- •1. Назначение операционных систем.
- •2. Понятие операционной среды.
- •3. Ос как интерфейс между пользователем и компьютером.
- •4. Ос как диспетчер ресурсов.
- •5. Серверные ос.
- •6. Ос для мейнфреймов.
- •7. Ос реального времени.
- •8. Встроенные ос.
- •9. Организация виртуальной памяти в операционных с-мах.
- •10. Управление вводом-выводом в операционных с-мах.
- •11. Процессы в операционных с-мах.
- •12. Дескриптор процесса.
- •13. Потоки в операционных с-мах.
- •14. Реальный режим работы процессора.
- •15. Защита адресного пространства задач в операционных с-мах.
- •16. Уровни привилегий для защиты адресного пространства задач.
- •17. Сегментный способ организации виртуальной памяти.
- •18. Страничный способ организации виртуальной памяти.
- •19. Осн-ые понятия и концепции организации ввода-вывода.
- •20. Режимы управления вводом-выводом.
- •21. Прямой доступ к памяти.
- •22. Файловые системы.
- •23. Структура магнитного диска.
- •24. Файловая с-ма fat.
- •25. Файловая с-ма fat32.
- •26. Файловая с-ма ntfs.
- •27. Структура файловой системы ntfs.
- •28. Атрибуты файлов в системе ntfs.
1. Назначение операционных систем.
Под ОС понимают комплекс управляющих и обрабатывающих программ, который, с одной стороны, выступает как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой — предназначен для наиболее эффективного использования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений. Любой из компонентов прикладного ПО обязательно работает под управлением ОС. Ни один из компонентов ПО, за исключением самой ОС, не имеет непосредственного доступа к аппаратуре компьютера. Даже пользователи взаимодействуют со своими программами через интерфейс ОС. Любые их команды, прежде чем попасть в прикладную программу, сначала проходят через ОС.
Основные функции ОС:
прием от пользователя заданий или команд, сформулированных на соответствующем языке и их обработка;
прием и исполнение программных запросов на запуск, приостановку, остановку других программ;
загрузка в оперативную память подлежащих исполнению программ;
инициация программы – передача ей управления, в результате чего процессор исполняет программу;
идентификация всех программ и данных;
обеспечение работы систем управлений файлами (СУФ) и/или систем управления БД (СУБД), что позволяет резко увеличить эффективность всего ПО;
обеспечение режима мультипрограммирования, то есть выполнение двух или более программ на одном процессоре, создающее видимость их одновременного исполнения;
обеспечение функций по организации и управлению всеми операциями ввода/вывода;
удовлетворение жестким ограничениям на время ответа в режиме реального времени;
распределение памяти, а в большинстве современных систем и организация виртуальной памяти;
планирование и диспетчеризация задач в соответствии с заданной стратегией и дисциплинами обслуживания; организация механизмов обмена сообщениями и данными между выполняющимися программами;
защита одной программы от влияния другой;
обеспечение сохранности данных;
предоставление услуг на случай частичного сбоя системы;
обеспечение работы систем программирования, с помощью которых пользователи готовят свои программы.
2. Понятие операционной среды.
ОС выполняет функции управления вычислительными процессами в вычислительной системе, распределяет ресурсы вычислительной системы между различными вычислительными процессами и образует программную среду, в которой выполняются прикладные программы пользователей. Такая среда называется операционной.
Развитие ОС пошло по пути выделения наиболее часто встречающихся операций и создания для них соответствующих программных модулей, которые можно в дальнейшем использовать в создаваемых программах.
При разработке первых систем программирования, прежде всего, создавали программные модули для подсистемы ввода/вывода, а уже затем — вычисления часто встречающихся математических операций и функций.
Следующий шаг в автоматизации создания готовых к выполнению машинных двоичных программ заключался в том, что транслятор с алгоритмического языка более высокого уровня, нежели первые ассемблеры, уже сам мог подставить вместо высокоуровневого оператора типа READ или WRITE все необходимые вызовы к готовым библиотечным программным модулям. Состав и количество библиотек систем программирования постоянно увеличивались. В конечном итоге возникла ситуация, когда при создании двоичных машинных программ программисты могут вообще не знать многих деталей управления конкретными ресурсами вычислительной системы, а должны только обращаться к некоторой программной подсистеме с соответствующими вызовами и получать от нее необходимые функции и сервисы. Эта программная подсистема и есть ОС, а набор ее функций, сервисов и правила обращения к ним как раз и образуют то базовое понятие, которое называется операционной средой. Т.е. термин операционная среда означает, прежде всего, соответствующие интерфейсы, необходимые программам и пользователям для обращения к ОС с целью получить определенные сервисы.
Параллельное существование терминов ОС и операционная среда вызвано тем, что ОС в общем случае может поддерживать несколько операционных сред.