Лекции по ОС и С.

Содержание

• 1. Операционные системы и среды

  • 1.1 Введение

  • 1.2 Управление процессами

  • 1.3 Операции над процессами

  • 1.4 Ядро ОС

  • 1.5 Параллельные процессы в ОС

  • 1.6 Семафоры в ОС

  • 1.7 Тупики в ОС

  • 1.8 Управление памятью

• 2. Дисковая операционная система (MS-DOS)

  • 2.1 Однозадачные ОС для ПЭВМ

  • 2.2 Состав MS-DOS

  • 2.3 Разделы диска. Организация FAT

  • 2.4 Типы памяти

  • 2.5 Архиваторы

  • 2.6 Компьютерные вирусы, признаки поражения компьютера вирусами. Борьба с компьютерными вирусами (КВ)

• 3. Объектно-ориентированное программирование в Delphi

• 4. Требования и цели при разработке современных ОС

  • 4.1 Модели, используемые при разработке ОС WinNT

  • 4.2 Защищенные подсистемы

  • 4.3 Структура объектов (ресурсов)

  • 4.4 Файловая система VFAT (виртуальная FAT)

  • 4.5 Начальная загрузка Windows

  • 4.6 Диспетчер виртуальной памяти

  • 4.7 Управление памятью в ОС Windows

Модуль 1. Операционные системы и среды.

1.1. Введение. Основные блоки ПЭВМ:

1. Системный блок.

2. Монитор.

3. Клавиатура.

Периферийные устройства:

1. Ввода:

   • Клавиатура

   • мышь

   • сканер

   • джойстик

   • планшет

   • световое перо

2. 2. Вывода:

   • Монитор

   • принтер

   • графопостроитель

Дисковод - устройство, в которое мы помещаем дискету для записи или считывания информации. Файл - это поименованная область на диске, которая хранит текстовую или графическую информацию. Обозначение файла: Расширение показывает, в какой программе был создан файл. Каталог (папка) - поименованная область на диске, которая хранит информацию о файлах: время создания, размер, время последней корректировки. Обозначение каталога: имя.

A:\

C:\

При включении компьютера загружается ОС. ОС - набор программ, которые обеспечивают возможность использования аппаратуры компьютера. Ее задача заключается в том, чтобы сделать аппаратуру доступной и удобной для пользователя. Главное назначение ОС - управление ресурсами компьютера. Ресурсы компьютера: процессор, память, устройства ввода/вывода, данные.

Функции ОС:

Определяет интерфейс пользователя.

1. Обеспечивает разделение аппаратных ресурсов между пользователями.

2. Дает возможность работать с общими данными в режиме коллективного пользования.

3. Осуществляет восстановление информации в случае возникновения ошибок.

1.2. Управление процессами. Процесс - это программа во время выполнения, т.е. когда ей предоставлен центральный процессор. Во время работы процесс может находиться в одном из трех состояний: "готов", "выполняется", "блокирован". Процесс находится в состоянии "готов", когда он мог бы сразу использовать ЦП, как только он предоставится ему. При предоставлении ЦП, программа переходит в состояние "выполняется", т.е. процесс находится в состоянии "выполняется", когда ему предоставлен ЦП. ЦП предоставляется на определенный промежуток времени (квант времени). В том случае, когда данного кванта не достаточно для полного выполнения программы, процесс останавливается и переходит в состояние "готов". Из состояния "выполняется" в "блокирован", процесс переходит, когда ему необходимо записать или считать информацию. По завершению считывания или записи данных, процесс переходит из состояния "блокирован" в "готов". В состоянии "выполняется " очередей никогда нет, а в состояниях "готов" и "блокирован" очереди из программ могут быть. Очередь упорядочена по приоритетам в состоянии "готов", а в состоянии "блокирован" - нет. Блок управления процессом (БУП). БУП - структура данных или объект, содержащий определенную, важную информацию о процессе:

• текущее состояние процесса

• уникальный идентификатор процесса (номер)

• приоритет

• область памяти

• ресурсы, выделенные процессу

• область сохранения регистров

Когда ОС переключает ЦП с процесса на процесс, она использует области сохранения регистров данных процессов, чтобы запомнить информацию, необходимую для рестарта. 1.3. Операции над процессами. ОС должна иметь возможность выполнять определенные операции над процессами:

• создание процесса

• уничтожение

• возобновление

• изменение приоритета

• блокирование

• пробуждение

• запуск

1. Создание нового процесса состоит из нескольких подопераций:

   • присвоение имени

   • включение этого имени в список имен процессов, известных ОС

   • присвоение начального приоритета

   • формирование БУП

   • выделение процессу начальных ресурсов

Новый процесс может породить дочерние процессы.

2. Уничтожение процесса - удаление его из системы. Ресурсы, выделенные ему, возвращаются ОС, а имя стирается из всех системных списков и таблиц, БУП освобождается, но не удаляется. При удалении родительского процесса в одних ОС удаляются и дочерние процессы, в других - они работают самостоятельно.

3. Возобновление - операция подготовки процесса к повторному запуску с той точки, в которой он был приостановлен (БУП, область сохранения регистров).

4. Изменение приоритета - это изменение значения приоритета в БУП.

Прерывания в ОС. Прерывание - это событие, при котором меняется нормальная последовательность команд, выполняемых ЦП. Если произошло прерывание, то:

1. Управление передается ОС

2. ОС запоминает состояние прерванного процесса

3. ОС анализирует тип прерывания и передает управление соответствующей программе по обработке данного типа прерывания.