Аппаратная зависимость и мобильность ОС - раздел Философия, Классификация ОС универсальные операционные системы и ОС специального назначения Многие Операционные Системы Успешно Работают На Различных Аппаратных Платформ...
Многие операционные системы успешно работают на различных аппаратных платформах без существенных изменений в своем составе. Во многом это объясняется тем, что, несмотря на различия в деталях, средства аппаратной поддержки ОС большинства компьютеров приобрели сегодня много типовых черт, а именно эти средства в первую очередь влияют на работу компонентов операционной системы. В результате в ОС можно выделить достаточно компактный слой машинно-зависимых компонентов ядра и сделать остальные слои ОС общими для разных аппаратных платформ.
Микроядерная архитектура. ОС строится на базе микроядра, работающего в привилегированном режиме и выполняющего минимум функций по управлению аппаратурой, в то время как функция ОС более высокого уровня выполняют специализированные компоненты – серверы работающие в пользовательском режиме.
5. Управление процессами.
Процесс – это программа пользователя в ходе ее выполнения в компьютерной системе. ОС управляет работой процессов, их распределением по процессорам и ядрам системы, порядком их выполнения и размещения в памяти, их синхронизацией при параллельном решении частей одной и той же задачи разными процессами.Процесс (process) -это пользовательская программа при ее исполнении в компьютерной системе. Для выполнения процесса требуется ряд ресурсов, включая время процессора, память, файлы, устройства ввода-вывода, сетевые устройства и др. Подсистема управления процессами планирует выполнение процессов, то есть распределяет процессорное время между несколькими одновременно существующими в системе процессами, а также занимается созданием и уничтожением процессов, обеспечивает процессы необходимыми системными ресурсами, поддерживает взаимодействие между процессами. Создание и удаление процессов. При создании процесса необходимо создать в памяти соответствующие системные структуры (таблицу страниц, стек и др.). При удалении процесса память, занимаемая ими, освобождается, а также выполняется закрытие всех файлов и освобождение всех других ресурсов, которые использовал процесс, если последний не сделал этого явно.
Приостановка и возобновление процессов. Выполнение процесса приостанавливается при выполнении синхронного ввода-вывода, а также системного вызова или команды (типа suspend ). Сразу отметим, что использовать подобные операции явной приостановки процессов следует с осторожностью, так как приостанавливаемый процесс может находиться в своей критической секции– выполнять обработку общего ресурса, к которому каждому процессу предоставляется монопольный доступ, так что при его приостановке возникает ситуация тупика (deadlock ) – приостановленный процесс не может освободить ресурс, а конкурирующий процесс не может его получить. При приостановке процесса ОС сохраняет состояние его выполнения, а при возобновлении – восстанавливает.
Синхронизация процессов. Процессы работают параллельно и при этом конкурируют за общие ресурсы, а также должны в некоторые моменты вычислений ожидать наступления некоторых событий. Для предотвращения возможных конфликтов и несогласованностей, например, race condition- несогласованного доступа к общим данным, при котором один процесс читает старые данные, а другой их в этот же момент обновляет, - ОС предоставляет средства синхронизации(например, семафорыи мониторы, рассмотренные в следующем разделе).
Взаимодействие процессов.При своей параллельной работе процессам необходимо взаимодействие, с целью согласованного решения различных частей одной и той же задачи. Процессы могут взаимодействовать с помощью передачи сообщенийдруг другу, а также с помощью так называемых условных переменныхирандеву(все эти виды взаимодействия рассмотрены позже). ОС предоставляет все эти средства, в виде системных вызовов, для организации адекватного и удобного взаимодействия процессов.
По алгоритмам управления ресурсами... однозадачные ОС MS DOS предоставляет пользователю виртуальную машину... многозадачные Windows Unix поддерживают параллельное исполнение некоторых задач...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Аппаратная зависимость и мобильность ОС
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
По области приложений
1) Системы пакетной обработки – для решения задачи вычислительного характера.
2) Системы разделения времени
Каждому пользователю предоставляется
По архитектуре
1) микроядерные (VxWorks, QNX);
2) монолитные (Windows XP);
3) гибридные (Windows NT, большинство Linux).
Современные универсальные ОСможно охарактеризов
ОС, предназначенные для организации работы вычислительных сетей
Работа операционной системы в вычислительной сети характеризуется определенными особенностями. Главной из них является необходимость организации передачи данных внутри вычислительной сети. Любая ин
Категория ресурсов
1) процессорное время;
2) память (оперативная, дисковая, виртуальная);
3) периферийное устройство.
Управление ресурсами вычислительной системы является на
Состояние процессов
В многозадачной (многопроцессной) системе процесс может находиться в одном из трех основных состояний:
ВЫПОЛНЕНИЕ - активное состояние процесса, во время которого процесс о
Контекст и дескриптор процесса
На протяжении существования процесса его выполнение может быть многократно прервано и продолжено. Для того, чтобы возобновить выполнение процесса, необходимо восстановить состояние
Алгоритмы планирования процессов
Планирование процессов включает в себя решение следующих задач:
определение момента времени для смены выполняемого процесса;
выбор процесса на выполнение из очеред
Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
Существует два основных типа процедур планирования процессов - вытесняющие (preemptive) и невытесняющие (non-preemptive).
Non-preemptive multitasking - невытесняющая многоз
Критическая секция
Важным понятием синхронизации процессов является понятие "критическая секция" программы. Критическая секция - это часть программы, в которой осуществляется доступ к раздел
Семафоры в ОС.
Семафор - механизм реализации взаимоисключения процессов. Пример работы двух параллельных асинхронных процессов:
Приоритезация
До окончания обработки прерывания обычно устанавливается запрет на обработку этого типа прерывания, чтобы процессор не входил в цикл обработки одного прерывания. Приоритезация означает, что все ист
Программное прерывание
Программное прерывание — синхронное прерывание, которое может осуществить программа с помощью специальной инструкции.
В процессорах архитектуры x86 для явного вызова синхронного прерывания
Управление памятью. Управление физической памятью
Основная память (она же ОЗУ) является важнейшим ресурсом, эффективное использование которого решающим образом влияет на общую производительность системы.
Для однозадачных ОС управление пам
Иерархия памяти в современных ПК
В большинстве современных ПК рассматривается следующая иерархия памяти:
1. Регистры процессора, организованные в регистровый файл — наиболее быстрый доступ (порядка 1 такта), но размером л
Непрерывное распределение памяти
Такая схема распределения памяти предполагает её разбиение на 3 части:
1) область операционной системы;
2) область загрузки (размещается исполняемая программа);
3) свобод
Страничная организация виртуальной памяти
В большинстве современных операционных систем виртуальная память организуется с помощью страничной адресации. Оперативная память делится на страницы: области памяти фиксированной длины (например, 4
Сегментная организация виртуальной памяти
Механизм организации виртуальной памяти, при котором виртуальное пространство делится на части произвольного размера — сегменты. Этот механизм позволяет, к примеру, разбить данные процесса на логич
Физическая организация устройств ввода-вывода
Устройства ввода-вывода делятся на два типа: блок-ориентированные устройства и байт-ориентированные устройства. Блок-ориентированные устройства хранят информацию в блоках фиксированно
Организация программного обеспечения ввода-вывода
Основная идея организации программного обеспечения ввода-вывода состоит в разбиении его на несколько уровней, причем нижние уровни обеспечивают экранирование особенностей аппаратуры от верхних, а т
Функции ФС
1) обращение к файлам;
2) управление доступом к файлам;
3) создание, модифицирование и уничтожение файлов;
4) упрощение передачей информации между файлами;
5) ре
Управление доступом
Пользователь обеспечивает доступ к объектам ОС с помощью прикладных процессов, которые запускаются от его имени. Для каждого типа объектов существует набор операций, которые с ними можно выполнять.
Элемент каталога FAT
Корневой каталог расположен на диске и имеет фиксированный размер. Каталоги — специальные файлы с 32-байтными элементами для каждого файла, содержащегося в этом каталоге.
Стандарты защищенности ОС
Рассмотрим две наиболее часто применяемые в России системы стандартов такого рода.
1."Оранжевая книга"(1983г) все защищенные компьютерные систе
Основные функции, подсистемы защиты операционной системы.
1. Разграничение доступа. Каждый пользователь системы имеет доступ только к тем объектам операционной системы, к которым ему предоставлен доступ в соответствии с текущей по
Семейство командных процессоров
При интерактивной работе с системой пользователь постоянно сталкивается с необходимостью отдавать ей команды. В CDE это можно делать, выбирая мышью требуемые пункты меню. В текстовом окне или текст
Конфигурация системы и генерация. Загрузка и настройка ОС.
Генерация операционной системы - процесс создания конкретного варианта операционной системы, наиболее полно учитывающего запросы возможных пользователей и конфигурацию ЭВМ в конкре
Особенности алгоритмов управления ресурсами
От эффективности алгоритмов управления локальными ресурсами компьютера во многом зависит эффективность всей сетевой ОС в целом. Поэтому, характеризуя сетевую ОС, часто приводят важнейшие особенност
Сетевые операционные системы
Сетевая операционная система (англ. Network operating system) – это операционная система, которая обеспечивает обработку, хранение и передачу данных в информационной сети.
Гла
Сетевые файловые системы.
Распределённые файловые системы известны и как сетевые файловые системы.
§ Amazon S3
§ Andrew file system (AFS) — масштабируемая и независимая от расположения ФС, имеет сильный кэ
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов