Операционные системы

Программное обеспечение ЭВМ

Лекция 18.

Программные средства можно разделить на несколько классов в зависимости от назначения:

o операционные системы;

o системы программирования;

o инструментальные программные средства, интегрированные пакеты;

o прикладные программы.

Операционная система — это комплекс программ обеспечивающих:

1. управление ресурсами, т.е. согласованную работу всех аппаратных средств компьютера;

2. управление процессами, т.е. выполнение программ, их взаимодействие с устройствами компьютера, с данными;

3. пользовательский интерфейс, т.е. диалог пользователя с компьютером, выполнение определенных простых команд — операций по обработке информации.

Первые операционные системы были однопользовательскими и однозадачными. При работе одного периферийного устройства все остальные, в том числе и центральный процессор, простаивали.

Затем появились многозадачные операционные системы, которые оставались однопользовательскими. Такие операционные системы обеспечивают постановку заданий в очередь на выполнение, параллельное выполнение заданий, разделение ресурсов компьютера между выполняющимися заданиями.

При многозадачном режиме:

1. в оперативной памяти находится несколько заданий пользователей;

2. время работы процессора разделяется между программами, находящимися в оперативной памяти и готовыми к обслуживанию процессором;

3. параллельно с работой процессора происходит обмен информацией с различными внешними устройствами.

Наиболее совершенны и сложны многопользовательские многозадачные операционные системы, которые предусматривают одновременное выполнение многих заданий многих пользователей, обеспечивают разделение ресурсов ЭВМ в соответствии с приоритетами пользователей и защиту данных каждого пользователя от несанкционированного доступа. Такая операционная система работает в режиме разделения времени, т.е. обслуживает многих пользователей, работающих каждый со своего терминала.

Одной из разновидностей режима разделения времени является фоновый режим, когда программа с более низким приоритетом работает на фоне программы с более высоким приоритетом.

При построении операционной системы базовой является концепция прерываний. При обработке каждого прерывания должна выполняться следующая последовательность действий:

o восприятие запроса на прерывание;

o запоминание состояния прерванного процесса, определяемое значением счетчика команд и других регистров процессора;

o передача управления прерывающей программе, для чего в счетчик команд заносится адрес, соответствующий данному типу прерывание;

o обработка прерывания;

o восстановление прерванного процесса.

В большинстве ЭВМ первые три этапа реализуются аппаратными средствами, а остальные — блоком программ обработки прерываний операционной системы.

Существует понятие «виртуальной» памяти. Физическая оперативная память по объему, как правило, ограничена. Функционально ее объем может быть увеличен путем частичной записи содержащего ОЗУ на магнитный диск, и пользователь воспринимает всю расширенную память как оперативную.

Основные элементы, входящие в состав операционных систем:

1. Ядро, состоящее из наиболее часто используемых модулей, таких как модуль управления системой прерываний; программ, которые при загрузке ОС помещаются в оперативную память, их называют резидентными. К резидентным программам относят также и программы-драйверы, управляющие работой периферийных устройств;

2. Командный процессор — программа, отвечающая за интерпретацию и исполнение простейших команд, подаваемых пользователем, и его взаимодействие с ядром ОС;

3. Набор утилит — небольшие программы, обслуживающие различные устройства ЭВМ, например, утилита форматирования магнитных дисков, утилита восстановления необдуманно удаленных файлов и т.д.

Дата добавления: 2014-10-23