомможноу

 

констатироватьсущественизменераспределениифункцийоемежду

 

 

 

 

аппаратныипрогсредствакомпьютерамныи.Операцми

 

 

 

ионные

систаемыновиеотъемлемыэ исьементамикомпьютеров,играяроль

 

 

 

 

"пр одолжения"аппаратуры.

 

 

 

 

Реализацмультипотребовалапрограммированиявнесоченияь

 

 

 

важныхизмененийаппаратуруком.В роцессорахьютпоявился

 

 

 

 

привипользовательскийлегирежимованны

 

работы,специальные

 

регистрыдлябыстпе еключениясоднойгопрогнар,аммыугую

 

 

 

 

средствазащитыоблп ,стеймятитакжеразвитаяси

 

стемапрерываний.

 

Впривилегрежиме,предназровдляработыначенном

 

 

 

 

программныхмодулейоп

ерацсистеонной,процессормогвыполнятьвсе

 

 

команды,втомчитеслеизних,котпорыезволялиосуществля

 

 

 

ть

распределениезащитуресурсовкомпьют

 

 

ера.Программам,работающимв

 

 

 

 

 

11

 

 

пользовательскомрежиме,неккомандыторыепроцбылинессора

 

 

 

 

 

доступны.

 

 

 

 

 

 

 

Систпрерыванийма

позволяласинхработуонизразлировать

чных

устройствкомпью,рабопартающихераллельно

 

 

 

синхронно,такихкак

 

каналыввода

вывода,диски,пр т.пнтеры.Ещеоднойважной

 

 

 

тенденциейэтогоп

 

ериодаявляетсясозданиесемействпрограммно

 

-

совместашиоперационныхнмыхсистемдляних.Примерамис

 

 

 

емейств

программно-совместаш,построенныимых

 

 

хнаинтегральных

 

микросхемах,являютсясериимашIBM/360нIBM370аналогиэтих (

 

 

 

 

 

семействотечественногопроизводства

 

 

– машинысерииЕС), PDP

-11

(отеч ественныеаналоги

– СМ-3,СМ

-4,СМ -1420)Вскореидеяпрограммно.

-

совместашсталаобщепризнанмых

 

 

 

нной.

сетевыеоперационные

 

Вначале70

 

-хгодовпоявилисьпервые

 

 

 

системы,котпорыезвнетолрассредоточитьькоялипользователей,но

 

 

 

организоватьраспределенноехранениеобрданныхмеждуботку

 

 

 

 

 

нескомпьютлькими,связаннымиэлерамиктрческими

 

 

 

язями.

 

В 1969годуподразделПентагона,Агентниерствопективных

 

 

 

исследовательскихпроектов(ARPA

 

 

– Advanced Research Project Agency)

инициировалорабпобъединениютысупе

 

 

 

ркомпьютеровоборонныхи

 

научно-исследовательскихцентровединуюсеть.Этасетьполучил

 

 

 

 

а

названиеARPANETявиласьотправнойточкойдлясозданиясамой

 

 

 

 

 

известнойнынеглобальнойсети

 

 

 

– Интернета.СетьARPANETобъединила

 

компьютерыразныхтипов,работавшиеподуправлразличныхнием

 

 

 

 

 

операционныхсистемдобавленнымимодулями,реализующими

 

 

 

коммуникационнпротокол,общиедлявсехкомпьые

 

 

 

ютеровсети.

 

Ксередине70

 

-хгодовнарядусмэйнфширокоееймами

 

 

распролстранение

училимини

 

-компьютеры,такиекакPDP

-11, Nova, HP.

Мини-компьютерыпервыми

 

спользовапреимуществабольших

 

интегральныхсхем,

 

позволившиереализоватьдостаточномощфункцииые

 

 

присравниневысокстоиельнокомпьютера.Доостий

 

 

 

ступностьмини

-

компьюивследствиеэтогоихраспространенностьернапредприятиях

 

 

 

 

 

послужстимумощнымдсозданиял локальныхм

 

 

 

етей.

 

Кнаиболееваж

 

нымсобытиям80

-хгодможразработкутнестив

 

стекаТСР/IP,становлеИнтер, нтехнологиедартизацетаийю

 

 

 

 

 

локальныхсетей,появлениеперсонал

 

 

 

 

ьныхкомпьютеровиоперационных

 

системдляних.

 

 

 

 

 

 

 

Рабочвариантстекапрой TCP/IPокбылсовклзданонцев70

 

 

 

 

годов.Этотстекпредставлялсобнаборобщихйотоколовдля

 

 

 

 

 

разнороднойвычислительнойсредыпредназначалсядлясвязи

 

 

 

 

 

экспериментальнойсетиARPANETдругими"

 

 

 

ателли"сетями.Вными

 

1983годустекпротоколовTCP/IPбылпринятМинистерствомобороны

 

 

 

 

 

СШАвкачевоенногоствеанда

 

 

 

рта.

 

 

 

Перскомпьютерынальныесточкизренияархитектурыничемне

 

 

 

 

 

отличклминиалисьсса

 

-компьютеровтипаPDP

-11,ноихстоимостьбыла

 

 

 

 

 

 

12

 

 

существеннониже.Компьютерысталиш рокоспользоваться

 

 

 

 

неспециалист,ч ребовамило

 

 

разработкидружественного" "программн го

 

 

обеспечения.Перск мпьютерынальныепослутакмощнымжили

 

 

 

 

катализатдлябуростан кальныхгором

 

 

етей.В 80

-егодыбыли

приняосновкоммуникационныестаынадартытехнологиидля

 

 

 

 

локальныхс

етей:в1980год

у – Ethernet,в1985

– Tokenвконце80Ring,

-х –

FDDI.

 

 

 

 

 

 

 

В 90 -егодынаблюдалсяпереходкширокомасштабному

 

 

 

использованинтегрированныхюсет вых,сурсовкраспределенной

 

 

 

технологииобработкехр

 

аненияданных.

 

 

 

Повышенныйуровеньугроз,существующихпри

 

передачеданныхпо

сетям,особеннопопублич,такимкакИн,опымтернаеделилонет

 

 

 

 

современномэтапеприосробитедсспечениятвформационнойость

 

 

 

безопасности.

 

 

 

 

 

 

Перехмирэкономикивойдиспользованиюсистемраспределе

 

 

 

нной

обработкихранеданнияых

 

 

определяетисоврч менные

 

аможни –

виртуальнойинформационно

 

-электроннойтаможни

,сиспольз

ованием

электронныхдокументов,компьютернойтехникикосм

 

 

 

ической

информац,увязанедавтоматизированнуюинологииых

 

 

 

информационнуюси

стему.

 

 

 

 

Вначале80

-хгодовнаиболееразвистранахмираыхаможенные

 

 

 

службы ыливынужденыускореннымитемпамиосуществлятьпереходот

 

 

 

индивидуальных ычислительныхсредствлокальныхсетейсозданию

 

 

 

корпоратинформационс управленвныхстем.Так,напр, ыхимеря

 

 

 

дной

из реализованных1984г.автоматизированныхсистемСШАявл

 

 

 

яется

автоматизикоммесистематаможрованческаяниая

 

 

 

ACS

(Automated

Commercial System). ACS – оченьбольшаяисложнаясиболеетемачем380

 

 

 

млнзаписейв(информационнойбазе),котораяобслужи

 

ваетприбл

изительно

1200торговыхпользователей, др4

 

угихкроме(США)страны, других40

 

 

агентств, 10какинтерактив000,такпак .жименом

 

 

 

 

Подкомпоненты ACS интегнаурединыхируютсяовнебазданных.Файлы

 

 

 

систеежемесячновозрынаболеестают

 

 

чем500тыс.записей, млн3уже

 

 

сущесзаписейтрвующихжбуют

 

 

едневноймодификации.

 

 

Вконце80

 

-хгодоввоФранцбыларазработанаииспользована

 

 

 

таможеннойслужбеинформационнаясистема

 

SOFIX.Этасистемареал

изует

следфункцющпринципыональные

 

 

таможни:ведема еф

 

естов

(общегодокумнат ,пварентаремещаемыйоднимтранспортным

 

 

 

 

сре);декларствтовмниампортровиэкспорт;заведениеание

 

 

 

 

информации,необходдлясоставдекмой;упленияаравлениеции

 

 

 

 

таможеннымисклада;автопоматический

 

дсборовчетипошлин;веде ие

 

 

товарнойноменклатуры;ведентарифногорегулированиядлякаждой

 

 

 

 

позициитоварнойноменкла;ведениеактутаурылизацияблиц

 

 

 

 

нормативно-справочнойинформации.

 

 

 

 

ВнастоящеевретамСШАожниКанадыполучаютиобрабат

 

 

 

ывают

 

 

 

 

13

 

 

 

электрспосооннымбомтветст95и85%деклараций,вАенно

встралии

иФилиопераций98%пинахтам формленияженногоконтр

оля

осущвбезбумаствляется

жнойформе.

ВРоссииначалоперсистемнойодаинфорта оженнойатизации

службыпр

ишлосьна90

-егоды XX века.

14

 

ТЕМА1ОПЕРАЦИОНН.2.

ЫЕСИСТЕМЫ

 

ИНФОРМАЦИОННЫХТАМОЖЕННЫХТЕХНОЛОГИЙ:

 

 

СОСТАВПРИНЦИПЫФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

 

Неотъемлемойсоставляющейпрограммногообеспечение

 

 

информационныхтаможенныхте являенологийсиспрограммноесяемное

 

 

обеспечение,реализ

ованноевидоп рационнойсистемы.

 

 

1.Назначеноперационной2.1и.функцсистемы

 

 

ОперационнаясистемаОС()

компьютерапредставляетсобой

мплекс

взаимосвязанпрограмм,которыйдействуинтерфейскакыхм

 

 

жду

приложениямипользователямисоднст й

 

оны,иаппасдратурой

угой

стороны.ВсоответстэтимопределениемОСвыполняетиидвегруппы

 

 

 

функций:

 

 

 

 

• предоставлениепользователюилипрограммистувмреальнойсто

расширеннойвиртуальноймашины

 

аппаратурыкомпьютера

 

,скоторой

удобнейработатьикоторую

 

легчепрогра

ммировать;

 

• повышэффиспользованияениективноскомпьютерапу ем

 

 

 

рационального

управленияегоресурсами

всоответснекоторымивии

 

критерием.

 

ресурсов современныхвычислительныхсистем

 

Кчиосновныхлу

 

могутбыотнесенытакиеьресурсы,как

 

 

процессоры,основнаяпамять,

 

таймеры,наборыданных,разлвиданакопителичногоинформации,

 

 

 

принтеры,сетевыеустройсинекодругие.Ресурсытовааспределяютсяые

 

 

междупроцессорами.

Процесс (задача)представляетсобойбаз выен

ятие

большинствасовремен

ныхОСичастократкоопределяетсякак

ограммав

стадиивыполнения.

Программа – этостатичобъ,прескийкт

дставляющий

собойфайлкоида.нными

 

Процесс – этодинамич

ескийобъект,

котвозникаетрыйвоперацисиспослтоеме,какгоннойпол

 

 

ьзователь или

самаоперационнаясистемарешаетзапустить" програ

 

ммунавыполнение",то

есоздатьновуюединицувычислительнойраб

 

оты.

 

Упресурсамиавление

включаетрешениеследующихобщих,не

 

зависящихоттипаресурсазадач:

 

 

 

 

планированиересурса

тоестьопред

еление,какомупроцессу,когдаив

 

какомколичесли(р можетурствевыделятсяча) тямиледует

 

 

 

выделитьданныйресурс;

 

 

 

 

удовлетворениезапнаресурсыосов;

 

 

 

отслежсостоянияучетспользовваниересурсания

 

 

– тоесть

поддержаниеоперативнойинформации

 

отом,занятилисвободенресурси

 

какаядоляресу

рсаужераспределена;

 

 

разрешенконфликтове

 

междупроцессами.

 

 

Наиболееважными

подсиступравлениясурсамамими

являются

подсистемыуправленияпроцессами,управлениепамятью,

 

 

ение

 

 

15

 

 

файламивнешним

иустройствами,такжеобщиеподсистемы

 

пользовательскогоинтерфейса,защитыда

 

нныхиадминистрирования

 

Управлпроцессами. ние

ВажнейшейчастьюОСявляетсяподси

стема

управленияпроцессами.ДлякаждогоОСгенерируетсса

 

 

стемную

информацию опотребн

остяхвресурсах

,атакжеофактичвыделенныхски

 

ресурсах.

 

 

 

ВмультипрограммнойОС одновременномогутсуществ вать

несколькопроце

ссов.Частьпроцессов,

пользовательские,порождается

инициатипользо,другие, вателей

 

системные,инициализируютсясамой

 

ОС.

 

 

 

 

 

 

Процессым гутдновременнопретендоватьнаоднижересу

 

 

рсы.

ВэтомслучаеОСподдерживаетобслужиочередейзаявокание

 

защитаресурсов

есурсам.

ВажнойзадачейОСявляется

 

,выделенныходному

 

пр,оостальныхцессупроцессов.Особеннотщательноза

 

 

щищаемых

ресурсомявляется

память.Памятьотведенподкодыидапроцессанаяные

 

 

называется адреснымпр

остранством.

 

 

ОСбернасефункциибят

 

синхронизациипроцессов

,позволяющие

приостанавилипродопроцеприлнаиватьжастнексыуплении

 

 

оторых

событий.

 

 

 

 

 

 

Для реализациисложныхпрограммныхкомплексов,частонеоб

параллельныхпроцессов

 

одимо

организоватьеговыполнениевиде

 

икакследствие,

ОСдолжнапредоставитьсредствадлямежпроцессноговзаим

 

одействия.

Упрамятью.вление

 

Процессможетвыполв нятсяько

 

том

случае,еслиегок дадын(обязательноныевсе)находятсявоперати

 

 

вной

памяти.

 

 

 

 

 

 

Однимизнаиболеепопулярныхспособовуправленияпамятью

 

 

 

является виртуальнаяпам. ть

 

 

 

Наличмеханизв ртуальнпапозволяетмятипр граммистуй

 

 

писатьпр

ограммытак

,какбудтовегораспоряженииимеетсяоперативная

 

 

памятьбольшогообъема,частсущественнопревышающегообъем

 

 

 

имеющейсяфизическойпамяти.Приразмещениитакойпрограммыв

 

 

амяти

подсистемавиртуальнойпамяпроизрансляциюодитиртуал

 

 

 

ьных

адресов,

физические

 

 

 

 

Защитапамяти

 

– этоспособнпредохрвыполняемуюстьзаднять

 

ачу

отош ибочногообращенкпамяти,назначеннойдругимя.

 

 

 

Управлениефайламивнешнимиустройствами.

 

ОСэкранир"

ует"

сложностьреальнойппаотпрограммистаатуры.Особеннояркоэт

 

 

 

 

проявфайловойляетси.ОСсоргантемея

 

 

изуетпредставлениеоданных,

 

хранавнешнемящихсянакопителе,виде

 

файла

неструктурированной

последовательностибайтов,имеющейсимвоимя.Дляудобстваьноераб

 

 

оты

файлыгрупп

ируютсяв

каталоги.Пользовательможе

тспомощьюОС

 

выпофайлалнятьискпоимени,удален,вывод,измсохраненение

 

 

ение.

Файловаясистемавыполняетреобразсимвименфаольваныхие

 

 

йлов,

физичадрнадискеесцилиндр(киеа,п

 

 

оверхность,сектор)

 

 

 

 

 

 

16

 

 

Привыполнениисвоихфункцфайловаясист

 

 

 

ематесно

 

взаимодействуетподсистемойуправлевнешустройстваминичасто(я

 

 

 

 

называетсяподсистемойввода

-вывода)Диски. ,принтеры,сканеры,

 

 

 

мониторы,модемы,сетевыеадаптерыипр.Программа,управляющая

 

ся драйвером.

 

конкретноймодельювнешустройства, егоазывает

 

 

 

СозддрайвзанимаютсякакеразработчикиовОС,так

 

 

 

 

специалистыкомпаний,выпуска

 

ющихвнешниеустройства.

 

 

 

Защданныхадминистрированиета .

 

Безопасностьданных

 

вычислительнойсистоб мыспечивается

средствамиотказоустойчивости

 

ОС,нап равленныминазащиотсбоевтаппаратурыказиовшибок

 

 

 

 

программногообеспечения,такжесредствамизащитыот

 

 

 

 

 

несанкционированногодоступа.Впо лОСеднучазащищаетданныемот

 

 

 

 

ошибочногоилизлонамеренногоповеденияпользователясистемы.Функции

администрирования,таккакименно

 

защитыОСтесносвязафункциямиы

 

 

администратправаопредепользприяетихобращениевателейкразным

 

 

 

 

ресурсамистеы

– файлкаталогам, ,принтерам,ск

 

анерамит.п.

 

 

Важнымсредствомзащитыданныхявляются

 

 

функцииау

дитаОС

,

заключающвфиквсехобыац,которыхизависитесяийбезопа

 

 

 

сность

системы.На,попыткиримернеудачноговхода.

 

 

 

 

 

Поддержкаотказоустре ОСлизуетсянаосновейчи,как ости

 

 

 

 

правило,наоснове

резервирования.Особымслучаемрезервирования

 

 

являетсяиспользование есколькихпроцессоров.

 

 

 

Интерфейсприкладногопрограммирования.

 

 

Прикладные

программистыиспользуютвсвоихприложенияхобр

 

 

ащениякОС,когдадля

 

 

выпотехиилнидыхенияйствийимтребуетсяособыйстатус,которым

 

 

 

 

 

обладаеттолькоОС.Наприм

 

ер,упра

влениеаппасредствамиатными.

 

 

ВозможностиОСдоступрикладнырограммистуввиденабому

 

 

ора

фу,называющегосякций

 

интерфейсомприкладногопрограммиров

 

ания

(ApplicationДляразработчикаProgrammingприлож

Interface, API).

 

енийвсе

 

особеконкности

ретнойОСпредособтавленыAPIнностямиПоэтому.

 

 

 

разныеОСсодинаковымнаборомAPI,кажуоднойтжесяОС.Это

 

 

 

 

 

упрощаетстандартизациюОС.Например,стандартомAPIявлUNIX

 

 

 

яется

стандартPosix.

 

 

 

 

 

 

СетевыеираспределенныеОС.

 

Взависимостиоттого

,какой

 

виртуальныйобразсозОСдтоголяает,ч подобыиреальнуюменить

 

 

 

 

 

аппарату,различсетевыеауютсяспределе

 

нныеОС.

 

 

СетеваяОС

неполностьюскрываетаспределеннуюприрсети,тоду

 

 

 

естьявляевиртуальнойсетьюся.РабоОС,пользовевойая

 

 

 

ательхотяи

 

можетзапуститьзаднлюбойниемаши,всегдазна, какоймашинет

 

 

 

 

 

выполняетсяегозадание.Поумолчзадвыполняетсяанинатойю

 

 

 

 

машине,накотпоройльзовсделлогатель

 

 

ическийвход.Чаподетевойто

 

 

ОСпонимаетсянаборОСотдельныхк

 

 

омпьютеровс

ети.

 

 

Косновным

функциональкомпонсетОСевойнтамым

 

относятся

средступравллокальнымиресурсаминиясетевыесредства.После

 

 

 

дние,

 

 

 

 

17

 

 

 

всвоюочередь,можразделитьнтриокомпонента:средств

 

 

 

 

 

предоставлениялокальныхресурсовуслугобще

 

 

 

епользование

сервернаячаОС,средстватьзапросадоступакуд ресурсамленными

 

 

 

 

услугам – клиенчасОСредт(скаяь)итранспоректорсредсОС, тваные

 

 

 

 

которыесовместнокоммуникационнойсистемойобеспечиваютперечу

 

 

 

 

сообщениймеждукомпьютерамисети.

 

 

 

 

 

Совокупностьсервернойиклиенчаст,прскейдоставляющихй

 

 

 

доступкконктипурекомпьютерасурсатномучерезсеть,называется

 

 

 

 

 

сетевойслу

жбой.

 

 

 

 

 

 

МагистнапральнымзвитвленсетеОСявиляетсяыхем

 

 

 

 

прозрачностьсетевыхресурсов

 

.Видеальномслучаесетев

аяОСдолжна

 

предользователюставитьсетр сурсывидеыесурсдинойв

 

 

 

 

 

централизованнойвирт

уальноймашины.ДлятакойОСиспользуют

 

 

специальноеназвание

распределеннаяОС

.Пользовательра

спределенной

ОС,вообщеговоря,неимесвеотомдений,на

 

 

 

какоймашиневыполн

 

яется

егоработа.ВнастоящеевремяпрактическивссеОСщеоченьвыедалеки

 

 

 

 

 

отидеалаистиннойра

спределенности.

 

 

 

 

1.Архитектура2.2.операционнойсистемы

 

 

 

НаиобщимподходомлеекструктуризацииОСявляетсяраздел

 

 

 

ение

всемодулейхн

адвегруппы:ядроивспомог

 

ательныемодули.

 

 

Ядро включаетмодули,выпосновныелняющфункцОС: иеи

 

 

 

 

управление оцессами,управлениепамятью,управлениевводом

 

 

-выводоми

файловаясистема,пр

 

очие.

 

 

 

 

Функцииядра,котмовызыватьсярыегутприложениями,образ

 

 

 

уют

интерфейсприкладногопрограммированияЯдроAPIработает.

 

 

 

 

 

привилегированномрежиме,большаячастьегомодулейпостоянно

 

 

 

 

находитсявпамятирез( ден

 

 

тные)Разделение. ОСнаядро

 

 

вспомооблдулигательныерасшгчает

 

 

 

иряемость

 

 

Квспомогательным

дулямОСотносятся:

 

 

 

• утилитыСжат( ,архи,проверкавирование,дефрагме

 

 

нтацияпр.);

 

• системныеобрабатывающиепрограммыредакторы( ,отладчики,

 

 

 

 

компиляторыипр.);

 

 

 

 

 

 

• программыдополнительныхуслугигры(,калькуляторпр.);

 

 

 

 

• библиотекипроцедурматематичес(

 

 

кихфункцийпр.);

 

 

• вспомоОСдулизгагружаютсятельныевопер мятьтивную

 

 

 

 

тольконавремявыполтра( моднениязитные

 

ули).

 

 

Ядпривилегированномв режиме.

 

СовременныеОСподдерж

ивают

какм инимумдварежима:

 

 

 

 

 

 

• пользовательскийрежим;

 

 

 

 

 

• привилегированныйрежим

– режимядра(kernel mode)

– режим

супервизора (supervisor mode).

18

Ядровыпвсеосновныелняетфункции

 

поэтомуработаетв

привилегированномрежиме.

 

 

Контрользавыполнениемкритичныхинструкцийобеспечивается

 

 

запретомихвыполненияпользовательс

комрежиме.Например,доступк

памятидо(кситупстемнымтаблицампамяти)разрешентольков

 

 

 

привилегрежиме.Дляупорядочрованном

 

иванияправдоступаводятся

уровнипривилегийнапример( , Pentiumихчетыре: 0,Работа1,с 2, 3).

 

 

возможностьюпереключ

ениявпривилегпривреж кмодитванный

 

замедлениюработы.

 

 

 

Имеютсяотступленияклассическоговарианархи. тектуры

 

 

Например,специализсетеваяОСNetWareированнаяспользуетлишь

 

 

привилегированныйрежим,которрабядротаетм

 

 

 

специалпризированные

ложения.ПритакомпостроенииОСработает

 

быстрее,.к.нетпер

 

еключениярежим,однакоприэтомтсутствует

 

надежнаяаппаратнаяз

ащитапамяти.

 

 

АппзавратнаяипереносимостьОС.

 

Типичныйнабор

средства

ппаратнойподдержки:

 

 

поддержкапривилегирова нногорежимапрове( текущегоркаовня привилегированности);

трансляцияадресовтаблицы( ,указатели);

переключениепроцессовконтекст( );

• систпрерма(еакцияываний,синхронизация,пр цедурабрабо

 

 

тки);

• таймерреги( ,часттиков«»);отар

 

 

 

 

• защитапамяти.

 

 

 

 

Машинно-зависимыекомпонентыОС.

 

Дляоблегчения

переносимоОСсоднойтиаппаратнплатфнадругуюаппаратнормый

 

 

-

зависимыйкодлокализуютнескм ОСдуляльк.Прпереносеих

 

 

 

 

случаенесо

 

 

впадениисистемыкоманд

– перепртолькоэтиграммируются

 

модули.

Разрабстремятсясотчикират ть

оличествомашинно

-зависимых

модулей.РеальноразработчикиОСдляпереносимостиограничиваются

 

 

 

несколькимиаппарплат: нымиформамиPentium, Alpha, DEC, MIPS,

 

 

многопроцессорные.КаппзависимымратномодулямОСотносятся

 

 

акже

низкоуровневыедрайверывнешнихустройств.ВIntelразработкаx86/Pentium

 

 

машинно-зависимогослояупрощаетсясчетвс в еннойстоянную

 

 

 

памятьбазосистемывводаой

-вывода(BIOS)

 

 

Переносимость,мобильностьОС.

 

Дляобеспечениялегкости

 

переносаО

Снакомпьютеразнойаппаратнплатфыой

 

рмыиспользуют:

• языкпрограммированияОС

– высокогоуровня;

 

 

• миниобъеммашиннольный

 

-зависимыхчастей

;

 

• аппаратно-зависикоднескмыйо.дуляльких

 

 

 

Совместимость.

Под совместимостью понимаетсяспособностьОС

 

выполнятьприл

ожения,написанныедлядругихОС.Различаются:

 

 

двоичнаясовместимость;

совместимонауровнеисходныхтек. стьов

19

Длядвоичнсовместимостиприйдинаковыхаппаратныхплатфо

рмах,

достаточно:

 

вызовыфункцийAPIдолжныподдерживаться;

внутренняя структураисполняемогофайласоответствоватьдруг

другу. Совместимонауровнеисхотекстовдостигаетсяныхналичиемьу

ОСсоо тветствующегокомпилят. ра

1.Процессы2.3ипотоки. ,мультипрограммирование

 

 

Какуказвы,подпроцесспонимаетсяшевалосьгр

 

аммавст

адии

выполнения.Процеможнорасстакжематриватькакединицуработыдля

 

 

 

процес.Длясовременныхратиповпроцесссуществуетибомелкаялееров

 

 

 

единицаработы

поток или нить.Процессможетпор

одитьодинболее

 

потоков.

 

 

 

 

Вчемжесостоитпринципи

альноеразличпроцессвпонятиях

 

 

поток?ПроцессрассматривОС,какзаянавсекидыресурсовается

 

Поток – это

(п амять,файлыипр.),кромеодного

– процессорноговремени.

заявканапроце

ссорноевремя.

 

 

 

ВдальнвкачествединицыйшемработыОСбудут

 

спользоваться

понятияпроцесс.Вехжеокслучаях,когдаэтонеиграет

 

 

 

существеннойр

оли,онибудутназывзадатьсяча

 

 

 

Планирпроцессов.ваниетоков

Планированиепроцессов

 

потоковвключает:

 

 

 

 

• создание-уничтпро; цессовжение

 

 

 

• взаимеждупродействие

оцессами;

 

 

распроцессорногоределениевремени;

обеспечпроцнеобходимыминиессовресурсамиединол( , ично совместно);

• синхронизацияконтроль( возникгонок«»,блокирвением

 

овок);

• послезав ршенияоцесса

«зачистка»,.е.удаледовние

 

пребывания всистеме.

 

 

Каждыйпроцессизолируетсяотдругсвоимхртуальнымадре

 

сным

пространством,подкот рымнисовокупностьдресовется,кот

 

 

орыми

можетманипулироватьпрограммныймодульпроцесса.ОСотобр

 

 

ажает

виртуальадреспространствоотведенную

 

процессуфизич

ескую

память.

 

 

 

Длявзаимодействия,пр цессыбращаютсякОС,котора

 

 

предоставляетсредстваобщеконвейеры( ,почтовыеиящики,разд ляемые

 

 

секциипамятидр.).

 

 

 

Возможность распараллеливаниявычислений

врамкахпроцессана

 

потповышаетэфки

фективностьОС.Механизмраспараллеливания

 

вычисленийдляодногопр

иложенияназывается

многопотобработкойчн

.

Потокипроцимодноевиртуальссаютадресноепространство. е

20