Лекции по операционным системам - реферат

№1

1. Понятие ОС. Главные функции ОС.

Под ОС обычно понимают набор управляющих программ, которые вступают как интерфейс меж аппаратурой компьютера, и созданы для более действенного использования ресурсов вычислительной системы, организации надежных вычислений. Хоть какой из компонент программного обеспечения работает под управлением ОС, и ни один из компонент ПО, кроме самой ОС не Лекции по операционным системам - реферат имеет доступа конкретно к аппаратуре.

Основными функциями ОС являются:

1. Прием от юзера заданий либо команд.

2. Прием и выполнение программных запросов на пуск, приостановку и остановку других программ.

3. Загрузка в оперативку подлежащих выполнению программ.

4. Инициация программки (передача ей управления, в итоге чего микропроцессор исполняет программку).

5. Идентификация всех программ Лекции по операционным системам - реферат и данных.

6. Обеспечение работы системы управления файлами и СУБД. что наращивает эффективность работы всего ПО.

7. Обеспечения режима мультипрограммирования, т. е. выполнение 2 либо более программ на 1 микропроцессоре, воздающие видимость их одновременного выполнения.

8. Управление операциями ввода/вывода.

9. Ублажение жестким ограничениям в режиме реального времени.??

10. Рассредотачивание памяти, организация виртуальной памяти.

11. Планирование и диспетчеризация задач Лекции по операционным системам - реферат в согласовании с данными стратегией и дисциплинами обслуживания.

12. Обмен сообщениями и данными меж выполняющимися программками.

13. Защита программ от воздействия друг на друга. обеспечение сохранности данных.

14. Предоставление услуг на случай сбоя системы.

15. Обеспечение работы систем программирования.

2. Прерывания. Обработка прерываний.

Прерывания представляют собой механизм позволяющий координировать параллельное функционирование отдельных устройств вычислительной Лекции по операционным системам - реферат системы и реагировать на особенные состояния возникающие при работе микропроцессора. Прерывания – это принудительная передача управления от выполняющейся программки к системе, а через неё к соответственной программке обработки прерываний, происходящая при определенном событии. Основная цель введения прерываний – реализация асинхронного режима работы и распараллеливания работы отдельных устройств вычислительного комплекса Лекции по операционным системам - реферат. Механизм прерываний реализуется аппаратно-программными средствами.

Структуры систем прерываний могут быть самыми разными, но они все имеют общую особенность – прерывание обязательно ведет за собой изменение порядка выполнения команд микропроцессором. Механизм обработки прерываний содержит в себе последующие элементы:

1. Установление факта прерывания (прием и идентификация сигнала на прерывание).

2. Запоминание состояния прерванного процесса (состояние Лекции по операционным системам - реферат процесса определяется значением счетчика команд, содержимым регистра микропроцессора, спецификацией режима: пользовательский либо привилегированный)

3. Управление аппаратно передается программке обработки прерывания. В данном случае, в счетчик команд заносится исходный адресок подпрограммы обработки прерывания, а в надлежащие регистры из слова состояния.???

4. Сохранение инфы прерванной программке, которую не удалось спасти при помощи Лекции по операционным системам - реферат действий аппаратуры.

5. Обработка прерывания. Работа может быть выполнена той же подпрограммой, которой было передано управление на 3-ем шаге, но в ОС в большинстве случаев эта обработка реализуется методом вызова соотв. подпрограммы.

6. восстановление инфы относящейся к прерванному процессу.

7. Возврат в прерванную программку.

1-ые 3 шага реализуются аппаратными средствами, а другие Лекции по операционным системам - реферат – программно.

Главные функции механизма прерывания:

1. Определение либо систематизация прерывания.

2. Передача управления обработчику прерывания.

3. Корректное возвращение к прерванной программке

Переход от прерванной программке к обработчику и назад должен делается как можно резвее. Одним из стремительных способов является внедрение таблицы сод. список всех допустимых для компьютера прерываний и адреса соотв. обработчиков. Для корректного возвращения к Лекции по операционным системам - реферат прерванной программке, перед передачей управления обработчику, содержимое регистров микропроцессора запоминается или в памяти с прямым доступом или в системном стеке.

????

Сервис прерываний. Наличие сигнала прерывания не непременно должно вызывать прерывание исполняющейся программки, микропроцессор может владеть системой защиты от прерываний: отключение системы прерываний или запрет либо комуфлирование отдельных сигналов Лекции по операционным системам - реферат прерываний. Программное управление этими средствами позволяет ОС регулировать обработку сигналов прерывания. Микропроцессор может обрабатывать прерывания сходу по приходу прерывания, откладывать их обработку на некое время, на сто процентов игнорировать. Обычно операции прерывания производятся только после окончания выполнения текущей команды. Так как сигналы прерывания появляются в произвольные моменты времени, то на Лекции по операционным системам - реферат момент прерывания может существовать несколько сигналов прерывания, которые могут быть обработаны только поочередно. Чтоб обработать сигналы прерывания в разумном порядке им присваиваются ценности. Программки управляя особыми регистрами маски, позволяют воплотить разные дисциплины обслуживания:

1) с относительным ценностью. При всем этом сервис не прерывается даже при наличии запросов с Лекции по операционным системам - реферат более высочайшими ценностями. после окончания обслуживания данного запроса (текущего) обслуживается запрос с наивысшим ценностью. для организации таковой дисциплины нужно в программке обслуживания данного запроса наложить маски на все другие прерывания либо просто отключить систему прерываний.

2) с абсолютным ценностью. Всегда обслуживаются задачки с наивысшим ценностью. Для реализации этой дисциплины при запросе на Лекции по операционным системам - реферат обработку прерываний маскируются все прерывания с низшим ценностью. При всем этом может быть многоуровневое прерывание, т. е. прерывание программки обработки прерывания. Число уровней прерывания в этом режиме меняется и находится в зависимости от приоритета запроса по принципу стека: LCFS – last come first served, т . е. запрос с более Лекции по операционным системам - реферат высочайшим ценностью может оборвать запрос с более низким ценностью. При возникновении запроса на прерывание система прерываний идентифицирует сигнал и если прерывания разрешены, то управление передается на соотв. программку обработки прерываний.

??? Служебные секции, в каких осуществляется сохранение контекста прерванной задачки и последняя секция в какой осуществляется восстановление контекста, чтоб Лекции по операционным системам - реферат система прерываний не среагировала повторно на сигнал запроса на прерывание. Эта система прерываний автоматом отключает прерывания, потому нужно в подпрограмм обработки прерываний вновь включать эту систему обработки прерываний. Итак, на время выполнения центральной секции обработки прерываний прерывания разрешены, на время работы заключительной секции подпрограмма обработки прерываний должна быть Лекции по операционным системам - реферат отключена, а после восстановления контекста прерванной задачки включена вновь. Сии деяния необходимо делать в каждой обработке прерываний. В почти всех ОС 1 секция обработки прерываний выделяется в особый программный модуль наз. супервизором прерываний.

3. В чем заключается различие меж повторновходимым (реентерным) и повторнопрерываемыми программными модулями. Как они реализуются.

№2

1. Что такое система управления файлами (СУФ Лекции по операционным системам - реферат)?

Предназначение СУФ.

Организация более комфортного доступа к данным, организованным как файлы. Заместо низкоуровнего доступа к данным – с указанием физического адреса каждой записи – употребляется логический доступ с указанием названии файла и записи в нём.

Ряд ОС позволяет работать с несколькими СУФ, в этом случает молвят о монтируемых файловых системах. Есть Лекции по операционным системам - реферат также ОС работающие без СУФ, т.е. неважно какая система управления файлами нужна не сама по для себя, она разработана для работы в определенной СО и определенной файловой системой.

2. Наружные, внутренние и программные прерывания.

Прерывания возникающие при работе выч. системы можно поделить на наружные и внутренние. Наружные Лекции по операционным системам - реферат прерывания вызываются асинхронными событиями, которые происходят вне прерываемого процесса. Пример – прерывание от таймера, прерывание от наружных устройств, прерывание по вводу/выводу, прерывание по нарушению питания, прерывание с пульта оператора, прерывание от другого микропроцессора либо другой ОС.

Внутренние прерывания вызываются событиями, которые связаны с работой микропроцессора и являются синхронными с его Лекции по операционным системам - реферат операциями. К примеру: при нарушении адресации (когда указан нелегальный либо несуществующий адресок) или воззвание к отсутствующему сектору либо страничке при организации виртуальной памяти; при наличии в поле кода операции незадействованной 2ичной композиции; при делении на 0; при переполнении либо исчезновения порядка; при обнаружении ошибок четности, ошибок в работе Лекции по операционным системам - реферат разных устройств аппаратуры средствами контроля.

Программные прерывания. Эти прерывания происходят по соответственной команде прерывания т. е. по этой команде микропроцессор производит те же деяния, что и при обыденных внутренних прерываниях. Данный механизм был специально введен для того, чтоб переключение на системные программные модули происходило не просто как переход на подпрограмму, а точно Лекции по операционным системам - реферат таким же образом как и в обыденных прерываниях. Этим обеспечивается автоматическое переключения микропроцессора в привилегированный режим с возможностью выполнения всех команд. Сигналы, вызывающие прерывания, формируются вне микропроцессора либо в самом микропроцессоре, при всем этом появляться они могут сразу. Выбор 1-го из их для обработки осуществляется на базе приоритета, приписанных Лекции по операционным системам - реферат к каждому типу прерывания. Учет приоритета прерывания может быть встроен в технические средства, также определяться ОС.

Рассредотачивание прерываний по уровням приоритета:

Средства контроля CPU

Высший приоритете

Системный таймер

Магнитные диски

Сетевое оборудование

Терминалы

Программные прерывания

Низший приоритете

3. Изобразить диаграмму состояния процесса. Объяснить все вероятные переходы из 1-го состояния в другое.

Состояния процесса.

За время собственного Лекции по операционным системам - реферат существования процесс может выполнить переход из 1-го состояния в другое. Это обосновано воззваниями к ОС с запросами ресурсов и выполнением системных функций, которые предоставляют ОС взаимодействие с другими процессами, возникновением сигналов прерывания от таймера и устройств ввода/вывода. Процесс из состояния бездействия может перейти в состояние готовности в последующем случае Лекции по операционным системам - реферат:

1 По команде оператора либо юзера, ОС где программка может иметь статус задачки и при всем этом являться пассивной, а не просто быть исполняемой файлами и лишь на время выполнения получать статус задачки это типично для большинства современных ОС.

2 При выборе из очереди на выполнение процесс может перейти от бездействия к Лекции по операционным системам - реферат готовности. Это типично для ОС работающих в неизменном режиме.

3 По вызову из другой задачки. По вызову супервизора один процесс может сделать, инициировать, остановить, приостановить и убить хоть какой процесс. От прерывания от наружного устройства. устройства именуют зачинателем, если по сигналу на прерывание от него должна запустится Лекции по операционным системам - реферат акая-то задачка.

Переход в готовность при поступлении запланированного запроса программки. процесс, который может исполняться либо только ему будет предоставлен микропроцессор находится в состоянии готовности. Уже выделены все нужные ресурсы кроме микропроцессора.

Из состояния выполнения процесс может выйти по одной из последующих обстоятельств:

1 Процесс заканчивается, при всем этом он средством воззвания Лекции по операционным системам - реферат к супервизору передает управление ОС и докладывает ей о собственном окончании. В итоге их действий супервизор или переводит его в перечень бездействующих процессов или уничтожает. В состояние бездействия процесс может быть переведен принудительно по команде оператора. Действие этой команды реализуется системными процессами. которые передают запрос супервизору с требованием Лекции по операционным системам - реферат перевести соотв. процесс в состояние бездействия.

Из состояния выполнения процесс переводится в состояние готовности к выполнению в связи с возникновением более приоритетной задачки либо в связи с окончанием выделенного этому процессу кванта времени. Или вследствие запроса операции ввода/вывода, который должен быть выполнен до того как процесс может Лекции по операционным системам - реферат продолжить выполнение или в силу невозможности предоставить ему ресурс запрошенный в реальный момент. При поступлении соответственного сигнала о окончании операции ввода/вывода, освобождающем требуемый ресурс, в оперативку загружается нужная страничка виртуальной памяти. Процесс деблокируется и переводится из состояния готовности к выполнению. Итак, движущей силой, меняющей состояния процессов, является механизм прерываний Лекции по операционным системам - реферат.

№3

1. Интерфейсные оболочки. Операционная среда.

Интерфейсные оболочки предназначены для более комфортного взаимодействия юзера с ОС. Их основное предназначение или расширить способности по управлению ОС, или поменять интегрированные в систему способности. Примеры интерфейсных оболочек: для Unix - xWINDOW, для Linux: - KDE, для OS/2 – Presentation Manager, PM shell Object Desktop, для Windows – Explorer.

Термин Лекции по операционным системам - реферат операционная среда значит соответственный интерфейс, нужный программкам для воззвания к операционной системе, с целью получения определенного сервиса. (напр. выполнить операцию ввода/вывода. высвободить участок памяти, и т. п.) Операционная среда – системное программное окружение в каком могут производиться программки сделанные по правилу работы этой среды. Операционная среда определяется Лекции по операционным системам - реферат программными интерфейсами, т. е. API – application program interface. Интерфейсом прикладного программирования, который содержит в себе управление процессами, памятью, вводом/выводом. Ряд ОС могут организовать выполнение программ, предназначенных для других ОС, т. е. соответственная операционная среда организуется в ОС, в рамках отдельной виртуальной машины.

Параллельное существование определений операционная система и операционная среда Лекции по операционным системам - реферат, связано с тем, что операционная система поддерживать в общем случае несколько операционных сред. Операционная среда может включать несколько интерфейсов, а именно пользовательский и программный.

2. Систематизация ОС.

Операционные системы делятся 1)По предназначению. Сначала ОС делят на системы общего и специального предназначения. ОС специального предназначения в свою очередь делят на Лекции по операционным системам - реферат ОС для переносных микрокомпьютеров (карманные PC) и разных интегрированных систем.

2)По режиму обработки задач. Различают ОС обеспечивающие однопрограммный и мультипрограммный режимы. Под мультипрограммным режимом понимают метод организации вычислений, когда на однопроцессорной машине создается видимость выполнения нескольких программ. Различие меж мультипрограммным и мультизадачным режимом в том, что в мультипрограммном режиме обеспечивается Лекции по операционным системам - реферат параллельное выполнение нескольких приложений и при всем этом программер прикладные программки не должен хлопочет об организации их параллельной работы эти функции на себя берет ОС, она распределяет меж выполняющимися приложениями ресурсы вычислительной системы. Производит нужную синхронизацию вычислений и взаимодействие. Мультизадачный режим напротив подразумевает, что забота о параллельном выполнении и содействии Лекции по операционным системам - реферат приложений ложится на прикладных программистов. Современные ОС для индивидуальных компов реализуют как мультипрограммный, так и мультизадачный режимы.

При организации работы с вычислительной системой в диалоговом режиме можно гласить об однопользовательских (однотерминальных и мультитерминальных ОС) в мультитерминальных ОС могут работать сразу несколько юзеров, каждый со собственного терминала. Для Лекции по операционным системам - реферат организации мультитерминального доступа к вычислит. системе нужно обеспечить мультипрограммный режим работы. Примером мультитерминальной ОС явл. Linux.

3) По методу взаимодействия с системой. Основной особенностью ОС реального времени является обеспечение обработки поступающих заданий в течение данных интервалов времени, которые нельзя превосходить. Мультипрограммирование является главным средством увеличения производительности системы. Наилучшие свойства по Лекции по операционным системам - реферат производительности обеспечиваются для систем реального времени однотерминальными ОС реального времени. Средства организации мультипрограммного режима всегда замедляют работу системы в целом, но расширяют многофункциональные способности системы. Одной из таких систем является QNX.

4) По методу построения. По собственному строительному принципу ОС делятся на микроядерные и цельные, примером микроядерной является ОС QNX Лекции по операционным системам - реферат, примером цельной – Windows 9.XX, 200.

3. С какой целью в ОС вводится особый программный модуль, наз. супервизор прерываний?

В почти всех ОС 1 секция обработки прерываний выделяется в особый программный модуль наз. супервизором прерываний.

Сей модуль сохраняет в дескрипторе текущей задачки рабочие регистры микропроцессора, которые определяют контекст прерываемого вычислительного процесса. Определяет ту подпрограмму Лекции по операционным системам - реферат, которая должна делать деяния связанные с обслуживанием текущего запроса на прерывание. Перед тем. как передать управление этой подпрограмме супервизор прерываний устанавливает нужный режим обработки прерывания. После выполнения подпрограммы управление передается вновь супервизору, но уже на тот модуль, который занимается диспетчеризацией задач. Диспетчер задач в свою очередь, в согласовании с Лекции по операционным системам - реферат принятым режимом рассредотачивания процессорного времени меж выполняющимися процессами восстановит контекст той задачки, которой будет решено выделить микропроцессор.

Обработка прерываний при участии супервизора ОС.

1. отключение прерываний. Делается в соотв. модулях ОС. Сохранение контекста прерванной задачки. Установка режима системы прерываний.

2. определение адреса программного модуля. который обслуживает запрос на прерывание Лекции по операционным системам - реферат и передача управления на него. Включение подпрограммы обработки прерываний.

Диспетчер задач: выбор готовой к выполнению задачки на базе принятой дисциплины обслуживания. Восстановление контекста прерванной задачки. Установление прежнего режима работы системы прерываний и передача управления этой задачке.

№4

1. Системы программирования. Утилиты.

Система программирования содержит в себе транслятор соответственного языка, библиотеки подпрограмм, редакторы, компоновщики и Лекции по операционным системам - реферат отладчики. Не бывает самостоятельных оторванных от ОС систем программирования. Неважно какая система программирования работает исключительно в соответственной ОС. под которую она сотворена, но все же она может позволять разрабатывать программки разрабатывать ПО для других ОС. В этом случае, когда сделанные программки должны работать в других ОС молвят о Лекции по операционным системам - реферат кросс-системах.

Под утилитами понимают особые системные программки, при помощи которых можно обслуживать как саму ОС, так и подготавливать для работы носители данных, делать перекодирование данных, производить оптимизацию размещения данных на носителе (дефрагментация) и создавать другие работы связанные с сервис вычислительной системы. Также к утилитам относятся программки разбиения носителя Лекции по операционным системам - реферат на магнитных дисках на разделы, программку для переноса главных системных файлов самой ОС.

2. Разъяснить понятия task, process, thread

Понятие вычислительного процесса и ресурса является основными при рассмотрении ОС. Поочередный процесс (задачка) – выполнение отдельной программки. Микропроцессор, являющийся носителем данных делает операции связанные с их обработкой. примеры процессов задач (прикладные программки юзеров Лекции по операционным системам - реферат, утилиты). Процессом может быть редактирование текста, трансляция начальной программки, её сборка, выполнение.

3. Перечислите дисциплины обслуживания прерываний, как можно воплотить каждую из этих дисциплин.

№5

1. Системные библиотеки.

2. Многопоточность. Внедрение потоков.

Thread (поток, тред) 0 легковесный процесс.

У каждого процесса имеется свое адресное место и выделенные ресурсы. Такая обособленность нужна для того, чтоб Лекции по операционным системам - реферат защитить один процесс от другого. так как они вместе употребляют все ресурсы вычислительной системы, соперничают вместе. В общем случае процессы никак не связаны меж собой и могут принадлежать даже разным юзерам. ОС считает процессы несвязанными и независящими при всем этом ОС берет на себя роль судьи в конкуренции по Лекции по операционным системам - реферат поводу ресурсов.

Треды либо потоки легковесными эти задачки именуют поэтому, что ОС не должна для их организовывать всеполноценную виртуальную машину. Эти задачки не имеют собственных ресурсов. Они развиваются в том же виртуальном адресном пространстве, могут воспользоваться теми же файлами, виртуальными устройствами и другими ресурсами, что и данный процесс Лекции по операционным системам - реферат. Единственное, что нужно треду – процессорный ресурс. В однопроцессорной системе треды делят меж собой процессорное время также, как это делают обыденные процессы. В мультипроцессорной системе треды могут производиться сразу если не встречают конкуренции из-за воззвания к другим ресурсам.

Многопоточность. Главное, что обеспечивает многопоточность – возможность параллельного выполнения нескольких Лекции по операционным системам - реферат видов операций в одной прикладной программке. Параллельные вычисления нередко реализуются на уровне тредов. программка оформленная в виде нескольких тредов, в рамках 1-го процесса может быть выполнена резвее за счет параллельно выполненных отдельных ее частей. В особенности отлично можно использовать многопоточность для выполнения распределенных приложений. К примеру многопоточный сервер может делать запросы сходу Лекции по операционным системам - реферат нескольких клиентов.

Понятие поток было введено для того, чтоб конкретно при помощи этих понятий распределять процессорное время меж вероятными работами. Понятие процесс подразумевает, что при диспетчеризации необходимо учесть все ресурсы, закрепленные за процессом. При манипулировании тредами можно поменять только контекст задачки, если мы переключаемся с задачки на Лекции по операционным системам - реферат задачку в рамках 1-го процесса, то все другие ресурсы при всем этом не затрагиваются. Каждый процесс состоит по последней мере из 1-го треда и только для многопроцессорных систем программер может расщепить поток на несколько параллельных. Потребность в потоках появилась еще на однопроцессорных вычислительных системах, так как они позволяют организовать вычислительный Лекции по операционным системам - реферат процесс более отлично, а для использования плюсов многопроцессорных систем с общей памятью треды просто нужны, т. к. позволяют не только лишь ускорить выполнение тех задач, которые допускают их естественное распараллеливание, да и загрузить микропроцессоры работой, чтоб они не простаивали. Каждый тред производится строго поочередно и имеет собственный свой программный Лекции по операционным системам - реферат счетчик и стек. Треды как и процессы могут порождать треды-потомки, так как хоть какой процесс состоит хотя бы из 1-го треда. Подобно обычным процессам, каждый тред может находится в одном из активных состояний. Пока один тред заблокирован либо находится в очереди готовых к выполнению задач другой тред Лекции по операционным системам - реферат такого же процесса может производиться. Треды делят процессорное время в согласовании с разными вариациями диспетчеризации. Все треды имеют одно и то же виртуальное адресное место собственного процесса, т. е. они делят одни пи те же глобальные переменные. Потому что хоть какой тред может иметь доступ к каждому виртуальному адресу один Лекции по операционным системам - реферат тред может использовать стек другого треда. Меж потоками нет полной защиты, т. к. это нереально, и вапще она не нужна для тредов. все потоки 1-го процесса решают задачку 1-го юзера и механизм потоков употребляются тут для более резвого решения задачки методом ее распараллеливания. При всем этом программеру очень Лекции по операционным системам - реферат принципиально получить в свое распоряжение комфортные средства организации взаимодействия частей одной программки. Не считая разделения адресного места все треды делят набор открытых файлов либо общие устройства выделенные в процессы имеют одни и те же наборы сигналов, именуемые семафоры и т. п.

Своими у тредов являются программные счетчики, собственный Лекции по операционным системам - реферат стек, рабочие регистры микропроцессора, потоки-потомки и состояния. В следствие того, что треды относятся у определенному процессу производятся в одном и том же виртуальном адресном пространстве меж ними можно организовать тесное взаимодействие, в отличие от процессов для которых необходимы особые механизмы обмена сообщениями и данными. Программер, создающий многопоточное приложение должен заблаговременно обмыслить Лекции по операционным системам - реферат работу многих тредов процесса таким макаром, чтоб они могли вести взаимодействие более прибыльным методом, а не участвовали в конкуренции за предоставление ресурсов тогда, когда этого реально избежать.

Для того чтоб можно было отлично организовать параллельное выполнение потоков и процессов в архитектуре современных компов включена возможность работать со Лекции по операционным системам - реферат специальной информационной структурой, которая обрисовывает процессы либо потоки. Для этого уже на уровне архитектуры процессора исполняются некие задачки. И это понятие соединяет воединыжды внутри себя обыденные и легковесные процессы и поддерживает для него на уровне аппаратуры информационные структуры, дозволяющие в предстоящем при разработке ОС выстроить надлежащие дескрипторы как Лекции по операционным системам - реферат для процесса, так и для треда. Отличаться эти дескрипторы будут тем, что дескриптор потока либо треда может хранить только контекст приостановленного вычислительного процесса, тогда как дескриптор процесса должен содержать поля, которые обрисовывают ресурсы выделенные этому процессу.

Внедрение потоков. В случае использования однопроцессорной системы огромное количество параллельных потоков нередко не ускоряют Лекции по операционным системам - реферат работу приложения, так как в каждой раздельно взятой просвет времени может быть выполнение только 1-го потока. Не считая того, чем больше потоков, тем больше нагрузка на систему, так как затрачиваются ресурсы. Если процесс имеет более 2 потоков, то такая мультизадачность не сделает работу резвее, если любой из потоков не будет добиваться Лекции по операционным системам - реферат нередкого ввода/выводы.

2 Нужно держать в голове зачем нужен поток. Поток, осуществляя обработку. может помешать системе стремительно реагировать на запросы ввода/вывода. Потоки позволяют программке отзываться на просьбы юзера и устройств, но при всем этом очень загружают микропроцессор. Потоки позволяют компу сразу обслуживать огромное количество устройств.

3 Потокам Лекции по операционным системам - реферат можно назначить определенный ценность, для того чтоб менее важные процессы производились в фоновом режиме (путь частичного разделения ресурсов CPU). Но всегда необходимо держать в голове, что микропроцессор 1 – а потоков много.

4 Потоки отлично работают, когда они независимы. Но они начинают работать не продуктивно, если обязаны нередко синхронизироваться для доступа к Лекции по операционным системам - реферат общим ресурсам.

5 Нужно верно представлять, что память виртуальна, механизм виртуальной памяти смотрит за тем, какая часть виртуального адресного места должна находится в ОЗУ, а какая должна быть сброшена в файл подкачки. Потоки усложняют ситуацию, если они обращаются в одно и то же время к разным виртуальным адресам виртуального адресного Лекции по операционным системам - реферат места приложения.

6 Не следует ложить на потоки несколько функций. Сложные многофункциональные дела затрудняют осознание общей структуры приложения всего метода. Чем проще и наименее неоднозначно любая из рассматриваемых ситуаций, тем больше возможность, что ошибок получится избежать.

3. Зачем любая задачка получает собственный дескриптор. Какие поля, обычно, содержатся в дескрипторе процесса (задачки). Что такое контекст Лекции по операционным системам - реферат задачки.

№6

1. Дескриптор ОС реального времени

В ОС реального времени количество процессов фиксируется, потому полезно найти количество дескрипторов процессов. Каждый дескриптор процессов повсевременно размещается в оперативки, с целью ускорить работу диспетчера задач, для более действенной обработки данных. В системах реального времени целенаправлено иметь неизменные дескрипторы задач, на Лекции по операционным системам - реферат сто процентов либо всегда имеющиеся в системе, независимо от того, поступают на их требования либо нет. любая определенная задачка обладает некой своей областью оперативки, независимо от того исполняется задачка либо нет. Это так наз. ОЗУ резидентные задачки. Эта область может употребляться для хранения данных приобретенных задачей ранее. Данные могут хранится в Лекции по операционным системам - реферат ней тогда, когда задачка находится в состоянии ожидания либо бездействия.

Аппаратная поддержка дескрипторов задач. Для аппаратной поддержки работы ОС с дескрипторами задач в микропроцессорах реального времени реализованы надлежащие механизмы. Начиная с Intel 80286 в каком реализован регистр наз: TR task Register, указывающий местопребывание сектора состояния задачки, в каком Лекции по операционным системам - реферат при переключении с задачки на задачку автоматом сохраняется содержание регистров микропроцессора. В современных ОС регистр задачки содержит в себе сектор состояния задачки TSS task state segment Дескриптор задачки больше по размерам чем TSS и содержит в себе такие общие поля, как идентификатор задачки, имя, ценность, тип, и т. д.

№7

1. Активный и пассивный Лекции по операционным системам - реферат процессы.

Состояния процесса. Нужно отличать чисто управляющие процессы, представляющие работу супервизора операционной системы и занимающейся рассредотачиванием и упорядочиванием ресурсов именуемый Системным обработчиком процессов, заходит в ядро ОС и процессов юзеров. Для системных управляющих процессов ресурсы определены вначале и исходно. Эти процессы управления ресурсами системы за внедрение Лекции по операционным системам - реферат которыми существует конкурентность меж всеми остальными процессами. Потому выполнение системы управления программками не принято именовать процессами.

Термин задачка (процесс) можно употреблять только к процессам юзеров и к системным обрабатывающим процессам. Но это справедливо не для всех ОС. В Unix системах выполнение исполняющих программных модулей тоже имеет статус системных процессов Лекции по операционным системам - реферат.

Процесс может находится в активном и пассивно состоянии. В активном состоянии процесс может участвовать в конкуренции за внедрение ресурсов вычислительной системы. В пассивном состоянии он только известен системе, но в конкуренции не участвует.

В свою очередь активный процесс может быть в одном из последующих состояний:

1 Состояние выполнения: все затребованные процессом ресурсы выделены Лекции по операционным системам - реферат. В этом состоянии может находится только один процесс.

2 готовности к выполнению: ресурсы могут быть предоставлены этому процессу, тогда он перейдет в состояние выполнения.

3 Блокированное либо ожидание: затребованные ресурсы не могут быть предоставлены либо не завершена операция ввода/вывода.

В большинстве ОС последнее состояние разделяется на множественное Лекции по операционным системам - реферат состояние ожидания. соответственное определенному виду ресурса из-за отсутствия которого процесс перебегает в состояние ожидания. В обыденных ОС процесс возникает при запуске какой или программки. Ос организует (порождает либо выделяет) для нового процесса соответственный дескриптор процесса и процесс начинает развиваться (задачка начинает производиться). Потому в обыденных ОС пассивного состояния не существует Лекции по операционным системам - реферат. В ОС реального времени ситуация несколько другая Обычно при проектировании ОС реального времени заблаговременно известен состав программ либо задач, которые будут производиться. Известны при всем этом многие их характеристики, которые нужно учесть при рассредотачивании ресурсов (объем требуемой памяти, время выполнения, ценность выполнения, применяемые устройства). Потому для ОС реального времени Лекции по операционным системам - реферат заблаговременно заводят дескрипторы задач с тем, чтоб потом не растрачивать время на компанию дескриптора и поиск для него нужных ресурсов. Потому в таких ОС некие процессы могут находится в состоянии бездействия.

2. Привилегированные и непривилегированные программные модули.

3. Разъяснить понятие ресурса. Именовать виды и типы ресурсов.

Понятие ресурса явл. одним Лекции по операционным системам - реферат из главных при рассмотрении ОС. Термин ресурс обычно применяется по отношению к повторно использующимся, относительно размеренным и нередко недостающим объектам, которые запрашиваются, употребляются и освобождаются процессами в период их активности.

Ресурсы могут быть разделяемыми, когда несколько процессов могут использовать их сразу (в один и тот же момент времени Лекции по операционным системам - реферат) либо параллельно (в течение некого времени процессы употребляют ресурс попеременно) и неразделяемыми.

Систематизация ресурсов

При разработке первых систем ресурсами считали процессорное время, память, каналы ввода/вывода и периферийные устройства. На данный момент программные и информационные ресурсы могут быть как объекты которые могут делиться и распределяться. Отседова следует вывод. что доступ Лекции по операционным системам - реферат к этим объектам необходимо держать под контролем. На данный момент понятие ресурса перевоплотился в абстрактную структуру с рядом атрибутов либо параметров характеризующих методы доступа к этой структуре и её физическое представление в системе.

Главные виды ресурсов.

1) Процессорное время

2) Память. Оперативка может быть разбита одновременным методом, в этом сл-е в памяти может Лекции по операционным системам - реферат размещаться сразу несколько процессов, или полностью, или текущие куски; и попеременно – в различные моменты времени она может предоставляться для разных вычислительных процессов. В каждый определенный момент времени микропроцессор при выполнении вычислений обращается снова к ограниченному числу ячеек оперативки. С этой точки зрения полезно делить память для может Лекции по операционным системам - реферат быть большего числа идущих параллельно процессов. С другой стороны, обычно, чем больше оперативки может быть свободно для определенного текущего процесса, тем лучше условия его выполнения. Потому неувязка действенного разделения оперативки меж параллельно выполняемыми процессами является одной из самых животрепещущих. Сие явление именуют также балансировкой загрузки.

Когда молвят о наружной Лекции по операционным системам - реферат памяти (магнитные диски, винт), то фактически сама память и доступ к ней различными видами ресурсов. любой из этих ресурсов может предоставляться независимо от другого. Но для работы с наружной памятью нужно иметь оба этих ресурса. Наружняя память может делиться сразу, а доступ к ней делится попеременно (параллельно). Если гласить Лекции по операционным системам - реферат о наружных устройствах, то оне обычно могут делиться параллельно, если употребляются механизмы прямого доступа. если устройство работает с поочередным доступом оно не может считаться разделяемым ресурсом (принтер, стример).

3) Программные модули. Системные программные ресурсы. Могут быть разбиты меж выполняющимися процессами. Программные модули могут быть однократно исполняемыми (исполняются верно только один Лекции по операционным системам - реферат раз, и являются неразделимыми ресурсами, более того их вообщем можно не рассматривать как ресурс системы. Такие модули употребляются, обычно, при загрузке системы.) и неоднократно исполняемыми. Неоднократно исполняемые программные модули могут быть непривилегированные, привилегированные и реентерабельные.

Привилегированный программный модуль работает в так именуемом привилегированном режиме, при отключенной системе прерываний, и ничто Лекции по операционным системам - реферат не может нарушить естественный порядок вычислений. В итоге программный модуль производится до конца. после этого он может быть вызван из другой задачки на выполнение. Таковой модуль можно рассматривать как попеременно разделяемый ресурс.

Структура модуля:

Отключение

прерываний

Тело программного

модуля

Включение

прерываний

Непривилегированные модули – обыденные программные модули. которые могут быть прерваны во время собственной работы Лекции по операционным системам - реферат. Как следует их нельзя в общем случае считать разделяемыми, так как если после прерывания вычисления такового модуля запустить его исчо раз по просьбе вычислительно процесса, то промежные расчеты для прерванных вычислений могут быть потеряны.

Реентерабельные программные модули (reenter able) допускают повторное неоднократное прерывание собственного выполнения и повторный их пуск при воззвании Лекции по операционным системам - реферат из других задач. Зачем такие программные модули должны быть сделаны таким макаром, чтоб было обеспечено сохранение промежных вычислений для прерываемых вычислений и возврат к ним, когда вычислительный процесс ворачивается к прерванной ранее точке.

Это может быть реализовано 2-мя методами при помощи статических способов определения памяти и динамических способов Лекции по операционным системам - реферат. Основной, нередко применяемый способ – способ динамической памяти. (набросок нарисуй) 1) Привилегированный модуль, который заказывает в системной области памяти блок ячеек для хранения текущих промежных данных. 2) Основное тело реентерабельного программного модуля, которое может быть прервано работает в непривилегированном режиме. 3) Привилегированный модуль освобождающий в системной области памяти блок памяти, применяемой для Лекции по операционным системам - реферат хранения промежных данных. Системная область памяти употребляется динамическим образом для буферизованного ввода/вывода и реентерабельной обработки.

Основная мысль построения и работы реентерабельного программного модуля состоит в том, что в головной собственной части, при помощи воззвания из системной привилегированной секции осуществляется запрос на получение в системной области памяти блока ячеек, нужного для Лекции по операционным системам - реферат размещения всех текущих и промежных данных. При всем этом на верхушку стека помещается указатель адресок области данных и её объем. Все текущие переменные реентерабельного модуля размещаются в системной программной области памяти. В конце привилегированной программной секции система прерываний врубается во время работы центральной основной части может быть прерывание этой секции Лекции по операционным системам - реферат. Если новое прерывание не появляется, то в последней, заключительной секции осуществляется запрос на освобождение применяемого блока системной памяти. Если же во время работы центральной секции возникнет прерывание и другой вычислительный процесс обращается к тому же самому программному модулю, то для нового процесса вновь запрашивается блок памяти в системной области Лекции по операционным системам - реферат памяти и в верхушку стека записывается новый указатель. Может быть неоднократное повторное вхождение в реентерабельный программный модуль до того времени, пока в системной области памяти выделенной специально для реентерабельной обработки есть свободные ячейки.

При статическом выделении памяти заблаговременно фиксируется число вычислительных процессов, для которых резервируется область памяти в какой Лекции по операционным системам - реферат будут размещаться переменные реентерабельных программных модулей. В большинстве случаев в качестве таких процессов выделяют процессы ввода/вывода. в данном случае молвят о реентерабельных драйверах (реентерабельный драйвер может управлять параллельно несколькими однотипными устройствами).

Повторновходимые (re-entrance) программные модули. Под этим термином программные модули, которые тоже допускают свое неоднократное Лекции по операционным системам - реферат внедрение, но в отличие от реентерабельных их нельзя прерывать. Повторновходимые модули состоят из привилегированных секций. Повторное воззвание к ним может быть только после окончания какой-либо из таких секций. После выполнения очередной привилегированной секции управление может быть передано супервизору и если он предоставит возможность производиться другому процессу, то Лекции по операционным системам - реферат может быть повторное вхождение в рассматриваемый модуль. В повторновходимых программных модулях верно предопределены все допустимые точки входа. В реальной жизни повторновходимые модули встречаются почаще, чем реентерабельные.

Информационные ресурсы могут существовать как в виде переменных, находящихся в оперативно памяти, так и в виде файлов. Если процессы могут использовать информационные ресурсы Лекции по операционным системам - реферат только для чтения, то такие информационные ресурсы можно делить. Если же процессы могут изменять информационные ресурсы, то нужно каким-то образом организовывать работу с такими данными.

№8

1. Интерфейсные оболочки.

2. Понятие многопоточности.

3. Сколько и каких типов дескрипторов задач может быть в системе? От чего должно зависеть это число?

№9

1. Вычислительный ресурс.

2. Сервис Лекции по операционным системам - реферат прерываний.

3. Что такое привилегированный программный модуль. Почему нельзя сделать мультипрограммную ОС, в какой бы не было привилегированных программных модулей?

№10

1. Системы программирования. Кросс-системы.

2. Понятие ресурса. Виды унд типы оных.

3. Процесс. Задачка.

№11

1. Дескриптор процесса.

Для того чтоб ОС могла управлять процессами она должна располагать всей нужной для этого информацией. С этой Лекции по операционным системам - реферат целью на каждый процесс заводится опр. информационная структура, наз. дескриптором процесса либо описатель задач либо блок управления задачками. В общем случае структура дескриптора процесса: 1) Индентификатор процесса PI process identification; 2) тип либо класс процесса, который определяет для супервизора некие правила предоставления ресурсов; 3) ценность процесса, в согласовании с которым супервизор предоставляет ресурсы; 4) опред Лекции по операционным системам - реферат. в каком состоянии находится процесс.???; 5) защищенная область памяти либо адресок таковой зоны, в какой хранятся текущие значения регистров микропроцессора. Если процесс прерывается, не окончив работы, эта информация именуется контекстом задачки; 6) информацию о ресурсах, которыми процесс обладает либо имеет право воспользоваться (указатели на открытые файлы, информация о незавершенных процессах ввода Лекции по операционным системам - реферат/вывода); 7) место либо его адресок для организации общения с другими процессами; 8) характеристики времени пуска.

Описатели задач обычно размещаются в оперативки с целью ускорить работу супервизора, который организует задачки в очереди как в перечне и показывает конфигурации состояния процесса перемещением соответственного описателя из 1-го перечня в другой. Для Лекции по операционным системам - реферат каждого состояния ОС ведет соотв. перечень задач, которые находятся в этом состоянии. Единственным исключением является состояние выполнения для однопроцессорной системы. Для описания состояния ожидания может быть не один перечень, а столько, сколько различных видов ресурсов может выделить состояние ожидания. К примеру состояние ожидания окончания операции ввода/вывода может Лекции по операционным системам - реферат быть столько сколько устройств ввода/вывода имеется в системе. В неких ОС количество описателей определено агрессивно и заблаговременно

2. Наружные и внутренние прерывания.

3. Перечислите функцию обслуживания прерываний. Растолкуйте, как можно ея организовать.

№12

1. Мультипрограммный и однопрограммный режимы работы вычислительной системы.

Дж. фон Нейман разработал архитектуру принцип архитектуры современных компьютерных систем. Все устройства компьютера Лекции по операционным системам - реферат работают под управлением центрального микропроцессора. Потому производил и делал и операции ввода/вывода. С введением в состав особых контроллеров позволило организовать…

Было предложено организовать мультипрограммный, мультизадачный режим работы вычислительной системы. Он состоит в том, что пока один вычислительный процесс либо задачка ждет окончания очередной операции ввода/вывода другая задачка может Лекции по операционным системам - реферат быть поставлена на решение.

При мультипрограммировании увеличивается пропускная способность системы, но отдельный процесс никогда не сумеет быть выполнен резвее, чем бы он был выполнен при однопрограммном режиме.

ОС поддерживает мультипрограммирование и старается отлично использовать ресурсы, методом организации к ним очередей запроса, которые составляются тем либо другим методом Лекции по операционным системам - реферат. Это требование достигается содержанием в памяти более 1-го процесса ожидающего микропроцессор и поболее 1-го процесса готового использовать другие ресурсы. Общая схема выделения ресурсов такая: по мере надобности использовать какой или ресурс, ОЗУ, устройство ввода/вывода процесс обращается к супервизору ОС. Супервизор ОС – центральный управляющий модуль ОС, который может состоять из нескольких Лекции по операционным системам - реферат модулей к примеру супервизор ввода/вывода, супервизор прерываний, супервизор программ, диспетчер задач и т. п.

Задачка средством особых вызовов команд либо директив докладывает о собственном требовании супервизору ОС, при всем этом указывается вид ресурса и если нужно его объем. Директива воззвания к ОС передает ей управление, переводя Лекции по операционным системам - реферат микропроцессор в привилегированный режим работы (если таковой существует).

Не все ОС имеют 2 режима работы. Режимы работы бывают привилегированными (режим супервизора), пользовательскими, режим эмуляции.

Ресурс может быть выдан задачке по ее запросу если:

1 Ресурс свободен и в системе нет запросов от задач более высочайшего приоритета к этому ресурсу.

2 Текущий запрос и Лекции по операционным системам - реферат ранее полуученый запросы допускают совместное внедрение ресурса.

3 Ресурс употребляется задачей более низкого приоритета и может быть временно отобран.

Получив запрос, ОС или удовлетворяет его и возвращает управление задачке, выдавшей сей запрос, или, если ресурс занят, ставит задачку в очередь к ресурсу. Переводя задачку в состояние ожидания (заблокируя). очередь к ресурсу Лекции по операционным системам - реферат может быть организованна несколькими методами. Но в большинстве случаев при помощи специальной структуры. После окончания работы с ресурсом задачка снова при помощи специального вызова супервизора докладывает ОС об отказе от ресурса. Либо ОС конфискует ресурс сама, если управление ворачивается к супервизору после выполнения какой или системной функции. Супервизор Лекции по операционным системам - реферат ОС, получив управление, по этому воззванию высвобождает ресурс и инспектирует имеется ли очередь к освободившемуся ресурсу. Если очередь есть, то зависимо от принятой дисциплины обслуживания и ценностей заявок он выводит из состояния ожидания задачку ждущую ресурс и переводит её в состояние готовности к выполнению, после чего управление или передается этой Лекции по операционным системам - реферат задачке, или ворачивается к той, которая только-только высвободила ресурс. При выдаче запроса на ресурс задачка может указать желает ли она обладать ресурсом монопольно либо допускает совместное внедрение с другими задачками. К примеру, с файлом можно работать монопольно, а можно работать и нескольким задачкам. Если в системе имеется некая Лекции по операционным системам - реферат совокупа ресурсов, то упорядочить их внедрение можно на базе определенной стратегии. Эта стратегия предполагает четкую формулировку целей следуя которой можно достигнуть действенного рассредотачивания ресурсов.

2. Программные прерывания. Рассредотачивание прерываний по уровням приоритета.

3. Что такое привилегированный программный модуль. Почему нельзя сделать мультипрограммную ОС, в какой бы не было привилегированных программных модулей Лекции по операционным системам - реферат?

№13

1. Главные ф-ции ОС.

№14

1. Операционные среды. Эмуляторы. Виртуальные машины.

2. Утилиты. Системные программные модули.

3. Зачем любая задачка имеет собственный дескриптор.

№15

1. Ресурсы вычислительной системы. Схема выделения ресурсов.

2. Обработка прерываний при участии супервизоров ОС.

3. у

№16

1. Мультипрограммные ОС и ОС реального времени.

2. Работа реентерабельного программного модуля.



lekarstvennaya-bolezn-doklad.html
lekarstvennaya-pomosh-perioda-pervobitno-obshinnogo-stroya-i-drevnego-mira.html
lekarstvennaya-zavisimost.html