Введение. Предмет и задачи курса

Стерлитамак, 2014 год

К О Н С П Е К Т Л Е К Ц И Й

Стерлитамакский филиал

Кафедра компьютерных технологий

Доцент Лашин Татьяна Борисовна

по дисциплине

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И СРЕДЫ

1 ЧАСТЬ

Предметом изучения в данном курсе являются операционные системы (ОС) современных компьютеров.

В первом приближении ОС можно определить как комплекс программ, обеспечивающих интерфейс между аппаратурой компьютера, прикладными программами и пользователем компьютера.

Основной целью курса является изучение устройства и функционирования современных ОС. При этом будут рассматриваться два круга вопросов:

1) основные принципы построения ОС, наиболее распространенные алгоритмы выполнения различных функций ОС, типовые структуры данных, используемые для обеспечения работы ОС;

2) практическое воплощение этих принципов, алгоритмов, структур в наиболее распространенных современных ОС.

В задачи курса не входит обучение практическим приемам работы с конкретными ОС. Это гораздо лучше делать самостоятельно. С другой стороны, не ставится и задача научить разрабатывать новые ОС. Операционные системы не являются массовыми изделиями, и участвовать в их разработке доводится лишь меньшей части программистов.

Уровень знаний, которого хотелось бы достичь при изучении данного предмета, можно сравнить с тем уровнем знаний об устройстве автомобиля, который полезен хорошему водителю. Он не обязательно должен быть автомехаником, однако должен в основных чертах понимать, что находится под капотом и как оно там крутится.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

№	Наименование лекции	Кол-во часов
	Введение. Эволюция ОС
	Программное обеспечение. Виды программ ОС
	Сравнительные характеристики ОС
	Основные сведения о ОС
	Назначение и основные функции операционных систем
	Структура ОС
	Концепция микроядерной архитектуры, ее преимущества
	Принципы обработки прерываний
	Интерфейс пользователя. Разновидности
	Разделение доступа к данным в ОС
	Вычислительный процесс и ресурсы ПК
	Управление процессами
	Планирование процессов
	Взаимодействие процессов
	Стратегия планирования процессов
	Итого 1 семестр:	50 часов

ЛЕКЦИЯ 1. Эволюция ОС

(4 часа)

Вскоре после того, как в конце 40-х годов XX века были созданы первые электронные компьютеры, очень остро встала проблема повышения эффективности использования оборудования, и прежде всего центрального процессора.

Типичный компьютер первого – второго поколений представлял собой большую комнату, уставленную шкафами и увитую кабелями. Каждое из основных устройств – центральный процессор, оперативная память, накопители на магнитных лентах, устройства ввода с перфокарт, принтер – занимало один или несколько «шкафов» или «тумб», наполненных радиолампами и механическими частями.

Все это стоило больших денег, потребляло бешеное количество электроэнергии и регулярно ломалось.

В таких условиях машинное время стоило очень дорого. Тем не менее, обычная практика использования ЭВМ не способствовала экономии. Как правило, программист, разрабатывающий программу, заказывал ежедневно несколько часов машинного времени и в течение этого времени монопольно использовал машину. Выполнив очередной запуск отлаживаемой программы (которую надо было каждый раз вводить либо с клавиатуры, либо, в лучшем случае, с перфокарт), пользователь получал распечатку (чаще всего в виде массива цифр), анализировал результаты, вносил изменения в программу и снова запускал ее. Таким образом, в ходе сеанса отладки дорогостоящее оборудование простаивало 99% времени, пока программист осмысливал результаты и работал с устройствами ввода/вывода. Кроме того, сбой при вводе одной перфокарты мог потребовать начать сначала всю работу программы.

Для повышения эффективности работы ЭВМ разрабатывались языки и системы программирования. Другим важным шагом стало возложение на специальную компьютерную программу части тех функций, которые до этого выполнял оператор или сам программист.

Программы такого рода назывались обычно мониторами. Монитор принимал команды, состоящие, как правило, из 1-2 букв названия и 1-3 аргументов, заданных 8-ричными или 16-ричными числами. Типичными командами были, например:

- загрузка данных с перфокарт по указанному адресу памяти;

- просмотр и корректировка (с пишущей машинки) значений в указанном диапазоне адресов;

- пошаговое выполнение программы с выдачей результатов каждой команды на пишущую машинку;

- запуск программы с указанного адреса с заданием адресов контрольных точек остановки.

Эти средства значительно повысили производительность работы программистов. Однако кардинального повышения загрузки процессора не произошло.

Временем широкого распространения мониторов в мире были 50-е годы прошлого века (в СССР – 60-е годы).

Дата добавления: 2014-11-16