Идеология структуры и базовый состав ядра ОС ЮНИКС. - раздел Менеджмент, Основные действия операционной системы при управлении заданиями – программы функций, характеристика действий, конечный результат. 2. Способы реализации управления данными – подпрограммы ввода-вывода Общая Идеология Структуры Ядра Системы: 1 И 2-Ой Нижние Уровни....
Общая идеология структуры ядра системы: 1 и 2-ой нижние уровни.
| Системные вызовы
| Аппаратные и эмулированные прерывания
|
| Управление терминалом
| Сокеты
| Именование файла
| Отображение адресов
| Страничные прерывания
| Обработка сигналов
| Создание и завершение процессов
|
| Необработанный телетайп
| Обработанный телетайп
| Сетевые протоколы
| Файловые системы
| Виртуальная память
|
|
| Маршрутизация
| Буферный КЭШ
| Страничный КЭШ
| Планирование процессов
|
| Символьные устройства
| Драйверы сетевых устройств
| Драйверы дисковых устройств
| Диспетчеризация процессов
|
| Аппаратура
|
| | | | | | | | |
Нижний уровень ядра состоит из драйверов устройств и диспетчеризации процессов. Все драйверы UNIX делятся на два класса: драйверы символьных устройств и драйверы блочных устройств. Основное различие между этими классами в том, что на блочных устройствах разрешается операция поиска, а на символьных нет. Технически сетевые устройства представляют собой символьные устройства, но обрабатываются иначе и поэтому образуют отдельный класс. Диспетчеризация процессов проводится при возникновении прерывания. В этом случае низкоуровневая программа останавливает выполнение работающего процесса, сохраняет его состояние в таблицах процессов ядра и запускает соответствующий драйвер. Диспетчеризация процессов проводится так же и тогда когда ядро завершает свою работу и следует снова запустить процесс пользователя. Программа диспетчеризации написана на ассемблере и представляет собой отдельную от процедуры планирования программу.
На более высоком уровне программы отличаются как по исполнению, так и по содержанию. Символьные устройства могут использоваться двояко. Некоторым программам , например текстовым редакторам, требуется только нажатие клавиши для ввода. Другое программное обеспечение принимает на входе уже готовую текстовую программу, позволяя пользователю редактировать её пока не будет нажата клавиша ввода. Сетевое программное обеспечение, чаще всего модульное, с поддержкой различных устройств и протоколов. Уровень выше сетевых драйверов выполняет функции маршрутизации при соблюдении обязательного соответствия между обрабатываемыми пакетами программ и устройствами или блоками управления протоколами. Большинство систем UNIX содержит в ядре полноценный маршрутизатор для сети INTERNET. И хотя его производительность ниже, чем у аппаратного маршрутизатора, это программа присутствует, так как появилась раньше. Над уровнем маршрутизации располагается стек с протоколами IP и прочими сетевыми. Над сетевыми протоколами располагается интерфейс сокетов, позволяющий программам создавать сокеты для отдельных сетей и протоколов. Для использования сокетов пользовательские программы получают дескрипторы файлов. Над драйверами дисковых устройств располагаются буферный и страничный КЭШ файловой системы. В некоторых ОС буферный кэш представляет фиксированную область памяти, а остальная используется для страниц пользователя. Однако во многих современных ОС этой фиксированной границы уже не существует и любая страница памяти может быть выделена для того что бы в данный момент удовлетворить систему.Выше расположены файловые системы и виртуальная память. Большинство версий UNIX поддерживает несколько файловых систем. Все они используют общий буферный КЕШ. Выше файловых систем располагается блок именования файлов. Над страничным КЭШем располагается виртуальная память. Здесь вся логика работы со страницами, программа отображения файлов на виртуальную память и высокоуровневая программа управления страничными прерываниями. Над диспетчером располагается планировщик процессов. Если потоками управляет ядро то управление располагается тоже здесь. Иногда управление потоками выносится в пространство пользователя. Над планировщиком расположена программа обработки сигналов и программа создания и завершения процессов. Самый верхний уровень это интерфейс системы. Сюда относятся интерфейс системных вызовов, вход для аппаратных и эмулированных прерываний, страничные прерывания, прерывания ввода/вывода и специфические ситуации процессора.
Все темы данного раздела:
Понятие метода доступа (определение, состав).
Метод доступа – это метод перемещения данных между ОЗУ и УВВ. Понятие метода доступа включает в себя два аспекта: организацию данных и метод обращения к данным.
Способы организации данн
Способы организации данных и типы языков управления.
Способы организации данных.
Файл большой операционной системы может иметь один из 5 возможных способов организации. Классификация построена на различиях в методах поиска. Считается,
Понятие тупика, характеристика отношений, возникающих в системе.
Если запрашиваемый процессором ресурс недоступен, то процесс переходит в состояние ожидания. В случае, если требуемый ресурс удерживается другим ожидающим процессом, то первый процесс не сможет сме
Факторы, обуславливающие сложность восстановления системы после тупика.
1) Неочевидность того что система попала в тупиковую ситуацию.
2) В большинстве ОС не существует эффективных средств приостановки процесса на неопределённо долгое время и выведения его из
Главные стратегические принципы предотвращения тупиков (принципы J.W. Havendera).
Для предотвращения тупиков ещё 1967 году Havender J.W. предложил три стратегических принципа:
1) каждый процесс должен запрашивать все требуемые ресурсы сразу и не может н
Условия возникновения тупиков и основные направления исследования тупиков.
Четыре необходимых условия возникновения тупика.
1.) Процессы требуют предоставления им монопольного управления ресурсам, которые им выделяются (условие взаимоисключения).
2.) Про
Предотвращение тупиков, обход тупиков.
При предотвращении тупиков основной целью является создание условий, исключающих возникновение тупиковых ситуаций. Такой подход вполне реален для самого тупика, но он приводит к нерациональному исп
Методы обнаружения тупиков и восстановления после тупиков.
Метод обнаружения тупиков используется в системах, допускающих возможность возникновения тупиков в следствии умышленных и неумышленных действий программиста. Цель средства обнаружения тупиков – обн
Условие неперераспределяемости ресурсов и его разрешение.
Нарушение условия неперераспределяемости.
Второй стратегический принцип предотвращает возникновение условия неперераспределяемости ресурса. Предположим, что система позволяет процессам, за
Описание формальной модели операционной системы.
Рассмотрим работу блоков ОС в виде формальной модели для абстрактной многопроцессорной ЭВМ. Т=[t0,t1] , где t0 –время инициирования, t1- время уничтожени
Взаимосвязь ресурсов и процессов в многопроцессорной ЭВМ.
Обозначим через граф процессов. При
Схемы работы ОС в различных режимах мультипрограммирования.
Если ОС работает в мультипрограммном режиме, то возможно одновременное обслуживание нескольких процессов. Можно выделить следующие режимы мультипрограммирования:
1. Одновременное использов
Понятие ОС ЮНИКС. Основные преимущества и недостатки.
В условиях появления и интенсивного внедрения ПЭВМ различных типов резко возросло число неквалифицированных пользователей, что привело к увеличению требований к ПО и в первюю очередь к ОС. Потребов
Основные центральные идеи ОС ЮНИКС и их реализация.
При разработке ОС UNIX создатели стремились соединить два несовместимых направления: программирование и подготовку текстовых документов. Одной из центральных идей ОС UNIX является конвейер: то есть
Организация ввода-вывода в ОС ЮНИКС, характерные особенности.
Основным устройством для организации взаимодействия пользователя с ЭВМ является терминал. Для упрощения работы многие утилиты ОС UNIX используют терминал как стандартное устройство ВВ. стандартным
Понятие процесса в ОС ЮНИКС, отличие от предыдущих ОС, утилиты.
В системе UNIX программа в период своего выполнения называется процессом. Если несколько пользователей одновременно запускают одну и ту же программу то говорят о существовании одной программы, но н
Планирование в ОС ЮНИКС
Алгоритм имеет два уровня: низкоуровневый выбирает следующий процесс из набора процессов в памяти, готовых к работе, а высокоуровневый перемещает процессы из памяти на диск и обратн
Структура файловой системы (на диске).
Каждый пользователь имеет каталог, называемый начальным. Каталог, в котором в данный момент находится пользовательская программа, называется текущим. На вершине иерархии файловой си
Идеология структуры ядра ОС ЮНИКС.
Ядро операционной системы содержит системные программы, выполняющие диспетчерские функции: управление ресурсам, распределение памяти и доступ к дисковым устройствам. Условно ядро ОС UNIX можно пред
Генеалогия ОС ЮНИКС и основные этапы разработки
В настоящий момент имеется достаточно большое количество версий ОС UNIX и между ними имеются вполне определённые различия. В каждой из версий ОС UNIX имеются усовершенствования, но
Интерфейсы ОС ЮНИКС
ОС UNIX можно представить в виде многоуровневой системы. На нижнем уровне аппаратное обеспечение, состоящее из ЦП, памяти, дисков, терминалов и других устройств. На этом железе работает сама ОС UNI
Определение и основные сведения об ОС LINUX
LINUX – свободно распространяемая операционная система, первоначально была разработана Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds) в Университете Хельсинки (Финляндия). LINUX был создан с помощью многих U
Особенности LINUX
• альтернативная для коммерческих операционных систем;
• построена для Internet и сетей (SLACKWARE LINUX со-
держит все необходимое);
• полностью открытая система (на при
Файловая система ОС Unix
Файловая система в Unix организована в виде единого дерева директорий. Никаких букв дисков (a:, c:) здесь нет, а если используется несколько физических дисков (например, первый жесткий диск, второй
Права доступа
Для файлов:
r – право читать файл;
w – право модифицировать файл (писать в него);
x – право исполнять файл – устанавливается у программ;
Для директорий
Основная цель операционной системы и критерии оптимизации.
Операционная система (ОС) - это комплекс программного обеспечения, предназначенный для снижения стоимости программирования, упрощения доступа к системе, повышения эффективности работы.
Цел
Отношения предшествования между процессами и развитие процесса в системе.
Состояние системы определяется действиями производимыми процессами, которые могут затребовать захватить и освободить ресурсы. При минимальном аппаратном параллелизме часто полезно рассматривать про
Понятие критической области.
Когда несколько процессов могут асинхронно изменять содержимое общей области данных, необходимо защитить данные от одновременного изменения двумя и более процессами. Рассмотрим два процесса P1 и P2
Семафор, механизм синхронизации.
Процессы, выполняемые в мультипрограммном режиме можно рассматривать как набор связанный последовательных процессов которые действуют независимо друг от друга, только иногда используя общие ресурсы
Компоненты ядра ОС ЮНИКС и структура программного обеспечения.
Ядро операционной системы содержит системные программы, выполняющие диспетчерские функции: управление ресурсам, распределение памяти и доступ к дисковым устройствам. Условно ядро ОС UNIX можно пред
Утилиты ОС ЮНИКС.
Пользовательский интерфейс включает в себя большое число стандартных обслуживающих программ – утилит. Их можно условно разделить на шесть категорий:
1. Команды управления ф
Новости и инфо для студентов