24.12.2014

Подгружаемыми модулями

serial Processing
Команды выполнялись последовательно

  1. Однозадачные - простые
    простой
  2. параллельная обработка (пакетная обработка).simple batch system
    запуск процессов партиями. 15мс
    31мс
    MS-DOs -однозадачная
1 ожидание 1 ожидание 1
2 ожидание 2 ожидание
1 2 ::: 1 2 ожидание

Архитектура ОС. Классификация ОС.

    Основные механизмы ОС.
  1. Системные вызовы system calls - это механизм позволяющий пользовательским программам обращаться к услугам ядра ОС (интерфейс между Ос и прогой) Примеры: при написании программ мы подключаем библиотеки(вызов функций из библиотек),
  2. Прерывание(аппаратное прерывание - hardware interrupt) - событие генерируемое внешним по отношению к процессору устройствам Примеры:аппаратные(ввод с клавиатуры), программное(задача прервала работу процессора).
  3. Исключительная ситуация - это событие возникающее в результате попытки выполнения программы, команды, которая по каким-то причинам не может быть выполнена до конца. Примеры: занимаем память жесткого диска при нехватке оперативной памяти. или наоборот ищем ячейку памяти не находим и обращаемся к оперативной, деление на ноль!!
Архитектура

Ос состоят из множ-ва взаимосвязанных модулей, каждый из которых условно относится к одной из двух групп ядро или модуль.

Ядро - это модули выполняющие основные внутрисистемные функции Ос. Эти функции недоступны для приложений. API(функции ядра). Все модули Ос постоянно находятся в оперативной памяти (является резедентами) модули- вспомогательные функции ОС. (редакторы и т.д.)

Для приложений функ-ии ядра недоступны.

переключение процессора из пользовательского режима в режим ядра инициирует системный вызов

    Типы архитектур ОС:
  1. монолитное ядро - все приложения работают в прилигированном режиме, равноправны. Представляет собой набор процедур, каждая из которых может вызвать каждую. Все компоненты ОС являются состовнами частями одной программы. Ядро совпадает со всей системой. Главный недостаток - сборка ядра(компиляция) осуществляется отдельно от каждого компьютера незащищенное ядро, можно навердить ядру через программу, если обособленное тогда просто так нельзя вмешаться.
  2. многослойная структура THE() (playerd systems) разработана Деикстрой --пользовательские приложения
+7 978 781 58 10 - Фериде, если оп.

Слоенные системы хорошо характеризуются, тем что каждый слой отвечает за свой уровень. Нужно лишь понимать что они делают, хорошо тестятся, при необходимости заменить какой-то слой не нужно заменять всю ОС.

Недостаток - тяжело правильно определить порядок слоев и правильно отнести необходимые функции к нужному уровню.

Менее эфективные , чем монолитные.

микроядерная - в привилигированном режиме остается работать только очень небольшая часть ОС (микроядро). микроядро защищенно от остальных частей ОС и приложений. В состав микроядра

обычно входят:
--модули выполняющие базовые функции процессами, прерываниями или ссылки сообщений и управление устройствами ввода вывода. режим памяти, менеджер файлов (слой пользовательского режима) Шаг минимизации самого ядра и перенос на уровень пользователя. Недостаток - производительность,осуществляется двойное переключение(4 раза).

    преимущества -
  1. высокая степень переносимости
  2. расширяемость -высокая степень модульности
  3. надежность ОС каждый сервис использует собстенные функции
  4. поддержка распределенных вычислений, т.к. использует механизмы взаимодействия клиентов и серверов путем обмена сообщений.

выполнение системного вызова при микроядерной архитектуре сопровождается 4 переключениями режима (менее эфекта чем класич.ядро) гибридные системы

Linux - монолитная система с подгруж. модулями
windows - система с элементами монолитности.

Тема 2. Процессы

Программа - это упорядоченная последовательность команд. в виде машинных команд или инструкцийисполнителю

Задание - это совокупновсть программы набора команд языка управления заданий необходимых для её выполнения и входных данных.

Задания используются для проиходящего

Процесс (задача) динамический объект - это абстракция , описывающая выполняющуюся программу. Для Ос процесс - это некоторая заявка на потребление ресурсов.

Менеджер для управления процессами ОС process control block cd подсистема управления процессами, она создает процессы, уничтожает

процесс игра Монстры

Процесс прерван - Если нашему процессу необхим ввод данных

Ожидание ---событие происхождения-->готовность

исполнение- продолжает исполнять с того момента, где они прервались на ожидании

исполнение в режиме ядра, ожидание

многоразовый - приостановка процесса, запуск процесса.

приостановка процесса

- это перевод из состояния исполнения в состояние готовности(состояние исполнения).

Контекст и дескриптор(описание) процесса

    Состояние операционной среды отображается:
  1. состояние регистров и программного счетчика
  2. режимом работы процессора (в каком режиме мы исполняли процесс)
  3. указателями на открытые файлы
  4. инфой о незавершенных операциях ввода вывода
  5. кодами ошибок выполняемых данным процессом системных вызовов

Эта инфа называется - КОНТЕКСТОМ ПРОЦЕССА

    Для реализации клонирования требуется дополнительная информация
  1. идентификатор процесса(номер процесса)
  2. состояние процесса
  3. данные о степени привилигерованности процесса
  4. место нахождения кодового сегмента

такая инфа называется - ДЕСКРИПТОРОМ ПРОЦЕССА

Очередь процессов - это дескриптор. Эти дескрипторы объединяются в списки. В дескрипторах хранится указатель на другой дескриптор.

swapping - виртуальная память, если нехватает Операт. памяти загрузить в swap Занести код, запустить в режиме счетчика

    Занести процесс
  1. освобождение ресурсов
  2. очистка соответствующих записей в дескрипторах