- •Основные понятия и определения.
- •Эволюция ос.
- •2.Архитектура ос.
- •3.Микроядерная архитектура эвм.
- •Основные концепции управления ос.
- •4. Процессор. Управление процессами.
- •5.Описатели процесса.
- •6. Классификация ос по признаку поддержки процессов и потоков.
- •6 Марта 2012 г.
- •7. Управление задачами.
- •16 Марта 2012 г.
- •8. Асинхронные параллельные процессы.
- •9.Семафоры.
- •Мониторы.
- •10. Тупики.
- •Управление памятью.
- •11.Физическая память.
- •12.Связное и несвязное распределение памяти.
- •13.Виртуальная память.
- •14. Преобразование адреса виртуальной памяти в реальный адрес осуществляется по схеме:
- •15.Управление виртуальной памятью, стратегии управления.
- •16. Кэширование данных.
- •Принцип действия кэш–памяти.
- •17.Способы отображения оп на кэш-память.
- •18. Ввод/вывод. Управление файлами и файловой системой.
- •19.Логическая организация фс.
- •Логическая организация файлов.
- •20. Физическая организация фс.
- •Права доступа к файлу.
- •Часть 2. Unix
- •Имена файлов.
- •Индексный дескриптор файла и жесткие ссылки.
- •2. Типы файлов.
- •Создание и монтирование фс.
- •Структура фс ext2fs.
- •3.Структура дискового раздела.
- •Индексные дескрипторы файлы и системы адресации файлов.
- •4.Структура системы и ядро классической Unix.
- •5.Управление процессами.
- •История.
- •Часть 3.
- •1.Структура ос Windows.
- •2.Подсистема win32.
- •3.Объекты, менеджер объектов.
- •Объекты ядра.
- •Структура объектов.
- •Описатели объектов.
- •Именование объектов.
- •Совместное использование объектов.
- •Реестр.
- •Поиск файлов по имени.
- •Точки повторного анализа.
- •5.Совместный доступ к файлу.
- •Производительность фс.
- •Надежность фс.
- •Поддержка нескольких фс.
3.Микроядерная архитектура эвм.
Эта архитектура является альтернативой классической архитектуре. Её суть: в привилегированном режиме остается работать только небольшая часть ОС, называемая микроядром. Микроядро защищено от остальных частей и других приложений. В состав микроядра входят: машинно-зависимые модули и модули, выполняющие базовые функции ядра по управлению процессами, обработке прерываний, управлению виртуальной памятью, управлению устройствами ввода/вывода, загрузке или чтению регистров устройств. Все остальные функции оформляются в виде приложений, работающих в пользовательском режиме и называемых серверами ОС.
Пользовательский режим |
Серверы ОС |
Приложения, утилиты |
Привилегированный режим |
Микроядро ОС |
В ОС с классической архитектурой отсутствует механизм, с помощью которого одно приложение может вызывать функции другого. Совсем другая ситуация возникает, когда в форме приложения оформляется часть ОС. Основным назначением такого приложения является обслуживание запросов других приложений. Именно поэтому менеджеры ресурсов, вынесенные в пользовательский режим, называются серверами ОС. Для реализации микроядерной архитектуры необходимым условием является наличие в ОС удобного и эффективного способа вызова процедур одного процесса из другого.
Пользовательский режим |
Приложения |
Файловый сервер |
Сервер процессов |
Сервер безопасности |
Сетевой сервер |
Привилегированный режим |
Микроядро |
Количество переключений контекста заметно увеличилась. Производительность уменьшилась.
Преимущества и недостатки микроядерной архитектуры.
хорошая переносимость обусловлена тем, что весь машинно-зависимый код изолирован в микроядре, поэтому для переноса на новый процессор требуется меньше изменений, все они логически сгруппированы вместе.
хорошая расширяемость объясняется тем, что в микроядерной архитектуре добавление новой подсистемы требует разработки только нового приложения и не затрагивает целостность микроядра.
надежность ОС повышается.
производительность. Если при классической архитектуре выполнение системного вызова сопровождается 2 переключениями режима, то при микроядерной – 4. Таким образом, ОС на основе микроядра будет менее производительной, чем традиционная ОС. По этой причине микроядерный подход распространения не получил.
Экзоядро – ядро ОС, предоставляющее лишь функции для взаимодействия между процессами и безопасного выделения и освобождения ресурсов. Наноядро – архитектура ядра ОС, в рамках которой крайне упрощенное ядро выполняет лишь одну задачу – обработку аппаратных прерываний, генерируемых устройствами компьютера. С архитектурными особенностями связаны 2 свойства: переносимость, совместимость. Если код ОС может быть сравнительно легко перенесен с процессора одного типа на процессор другого типа, то такую ОС называют переносимой. Для того чтобы ОС считалась переносимой нужно:
большая часть кода должна быть написана на языке, трансляторы которого имеются на всех машинах.
объем машинно-зависимых частей кода, которые непосредственно взаимодействуют с аппаратными средствами, должен быть минимизирован.
аппаратно-зависимый код должен быть изолирован в нескольких модулях.
Совместимость – возможность ОС выполнять приложения других ОС. Различают 2 типа: на двоичном уровне и на уровне исходных текстов. Двоичная совместимость достигается в том случае, когда можно взять исполняемую программу и запустить на выполнение в другой ОС. Совместимость на уровне исходных текстов требует наличие соответствующего компилятора в составе компьютера, на котором предполагается выполнять данное приложение, а также совместимости на уровне библиотек и системных вызовов.