Автор: Пользователь скрыл имя, 13 Февраля 2012 в 10:55, курсовая работа
Очевидно, что системы, ориентированные на диалог, должны иметь иные стратегию обслуживания и дисциплину диспетчеризации, чем системы пакетной обработки. Диалоговое взаимодействие предполагает реализацию развитой интерфейсной подсистемы, обеспечивающей взаимодействие пользователя с компьютером.
Это отличие сказывается и на особенностях построения систем. Очевидно, что для диалоговых операционных систем необходимо предусмотреть множество механизмов, которые позволят пользователям эффективно управлять своими вычислениями.
Введение ………………………………………………..……………………..........5
1. Основные принципы построения операционных систем……………………..6
1.1 Принцип модульности…………..………………………………………6
1.2 Принцип особого режима .......................................................................8
1.3 Принцип виртуализации………………………………………………..9
1.4 Принцип мобильности ………………………………………………….12
1.5 Принцип совместимости ……………………………………………….14
1.6 Принцип генерируемости ……………………………………………...15
1.7 Принцип открытости …………………………………………………..16
2. Архитектура оперрационной системы………………………………………...17
3. Супервизорный и пользовательский режимы работы процессора и их
отличие…………………………………………………………………………….22
Заключение………………………………………………………………………..28
Литература…….………………………………………………………………...……29
Содержание
Введение
………………………………………………..……………………..
1. Основные принципы построения операционных систем……………………..6
1.1
Принцип модульности…………..…………………………………
1.2
Принцип особого режима ..............................
1.3
Принцип виртуализации………………………
1.4 Принцип мобильности ………………………………………………….12
1.5 Принцип совместимости ……………………………………………….14
1.6 Принцип генерируемости ……………………………………………...15
1.7 Принцип открытости …………………………………………………..16
2. Архитектура
оперрационной системы………………………
3. Супервизорный и пользовательский режимы работы процессора и их
отличие……………………………………………………………
Заключение……………………………………………………
Литература…….……………………………………………
Введение
Как комплекс системных управляющих и обрабатывающих программ,
операционная
система представляет собой очень
сложный конгломерат
Очевидно, что системы, ориентированные на диалог, должны иметь иные стратегию обслуживания и дисциплину диспетчеризации, чем системы пакетной обработки. Диалоговое взаимодействие предполагает реализацию развитой интерфейсной подсистемы, обеспечивающей взаимодействие пользователя с компьютером.
Это
отличие сказывается и на особенностях
построения систем. Очевидно, что для
диалоговых операционных систем необходимо
предусмотреть множество
Аналогично,
и системы, реализующие мультизадачный
режим работы, отличаются по своему
строению от однозадачных систем. Если
система допускает работу нескольких
пользователей, то желательно иметь
достаточно развитую подсистем, информационной
безопасности. А это, в свою очередь,
налагает определенные требования и
на идеологию построения операционной
системы, и на выбор конкретных механизмов,
помогающих реализовать защиту информационных
ресурсов ввести ограничения на доступ
к другим видам ресурсов. Поскольку
операционные системы помимо функций
организации вычислений и организации
интерфейс пользователя предоставляют
интерфейсы для взаимодействия программ
с операционной системой, мы в этой
главе рассмотрим и интерфейсы прикладного
программирования.
Среди множества принципов построения операционных систем перечислим несколько наиболее важных: принцип модульности, принцип виртуализации, принципы мобильности (переносимости) и совместимости, принцип открытости, принцип генерации операционной системы из программных компонентов и некоторые другие.
Операционная система строится из множества программных модулей. Под модулем в общем случае понимают функционально законченный элемент системы, выполненный в соответствии с принятыми межмодульными интерфейсами. По своему определению модуль предполагает легкий способ его замены другим при наличии заданных интерфейсов. Способы обособления составных частей операционной системы в отдельные модули могут быть существенно разными, но чаще всего разделение происходит именно по функциональному признаку. В значительной степени разделение системы на модули определяется используемым методом проектирования системы (снизу вверх или наоборот).
Особо
важное значение при построении операционных
систем имеют привилегированные, повторно
входимые и реентерабельные модули,
ибо они позволяют более
Принцип модульности отражает технологические и эксплуатационные свойства системы. Наибольший эффект от его использования достижим в случае, когда принцип распространен одновременно на операционную систему, прикладные программы и аппаратуру. Принцип модульности является одним из основных в UNIX-системах.
Во
всех операционных системах можно выделить
некоторую часть наиболее важных
управляющих модулей, которые должны
постоянно находиться в оперативной
памяти для более скорой реакции
системы на возникающие события
и более эффективной
При формировании состава ядра требуется удовлетворить двум противоречивым требованиям. В состав ядра должны войти наиболее часто используемые системные модули. Количество модулей должно быть таким, чтобы объем памяти, занимаемый ядром, был не слишком большим. В его состав, как правило, входят модули по управлению системой прерываний, средства по переводу программ из состояния счета в состояние ожидания, готовности и обратно, средства по распределению основных ресурсов, таких как оперативная память и процессор. В микроядерных операционных системах само ядро очень компактно, а остальные модули вызываются из ядра как сервисные. При этом сервисные модули могут размещаться и в оперативной памяти. В противоположность микроядерным в макроядерных операционных системах главная супервизорная часть включает в себя большое количество модулей. Более подробно о микроядерных и макроядерных операционных системах см. далее. Помимо программных модулей, входящих в состав ядра и постоянно располагающихся в оперативной памяти, может быть много других системных программных модулей, которые получают название транзитных. Транзитные программные модули загружаются в оперативную память только при необходимости и в случае отсутствия свободного пространства могут быть замещены другими транзитными модулями. В качестве синонима термина «транзитный» можно использовать термин «диск-резидентный».
1.2 Принцип особого режима работы
Ядро
операционной системы и низкоуровневые
драйверы, управляющие работой каналов
и устройств ввода-вывода, должны
работать в специальном режиме работы
процессора. Это необходимо по нескольким
причинам. Во-первых, введение специального
режима работы процессора, в котором
должен исполняться только код операционной
системы, позволяет существенно
повысить надежность выполнения вычислений.
Это касается выполнения как управляющих
функций самой операционной системы,
так и прикладных задач пользователей.
Категорически нельзя допускать, чтобы
какая-нибудь прикладная программа
могла вмешиваться (преднамеренно
или в связи с появлением ошибок
вычислений) в вычисления, связанные
с супервизорной частью операционной
системы. Во-вторых, ряд функций должен
выполняться исключительно
Поскольку
любая программа требует
1.3 Принцип виртуализации
Виртуализация
ресурсов позволяет не только организовать
разделение тех ресурсов между вычислительными
процессами, которые не должны разделяться.
Виртуализация позволяет
Чаще виртуальная машина, предоставляемая пользователю, воспроизводит архитектуру реальной машины, но архитектурные элементы в таком представлении выступают с новыми или улучшенными характеристиками, часто упрощающими работу с системой. Характеристики могут быть произвольными, но чаще всего пользователи желают иметь собственную «идеализированную» по архитектурным характеристикам машину в следующем составе.
•
Единообразная по логике работы память
(виртуальная) достаточного для выполнения
приложений объема. Организация работы
с информацией в такой памяти
производится в терминах работы с
сегментами данных на уровне выбранного
пользователем языка
• Произвольное количество процессоров (виртуальных), способных работать параллельно и взаимодействовать во время работы. Способы управления процессорами, в том числе синхронизация и информационные взаимодействия, реализованы и доступны пользователям с уровня используемого языка в терминах управления процессами.
• Произвольное количество внешних устройств (виртуальных), способных работать с памятью виртуальной машины параллельно или последовательно, асинхронно или синхронно по отношению к работе того или иного виртуального процессора, которые инициируют работу этих устройств. Информация, передаваемая или хранимая на виртуальных устройствах, не ограничена допустимыми размерами. Доступ к такой информации осуществляется на основе либо последовательного, либо прямого способа доступа в терминах соответствующей системы управления файлами. Предусмотрено расширение информационных структур данных, хранимых на виртуальных устройствах.
Степень
приближения к «идеальной»
Одним из важнейших результатов принципа виртуализации является возможность организации выполнения в операционной системе приложений, разработанных для другой операционной системы, имеющей совсем другой интерфейс прикладного программирования. Примером реализации принципа виртуализации может служить VDM-машина (Virtual DOS Machine) — защищенная подсистема, предоставляющая полную среду типа MS DOS и консоль для выполнения DOS-приложений. Как правило, параллельно может
выполняться практически произвольное число DOS-приложений, каждое в своей VDM-машине. Такие VDM-машины имеются и в операционных системах Windows компании Microsoft, в OS/2, в Linux.
Одним
из аспектов общего принципа виртуализации
является независимость программ от
внешних устройств, хотя иногда эту
особенность выделяют особенно и
называют принципом. Она заключается
в том, что связь программ с
конкретными устройствами производится
не в процессе создания программы, а
в период планирования ее исполнения.
В результате перекомпиляция при
работе программы с новым устройством,
на котором располагаются данные,
не требуется. Этот принцип позволяет
одинаково осуществлять операции управления
внешними устройствами независимо от
их конкретных физических характеристик.
Например, программе, содержащей операции
обработки последовательного
Информация о работе Супервизорный и пользовательский режимы работы процессора и их отличие