
- •Кафедра математической кибернетики и информационных технологий
- •Раздел 1
- •Лекция 1
- •Определение операционной системы
- •Ресурс - всякий объект, который может распределяться внутри вычислительной системы.
- •Ресурсы
- •Управление ресурсами включает решение следующих задач:
- •Цикл использования ресурса:
- •Место ОС в структуре
- •Аппаратный уровень
- •Уровень управления физическими устройствами
- •Уровень управления логическими ресурсами
- •Уровень систем программирования
- •Уровень прикладных систем
- •Назначение и функции
- •2. Повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами в соответствии с
- •Критерии эффективности
- •Функции операционных систем
- •Функциональные компоненты операционной системы автономного компьютера
- •Подсистема управления
- •Подсистема управления памятью
- •Подсистема управления файлами и внешними устройствами
- •Интерфейс прикладного
- ••Приложения выполняют обращения к функциям API с помощью системных вызовов.
- •Защита данных и администрирование
- •Пользовательский
- •предъявляемые к
- •Сравнение количества строк кода в некоторых модулях ядра Linux и Windows
- •Уязвимость нулевого дня
- •Расширяемость
- •Переносимость
- •Совместимость
- ••Система виртуальных машин (СВМ)
- •Архитектура ОС
- •Ядро выполняет:
- •Вспомогательные
- •Классическая архитектура
- •Монолитная
- •Монолитные системы могут быть структурированными:
- •Многоуровневые системы
- •Примеры многоуровневых ОС
- •Упрощенное представление архитектуры Windows
- •Архитектура Windows
- •Многослойная модель ядра
- •Ядро ОС UNIX
- •Организация режима ядра Windows
- •Микроядерная архитектура
- •Сравнение моделей
- •Классификации ОС
- •По числу одновременно выполняемых задач
- •По числу одновременно работающих
- •Многопроцессорная обработка –
- •По способу структурной организации
- •По типу аппаратных платформ
- •По типу лицензии
- •Вымышленные операционные системы
- •Эволюция ОС
- ••Второй период (1955 - 1965)
- •• Третий период (1965 - 1975)
- •Четвертый период (1980 - настоящее время)
- •Современный этап развития операционных систем
- •«Облачная обработка данных — это парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на
- •Операционные системы Windows Хронологическая схема
Многоуровневые системы
+
-
Обобщением предыдущего подхода является организация ОС как иерархии уровней с хорошо определенными связями между ними, так чтобы объекты уровня N могли вызывать только объекты из уровня N- 1. Нижним уровнем в таких системах обычно является аппаратура, верхним уровнем интерфейс пользователя. Прикладные программы или модули самой операционной системы передают запросы вверх и вниз по этим уровням.
Многоуровневые системы хорошо реализуются. Слоеные системы хорошо модифицируются.
Многоуровневые системы сложны для разработки. Менее эффективны, чем монолитные.
45

Примеры многоуровневых ОС
Структура ОС UNIX
46

Упрощенное представление архитектуры Windows
47

Архитектура Windows
48 |

Многослойная модель ядра
Ядро может состоять из следующих слоев:
-средства аппаратной поддержки (система прерываний, средства
переключения контекстов процессов, средства поддержки привилегированного режима, средства защиты областей памяти и т. д.).
- машинно-зависимые компоненты ОС; в идеале этот слой полностью
экранирует вышележащие слои ядра от особенностей аппаратуры (пример – слой HAL ОС Windows NT);
- базовые механизмы ядра, этот слой выполняет наиболее примитивные операции ядра, реализует решения о распределении ресурсов, принятые на более высоком уровне;
- менеджеры ресурсов; слой состоит из мощных функциональных модулей, реализующих стратегические задачи по управлению основными ресурсами ОС;
- интерфейс системных вызовов взаимодействует непосредственно с приложениями и системными утилитами, образуя прикладной программный интерфейс ОС.
50

Ядро ОС UNIX
51

Организация режима ядра Windows
52

Микроядерная архитектура
53

Сравнение моделей
архитектур ОС
54

Классификации ОС
По области использования |
системы |
системы |
системы |
|
разделения |
|||
пакетной |
реального |
||
времени |
|||
обработки |
времени |
||
(UNIX, VMS, |
|||
(OC EC) |
(QNX, RT/11). |
||
Windows) |
|||
|
|
55