Архитектура многозадачной операционной системы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ МЭИ»
КАФЕДРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
ВРЕМЕННОЕ ПОСОБИЕ
По дисциплине
СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Для студентов 3 курса заочного обучения
Смоленск 2017 г.
Системное программное обеспечение
Системное программное обеспечение:
– это комплекс программ общего пользования, не связанных с конкретным применением ПК, который обеспечивает эффективное управление компонентами компьютерной системы (процессор, ОЗУ, УВВ, сетевым оборудованием и др. ресурсами);
- межслойныйинтерфейс между аппаратурой и приложением пользователя;
- инструменты и методы создания, отладки, настройки, диагностики, и защитыпрограммных систем.
В отличие от прикладного ПО, которое обычно используется автономно, СПО не решает конкретные прикладные задачи, а лишь обеспечивает работу других программ и управляет аппаратными ресурсами вычислительной системы и т.п.
К системному ПО относятся:
- Операционные системы.
- Программы- оболочки (типа Нортон Командер).
- графические интерфейсные системы.
- Драйверы (управляют портами периферийных устройств – обычно загружаются в ОЗУ при включении ПК).
|
|
|
Большая частьфункций системного ПО входит в состав ОС:
Планирование и управление задачами.
Управление процессами.
Управление памятью.
Управление переключением задач.
Управление прерываниями.
Управление вводом – выводом и др.
Системные программы могут выполнять и вспомогательные функции типа копирования информации, выдачу справки, проверку работоспособности ПК и др.
Вспомогательные функции ОС выполняются с помощью утилит, которые работают автономно от ОС.
К утилитам относятся:
Диспетчеры файлов или файловые менеджеры.
Программы сжатия информации.
Средства диагностики (проверка работоспособности и в первую очередь
дисков).
Средства коммуникаций (программы для организации обмена по сети –
протоколы обмена).
Средства информационной безопасности (резервное копирование,
антивирусные программы и др.).
В современных ОС часть утилит входит в состав операционной системы, а часть работает автономно.
Операционные системы и среды
Основные понятия
Операционная система – это комплекс системных программ, расширяющий возможности вычислительной системы, а так же обеспечивающий управление ее ресурсами, загрузку и взаимодействие с пользователем.
|
|
|
ОС – это набор управляющих и обрабатывающих программ, реализующих общие функции компьютера и интерфейс (взаимодействие) с пользователем.
Ее назначение – обеспечить наиболее эффективное управление (планирование) исполнением программ пользователя и использование аппаратных, программных и информационных ресурсов вычислительной системы.
С помощью ОС оптимальным образом организуется вычислительный процесс и предоставляются удобные возможности работы пользователя с компьютером.
Компьютер совместно с операционной системой – это виртуальная ЭВМ с функциями высокого уровня и система управления ресурсами ЭВМ (процессорное время, ОЗУ, диски, таймеры, наборы данных, принтеры, программы и др.).
Виртуальная машина позволяет программисту не знать систему команд ЭВМ и оперировать ресурсами на уровне имен.
Современные ОС - мультизадачные, мультипроцессорные, сетевые (одноранговые и серверные), переносимые на различные аппаратные платформы, распределенные, приоритетные, многорежимные (пакетные, реального времени, разделения времени ), микроядерные,с поддержкой мультимедиа, виртуальных сетей, больших файлов и дисков, с восстановлением после сбоев (транзакциями) и др.
|
|
|
Основными функциями ОС можно назвать следующие:
1. Организация удобного диалога с пользователем.
2. Упрощение процесса программирования с помощью систем программирования.
3. Управление вводом - выводом с помощью драйверов.
4. Выполнение команд пользователя.
5. Загрузка и исполнение программ (.exe, .com , .dll и др).
6. Управление режимами работы микропроцессора (реальный, защищенный, виртуального V86 ).
7. Управление процессами и потоками в мультипрограммном режиме (создание и уничтожение процессов и потоков, выделение и учет памяти и процессорного времени процессам, учет их текущего состояния – активное, прерванное, ожидание, готовность, сохранение контекста процесса, синхронизация процессов и др.).
8. Управление мультипрограммными (пакетные, реального времени, разделения времени ) режимами.
9. Организация и управление виртуальной памятью (с помощью страничной и сегментной памяти ).
10. Управление распределением ресурсов (CPU, ОЗУ, дисками, принтерами, таймерами, программами и данными ).
11. Управление размещением пользовательских и системных программ в памяти.
12. Управление файловой системой.
|
|
|
13. Организация и управление многоуровневой иерархической системой каталогов.
14. Предоставление пользователю интерфейсных средств (меню, окна, шрифты, списки, кнопки и др.).
15. Организация операционной среды (виртуальной ЭВМ) для выполнения задач.
16. Защита памяти и программ в многопользовательских и многозадачных режимах друг от друга и защита системных программ от пользовательских с помощью механизмов адресации и уровней привилегий.
17. Обеспечение сервисных функций :
- ввод - вывод файлов;
- печать;
- форматирование дискет;
- редактирование, копирование, переименование, удаление, архивация файлов;
- защита от вирусов;
- выдача информации об аппаратных средствах компьютера и др.
18. Обеспечение сетевых функций и режимов распределенной обработки:
- регистрация пользователей (учетные записи пользователей);
- регистрация событий;
- администрирование сетями;
- доступ к ресурсам сети;
- управление сетевыми ресурсами;
- разграничение доступа к ресурсам сети;
- защита от несанкционированного доступа;
- выполнение идентификации и аутентификации пользователей;
- организация доступа к информации и службам глобальной сети ( FTP, TELNET,
GOPHER, YACHOO, ARCHIE, WEB browser Internet и Explorer Microsoft Navigator и др.);
- предоставление средств шифрования конфиденциальной информации и др.
19. Обеспечение интерфейса прикладного программирования (API).
Архитектура многозадачной операционной системы
Современные многозадачные ОС можно представить в виде многослойной архитектуры.
В общем виде современную вычислительную систему совместно с ОС на основе ядра можно представить в виде трех основных частей (слоев):
Нижний - аппаратура.
Промежуточный – ядро.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 691; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!