ОС Unix/Linux.

Все темы данного раздела:

Эволюция ОС.
Выделяют пять–шесть периодов развития ОС. до 40–х годов ХХ века – нулевой этап: вычислительные устройства стали разрабатываться с использованием ламп, ОС отсутствует, появляются прин

Архитектура ОС.
Под архитектурой понимают системную организацию на основе программных модулей, имеющих определенное функциональное назначение с четко оговоренными правилами взаимодействия. монолитны

Микроядерная архитектура ЭВМ.
Эта архитектура является альтернативой классической архитектуре. Её суть: в привилегированном режиме остается работать только небольшая часть ОС, называемая микроядром. Микроядро защищено от осталь

Процессор. Управление процессами.
Концепции процесса. Процессом является выполняемая программа, включающая текущие значения счетчика команд, регистров и переменных. Процесс потребляет такие ресурсы как: адресное про

Управление задачами.
Понятия процесса и потока не всегда разделяются. По отношению к ресурсу «процессорное время» оба понятия эквивалентны. Фактически они выступают как некоторая работа. Поэтому далее будем использоват

Планирование вычислительных процессов и стратегии планирования (обслуживания).
Стратегия планирования определяет, какие процессы мы планируем на выполнение, для того чтобы достичь поставленной цели. Известно большое количество различных стратегий выбора процесса, которому нео

Асинхронные параллельные процессы.
Процессы называются параллельными, если они существуют одновременно. Параллельные процессы могут работать совершенно независимо друг от друга или они могут быть асинхронными – им необходимо периоди

Семафоры.
Концепция семафоров была предложена Дейкстра. Семафор представляет собой целочисленную переменную S, с которой ассоциирована очередь ожидающих процессов. Пытаясь пройти через семафор, процесс однов

Мониторы.
Рассмотренный алгоритм Деккера имеет некоторые недостатки. Чтобы от них избавиться создали мониторы. Хоар 1974 год. Монитор – это механизм организации параллелизма, который содержит как да

Тупики.
Говорят, что в мультипрограммной системе процесс находится в состоянии тупика (дедлока (клинча)), если он ожидает события, которое никогда не произойдет. Системная тупиковая ситуация (зависание) –

Физическая память.
Внешняя память (storage) Основная память (оперативная) Быстродействующая память Регистры процессора Для выполнения программы необходимо, чтобы данные размещались

Связанное и несвязанное распределение памяти.
Самые первые ЭВМ требовали связного распределения – каждая программа должна была занимать один блок ячеек. Свободная память Программа пользователя Операц

Виртуальная память.
Виртуальная память ограничивает число одновременно выполняющихся программ. Одним из решений этой проблемы было разделение программ на части, которые называются overlay – если какой-то модуль не раб

Управление виртуальной памятью, стратегии управления.
Стратегии вталкивания. Определяют, когда следует переписывать очередную страницу или сегмент в основную память. Существует 2 стратегии: по запросу и с упреждением. Вталкивание по за

Кэширование данных.
Быстродействующая память основана на организации SRAM, её объем – несколько мегабайт, скорость доступа не превышает 8 мс. Регистры процессора – несколько байтов, скорость – 2-3 мс. Кэш-пам

Принцип действия кэш–памяти.
    Кэш не является адресуемой, поэтому поиск данных осуществляется по

Ввод/вывод. Управление файлами и файловой системой.
Планирование работы с магнитными дисками. Данные записываются на поверхностях магнитных дисков. На каждом магнитном диске размещены тонкие концентрические кольца – дорожки. На них з

Логическая организация ФС.
  – это организация, предназначенная для удобств пользователю. Для этого физическую структуру данных на диске подменяют некоторой удобной для пользователя логической моделью, основным

Логическая организация файлов.
Логическая запись – это наименьший элемент данных, которым может оперировать программист при обмене с внешним устройством. Если поддержка структур данных выполняется самим приложением, то

Физическая организация ФС.
Под физической организацией ФС подразумевается способ расположения информации на физических устройствах, характеризуемых такими понятиями, как диск, раздел, дорожка, цилиндр, кластер, сектор. С эти

Права доступа к файлу.
Определить права доступа – значит определить набор операций для каждого пользователя, который он может выполнить с файлом. Список операций доступа: 1. право на создание/уничтожени

Типы файлов.
Обычный – представляет собой наиболее общий тип файлов, содержащий данные различных форматов (текст, бинарный и т.д.). Для ОС такие файлы представляют собой просто последовательность байтов,

Создание и монтирование ФС.
Linux может работать с несколькими ФС: ext3fs (2001 год), ext4fs (2008 год), Reiser FS (2001 год), Reiser 4 (2004 год), Btrfs (2007 год), msdos (FAT), vfat (FAT32), iso9660 (CDROM), nfs, Linux_NTFS

Индексные дескрипторы файлы и системы адресации файлов.
Каждому файлу соответствует один индексный дескриптор, который имеет порядковый номер, называемый индексом файла. Это означает, что число файлов ограничено числом индексных дескрипторов, которое ли

Управление процессами.
Процессом в Unix называется единица исполнения программного кода. Процесс может выполняться в одном из двух состояний: пользовательском и системном. Когда пользовательскому процессу требуе

История.
MS–DOS, MS–DOS + Windows 3.1 Windows 95, 98, ME. Windows NT, 2000, XP, 2003, Vista, 2008, 7, 2008 R2.   MS–DOS – 1981 год – однозадачная, 16-разрядная.

Структура ОС Windows.
Она имела первоначально микроядерный дизайн. Потом стали использовать гибридную архитектуру. Платформы – Intel, Alpha (DEC), Power PC (IBM), MIPS (Silicon Graphics). В ОС

Подсистема win32.
Взаимодействие между приложениями и ОС осуществляется с помощью системных вызовов, однако, приложение не может произвести системный вызов напрямую, вместо этого оно должно воспользоваться программн

Объекты, менеджер объектов.
Для слаженной работы системы ресурсов Windows создает объекты, управление которыми происходит с помощью менеджера объектов. Когда приложение открывает файл, создает поток или семафор, оно получает

Объекты ядра.
Поддержка объектов ядра выполняется ядро и исполнительной системой. Помимо объектов ядра существуют объекты для управления окнами (user) и графикой (gdi). Они уже реализуются подсистемой поддержки

Структура объектов.
Каждый объект имеет заголовок объекта – содержит в себе имя объекта, каталог объекта, информация о защите, квота (устанавливает ограничение на количество процессов), счетчик ссылок, список п

Описатели объектов.
Создаются при вызове win32-функций. В случае успешного выполнения создается 64-битное описатель. При этом описатель находится в таблице описателей процессов. Из 64 разрядов 29 используется для ссыл

ФС NTFS.
В ОС Windows присутствует система ввода/вывода. Задача этой системы – скрыть особенности работы с дисками и предоставить в распоряжение ФС используемое дисковое пространство в виде непрерывной посл

Точки повторного анализа.
Современные ОС предоставляют в распоряжение пользователей возможности для монтирования ФС и образования жестких и символических связей. Эта возможность реализована с помощью точек повторного анализ

Надежность ФС.
Для обозначения совокупности действий, выполняемых файловой операцией, используется термин «транзакция». Для сохранения целостности транзакция должна выполняться целиком или не выполняться вообще.