загрузка...
загрузка...
На головну

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Дивіться також:
  1. НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
  2. ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

література:

1. Вавренюк А. Б., Забродін Л. Д., Макаров В. В., Unix: основи командного інтерфейсу і програмування (в прикладах і завданнях). МІФІ, 2010

2. Бібарсова М. Р., Бібарсов Г. Ш., Кузьмінов Ю. В., Операційні системи, середовища, оболонки Уч. допомога. Ставропольський гос. - Пед. ін-т, 2010

3. Соломенчук В. Linux. Короткий курс. СПб: Питер, 2001

4. Таненбаум Е. Сучасні операційні системи 2е видання Питер, 2002 Склад обчислювальної системи

апаратура ВС

Користувачі <-> Системне ПО

Прикладні ПО <-> користувачі

Системне ПО:

1) Керуючі програми:

· Управління апаратурою

· Інтерфейс користувача

2) Обслуговуючі програми

· Системні утиліти

· Системи контролю і відновлення

· Програми генерації і завантаження

3) Системні програми

· Транслятори

· Редактори зв'язків

· Відладчики

· Завантажники

ОС - Комплекс керуючих програм, які забезпечують розподіл ресурсів всієї обчислювальної системи і інтерфейсу користувача.

Класифікація ОС

критерії:

u вид і склад обчислювальної системи;

u протистояння користувачів;

u режим обчислювального процесу;

u технологія розробки;

u спосіб поширення.

По виду:

u ОС універсальних ЕОМ 3го і наступних поколінь.

u ОС персональних комп'ютерів.

u ОС СЦВМ (спеціалізована цифрова обчислювальна машина)

u ОС робочих багатотермінальних станцій.

u ОС мережевих і розподілених обчислювальних систем.

u ОС супер ЕОМ (векторно-конвеєрних, кластерних систем і т. д.)

u ОС мобільних пристроїв.

Стосовно користувачам: однопользовательские і розраховані на багато користувачів.

Режим обчислювального процесу:

1) системи пакетної обробки завдань;

2) системи поділу часу;

3) системи реального часу.

1) Пакетна обробка завдань

Пакет завдань: Завдання 1, Завдання 2, ... Завдання N -> ВС (малюнок)

У цьому режимі можуть бути вирішені завдання оформляються у вигляді послідовності завдань, які в сукупності складають пакет завдань. Кожне завдання містить в собі програми для вирішення завдань, вихідні дані для цієї програми, а також опис всіх необхідних ресурсів на спеціальній мові JCL. В основному виконуються великі розрахункові завдання.

2) Режим поділу часу

Процесор ВС <-> (t) -> Активна задача 1, Активна задача 2, ..., Активна завдання N. (малюнок)

В цьому режимі весь час процесора ділиться на кванти, і кожен квант по черзі виділяється всім активним в даний момент завданням. В результаті створюється ілюзія паралельного виконання. Всі системи сімейства UNIX.

3) Режим реального часу

подія 1,2, n (Зовнішні події) t1, t2, tn - >>> ВС - >>> t1 + deltat1, ...., tn + delta tn, команда 1, 2, n (малюнок)

Цей режим існує в ВС, які включені в контури управління конкретних об'єктів або в системі роботи транзакцій. Контури управління викликають переривання, які повинні бути оброблені за певний час. Масштаб часу різний. Переривання -> обробка -> команда.

За технологією розробки та способів розповсюдження:

o ПО з відкритим кодом;

o вільно розповсюджується;

o з закритим кодом;

o яке розповсюджується на основі платних ліцензій.

Для багатьох ОС - платні і вільно поширювані версії.

Типовий склад сучасної ОС.

1. Обробники переривань і супервізори.

2. Планувальники.

3. Система управління процесами і ресурсами.

4. Програми управління основною пам'яттю.

5. Програми управління віртуальною пам'яттю.

6. Програми файлової системи.

7. Оболонки.

8. Системи генерації.

Шарувата структура сучасної ОС.

Вперше була запропонована і реалізована голландським математиком і програмістом Едсгер Дейкстра. "THE". Система складалася з п'яти рівнів, причому кожен вищерозміщений рівень мав право користуватися тільки засобами нижчого рівня.

Ядро ОС.

Ядро - комплекс невеликих програм, постійно присутніх (резидентний) в оперативній пам'яті, що виконує наступні основні функції:

O обробка переривань;

O створення та знищення процесів;

O перемикання процесів з одного стану в інший;

O диспетчеризація процесів;

O припинення і активізація процесу;

O синхронізація процесу;

O підтримка операцій введення-виведення;

O підтримка розподілу та перерозподілу основної пам'яті;

O підтримка роботи файлової системи;

O обслуговування апаратного контролю ВС.

У ядро включають ті програми, які найбільш часто використовуються, не вимагають частої динамічної настройки і забезпечують швидку реакцію на різні події. Такі програми називають супервизорного програмами і обработчиками переривань.

Вони бувають трьох типів:

1) повністю резидентними (завжди знаходяться в оперативній пам'яті);

2) частково резидентними;

3) за умовою.

У будь-якій операційній системі розрізняють режим супервізора і режим завдання. У режимі супервізора є можливість виконання будь-яких команд як привілейованих, так і непривілейованих. У режимі завдання - непривілейованих. Перехід з режиму в режим здійснюється спеціальними командами за допомогою внутрішніх переривань. Цим самим забезпечується перший рівень захисту. Планувальник - це програма, яка відповідає за розподіл часу процесора конкретних процесів. Вони розрізняються за рівнями. Існують 3 рівня (зазвичай): диспетчери, планувальники 1ого рівня (оперативні), планувальники 2ого рівня (довготривалі). Основна функція всіх планувальників - це забезпечити по черзі всіх існуючих в системі активних процесів процесорним часом з урахуванням пріоритетів і поточного стану системи. Для цього використовуються різні алгоритми планування. В даний час найбільш поширеним алгоритмом оперативного планування є кругової циклічний алгоритм (RR). У цьому алгоритмі кожному активному процесу по черзі виділяється певний квант процесорного часу, після закінчення якого відбувається передача управління наступному процесу. Для довготривалого планування найчастіше використовується такі пріоритетні алгоритми як: SYF найкоротший завдання виконується першим, SRT - найбільшим пріоритетом має завдання, до закінчення виконання якого залишається найменший час. Пріоритет визначає місце в черзі. Існують статичні і динамічні алгоритми. Класичним прикладом динамічного пріоритетного планування називається алгоритм Корбато. У цьому алгоритмі підтримується кілька пріоритетних рівнів. На кожному рівні реалізована дисципліна обслуговування FIFO. Після виділення процесу чергового кванта часу він переводиться на рівень з більш низьким пріоритетом. Цим забезпечується рівномірне просування в системі всіх активних завдань.

Управління процесами і ресурсами системи.

процес - Сукупність програми і даних, які обробляються на процесорі. (Завдання - Синонім).

ресурс - Будь-який об'єкт, який може бути розподілений процесу.

Розрізняють ресурси 2х категорій: CR споживані (ресурси зникають),

SR - послідовно використовуються, повертаються в систему в незмінному вигляді (оперативна пам'ять, зовнішня пам'ять і т. Д.). До числа CR-ресурсів відносяться змінювані структури даних і процедури, а також інформаційні ресурси (різні сигнали і повідомлення). SR-ресурси - апаратні, а також незмінні. Під управлінням процесами і ресурсами мається на увазі рішення наступних завдань:

1) зміна статусу процесу;

2) синхронізація 2х і більше процесів;

3) вирішення проблеми взаємних блокувань.

Зміна стану процесу відбувається з графа станів.

 
 


 закінчення кванта

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Лекція №1. Елементи теорії ОС «-- попередня | наступна --» КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
загрузка...
© om.net.ua