1. Основные понятия спо.

Системное программное обеспечение - это программы и комплексы программ, являющиеся общими для всех, кто совме­стно использует технические средства компьютера, применяе­мые как для автоматизации, разработки новых программ, так и для организации выполнения программ существующих.

Системное программное обеспечение можно разделить на следующие группы: операционные системы; система управле­ния файлами; интерфейсные оболочки; системы программиро­вания; утилиты.

Операционная система - это комплекс управляющих и обра­батывающих программ, которые с одной стороны выступают как интерфейс между аппаратурой ПК и пользователем, а с дру­гой стороны предназначены для наиболее эффективного исполь­зования ресурсов вычислительной техники и организации на­дежных вычислений. Любой комплект прикладного программ­ного обеспечения работает под управлением операционной сис­темы.

Система управления файлами - предназначены для органи­зации более удобного доступа к данным, организованным как файлы. Благодаря системе управления файлами вместо низко-уровнего доступа с указанием конкретных физических адресов нужной записи используется логический доступ с указанием имени файла. Современные операционные системы имеют соот­ветствующие системы управления файлами. Некоторые из них могут работать с несколькими системами управления файлами. Система управления файлами не существует сама по себе; она работает для конкретной операционной системы. Например, FAT-16 разработана для MS-DOS; FAT - Windows NT.

Интерфейсные оболочки - предназначены для расширения возможностей по управлению операционной системой.

Системы программирования - это комплекс программных средств, предназначенных для тестирования и отладки про­граммного обеспечения.

Задачи системы программирования - это разработка опера­ционных систем; систем ассемблирования; компиляторов; за­грузчиков и программ связывания; макропроцессоров; драйве­ров.

Утилиты — это специальные системные программы, с помо­щью которых можно обслуживать саму операционную систему; подготовить для работы носителей данных; выполнить переко­дировку данных; осуществить оптимизацию размещения дан­ных на носителе и т.д. Утилиты могут работать только в соот­ветствующей операционной системе.

2. Функции ос

1- прием от пользователя заданий или команд и их после­дующая обработка;

2- прием и исполнения программных запросов на запуск, приостановку и остановку других программ;

3- загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ;

4- инициация программы, т.е. передача ей управления, в ре­зультате чего процессор исполняет программу;

5- идентификация всех программ и данных;

6- обеспечение работы системы управления файлами и сис­темы управления базами данных;

7 - обеспечение функций по организации и управлению всеми операциями ввода-вывода;

8 - распределение памяти и организация виртуальной памяти;

9 - планирование и диспетчеризация задач;

10 - организация механизмов обмена сообщениями и данных между программами;

11- защита одной программы от влияния другой;

12 - обеспечения сохранности данных;

13 - обеспечения работы систем программирования.

З.Архитектура ОС.

Наиболее общим переходом структуризации ОС является разделение её модулей на две группы: ядро, вспомогательные модули.

Ядро - это сердцевина ОС. Модули ядра выполняют базовые функции, решающие внутрисистемные задачи организации вы­числительных процессов: переключение контекстов, обработка прерывания, управление вводом-выводом.

Вспомогательные модули - выполняются в виде библиотек процедур. К ним относятся:

- утилиты - программы, выполняющие отдельные задачи управления компьютерной системой;

- системные обрабатывающие программы - графические, текстовые редакторы, компиляторы, интерпретаторы, трансля­торы, отладчики, компоновщики;

- программы, предоставляющие пользователю дополни­тельные услуги - блокнот, калькулятор, игры.

- библиотека процедур - библиотека математических функ­ций.

Разделение ОС на ядро и вспомогательные модули осуще­ствляют легкую расширяемость ОС. Вспомогательные модули являются транзитными, т.е. загружается в RAM только вовремя выполнения своих функций, что значительно экономит время и ресурсы. Для надежного управления кодов выполнения прило­жения ядро должно иметь определенные привилегии по отно­шению к приложению, иначе некорректное действие вспомога­тельных модулей может вмешаться в работу ОС и нарушить её.

Классификация вычислительных процессов.

Процесс - это система действий, реализующая определенную функцию в вычислительной системе и оформленная так, что управляющая программа вычислительной, системы может перераспределять ресурсы этой системы в целях обеспечения мультипрограммирования.

1)B зависимости от интервала существования процессы бывают:

Процессы реального времени - такой вид процессов, тре­бующих такого планирования, при котором гарантировалось бы окончание процесса до наступления некоторого конкретного момента времени.

Интерактивные процессы - процессы, время существования которых должно быть не более интервала времени допустимой реакции ЭВМ на запросы пользователя.

Пакетные — все остальные процессы.

2) По генеалогическому признаку процессы делятся на:

Порождающие - вид процессов, задающий требование для порождения других процессов.

Порожденные - процессы, создаваемые по требованию дру­гих процессов.

3) По результативности процессы бывают:

Эквивалентные - процессы, имеющие одинаковый конеч­ный результат обработки одних и тех же исходных данных по одной и той же или даже различным программам на одном и том же или на различных процессорах.

Тождественные - эквивалентные процессы, обработка дан­ных происходит по одной и той же программе, но трассы кото­рых не совпадают.

Равные - тождественные процессы, трассы которых совпа­дают.

Различные - все остальные процессы.

4) По динамическому признаку:

Последовательные - процессы, интервалы которых не пере­секаются во времени.

Параллельные - процессы, существующие одновременно на, рассматриваемом интервале времени.

Комбинированные - процессы, существующие на рассмат­риваемом интервале хотя бы в одной точке, но не существующие в другой и существующие одновременно в некоторой одной

точке. 5) По принадлежности к центральному процессору процессы:

Внутренние (программные) - развивающиеся на централь­ном процессоре.

Внешние - процессы, развитие которых происходит под контролем или управлением операционной системы на процес­сорах, отличных от центрального.

6) По принадлежности к операционной системы процессы:

Системные - процессы, при развитии которых исполняется программа из состава операционной системы.

Пользовательские - процессы, при развитии которых испол­няется пользовательская (прикладная) программа.

7) По связанности процессы бывают:

Взаимосвязанными - процессы, между которыми с помо­щью системы управления процессами поддерживаются связи какого-либо рода: функциональные, пространственно-временные, управляющие, информационные.

Изолированные - процессы со слабыми связями. Информационно-независимые - взаимосвязанные процессы, при развитии которые используют совместно некоторые ресур­сы, но информационно не связаны между собой. Связь между такими процессами может быть либо функциональная, либо пространственно-временная.

Взаимодействующие - процессы, имеющие информацион­ные связи.

Конкурирующие - взаимосвязанные процессы, имеющие связи по ресурсам (способ связи явный - с помощью явного об­мена сообщениями между процессами, или неявный - с помо­щью разделяемых структур данных).