Основные понятия и концепции ОС

Эволюция ОС

Понятие классификации ОС

Лекция 1

Операционные системы

Преподаватель: Полтавцева Мария Анатольевна

7 семестр – экзамен

Литература:

· Таненбаум. Современные ОС

· Олифер. ОС

· Дейтел. ОС

· (практика) Назаров. ОС (учебник и практика)

ОС – это слой специального ПО, выполняющий задачи менеджера и виртуализации ресурсов.

Любая задача управления ресурсом включает его планирование и отслеживание состояния.

Есть дополнительные свойства: защитник программ, постоянно функционирующее ядро и так далее.

Первый период: 1945-1955.

Оборудование на лампах и реле. Системные средства состояли из библиотек математических и служебных программ.

Второй период: 1955-начало 60-х.

Аппаратная платформа на основе транзисторов. ОС пакетной обработки, предназначенная для выполнения вычислительных задач и автоматизирующая запуск программ пакетов. Формальный язык запросов и программирования.

Третий период: нач. 60-х – 1980.

Аппарат: интегральные схемы. Появляется мультипрограммирование и мультипрограммные ОС разделения времени. Появляются системы реального времени (ОС, которая работает в производственных вещах, сетевом оборудовании; предназначены, чтобы на входной сигнал за определенное время подать выходной сигнал).

При организации мультипрограммирования ОС выполняется операции:

--Организация интерфейса между программой и ОС при помощи системных вызовов.

--Планирование использования процессора.

--Сохранение содержимого регистров и структур при переключении выполняющихся задач.

--Реализация стратегий управления памятью.

--Организация хранения данных на внешних носителях.

--Поддержка средств коммуникации между программами.

--Средства синхронизации процессов при одновременном доступе к ресурсам.

Четвертый период: 1980 – наст.время.

Оборудование: БИС, универсальная архитектура, сети.

Появление распределенных системы (в мультипроцессорных средах, для облачных вычислений) и сетевых систем.

Системные вызовы – это механизм, позволяющий пользовательским программам обращаться к услугам ядра ОС (механизм интерфейса между программой и ОС). При СВ задача переходят в привилегированный режим или режим ядра (вызывается функции ядра). Называют программными прерывания в учебной литературе. Реализуются с помощью библиотек. СВ исполняется в адресном пространстве и в контексте вызвавшей его задачи.

Прерывания – это событие, генерируемое внешним по отношению к процессору устройством. Аппаратное прерывание. Пример – окончание такта. АП – событие асинхронное. Обработка первоочередное.

Исключительные ситуации – это события, возникающие в результате попытки выполнения программы команды, которая не может быть выполнена до конца (попытка доступа к ресурсу без прав, открытие не существующей виртуальной страницы). Асинхронное событие в контексте данной задачи. Могут быть исправимые (нет данных в ОП, могут быть подгружены) и неисправимые (деление на нуль как ошибка программа).

Файлы – это не интерпретированная область данных. Для работы есть файловая система в ОС и системные вызовы.

Процессы и потоки