Операционные системы Введение (часть 4) 4.Основы архитектуры операционных систем 4.1.Базовые понятия 4.2.Свойства ОС 4.3.Структура ОС 4.4.Логические функции ОС 4.5.Типы ОС Пакетная ОС Системы разделения времени ОС реального времени 4.6.Сетевые и распределённые ОС

Базовые понятия Операционная система комплекс программ, обеспечивающий контроль за существованием, распределением и использованием ресурсов ВС. Процесс совокупность машинных команд и данных, исполняющаяся в рамках ВС и обладающая правами на владение некоторым набором ресурсов.

Требования к ОС Надежность Количество ошибок должно быть минимизировано Защита Предусмотрение защиты информации и ресурсов от несанкционированного доступа Эффективность Удовлетворение критериям эффективности Предсказуемость Известны заранее проблемы и последствия различных действий, устойчивость к форс-мажору

Структура ОС Ядро (Kernel) резидентная часть ОС, работающая в режиме супервизора (обычно работает в режиме физической адресации). Динамически подгружаемые драйверы устройств: резидентные / нерезидентные работают в пользовательском / привилегированном режиме Системный вызов обращение к ОС за предоставление той или иной функции ( возможности, услуги, сервиса). Интерфейсы системных вызовов (API – Application Program Interface) Динамически подгружаемые драйверы физических и виртуальных устройств Ядро ОС Аппаратура

Структура ОС Пример структурной организации классической системы UNIX Программы пользователя Библиотеки Интерфейс системных вызовов Файловая подсистема Взаимодействие между процессами Планировщик Управление памятью Буфер Байт- ориентированные устройства Блок- ориентированные устройства Драйверы устройств Уровень аппаратного обеспечения Аппаратное обеспечение Монолитное ядро Уровень пользователя

Структура ОС Микроядро Драйвер устройства... Управление процессами... Файловая система... Аппаратура Микроядерная архитектура

Логические функции ОС Управление процессами Управление ОП Планирование Управление устройствами и ФС Сетевое взаимодействие Безопасность

Пакетная ОС Системы разделения времени ОС реального времени Типы операционных систем

выполнение процесса завершено возникло прерывание зацикливания процесса Пакетная ОС Переключение выполнения процессов происходит:

Системы разделения времени Квант времени ЦП некоторый фиксированный ОС промежуток времени работы ЦП. Переключение выполнения процессов происходит: исчерпался выделенный квант времени выполнение процесса завершено возникло прерывание зацикливания процесса

ОС реального времени Системы реального времени являются специализированными системами, в которых все функции планирования ориентированы на обработку фиксированного набора событий за время, не превосходящее некоторого предельного значения.

Сетевые, распределенные ОС Сетевая ОС ОС, которая обеспечивает функции распределения приложений в сети Сетевая ОС... Сетевая ОС... Сетевая ОС... Распределенные приложения Сеть

Сетевые, распределенные ОС Распределённая ОС ОС, функционирующая на многопроцессорном/многомашинном комплексе, в котором на каждом из узлов функционирует своё ядро, а также система, обеспечивающая распределение возможностей (ресурсов) ОС. Ядро... Распределенные приложения Сеть Распределенные возможности (сервисы, услуги) ОС