| 1. Операційна система. | 3. Операційна система. | 5) Архітектура операційної |
| Визначення. Функції | Визначення. Класифікація | системи. Режими ядра і |
| операційних систем. | операційних систем з | додатків. Багатошарова |
| Функції: | особливостям алгорифми | архітектура. |
| За сучасними | управління ресурсами, | Під архітектурою розуміється |
| уявленнями, ОС повинна | особливостям апаратних | організація ОС. З основних |
| вміти робити наступне: | платформ, особливостям | програмних модулів зазвичай |
| Забезпечувати завантаження | областей використання. | виділяють дві групи: |
| призначених для користувача програм у | По тому, які з | ядро - модулі, які виконують |
| оперативну пам'ять і їх | перерахованих вище функцій | основні функції ОС |
| виконання. | реалізовані (см питання 1) і | модулі, які виконують |
| Забезпечувати роботу з | яким було приділено більше | допоміжні функції. |
| пристроями довготривалої | уваги, а яким менше, | Допоміжні модулі |
| пам'яті, такими як магнітні | системи можна розділити на | діляться на групи: |
| диски, стрічки, оптичні | декілька класів. | утиліти - програми рішення |
| диски і т.д. Як правило, ОС | ДОС (Дискові Операційні | окремих завдань управління та |
| управляє вільним | Системи) | супроводу комп'ютерної |
| простором на цих | Це системи, які беруть на себе | системи. |
| носіях та структурує | виконання тільки першим | Системні обробні |
| дані користувача. | чотирьох функцій. Як правило, | програми - текстові або |
| Надавати більш-менш | це просто якийсь резидентний | графічні редактори, |
| стандартний доступ к | набір підпрограм, не більше | компілятори, компонувальник, |
| різним пристроям | того. Він завантажує | транслятори |
| введення/виводу, таких як | призначену для користувача програму в | Програми представляють |
| термінали, модеми, які друкують | пам'ять і передає їй | користувачеві додаткові |
| пристрою. | керування, після чого | послуги |
| Надавати деякий | програма змінить в системі | Бібліотеки процедур |
| призначений для користувача інтерфейс. | все, що їй | різного призначення |
| Слово деякий тут сказано | заманеться. Вважається | Модулі ОС, оформлені у вигляді |
| не випадково - частина систем | бажаним, щоб після | утиліт, системних |
| обмежується командного | завершення програми машина | обробних програм і |
| рядком, у той час як | залишалася в такому стані, | бібліотек -? - |
| інші на 90% складаються з | щоб ДОС могла продовжити | Ядро в привілейованому |
| коштів інтерфейсу | роботу. Якщо ж програма | режимі. |
| користувача. | приводить машину в якесь | Важливою властивістю архітектури |
| Розвиненіші ОС | інший стан ... що ж, | ОС є можливість |
| надають також наступні | ДОС нічим їй у цьому не може | виконання захисту даних за |
| можливості: | перешкодити. Характерний приклад | рахунок виконання функцій ядра |
| Паралельне (точніше, | - різні завантажувальні | в привілейованому режимі. |
| псевдопараллельное, якщо | монітори для машин класу | Жодна програма не має |
| машина має тільки один | Spectrum. Як правило, такі | мати можливості без відома |
| процесор) виконання | системи працюють одночасно | ОС отримувати додаткову |
| декількох завдань. | тільки з однією програмою. | пам'ять, займати процесор |
| Розподіл ресурсів | Дискова операційна система | довше дозволеного ОС |
| комп'ютера між завданнями. | MS DOS для IBM PC-сумісних | часу, безпосередньо |
| Організація взаємодії | машин є прямим | керувати спільно |
| задач одна з одною. | спадкоємцем одного з таких | використовуваними зовнішніми |
| Взаємодія | резидентних моніторів. Вона, | пристроями. |
| призначених для користувача програм з | правда, вміє завантажувати | Апаратура комп'ютера повинна |
| нестандартними зовнішніми | кілька програм, але не | підтримувати мінімум два |
| пристроями. | надає коштів для | режими роботи - |
| Організація міжмашинного | виконання цих програм. | призначений для користувача і |
| взаємодії та розподілу | Більше того, з точки зору | привілейований (режим |
| ресурсів. | документованих функцій, | ядра) |
| Захист системних ресурсів, | цими програмами не можна | Мається на увазі, що ОС або |
| даних і програм | працювати. Звичайно, є ще | її частина працюють в |
| користувача, виконуються | недокументовані задні | привілейованому режимі, а |
| процесів і самої себе від | двері (backdoors) ... | програми в |
| помилкових і шкідливих | Існування систем такого | призначеному для користувача. |
| дій користувачів і їх | класу обумовлено їх | Системний виклик ініціює |
| програм. | простотою і тим, що вони | перемикання процесора з |
| | Споживають мало ресурсів. Для | для користувача в |
| | Машин класу Spectrum це | привілейований режим, а |
| | Більш ніж критичні | при поверненні до додатка - |
| | Параметри. Ще одна причина, | зворотний процес. |
| | За якою такі системи | |
| | Можуть використовуватися навіть на | |
| | Досить потужних машинах - | |
| | Вимога програмної | |
| | Сумісності з ранніми | |
| | Моделями того ж сімейства | |
| | Комп'ютерів. | |
| | ОС | |
| | До цього класу належать | |
| | Системи, які беруть на себе | |
| | Виконання всіх | |
| | Перерахованих вище функцій. | |
| | Поділ на ОС і ДОС йде, | |
| | Мабуть, від систем IBM | |
| | DOS/360 і OS/360 для великих | |
| | Комп'ютерів цієї фірми, клони | |
| | Яких відомі у нас в | |
| | Країні під назвою ЄС ЕОМ | |
| | Серії 10XX. (До речі, у IBM | |
| | Була ще TOS/360, Tape | |
| | Operating System - Ленточная | |
| | Операційна Система). | |
| | Тут під ОС ми будемо | |
| | Увазі системи | |
| | `` Загального призначення'', то | |
| | Є розраховані на | |
| | Інтерактивну роботу одного | |
| | Або декількох користувачів | |
| | В режимі поділу часу, | |
| | При не дуже жорстких | |
| | Вимоги на час реакції | |
| | Системи на зовнішні події. | |
| | Як правило, в таких системах | |
| | Приділяється велика увага | |
| | Захист самої системи, | |
| | Програмного забезпечення та | |
| | Призначених для користувача даних від | |
| | Помилкових і зловмисних | |
| | Програм і користувачів. | |
| | Зазвичай такі системи | |
| | Використовують вбудовані в | |
| | Архітектуру процесора | |
| | Засоби захисту та | |
| | Віртуалізації пам'яті. До цього | |
| | Класу належать такі широко | |
| | Поширені системи, як | |
| | VAX/VMS, системи сімейства | |
| | Unix і OS/2, хоча остання | |
| | Не забезпечує одночасної | |
| | Роботи декількох | |
| | Користувачів та захисту | |
| | Користувачів один від одного. | |
| | | |
| | Системи реального часу | |
| | Це системи, призначені | |
| | Для полегшення розробки так | |
| | Званих додатків | |
| | Реального часу. Це | |
| | Програми, що керують | |
| | Некомп'ютерним за природою | |
| | Обладнанням, часто з дуже | |
| | Жорсткими обмеженнями по | |
| | Часу. Прикладом такого | |
| | Програми може бути | |
| | Програма бортового | |
| | Комп'ютера крилатої ракети, | |
| | Системи управління | |
| | Прискорювачем елементарних | |
| | Частинок або промисловим | |
| | Обладнанням. Такі системи | |
| | Зобов'язані підтримувати | |
| | Многопроцессность, | |
| | Гарантований час реакції | |
| | На зовнішня подія, простий | |
| | Доступ до таймеру і зовнішнім | |
| | Пристроїв. Такі системи | |
| | Можуть за іншими ознаками | |
| | Ставитися як до класу ДОС | |
| | (RT-11), так і до ОС (OS-9, | |
| | QNX). Часто такі системи | |
| | (Наприклад, VxWorks) | |
| | Розраховані на роботу | |
| | Спільно з керуючою | |
| | Host-машиною, яка виконує | |
| | `` Нормальну''операційну | |
| | Систему. | |
| 2. Операційна система. | 6. Мікроядерної архітектура | 7. Засоби апаратної |
| Визначення. Еволюція | Мікроядро - це мінімальна | підтримки ОС |
| операційних систем. | стрижнева частина ОС, що служить | - засоби підтримки |
| 1945-55: | основою модульних і | прівелігерованного режиму: |
| Були створені перші лампові | переносите розширень. | звичайно реалізується на основі |
| обчислювальні пристрої. | Основна ідея полягає в | системи регістрів процесора; |
| Програмування | тому, щоб конструювати | |
| виключно на машинному | необхідну середу верхнього | - засоби трансляції |
| мовою. ОС не було. Для | рівня, з якої можна | адрес: виконуються операції |
| програмування | легко отримати доступ до всіх | перетворення віртуальних |
| використовувався пульт | функціональними можливостями | адрес (в кодах процесора) |
| управління. З системного | рівня апаратного | а адреси фізичної пам'яті; |
| забезпечення були бібліотеки | забезпечення. Мистецтво | - засоби перемикання |
| математичних і службових | розробки мікроядра | процесів: призначені для |
| підпрограм. | полягає у виборі базових | швидко зберегти |
| 1955-65: | примітивів, які повинні в | припиняємо контексту |
| Даний етап пов'язаний з | ньому знаходитися для | та відновлення контексту, |
| появою нової технічної | забезпечення необхідного та | який стає активним |
| бази програмних продуктів. | достатнього сервісу. | (контекст - вміст всіх |
| З'явилися перші мови. Для | У мікроядрі міститься й | регістрів загального призначення, |
| ефективності використання | виповнюється мінімальне | регістрів прапора, а також всіх |
| процесорного часу стали | кількість коду, необхідне | системних регістрів, які |
| використовувати системи пакетної | для реалізації основних | пов'язані з окремим |
| обробки (прообрази ОС). | системних викликів. До числа | процесом); |
| Завдання вводили за допомогою | цих викликів входять передача | - системний таймер: |
| перфокарт. | повідомлень та організація | швидкодіючий регістр, |
| 1965-80: | іншого спілкування між | лічильник використовується ОС для |
| Відбувся перехід до ІМС. | які не належать до | витримки інтервалів часу; |
| З'явилися | мікроядра процесами, | - переривання, система |
| програмно-сумісні | підтримка управління | переривань; |
| машини, що зажадало | переривань, а також ряд | - засоби захисту областей |
| появи сумісних ОС. | деяких інших функцій. | пам'яті: забезпечує на |
| Великого поширення | Інші функції, | апаратному рівні перевірку |
| отримали системи подібні | характерні для «звичайних» ОС, | можливості здійснення |
| ОС/360. Головним достоїнством | забезпечуються як модульні | програмним кодом операцій з |
| ОС була поява | додатки-процеси, | певною областю пам'яті. |
| мультипрограмування - це | взаємодіючі головним | |
| спосіб організації | чином між собою і | |
| обчислювального процесу, при | здійснюють взаємодію | |
| якому на одному процесорі | допомогою передачі | |
| поперемінно виконуються | повідомлень. | |
| кілька програм. З'явилися | Мікроядро є маленьким, | |
| системи поділу часу, | що передає повідомлення модулем | |
| при яких створювалася | системного програмного | |
| ілюзія одноосібного | забезпечення, що працює в | |
| використання машини кожним | найбільш пріоритетному | |
| користувачем. | стані комп'ютера і | |
| 1980 - ... | підтримує іншу | |
| Потрібна була розробка | частина операційної системи, | |
| дружнього інтерфейсу, | розглядається як набір | |
| из-за широкого | серверних додатків. | |
| розповсюдження комп'ютерів. | Переваги: | |
| Першими такими ОС були MS-DOS | - більш проста організація | |
| і Unix. | ніж у монолітних ОС; | |
| | - З мікроядром функція | |
| | Операційної системи | |
| | Розбивається на модульні | |
| | Частини, які можуть бути | |
| | Сконфігуровані цілою низкою | |
| | Способів, дозволяючи будувати | |
| | Великі системи додаванням | |
| | Нових частин; | |
| | - Мікроядра також полегшують | |
| | Підтримку мультипроцесорів | |
| | Створенням стандартної | |
| | Програмного середовища, яка | |
| | Може використовувати | |
| | Множинні процесори в | |
| | Разі їх наявності, проте не | |
| | Вимагає їх, якщо їх немає. | |
| | - Мережі з людей, що спілкуються між | |
| | Собою мікроядер можуть бути | |
| | Використані для забезпечення | |
| | Операційної системної | |
| | Підтримки виникає класу | |
| | Масивно паралельних машин. | |
| | - Оскільки мікроядра малі і | |
| | Мають порівняно мало | |
| | Запланованого до виконання коду | |
| | Рівня ядра, вони забезпечують | |
| | Зручний спосіб підтримки | |
| | Характеристик реального | |
| | Часу, потрібних для | |
| | Мультимедіа, управління | |
| | Пристроями і | |
| | Високошвидкісних | |
| | Комунікацій. | |
| | - Добре структуровані | |
| | Мікроядра забезпечують | |
| | Ізолюючий шар для | |
| | Апаратних відмінностей. Таким | |
| | Чином, вони спрощують | |
| | Перенесення коду та | |
| | Збільшують рівень його | |
| | Повторного використання. | |
| | Недоліки: | |
| | Погіршення показника | |
| | Продуктивності за рахунок | |
| | Великої кількості перемикань | |
| | Між призначеним для користувача і | |
| | Прівелігерованним режимами. | |
| 8. Ієрархія пам'яті. | 9. Способи управління | 12.Кешірованіе даних. |
| Управління пам'яттю без | оперативною пам'яттю. Типи | Принцип роботи кеш-пам'яті. |
| використання зовнішньої пам'яті. | адрес. Сторінкове | Способи відображення даних на |
| | Розподіл пам'яті, | кеш. |
| Ієрархія пам'яті. Пам'ять | сегментні, | Кешування даних. |
| обчислювальної машини | сегментно-сторінкове | Кеш-пам'ять - це спосіб |
| є ієрархією | розподіл. | організації спільного |
| запам'ятовуючих пристроїв | Управління пам'яттю. Пам'ять | функціонування двох типів |
| (внутрішні регістри | є найважливішим ресурсом, | запам'ятовуючих пристроїв, |
| процесора, різні типи | що вимагає ретельного | відрізняються часом доступу |
| сверхоператівной і | управління з боку | і вартістю зберігання даних, |
| оперативної пам'яті, диски, | мультипрограмній | який дозволяє зменшити |
| стрічки), що відрізняються середнім | операційної системи. | середній час доступу до |
| часом доступу і вартістю | Розподілу підлягає вся | даними за рахунок динамічного |
| зберігання даних в розрахунку на | оперативна пам'ять, не | копіювання в "швидке" ЗУ |
| один біт. Методи | зайнята операційної | що найчастіше використовується |
| розподілу пам'яті без | системою. Зазвичай ОС | інформації з "повільного" |
| використання дискового | розташовується в самих молодших | ЗУ. |
| простору. Всі методи | адресах, однак може | Механізм кеш-пам'яті є |
| управління пам'яттю можуть бути | займати і самі старші | прозорим для користувача, |
| розділені на два класи: | адреси. Функціями ОС по | який не повинен повідомляти |
| методи, які використовують | управління пам'яттю є: | ніякої інформації про |
| переміщення процесів між | відстеження вільної і | інтенсивності використання |
| оперативною пам'яттю і диском, | використаної пам'яті, виділення | даних і не повинен ніяк |
| і методи, які не роблять | пам'яті процесам і | брати участь у переміщенні |
| цього. Почнемо з останнього, | звільнення пам'яті при | ЗУ даних з одного типу в ЗУ |
| більш простого класу | завершення процесів, | іншого типу, все це |
| методів. Цей метод має 3 | витіснення процесів з | робиться автоматично |
| рішення. Розглянемо їх. | оперативної пам'яті на диск, | системними засобами. |
| Розподіл пам'яті | коли розміри основної пам'яті | Кеш пам'ять використовується для |
| фіксованими розділами. | не достатні для розміщення | зменшення середнього часу |
| Найпростішим способом | в ній всіх процесів, і | доступу до даних, що зберігаються |
| управління оперативної | повернення їх в оперативну | в оперативній пам'яті. Для |
| пам'яттю є поділ | пам'ять, коли в ній | цього між процесором і |
| її на кілька розділів | звільняється місце, а також | оперативною пам'яттю |
| фіксованої величини. Це | настройка адрес програми | поміщається швидке ЗУ, |
| може бути виконане вручну | на конкретну область | зване просто |
| оператором під час старту | фізичної пам'яті. | кеш-пам'яті. Вміст |
| системи або під час її | Типи адрес. Для | кеш-пам'яті є |
| генерації. Чергова задача, | ідентифікації змінних і | сукупність записів про всі |
| що надійшла на виконання, | команд використовуються | завантажених в неї елементах |
| міститься або в загальну | символьні імена (мітки), | даних. Кожен запис про |
| чергу, або в чергу до | віртуальні адреси і | елементі даних включає в |
| певного розділу. | фізичні адреси. | себе адресу, яку цей |
| Підсистема управління пам'яттю | Віртуальні адреси | елемент даних має в |
| в цьому випадку виконує | виробляє транслятор, | оперативної пам'яті, і |
| наступні завдання: | переводить програму на | керуючу інформацію: |
| (1) порівнюючи розмір | ма?? інний мову. Так як під | ознака модифікації і ознака |
| програми, що надійшла на | час трансляції в загальному | звернення до даних за |
| виконання, і вільних | разі не відомо, в яке | деякий останній період |
| розділів, вибирає підходящий | місце оперативної пам'яті | часу. |
| розділ. (2) здійснює | буде завантажена програма, то | Принцип роботи кеш. В |
| завантаження програми і | транслятор присвоює | системах, оснащених |
| налаштування адрес. При | змінним і командам | кеш-пам'яті, кожен запит до |
| очевидній перевазі - | віртуальні (умовні) | оперативної пам'яті |
| простоті реалізації - даний | адреси, звичайно вважаючи за | виконується відповідно до |
| метод має істотний | замовчуванням, що програма | наступним алгоритмом: |
| недолік - жорсткість. Так | буде розміщена, починаючи з | 1.Просматрівается вміст |
| як у кожному розділі може | нульового адреси. Сукупність | кеш-пам'яті з метою |
| виконуватися тільки одна | віртуальних адрес процесу | визначення, чи не знаходяться |
| програма, то рівень | називається віртуальним | потрібні дані в кеш-пам'яті; |
| мультипрограмування | адресним простором. | кеш-пам'ять не є |
| заздалегідь обмежений числом | Кожен процес має | адресується, тому пошук |
| розділів не залежно від того, | власне віртуальне | потрібних даних здійснюється |
| який розмір мають програми. | адресний простір. | по змісту - значенням |
| Навіть якщо програма має | Максимальний розмір | поля "адреса в оперативній |
| невеликий обсяг, вона буде | віртуального адресного | пам'яті ", взятому із запиту. |
| займати весь розділ, що | простору обмежується | |
| призводить до неефективного | розрядністю адреси, притаманною | |
| використання пам'яті. С | даної архітектурі | |
| іншого боку, навіть якщо | комп'ютера, і, як правило, | |
| обсяг оперативної пам'яті | не збігається з обсягом | |
| машини дозволяє виконати | фізичної пам'яті, наявними | |
| деяку програму, | в комп'ютері. Фізичні | |
| розбиття пам'яті на розділи | адреси відповідають номерам | |
| не дозволяє зробити цього | комірок оперативної пам'яті, де | |
| | Насправді | |
| | Розташовані або будуть | |
| | Розташовані змінні і | |
| | Команди. Перехід від | |
| | Віртуальних адрес до | |
| | Фізичним може | |
| | Здійснюватися двома | |
| | Способами. У першому випадку | |
| | Заміну віртуальних адрес на | |
| | Фізичні робить спеціальна | |
| | Системна програма - | |
| | Які переміщують завантажувач. | |
| | Другий спосіб полягає в | |
| | Тому, що програма | |
| | Завантажується в пам'ять в | |
| | Незміненому вигляді в | |
| | Віртуальних адресах, при цьому | |
| | Операційна система | |
| | Фіксує зсув | |
| | Дійсного розташування | |
| | Програмного коду | |
| | Щодо віртуального | |
| | Адресного простору. Під | |
| | Час виконання програми | |
| | При кожному зверненні до | |
| | Оперативної пам'яті | |
| | Виконується перетворення | |
| | Віртуального адреса в | |
| | Фізичний. | |
| | Сторінкове розподіл | |
| | Пам'яті. Віртуальне адресний | |
| | Простір кожного процесу | |
| | Ділиться на частини однакового, | |
| | Фіксованого для даної | |
| | Системи розміру, звані | |
| | Віртуальними сторінками. Вся | |
| | Оперативна пам'ять машини | |
| | Також ділиться на частини такого | |
| | Ж розміру, що називаються | |
| | Фізичними сторінками (або | |
| | Блоками). Розмір сторінки | |
| | Звичайно вибирається рівним | |
| | Ступеня двійки: 512, 1024 і | |
| | Т.д., це дозволяє спростити | |
| | Механізм перетворення | |
| | Адрес. При завантаженні | |
| | Процесу частина його | |
| | Віртуальних сторінок | |
| | Міститься в оперативну | |
| | Пам'ять, а інші - на | |
| | Диск. Суміжні віртуальні | |
| | Сторінки не обов'язково | |
| | Розташовуються в суміжних | |
| | Фізичних сторінках. При | |
| | Завантаженні операційна система | |
| | Створює для кожного процесу | |
| | Інформаційну структуру - | |
| | Таблицю сторінок, в якій | |
| | Встановлюється відповідність | |
| | Між номерами віртуальних та | |
| | Фізичних сторінок для | |
| | Сторінок, завантажених в | |
| | Оперативну пам'ять, або | |
| | Робиться відмітка про те, що | |
| | Віртуальна сторінка | |
| | Вивантажено на диск. При | |
| | Активізації чергового | |
| | Процесу в спеціальний | |
| | Регістр процесора | |
| | Завантажується адреса таблиці | |
| | Сторінок даного процесу. При | |
| | Кожному зверненні до пам'яті | |
| | Відбувається читання з таблиці | |
| | Сторінок інформації про | |
| | Віртуальній сторінці, до | |
| | Якої відбулося звернення .. | |
| Багатошарова архітектура. | | |
| Обчислювальну систему можна | * Гарантійний час | |
| розглядати як систему, | реакції на зовнішнє подія | |
| складену з трьох | є відмітною | |
| ієрархічних шарів. Нижній | ознакою систем РВ. | |
| шар утворює апаратура. | Вимога гарантованого | |
| Проміжний - ядро ОС. | часу реакції накладає | |
| Верхній шар - утиліти, | специфічні вимоги на | |
| обробні програми і | архітектуру ОС; більшість | |
| програми. | сучасних ОС загального | |
| Ядро ОС має також складну | призначення непридатне для | |
| структуру і може містити | завдань РВ. | |
| наступні шари | * | |
| засоби апаратної підтримки | Цікаво, що новомодне | |
| ОС | протягом в комп'ютерній | |
| машинно-залежні модулі | техніці - multimedia - при | |
| базові механізми ядра | якісної реалізації | |
| менеджери ресурсів | пред'являє до системи ті ж | |
| інтерфейс системних викликів. | вимоги, що й | |
| Засоби апаратної підтримки | промислові завдання реального | |
| містять у собі кілька | часу. У multimedia | |
| пунктів | основною проблемою є | |
| засоби підтримки | синхронізація зображення на | |
| привілейованого режиму | екрані зі звуком. Саме в | |
| засоби трансляції адрес | такому порядку. Звук звичайно | |
| засоби перемикання | генерується зовнішнім | |
| процесів | апаратним пристроєм з | |
| системний таймер | власним таймером, і | |
| система переривань | зображення сінхронізуется з | |
| засоби захисту областей | ним же. Людина здатна | |
| пам'яті | помітити досить малі | |
| | Тимчасові неоднорідності в | |
| | Звуковому потоці. Навпаки, | |
| | Пропуск кадрів у візуальному | |
| | Потоці не так помітний, а | |
| | Розбіжність звуку і | |
| | Зображення помітно вже при | |
| | Затримки близько 30 мс. | |
| | Тому системи якісного | |
| | Multimedia повинні | |
| | Забезпечувати синхронізацію з | |
| | Такою ж або більш високої | |
| | Точністю, що мало | |
| | Відрізняється від систем м'якого | |
| | Реального часу | |
| | Кросс-завантажувачі | |
| | Це системи - повністю | |
| | Орієнтовані на роботу з | |
| | Host-машиною. Найчастіше вони | |
| | Використовуються для написання та | |
| | Налагодження коду, пізніше | |
| | Прошивається в ПЗУ. Це | |
| | Системи програмування | |
| | Мікроконтролерів сімейства | |
| | Intel 8048 і подібних до них, TDS | |
| | (Transputer Development | |
| | System) фірми Inmos, і багато хто | |
| | Інші. Такі системи, як | |
| | Правило, включають в себе | |
| | Набір компіляторів і | |
| | Асемблером, що працюють на | |
| | Host-системі (рідше - | |
| | Завантаження з host-машини в | |
| | Цільову систему), бібліотеки, | |
| | Виконують велику частину | |
| | Функцій ОС при роботі | |
| | Програми (але не завантаження | |
| | Цієї програми!), І кошти | |
| | Налагодження. | |
| | Системи проміжних типів | |
| | Існують системи, які з | |
| | Першого погляду не можна | |
| | Віднести до одного з | |
| | Перерахованих вище класів. | |
| | Така, наприклад, система | |
| | RT-11, яка, по суті | |
| | Своїй, є ДОС, але | |
| | Дозволяє одночасне | |
| | Виконання декількох | |
| | Програм з досить багатими | |
| | Засобами взаємодії і | |
| | Синхронізації. Іншим | |
| | Прикладом проміжної | |
| | Системи є | |
| | MS Windows 3.x і Windows 95 | |
| | Які, як ОС, використовують | |
| | Апаратні засоби | |
| | Процесора для захисту і | |
| | Віртуалізації пам'яті і навіть | |
| | Можуть забезпечувати деякий | |
| | Подобу багатозадачного роботи, | |
| | Але не захищають себе і | |
| | Програми від помилок інших | |
| | Програм. | |
| | Останнім часом увійшов до | |
| | Вживання ще один термін: | |
| | Мережні ОС, або скорочено | |
| | NOS (Networking Operating | |
| | System). На погляд авторів, | |
| | Що склалося використання | |
| | Цей термін кілька | |
| | Невдало. Його можна | |
| | Вживати в двох різних | |
| | Сенсах: | |
| | Системи, призначені для | |
| | Надання мережевих послуг, | |
| | Аналогічно тому, як ДОС | |
| | Призначена для | |
| | Надання коштів роботи | |
| | З диском. Під таке розуміння | |
| | NOS підходять | |
| | Вузькоспеціалізовані | |
| | Системи, такі як Novell | |
| | Netware, K9Q або програмне | |
| | Забезпечення маршрутизаторів | |
| | Cisco. | |
| | Системи, здатні | |
| | Надавати мережні послуги. | |
| | Під таке визначення | |
| | Підходять практично всі | |
| | Сучасні ОС загального | |
| | Призначення. | |
| | Судячи з того, що більшість | |
| | `` Оглядів мережевих | |
| | Операційних систем''в | |
| | Комп'ютерних журналах | |
| | Порівнюють не маршрутизатор | |
| | Cisco з K9Q, а Windows NT з | |
| | SunSoft Solaris або OS/2, | |
| | Термін NOS в цих публікаціях | |
| | Розуміється в другому сенсі. | |
| | Як вже говорилося, | |
| | Практично всі сучасні | |
| | ОС і деякі ДОС здатні | |
| | Надавати мережні | |
| | Сервіси, тому цей термін | |
| | Майже еквівалентний словами | |
| | `` Сучасна ОС загального | |
| | Призначення''і, таким | |
| | Чином, майже не несе | |
| | Корисної інформації. | |
| | | |
| | | |
| | | |
| 2.Якщо дані виявляються | На продуктивність системи |. Розподіл пам'яті |
| в кеш-пам'яті, то вони | зі сторінкової організацією | розділами змінної |
| зчитуються з неї, і | пам'яті впливають тимчасові | величини (динамічними). В |
| результат передається в | витрати, пов'язані з | цьому випадку пам'ять машини не |
| процесор. | обробкою сторінкових | ділиться заздалегідь на розділи. |
| 3. Якщо потрібних даних немає, то | переривань і перетворенням | Спочатку вся пам'ять вільна. |
| вони разом зі своєю адресою | віртуального адреса в | Кожній знову надходить |
| копіюються з оперативної | фізичний. Сегментні | задачі виділяється необхідна |
| пам'яті в кеш-пам'ять, і | розподіл. Цей метод | їй пам'ять. Якщо достатній |
| результат виконання запиту | дозволяє диференціювати | обсяг пам'яті відсутній, то |
| передається в процесор. При | способи доступу до різних | задача не приймається на |
| копіюванні даних може | частинах програми (сегментами). | виконання і стоїть у черзі. |
| виявитися, що в кеш-пам'яті | Наприклад, якщо два процеси | Після завершення завдання |
| немає вільного місця, тоді | використовують одну і ту ж | пам'ять звільняється, і на |
| вибираються дані, до яких | математичну підпрограму, | це місце може бути |
| в останній період було | то в оперативну пам'ять може | завантажена інша задача. |
| найменше звернень, для | бути завантажена тільки одна | Таким чином, у довільний |
| витіснення з кеш-пам'яті. | копія цієї підпрограми | момент часу оперативна |
| Якщо Витісняються дані були | Віртуальне адресний | пам'ять представляє собою |
| модифіковані за час | простір процесу ділиться | випадкову послідовність |
| знаходження в кеш-пам'яті, то | на сегменти, розмір яких | зайнятих та вільних ділянок |
| вони переписуються в | визначається програмістом с | (розділів) довільного |
| оперативну пам'ять. Якщо ж | урахуванням змістового значення | розміру. Наприклад в момент t0 |
| ці дані не були | що міститься в них | у пам'яті знаходиться тільки ОС, |
| модифіковані, то їх місце в | інформації. Окремий сегмент | а до моменту t1 пам'ять |
| кеш-пам'яті оголошується | може являти собою | розділена між 5 задачами, |
| вільним. | підпрограму, масив даних і | причому одне із завдань, |
| У кеш зчитується не один | т.п. При завантаженні процесу | завершуючись, залишає пам'ять. |
| елемент даних, до якого | частина сегментів поміщається в | На місце, що звільнилося після |
| відбулося звернення, а цілий | оперативну пам'ять, а частина | цього завдання завантажується |
| блок даних. Це зменшить | сегментів розміщується в | інше завдання, що надійшла в |
| час доступу до даних. Оскільки | дискової пам'яті (якщо немає | момент t3. Завданнями |
| середній час доступу до | місця в оп. пам'яті). Сегменти | операційної системи при |
| даними в системі з | однієї програми можуть | реалізації даного методу |
| кеш-пам'яті, лінійно залежить | займати в оперативній пам'яті | управління пам'яттю є: |
| від імовірності знаходження | несуміжні ділянки. Під час | (1) ведення таблиць вільних |
| потрібних даних у кеш. | завантаження, система створює | і зайнятих областей, в яких |
| У реальних системах | таблицю сегментів процесу | вказуються початкові адреси |
| вірогідність попадання в кеш | (аналогічну таблиці | і розміри ділянок пам'яті; |
| становить приблизно 0,9. | сторінок), в якій для | (2) при надходженні нової |
| Високе значення ймовірності | кожного сегмента вказується | задачі - аналіз запиту, |
| знаходження даних у | початковий фізичну адресу | перегляд таблиці вільних |
| кеш-пам'яті пов'язано з наявністю | сегмента в оперативній | областей і вибір розділу, |
| у даних об'єктивних властивостей: | пам'яті, розмір сегмента, | розмір якого достатній |
| просторової і тимчасової | правила доступу, ознака | для розміщення надійшла |
| локальності. Просторова | модифікації, ознака | завдання; (3) завантаження завдання в |
| локальність: якщо відбулося | звернення до даного сегменту | виділений їй розділ і |
| звернення по деякому | за останній інтервал часу | коректування таблиць |
| адресу, то з високим ступенем | та деяка інша | вільних і зайнятих областей; |
| ймовірності найближчим часом | інформація. Якщо віртуальні | (4) після завершення завдання |
| станеться звернення до | адресні простору | коректування таблиць |
| сусіднім адресами. Тимчасова | декількох процесів включають | вільних і зайнятих областей. |
| локальність: якщо відбулося | один і той же сегмент, то в | В порівнянні з методом |
| звернення по деякому | таблицях сегментів цих | розподілу пам'яті |
| адресу, то наступні | процесів робляться посилання на | фіксованими розділами |
| звернення з цією ж адресою | один і той же ділянку | даний метод має набагато |
| з великою ймовірністю | оперативної пам'яті, до якого | більшою гнучкістю, але йому |
| відбудеться найближчим часом. | даний сегмент завантажується в | властивий дуже серйозний |
| | Єдиному екземплярі. | недолік - фрагментація |
| | Віртуальний адресу при | пам'яті. Фрагментація - це |
| | Сегментної організації пам'яті | наявність великої кількості |
| | Може бути представлений парою | несуміжних ділянок вільної |
| | (G, s), де g - номер | пам'яті дуже маленького |
| | Сегмента, а s - зміщення в | розміру (фрагментів). |
| | Сегменті. Фізична адреса | Настільки маленького, що ні |
| | Виходить шляхом додавання | одна з знову надходять |
| | Початкового фізичної адреси | програм не може поміститися |
| | Сегмента, знайденого в | ні в одній з ділянок, хоча |
| | Таблиці сегментів за номером | сумарний обсяг фрагментів |
| | G, і зміщення s. | може скласти значну |
| | Недоліком цього методу | величину, що набагато перевищує |
| | Розподілу пам'яті є | необхідний обсяг пам'яті. |
| | Фрагментація на рівні | Розподіл пам'яті |
| | Сегментів і більш повільне | переміщуваними розділами. |
| | В порівнянні з сторінкової | Одним з методів боротьби з |
| | Організацією перетворення | фрагментацією є |
| | Адреси. | переміщення всіх зайнятих |
| | Сегментно-сторінкове | ділянок у бік старших |
| | Розподіл. Як видно з | або в бік молодших |
| | Назви, даний метод | адрес, так, щоб вся |
| | Є комбінацією | вільна пам'ять утворювала |
| | Сторінкового і сегментного | єдину вільну область. В |
| | Розподілу пам'яті і, | додаток до функцій, |
| | Внаслідок цього, поєднує в | які виконує ОС при |
| | Собі переваги обох | розподіл пам'яті |
| | Підходів. Віртуальне | змінними розділами, в |
| | Простір процесу ділиться | даному разі вона має ще |
| | На сегменти, а кожен сегмент | час від часу копіювати |
| | В свою чергу ділиться на | вміст розділів з одного |
| | Віртуальні сторінки, які | місця пам'яті в інше, |
| | Нумеруються в межах | коректуючи таблиці вільних |
| | Сегмента. Оперативна пам'ять | і зайнятих областей. Ця |
| | Поділяється на фізичні | процедура називається |
| | Сторінки. Завантаження процесу | "стисненням". Стиснення може |
| | Виконується операційної | виконуватися або при кожному |
| | Системою посторінково, при | завершення завдання, або |
| | Цьому частина сторінок | тільки тоді, коли для знову |
| | Размещается в оперативній | надійшла завдання немає |
| | Пам'яті, а частина на диску. Для | вільного розділу |
| | Кожного сегмента створюється | достатнього розміру. |
| | Своя таблиця сторінок, | |
| | Структура якої повністю | |
| | Збігається зі структурою | |
| | Таблиці сторінок, що використовується | |
| | При сторінковому розподілі. | |
| | Для кожного процесу | |
| | Створюється таблиця сегментів, | |
| | В якій вказуються адреси | |
| | Таблиць сторінок для всіх | |
| | Сегментів даного процесу. | |
| | Адреса таблиці сегментів | |
| | Завантажується в спеціальний | |
| | Регістр процесора, коли | |
| | Активізується | |
| | Відповідний процес. | |
| 13.Кеш-пам'ять. Випадкове | 14.Кеш-пам'ять. Пряме | 15.Двухуровневое кешування. |
| відображення даних на кеш. | відображення даних на кеш. | Принцип роботи. Виконання |
| Виконання запиту в системах | Виконання запиту в системах | запиту з системах з |
| з кеш пам'яттю. | з кеш пам'яттю. | многоуревневой кеш пам'яттю. |
| Кеш-пам'ять-спосіб організації | Кеш-пам'ять-спосіб організації | Кожен процесор для своєї |
| спільного функц-ия двох | спільного функц-ия двох | роботи використовує |
| типів ЗУ, що відрізняються | типів ЗУ, що відрізняються | дворівневий кеш зі |
| часом доступу і вартістю | часом доступу і вартістю | властивостями досяжності. Це |
| зберігання даних, кот. | зберігання даних, кот. | означає, що крім |
| дозволяє зменшити час | дозволяє зменшити час | внутрішнього кеша першого |
| доступу до даних за рахунок | доступу до даних за рахунок | рівня (кеша L1), вбудованого |
| динамічного копіювання в | динамічного копіювання в | в кожен процесор PowerPC, |
| "швидке" ЗУ найбільш часто | "швидке" ЗУ найбільш часто | є пов'язаний з ним кеш |
| інформації, що використовується з | інформації, що використовується з | другого рівня (кеш L2). При |
| "повільного" ЗУ. | "повільного" ЗУ. | цьому кожен рядок в кеші L1 |
| На практиці в кеш-пам'ять | На практиці в кеш-пам'ять | є також і в кеші L2. В |
| зчитується не один елемент | зчитується не один елемент | даний час обсяг кеша L2 |
| даних, до якого відбулося | даних, до якого відбулося | складає 1 Мбайт на кожен |
| звернення, а цілий блок | звернення, а цілий блок | процесор, а в майбутніх |
| даних, це збільшує | даних, це збільшує | реалізаціях передбачається |
| ймовірність так званого | ймовірність так званого | його розширення до 4 Мбайт. |
| "попадання в кеш", тобто | "попадання в кеш", тобто | Сама по собі кеш-пам'ять |
| знаходження потрібних даних у | знаходження потрібних даних у | другого рівня дозволяє |
| кеш-пам'яті. | кеш-пам'яті. | істотно зменшити число |
| У реальних системах | У реальних системах | звернень до пам'яті та |
| вірогідність попадання в кеш | вірогідність попадання в кеш | збільшити ступінь локалізації |
| становить приблизно 0,9. | становить приблизно 0,9. | даних. Для підвищення |
| Високе значення ймовірності | Високе значення ймовірності | швидкодії кеш L2 |
| пов'язано з наявністю в даних | пов'язано з наявністю в даних | побудований на принципах прямого |
| властивостей: просторової і | властивостей: просторі