1. Общие вопросы разработки операционных систем

1. Место ОС в структуре вычислительной системы

1.2 Назначение и функции ОС

1.3 Требования, предъявляемые к современным ОС

1.3.1 Расширяемость

1.3.2 Переносимость

1.3.3 Совместимость

1.4 Эволюция ос

1.5 Функциональные компоненты операционной системы автономного компьютера

1.6 Классификация ОС

1.6.1 По типу алгоритмов управления ресурсами

1.6.2 По типу аппаратных платформ

1.6.3 По области использования

1.6.4 По способу структурной организации

1.7 Архитектура ОС

1.7.1 Классическая архитектура

1.7.1.1 Монолитные системы

1.7.1.2 Многоуровневые системы

1.7.2 Модель клиент-сервер и экзоядро

1.7.3 Сравнение моделей архитектур ОС

1. Общие вопросы разработки операционных систем

1.1 Место ос в структуре вычислительной системы

Вычислительная система – программно-аппаратный комплекс, который предоставляет услуги пользователю.

Структура вычислительной системы представлена в Таблице 1.

Таблица 1

Прикладные программы

Системы программирования

Управление логическими устройствами

Управление физическими устройствами

Аппаратные средства

Аппаратные средства – нижний уровень - это аппаратура, то, что делается из металла, пластика и прочих материалов, используемых для производства «железа» компьютера.

Управление физическими устройствами осуществляют программы, ориентированные на качества и свойства аппаратуры, взаимодействующие с аппаратными структурами, знающие «язык» аппаратуры.

Уровень управления логическими устройствами ориентирован на пользователя, предназначен для сглаживания аппаратных особенностей устройств. Команды этого уровня обращены к предыдущему слою.

Система программирования – это комплекс программ для поддержки всего технологического цикла разработки программного обеспечения.

Прикладные программы предназначены для решения некоторых задач в конкретных областях знаний.

К ОС относят второй и третий уровень пирамиды.

1.2 Назначение и функции ос

ОС компьютера – это комплекс взаимосвязанных программ, обеспечивающий взаимодействие пользователя с вычислительной системой, а также управляющий ресурсами вычислительной системы. В соответствии с этим определением ОС выполняет две группы функций:

• предоставление пользователю вместо реальной аппаратуры компьютера расширенной виртуальной машины;

- повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами в соответствии с некоторым критерием.

1.3 Функциональные компоненты ОС автономного компьютера

1.3.1 Подсистема управления процессами

-распределяет процессорное время между несколькими одновременно выполняющимися в системе процессами;

- создает и уничтожает процессы;

- обеспечивает процессы необходимыми ресурсами;

- поддерживает синхронизацию процессов;

- реализует межпроцессное взаимодействие.

1.3.2 Подсистема управления памятью

- отслеживает свободную и занятую память;

- выделяет память процессам и освобождает память по завершении процессов;

- организует виртуальную память;

- настраивает адреса программы на конкретную область физической памяти;

- динамически распределяет память;

- выполняет дефрагментацию памяти;

- реализует защиту памяти.

1.3.3 Подсистема управления файлами и внешними устройствами

- организует параллельную работу устройств ввода-вывода и процессора;

- осуществляет согласование скоростей обмена и кэширование данных;

- разделяет устройства и данные между процессами;

- организует удобный интерфейс между устройствами и остальной частью системы;

- поддерживает широкий спектр драйверов с возможностью простого включения в систему нового драйвера;

- динамически загружает и выгружает драйверы;

- поддерживает несколько файловых систем;

- поддерживает синхронные и асинхронные операции ввода-вывода.