Типы и свойства операционных систем.

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 11Следующая ⇒

Типы:

-ОС для ЭВМ общего назначения.

-ОС реального времени – управление датчиками, широкий спектр устройств ввода/вывода, упрощённые алгоритмы обработки.

-ОС портативных ЭВМ.

-ОС ЭВМ специального назначения.

Свойства ОС:

-Надёжность - ОС должна быть также надёжна, как и аппаратура, на которой она работает. Средства определения, диагностирования и исправления ошибок.

-Защита (внутренняя) от взаимного влияния пользователей друг на друга - минимизация порчи программ и данных.

-Предсказуемость – реакция ОС на запросы пользователя должна быть предсказуемой и не варьироваться слишком сильно.

-Удобство – ОС должна облегчать работу пользователя и проектироваться с учётом факторов человеческой психологии.

-Эффективность – эффективное распределение системных ресурсов.

-Общие системные услуги – должны быть такими, чтобы пользователь при решении задач как можно реже обращался к дополнительным возможностямсистемных услуг.

-Гибкость – при определении (установке) ресурсов для пользователя, гибкость при настройке системных операций для конкретного пользователя.

-Расширяемость – возможность добавления новых модулей.

-Ясность (прозрачность) – пользователь должен иметь возможность знать об ОС всё, что он захочет.

8. Структура операционной системы на примере MS-DOS. Назначение основных модулей.

BIOS - находится в ПЗУ и может считаться компонентом ОС. Содержит драйверы стандартных перифирийных устройств, некоторые программы аппаратуры. Осуществляет инициализацию векторов прерываний нижнего уровня и считывает в память NSB.

NSB – Non-System Bootstrap, внесистемный загрузчик. Стартовый сектор физического жёсткого диска, является вторичным загрузчиком, считывает в память SB.

SB – стартовый сектор каждого логического диска, считывает в память EM BIOS, BM DOS и запускает EM BIOS.

EM BIOS – Extension Module BIOS. По существу, это файл «io.sys». Осуществляет определение состояния оборудования, конфигурацию DOS по «config.sys», инициализацию и переустановку некоторых веторов прерываний нижнего уровня. Запускает BM DOS.

BM DOS – Basic Module. Центральный компонент DOS, реализующий управление ресурсами и программой. Основу составляют обработчики прерываний верхнего уровня. Модуль сичтывает в память и запускает интерпретатор команд.

Внешний драйверы устройств – отдельные файлы для управления периферийными устройствами.

CI – интерпретатор команд. Файл «command.com». Отвечает за поддержку пользовательского интерфейса, осуществляет выполнение файла «autoexec.bat», состоит из двух модулей: резидентный (обработчики прерываний и код подгрузки транзитного модуля) и транзитный (может перекрываться в оперативной памяти выполняемыми подпрограммами, содержит исполнитель внутренних комманд и загрузчик программы в оперативную память для выполнения).

Утилиты – обслуж. программы,предоставляющие пользователю сервисные услуги.Бывают диалог. и недиалоговыми.

MS-DOS Shell – оболочка. Надстройка над CI, внешне напоминающая Windows.

Инструментальные средства – включают систему программирования MS-DOS (Qbasic, отладчик для тестирования и отладки исполнимых файлов)

9. Структура операционной системы на примере Windows NT. Назначение основных модулей.

		Аппаратура

Структура Windows NT состоит из двух частей:

v Защищённые подсистемы (серверы)

Ø Сервер – отдельный процесс, память которого защищена от других процессов с помощью системы виртуальной памяти исполнительной системы (ядра). Серверы предоставляют исполнительной системе пользовательский и программный интерфейсы, обеспечивает среду для выполнения приложений различных типов. Сервер подразумевает, что каждая функция подсистемы обеспечивает API-интерфейс (набор процедур, которые вызываются прикладной программой для осуществления низкоуровневых операций, выполняемых ОС). API реализуется на отдельном сервере для Win32, OS/2, POSIX и др. Это позволяет устранить конфликты и дублирования в исполнительной системе.

Ø Подсистема Win32 предоставляет прикладным программам API Win32, реализует графический интерфейс и управляет вводом/выводом. Остальные подсистемы имеют свои API, но используют для получения пользовательского ввода и отображения результатов подсистему Win32. В подсистеме Win32 сохраняется базовая структура 16-тиразрядной Windows, но в NT для повышения производительности были перенесены диспетчер окон, интерфейс и драйверы графических устройств из пользовательского режима в режим ядра. Это позволило избавиться от большого числа сложных участков кода. Подсистема защиты регистрирует правила контроля доступа на локальный компьютер, ведёт базу данных учётных записей пользователя.

v Исполнительная система – сама по себе является законченной ОС и выполняет функции ОС низкого уровня. Имеет два набора функций: системные сервисы и внутренние процедуры. Компоненты исполнительной системы поддерживают поддерживают независимость друг от друга.

Ø Диспетчер объектов – создаёт, поддерживает и уничтожает объекты.

Ø Справочный монитор защиты – оберегает ресурсы ОС, обеспечивает защиту объектов и ведёт аудит во время выполнения.

Ø Диспетчер процессов – создаёт, завершает и выводит информацию о процессах и потоках.

Ø Средства локального вызова процедур (LPC) – передаёт сообщения между клиентскими и серверными процессами, расположенными на одном компьютере.

Ø Диспетчер виртуальной памяти – выделяет и управляет виртуальной памятью и осуществляет подкачку страниц. Каждому процессу предоставляется собственное адресное пространство.

Ø Ядро – реагирует на прерывания, направляет потоки на выполнение, осуществляет межпроцессорную синхронизацию, скрывает различия процессорной и остальной части системы.

Ø Диспетчер ввода/вывода – реализует средства ввода/вывода независимо от типа устройства.

Ø Файловая система – драйверы, принимающие запросы файлового ввода/вывода конкретного устройства.

Ø Сетевой редиректор – драйверы, принимающие запросы ввода/вывода для удалённых файлов, и пересылающие запросы сетевому серверу на другую машину.

Ø Драйверы устройств – низкоуровненвые драйверы, напрямую работающие с оборудованием, в том числе и с сетевым.

Ø Диспетчер кэша – использует средства подкачки страниц диспетчера виртуальной памяти для автоматической записи информациина диск в фоновом режиме (асинхронная запись на диск). Это повышает производительность фалового ввода/вывода.

Ø Слой, абстрагированный от оборудования (HAL) – динамически подключаемая библиотека (DDL). Она изолирует исполнительную систему от особенностей аппаратных платформ разных производителей.

В WINDOWS 2000 – новшества по структуре:

Распространяются не на ядро и не на пользовательский интерфейс, а на многочисленные важные подсистемы и службы.

В WINDOWS 2003 – новшества касаются в основном подсистемы защиты.

10. ОС реального времени. Особенности, примеры.

Особенности:

1) логическая корректность всех необходимых процессов (вычислений) за определенный интервал времени.
2) быстродействие должно быть адекватно скорости протекания физического процесса на объектах контроля
3) тесное взаимодействие с аппаратурой

4) сложные и распределенные системы
5) проблемы и сложности при тестировании
Требования:

1) требования по времени

2) возможность параллельного выполнения нескольких задач
3) непредсказуемость
4) максимальное время отклика на событие
5) особые требования к вопросам безопасности
6) безотказная работа втечение длительного времени

ОС РВ различают:

Системы жесткого РВ – неспособность выдать результат обработки события в заданное время приравнивается к отказу.

Системы мягкого РВ – система может не успевать всё делать в заданное время.

Проблема – определение критериев успешности.

Все СРВ являются многозадачными.

Четкой границы между ядром и основной частью нет.

Важной частью является планировщик, это связано с тем, что необходимо четко следить за моментом времени выполнения задач.

Примеры ОС РВ:

Гибрид 16/32 битовой ос, которую пользователь может фигурировать по своему усмотрению.

FLEET

Fault-tollerance – отказоустойчивость

Load balancing – регулирующая нагрузку

Efficient – эффективная

Extensible – расширяемая

Transparent – прозрачная

OS-9

LINUX реального времени

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии