Шпаргалка «Экзаменационная» по Операционным системам (Шурыгин В. Н.)

Кирилл Николоев пт, 08.04.2016 22:16

1.История развития операционных систем. 1614 г. – логарифмическая линейка. 1642 г. – мех. цифровая машина для складывания одноразрядных чисел. (Паскаль) 1673 г. – мех. цифровая машина – 4 арифметических действия и извлечение корня. (Лейбниц)

1820 г. – изобретение арифмометра. Первая половина XXв. – различные счётные устройства с одной главной особенностью 1949 г. – первый ламповый компьютер, 20 тыс. операций в секунду. 1 поколение. 1955 г. – переход на полупроводниковый элемент. Машины 2 поколения.

1960 г. – микросхемы малой степени интеграции. 3 поколение. 1964 г. – средняя степень интеграции. Конец 60-х – мини ЭВМ. 1971 г. – появление микропроцессора. Середина 70-х – машины 4 поколения (сотни миллионов операций).

До 1955 г. – ЭВМ не имели ОС, единственное подобие ОС – служебные программы, используемые для загрузки исполняемых программ, а также библиотеки наборы подпрограмм. Монитор – служебная программа. 1955 – 1965 г. – использование больших ВМ, использование простых пакетных ОС, для машин 2 поколения. (управление вводом-выводом, заданиями). Чтение с перфокарт.

Спулинг(подкачка данных) – процесс считывания программ с перфокарт на магнитный диск, а с диска по мере необходимости – в операционную память. 1965 – 1975 г. – практически основной период развития ЭВМ:

-мультипрограммирование -мультипроцессирование -поддержка многотерминального режима(многопользовательского) -виртуальная память -файловая система -разграничение доступа -сетевая работа Мультипрограммирование – способ организации вычислительного процесса, при котором попеременно выполняется несколько задач. Пока одна задача выполняет операцию ввода-вывода – процессор не простаивает как раньше, а выполняет другую задачу. Для реализации такого механизма – была создана система распределения памяти, предусматривавшая, что каждая задача загружается в свою область памяти.

Общие критерии эффективности мультипрограммирования: · пропускная способность; · удобство работы пользователей; · реактивность системы (заданные интервалы времени). В зависимости от критерия различают:

· системы пакетной обработки; · разделения времени; · системы реального времени. Мультипрограммирование в системах пакетной обработки Главная цель: минимизация простоев всех устройств компьютера. Это, как правило, задачи вычислительного характера. Оператор формирует пакет заданий и вводит его тем или иным способом во внешнюю память. В этом режиме невозможно гарантировать выполнение задачи в течении определенного времени. Мультипрограммирование организованно за счет параллельной работы канала или контроллера и процессора. Переключение процессора с одной задачи на другую - инициатива самой задачи. В подобных системах пользователь отстраняется от вычислительного процесса. Примерами ОС пакетной обработки являются ОС для мэйнфреймов IBM 360/370/390.

Мультипрограммирование в системах разделения времени Основной критерий - повышение удобств и эффективности работы пользователей. Такие ОС позволяют организовать интерактивную работу пользователей с несколькими приложениями.

Мультипрограммирование организуется путем выделения каждой задаче некоторого, достаточно небольшого отрезка времени - кванта. Задача принудительно приостанавливаются по завершению кванта и в соответствии с заложенным алгоритмом, выбирается на выполнение новая задача. Системы разделения времени имеют меньшую пропускную способность по сравнению с системами пакетной обработки при прочих равных условиях. Это обусловлено потерей времени на переключение процессора с задачи на задачу. ОС MS Windows 98/NT/2000/XP, Unix являются примерами систем разделения времени.

ПРОБЛЕМА БЕЗОПАСНОСТИ: многозадачный режим с разделением времени потребовал много мер по защите кодов и данных одной программы от порчи со стороны другой программы. Для этого в процессоре были созданы 2 режима работы - привилегированный и пользовательский, а также регистры(элементы памяти внутри процессора) для быстрого переключения с одной программы на другую. Также система формирования и обработки прерываний.

ПРИВИЛЕГИРОВАННЫЙ(работают модули ОС):процессор может выполнять все программы для которых спроектирован, в т.ч. команды позволяющие осуществить распределение ресурсов компьютера по задачам и его защиту (память, устройства ввода-вывода)

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ(модули прикладных программ):некоторые команды процессора недоступны. Важная особенность-наличие развитой системы прерывания: -аппаратные -программные 2.Признаки классификации операционных систем:

I.Классификация по назначению: 1.ОС больших ВМ или Мэйнфрецмов – ориентированы на одновременную обработку множества заданий, большинство из которых требует много операций ввода-вывода, также ОС могут выполнять несколько видов обслуживания: пакетная, с разделением времени или и то и другое.

Скачать файлы

Похожие документы