- •1.Определение ос. Требования, предъявляемые к ос. Классификация ос.
- •2.Основные принципы построения ос.
- •3.Понятие процесса и ресурса. Классификация процессов
- •4. Диаграмма состояний процесса
- •5. Контекст и дескриптор процесса.
- •6. Классификация процессов.
- •7. Понятие потока. Способы реализации потоков. Планирование потоков.
- •8. Планирование и диспетчеризация процессов. Стратегии планирования.
- •9. Планирование в системах пакетной обработки данных. Дисциплины fcfs, sjn, snr.
- •10. Планирование в интерактивных системах. Дисциплина rr (круговое планирование), дисциплины приоритетного планирования.
- •11. Планирование в системах реального времени.
- •12. Системные вызовы. Схема обработки системных вызовов.
- •22.Динамическое распределение памяти
- •23.Сегментная организация памяти. Трансляция адресов, основанная на сегментации.
- •24.Сегментно–страничная организация памяти. Преимущества и недостатки данного способа.
- •2 6. Организация виртуальной памяти в операционных системах.
- •27. Физические принципы I/o.
- •28. Структура системы ввода-вывода. Классификация устройств.
- •29. Сетевые операционные системы
- •30. Операционные системы суперкомпьютеров.
- •Семейство суперкомпьютеров sсif
28. Структура системы ввода-вывода. Классификация устройств.
Линия – электрическое соединение.
Шина – набор линий объединенных общим смыслам.
Разрядность шины – количество входящих линий.
Выделяют шины:
Шина адреса. Используется для указания номера ячейки памяти или порта ввода вывода, с которым производится обмен данными процесса.
Шина данных. Используется для передачи данных от процессора в ячейку памяти или порт ввода вывода или наоборот.
Шина управления. Используется для указания режима работы (чтения или записи) и источника или получателя данных (память или порты ввода вывода.
Шина данных , шина адреса и шина управления формируют центральную магистраль компьютера.
Порт ввода вывода – это точка подключения центральной магистрали к устройству ввода вывода. Адресное пространство портов ввода вывода – это множество номеров подключенных к системе или центральной магистрали устройств ввода вывода.
При записи в память, процессор устанавливает на шине адреса. Адрес нужной ячейки, на шине данных значение, которое должно быть записано, на шине управления – режим работы запись в память. Микросхема памяти, увидев этот режим на шине управления, заносит значение с шины данных в ячейку, указанную в шине адреса.
Запись в порт ввода вывода происходит аналогично, но на шине управления указывается режим записи на устройство ввода вывода; Сам процесс вывода устройства будет длительным и начнется после передачи процессором нескольких значений в порт ввода вывода.
DMA – Прямой доступ к памяти. Несколько каналов DMA , т.е. электрических соединений между устройствами ввода вывода и памятью позволяют производить обмен данными между памятью и устройством ввода вывода напрямую без непосредственного участи процессора.
Контроллер – это аппаратное устройство, которое обеспечивает стандартизированный интерфейс подключения устройства ввода вывода к аппаратной части компьютера и непосредственно управляется работой данного устройства ввода вывода.
Контроллер включает в себя порты ввода, вывода, управления. Каждый из них может иметь свой номер, либо все могут адресоваться под одним номером и различаться в зависимости от режима работы на шине управления.
Драйвер—программа, которая обеспечивает стандартизированный интерфейс подключения устройства к ОС на программном уровне.
Контроллер и драйвер разрабатываются производителем ус-в в/в для конкретных ОС, обеспечивают реализацию принципа независимости программ от внешних ус-в.
BIOS—базовая подсистема в\в—программно-аппаратная часть, отвечающая за взаимодействие ОС с драйверами ус-в в\в. Биос обеспечивает такие ф-ции:
Буферизация и кэширование
Спулинг spooling—очередь в\в
Обработка ошибок и исключений
Классификация ус-в в\в:
Монопольного владения и разделяемые ус-ва
Символьные и блочные—символьные передают за один цикл один байт, блочные—несколько
Ус-во ввода и ус-во вывода и ус-во в\в
Сетевые ус-ва
29. Сетевые операционные системы
Сетевые ОС делятся на:
Сетевые ОС.
Распределенные ОС.
Сетевые ОС –это:
Набор ОС отдельных компьютеров.
ОС отдельного компьютера предоставляющая возможность работы в сети.
Сетевая функциональность может быть глубоко интегрирована в ОС. Может поставляться в качестве оболочки ОС. Может в виде отдельного продукта.
Функциональные компоненты:
Средства управления локальными ресурсами – реализует функции ОС для автономного компьютера.
Сетевые средства делятся на:
Серверная часть ОС. Средства для предоставления услуг общего пользования.
Клиентская часть ОС. Обеспечивает возможности запроса доступа к удаленным услугам и ресурсам. Обеспечивает распознавание запросов удаленным ресурсам в отличие от локальных, перенаправление запроса к удаленной машине и преобразование запроса из локальной формы в форму определенную удаленной машиной.
Транспортные средства ОС. Обеспечивают передачу сообщений между компьютерами, фрагментацию сообщений, переименование имен и адресов, надежную доставку, определение маршрута и т.д. Транспортная часть обеспечивает реализация протоколов взаимодействия.
Распределенная ОС. Представляет сеть в виде единой виртуальной машины, распределяет процессы, услуги, ресурсы, по узлам сети таким образом, что для пользователя неизвестно, на каком компьютере выполняется его задания и хранятся его данные. Сетевая служба – это совокупность серверной и клиентской частей ОС, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурсов. Услуги , которые предоставляет сетевая служба называется сетевым сервисом. Выделяют:
Службы ориентированные на пользователя.
Ориентированные на администратора.
Административные службы включают: служба каталогов, службы безопасности, службы мониторинга, службы резервного копирования и архивации.
Сети бывают двух типов:
Одноранговые – локальные вычислительные сети, узлы которой не отличаются друг от друга по функциональной роли в этой сети. Если узел сети предназначен для решения только конкретной задачи в рамках этой сети, то он не является одноранговым узлом, а называется выделенным сервером. Такая сеть называется сетью с выделенными серверами. ОС подразделяются на:
Сетевые оболочки:
Серверные
Клиентские
Одноранговые и серверные сетевые ОС.
Компьютер в сети может выступать в 3-х ролях:
В роли выделенного сервера обеспечивает исключительно запросы др. пользователей.
В роли клиентского узла. Обращается с запросами к др. машинам.
Одноранговый узел , т.е. компьютер совмещает функции клиента и сервера.
Серверная ОС отличается там, что поддерживает большое кол-во одновременных сетевых соединений и процессов, содержит большое количество средств администрирования, имеет большую производительность и не содержит продвинутых интерфейсов.