Вычислительные системы и сети

№ 7): Почему фактический размер данных отличается от объема памяти,

используемого для их хранения (на диске)? Что влияет на эти отличия?

Архитектура современных операционных систем.
Модуль №2. Программное обеспечение ЭВМ.
Цель занятия: Изучить

обобщенные принципы построения современных операционных систем.

3

Роль и место операционной системы в составе программного обеспечения ЭВМ.
Классификация операционных систем.
Принципы построения операционных систем.
Особенности архитектур операционных систем.

Ростов н/Д: Российская таможенная академия, Ростовский филиал, 2012.

Б) Дополнительная
Исаев Г.Н.

Информационные технологии: учебное пособие / Г.Н. Исаев. – М.: Омега-Л, 2012 г. - Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/106847.

4

Вводная часть

ПО
Системное ПО
Базовое ПО
3 уровень
2 уровень
1 уровень
6

системного программного обеспечения ЭВМ является
операционная система (ОС)
Операционная система (Wikipedia)

— комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые, с одной стороны, выступают как интерфейс между устройствами вычислительной системы и прикладными программами, а с другой стороны — предназначены для управления устройствами, управления вычислительными процессами, эффективного распределения вычислительных ресурсов между вычислительными процессами и организации надёжных вычислений.

Операционная система (ОС) - система программ, предназначенная для управления ресурсами ЭВМ и процессами, которые используют эти ресурсы, а также
для обеспечения пользовательского интерфейса.

Системное ПО обеспечивает взаимодействие между различными прикладными программами и их взаимодействие непосредственно с аппаратными средствами ЭВМ.

7

а под процессом - последовательность действий, предписанных программой.
1. Роль и

место ОС в составе программного обеспечения ЭВМ

Программные процессы ЭВМ

Аппаратные ресурсы ЭВМ

8

удобного интерфейса (пользовательский интерфейс) для управления аппаратными средствами и программным

обеспечением ЭВМ.

Повышение эффективности использования ЭВМ путем рационального управления её ресурсами (программный и аппаратно-программный интерфейсы).

1. Роль и место ОС в составе программного обеспечения ЭВМ

9

место ОС в составе программного обеспечения ЭВМ
10

и многопроцессорная.
Вывод
2. Классификация операционных систем
12

которые должны быть постоянно в «горячем» режиме для обеспечения эффективного

управления вычислительным процессом.

Яро операционной системы

Состав ядра ОС – это компромисс между двумя разноречивыми требованиями: в состав ядра должны войти наиболее часто используемые модули, но объем памяти, занимаемый ядром ОС, должен быть как можно меньше.

Основные принципы построения ОС

1. Принцип модульности отражает технологические и эксплуатационные свойства системы, предусматривая оформление функционально законченных компонентов ОС в виде отдельных модулей.

3. Принципы построения операционных систем

15

с конкретными внешними устройствами осуществляется не на уровне подготовки программных

устройств (трансляции или компиляции исходного кода), а в период планирования операционной системой ее выполнения.

3. Частотный принцип реализации системных программ основан на выделении в алгоритмах и в обрабатываемых массивах ОС действий и данных по частоте их использования.

3. Принципы построения операционных систем

Следствием применения частотного принципа в ОС:
многоуровневое планирование при организации работы ОС

ОС управляет внешними устройствами одинаково независимо от их характеристик

Основные принципы построения ОС

16

той же работы различными средствами.
6. Принцип мобильности (переносимости) предполагает

переносимость ОС с одного процессора на другой и с одной аппаратной платформы на другую.

3. Принципы построения операционных систем

- быстрая адаптация ОС под различные конфигурации ЭВМ;
- максимальная загрузка технических средств при решении конкретных задач.

В программном коде ОС минимизируется аппаратно-зависимый код, если он есть, то его изолируют в отдельных локальных модулях.

Основные принципы построения ОС

17

и данные пользователя от искажений или нежелательных влияний друг от

друга, а также пользователей на ОС и обратно.

7. Принцип открытости и наращиваемости ОС предусмат-ривает возможность доступа к ней для анализа пользователями, специалистами, обслуживающим персоналом, а также изме-нения конфигурации ОС и ее мощности.

3. Принципы построения операционных систем

Основные принципы построения ОС

18

в виртуальном представлении выступают с новыми или улучшенными характеристиками
9.

Принцип виртуализации позволяет представить структуру системы в виде определенного набора планировщиков процес-сов и распределителей ресурсов (мониторов) и использовать единую централизованную схему распределения ресурсов.

3. Принципы построения операционных систем

- единообразная по логике работы память (виртуальная) практически неограниченного объема;
- произвольное количество процессоров (виртуальных), способных работать параллельно и взаимодействовать во время работы.

Основные принципы построения ОС

19

основе некоторой совокупности программных модулей.
4. Особенности архитектур операционных систем
В состав

ОС входят исполняемые и объектные модули стандартных для данной ОС форматов, программные модули специального формата (например, загрузчик ОС, драйверы ввода-вывода), конфигурационные файлы, файлы документации, модули справочной системы и т.д.

21

системы
Ядро в операционной системе является основой функционирования исполнительной подсистемы (executive)

и подсистем, выполняемых в пользовательском режиме. Отказы страниц в ядре исключены.
Его исполнение никогда не прерывается.

Над executive надстраиваются процессы пользовательского режима, обеспечивающие исполнение программ, разработанных для других ОС.

Функции ядра ОС:

Обработка прерываний и исключений.

Планирование потоков.

Низкоуровневая синхронизация процессов.

22

архитектур операционных систем
23

(язык разработки Java ))
Уровень каркаса приложений (Application Framework), API
Уровень библиотек

(Libraries), C/С++

Уровень среды исполнения

Уровень ядра Linux (Linux Kernel). Android основан на ОС Linux версии 2.6.

24

Что скрывается за аббревиатурами: SaaS; PaaS; SECaaS; EaaS?