Архитектура ОС

Реализация многозадачности в Windows

Для современных операционных систем и для различных систем программирования в современном мире поддержка разработки и реализация многозадачности стала необходимой. При этом на применяемые решения влияет значительное число факторов. Конкретная реализация очень сильно зависит от того, какая вычислительная система и какие аспекты работы этой системы рассматриваются с точки зрения многозадачности. Так, например, в некоторых случаях эффективным способом реализации многозадачности может быть использование асинхронных операций ввода-вывода; в других случаях будет целесообразным использование механизмов передачи сообщений; очень часто применяется обмен данными через область совместно доступной памяти. Поэтому знакомство следует начать с основных сведений о вычислительных системах.

Для современных операционных систем и для различных систем программирования в современном мире поддержка разработки и реализация многозадачности стала необходимой. При этом на применяемые решения влияет значительное число факторов.

Конкретная реализация очень сильно зависит от того, какая вычислительная система и какие аспекты работы этой системы рассматриваются с точки зрения многозадачности. Так, например, в некоторых случаях эффективным способом реализации многозадачности может быть использование асинхронных операций ввода-вывода; в других случаях будет целесообразным использование механизмов передачи сообщений; очень часто применяется обмен данными через область совместно доступной памяти. Поэтому знакомство следует начать с основных сведений о вычислительных системах.

Быстрый просмотр

Страничная организация памяти

В основе механизма классической виртуальной памяти лежит страничная организация математической, оперативной памяти и, частично, памяти прямого доступа (памяти на магнитных дисках). Страничная организация оперативной и математической памяти заключается в разбиении адресных пространств памяти на страницы, расположенных в целочисленных границах, т.е. размером кратным степени двойки (основания системы счисления). Это обычная многомерная декартовая система координат.
Быстрый просмотр

Модели оперативной памяти

Логическая структура памяти PC обусловлена особенностями системы адресации процессоров семейства х86. Процессоры 8086/88, применявшиеся в первых моделях PC, имели доступное адресное пространство 1 Мбайт (20 бит шины адреса). Эти процессоры использовали сегментную модель памяти, унаследованную и следующими моделями в реальном режиме. Согласно этой модели исполнительный (линейный) адрес вычислялся по формуле 4.1. Таким образом, обеспечивался доступ к адресному пространству Addr = 00000 – FFFFFh при помощи пары 16-битных регистров.

Логическая структура памяти PC обусловлена особенностями системы адресации процессоров семейства х86. Процессоры 8086/88, применявшиеся в первых моделях PC, имели доступное адресное пространство 1 Мбайт (20 бит шины адреса). Эти процессоры использовали сегментную модель памяти, унаследованную и следующими моделями в реальном режиме. Согласно этой модели исполнительный (линейный) адрес вычислялся по формуле 4.1. Таким образом, обеспечивался доступ к адресному пространству Addr = 00000 – FFFFFh при помощи пары 16-битных регистров.

Быстрый просмотр

Распределение оперативной памяти

Менеджер памяти - часть операционной системы, отвечающая за управление памятью. Основные методы распределения памяти: * Без использования внешней памяти (например: HDD) * С использованием внешней памяти Методы без использования внешней памяти Однозадачная система без подкачки на диск Память разделяется только между программой и операционной системой. Схемы разделения памяти:

Менеджер памяти - часть операционной системы, отвечающая за управление памятью.

Основные методы распределения памяти:

  • Без использования внешней памяти (например: HDD)
  • С использованием внешней памяти

Методы без использования внешней памяти

Однозадачная система без подкачки на диск

Память разделяется только между программой и операционной системой.

Схемы разделения памяти:

Быстрый просмотр

Понятие архитектуры открытых компьютерных систем

Для понимания сути процессов при взаимодействии любых аппаратно-программных компонентов компьютерных локальных сетей, рассмотрим ряд характерных определений. Открытая система - вычислительная среда, состоящая из аппаратных и программных продуктов и технологий, разработанных в соответствии с общедоступными и общепринятыми (международными) стандартами. Обязательными свойствами открытых систем являются: 1. переносимость; 2. интероперабильность; 3. масштабируемость; 4. доступность программного и аппаратного обеспечения для развития и реструктуризации.
Быстрый просмотр

Функциональные компоненты операционной системы

Ядро и вспомогательные модули ОС Наиболее общим подходом к структуризации операционной системы является разделение всех ее модулей на две группы: ядро - модули, выполняющие основные функции ОС; модули, выполняющие вспомогательные функции ОС. Модули ядра выполняют такие базовые функции ОС, как управление процессами, памятью, устройствами ввода-вывода и т. п. Ядро составляет сердцевину операционной системы, без него ОС является полностью неработоспособной и не сможет выполнить ни одну из своих функций. В состав ядра входят функции, решающие внутрисистемные задачи организации вычислительного процесса, такие как переключение контекстов, загрузка/выгрузка станиц, обработка прерываний.
Быстрый просмотр

Открытая архитектура Linux

Когда Hewitt Associates – международной компании со штаб-квартирой в г. Линкольншир, шт. Иллинойс, США, которая специализируется на услугах аутсорсинга и консалтинга в области управления персоналом – потребовалось ограничить расходы на фоне роста объема ответственных аналитических операций, выполняемых на корпоративном мэйнфрейме, она выбрала решение на базе Grid-технологии. Grid-система, которая обеспечивает распределенную работу в сетях вычислительных ресурсов, гетерогенных по своей природе и расположенных в многочисленных территориально удаленных административных доменах, позволила компании Hewitt Associates почти сразу после внедрения решения улучшить операционное время отклика бизнес-приложений на 10%, и сократить стоимость сложных расчетов пенсионных пособий на 90%. При этом именно использование ОС Linux и открытой архитектуры облегчило Hewitt развертывание дополнительных деловых приложений
Быстрый просмотр

Компоненты операционной системы

Часть операционной системы, которая обеспечивает интерфейс ОС с пользователями, называют оболочкой. Современные оболочки выполняют это задание посредством графического интерфейса пользователя (Graphical User Interface, GUI), в котором объекты (файлы, программы) представлены в виде пиктограмм. Ранние оболочки поддерживали общение с пользователями посредством текстовых сообщений, что вводятся из клавиатуры. Некоторые ОС позволяют пользователю выбрать наиболее удобный для него тип оболочки.

Часть операционной системы, которая обеспечивает интерфейс ОС с пользователями, называют оболочкой. Современные оболочки выполняют это задание посредством графического интерфейса пользователя (Graphical User Interface, GUI), в котором объекты (файлы, программы) представлены в виде пиктограмм. Ранние оболочки поддерживали общение с пользователями посредством текстовых сообщений, что вводятся из клавиатуры. Некоторые ОС позволяют пользователю выбрать наиболее удобный для него тип оболочки.

Быстрый просмотр

Что такое драйвер?

Драйвер (англ. driver) (множественное число драйверы, вариант драйвера разговорный и профессиональный) — компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению стандартным образом. В общем случае для использования каждого устройства, подключённого к компьютеру, необходим специальный драйвер. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать.
Быстрый просмотр

Страницы

Подписка на RSS - Архитектура ОС