Systemy operacyjne



Pobieranie 35.33 Kb.
Data06.05.2016
Rozmiar35.33 Kb.

SYSTEMY OPERACYJNE





1. Przegląd

1. Wstęp

2. Struktury systemów komputerowych

3. Struktury systemów operacyjnych

2. Zarządzanie procesami

1. Procesy

2. Koordynowanie procesów

3. Blokady

3. Zarządzanie pamięcią

7. Zarządzanie pamięcią

8. Pamięć wirtualna

9. Zarządzanie pamięcią pomocniczą

4. Pliki i ochrona

10. Systemy plików

11. Ochrona

5. Systemy rozproszone

12. Struktury systemów rozproszonych

13. Koordynacja rozproszona

14. Rozproszone systemy plików

6. Przykłady rzeczywistych systemów operacyjnych

15. System operacyjny Unix

16. System operacyjny Mach

17. Perspektywa historyczna
Co to jest system operacyjny?
Historia. Wczesne systemy operacyjne

Prosty monitor

Praca pośrednia

Buforowanie

Spooling

Wieloprogramowość

Podział czasu

Systemy rozproszone

podział zasobów

przyśpieszenie obliczeń

niezawodność

łączność
SYSTEMY CZASU RZECZYWISTEGO


SYSTEMY OPERACYJNE JEDNOSTANOWISKOWE
STRUKTURY SYSTEMÓW KOMPUTEROWYCH
Systemy z obsługa przerwań

Struktura wejścia/ wyjścia

Dualny tryb pracy

Ochrona sprzętowa

Ogólna architektura systemu

Różne klasy komputerów

Systemy wieloprocesorowe

Komputery osobiste


STRUKTURA SYSTEMÓW OPERACYJNYCH
Składowe systemu

Zarządzanie procesami

Zarządzanie pamięcią operacyjną

Zarządzanie pamięcią pomocniczą

Zarządzanie systemem wejścia/ wyjścia

Zarządzanie plikami

System ochrony

Praca sieciowa

System interpretacji poleceń
USŁUGI SYSTEMU OPERACYJNEGO


  • WYKONYWANIE PROGRAMU

  • OPERACJE WEJŚCIA / WYJŚCIA

  • MANIPULOWANIE SYSTEMEM PLIKÓW

  • KOMUNIKACJA

  • WYKRYWANIE BŁĘDÓW

  • PRZYDZIAŁ ZASOBÓW

  • ROZLICZANIE

  • OCHRONA

FUNKCJE SYSTEMOWE


Funkcje systemowe określają interfejs między wykonywanym programem a systemem operacyjnym.

Można z nich korzystać za pomocą instrukcji assemblera. Są one opisane w podręcznikach języka assembler. Niektóre języki wysokiego poziomu (C, PL. /360, Blis) zawierają także funkcje systemowe.


NADZOROWANIE PROCESÓW

  • zakończenie (end), zaniechanie (abort),

  • załadowanie (load), wykonanie (execute),

  • utworzenie procesu (create process), zakończenie procesu (terminate process),

  • pobranie atrybutów procesu (get process attribute), określenie atrybutów procesu (set process attribute),

  • czekanie czasowe (wait for time),

  • oczekiwanie na zdarzenie (wait for event), sygnalizacja zdarzenia (signal events),

  • przydział i zwolnienie pamięci (allocate and free memory).

OPERACJE NA PLIKACH




  • utworzenie pliku (create file), usunięcie pliku (delete file),

  • otwarcie (open), zamknięcie (close),

  • czytanie (read), pisanie (write), zmiana położenia (reposition),

  • pobranie atrybutów pliku (get file attributes), określenie atrybutów pliku (set file attributes),

OPERACJE NA URZĄDZENIACH




  • zamówienie urządzenia (request device), zwolnienie urządzenia (release device),

  • czytanie (read), pisanie (write), zmiana położenia (reposition),

  • pobranie atrybutów urządzenia (get device attributes), określenie atrybutów urządzenia (set device attributes),

UTRZYMYWANIE INFORMACJI




  • pobranie czasu lub daty (get time or date), określenie czasu lub daty (set time or date),

  • pobranie danych systemowych (get system data), określenie danych systemowych (set system data),

  • pobranie atrybutów procesu, pliku lub urządzenia (get process, file or device attributes), ustawienie atrybutów procesu, pliku lub urządzenia (set process, file or device attributes)

KOMUNIKACJA




  • utworzenie, usunięcie połączenia komunikacyjnego (create, delete communication connection),

  • nadawanie, odbieranie komunikatów (send, receive messages),

  • przekazanie informacji o stanie (transfer status information),

  • przyłączenie lub odłączenie urządzeń wymiennych (attach or detach remove devices).

PROGRAMY SYSTEMOWE


Manipulowanie plikami

Informowanie o stanie systemu

Tworzenie i zmienianie zawartości plików

Translatory języków programowania

Komunikacja

Programy użytkowe


STRUKTURA SYSTEMU
Struktura prosta

Podejście warstwowe

Maszyny wirtualne

Projektowanie i implementacja systemu

Założenia projektowe

mechanizm a polityka

implementacja systemu
Generowanie systemu
PROCESY
Proces jest wykonującym się programem. Do wykonania swojej pracy proces potrzebuje pewnych zasobów: czasu procesora, pamięci operacyjnej, plików, urządzeń wejścia/ wyjścia. Zasoby te przydzielane są procesowi w chwili jego powstania, lub w trakcie trwania procesu.
Proces może być w jednym z następujących stanów: gotowy, aktywny lub czekający.
Koncepcje systemu

Proces sekwencyjny

Stan procesu
Blok kontrolny procesu

stan procesu

licznik rozkazów

rejestry procesora

informacje o planowaniu przydziału procesora

informacje o zarządzaniu pamięcią

informacje o rozliczeniach

informacje o stanie wejścia/ wyjścia


PROCESY WSPÓŁBIEŻNE
Podział zasobów fizycznych

Podział zasobów logicznych

Przyśpieszenie obliczeń

Modularność

Wygoda
Tworzenie i kończenie procesu
Tworzenie procesu

Zakończenie procesu

Związki między procesami

Wątki
Zagadnienia planowania


Kolejki planowania
SEMAFORY

Semafory służą do synchronizacji i omijania trudności związanych z problemami tzw. sekcji krytycznej.


Semafor jest zmienną całkowitą, która - niezależnie od inicjacji - jest dostępna tylko za pomocą dwu standardowych, niepodzielnych operacji: czekaj (wait) i sygnalizuj (signal).
Klasyczna definicja semaforów:
czekaj(S): while S<=0 do nic;

S:=S - 1;

sygnalizuj(S): S:=S +1;
Zmiany wartości całkowitych semafora są wykonywane niepodzielnie za pomocą operacji czekaj i sygnalizuj. Oznacza to, że gdy jeden proces modyfikuje wartość semafora, wówczas żaden inny proces nie może jednocześnie tej wartości zmieniać.
ZARZĄDZANIE PAMIĘCIĄ
Wiązanie adresów

czas kompilacji

czas ładowania

czas wykonania

Ładowanie dynamiczne

Łączenie dynamiczne

Nakładki

Przydział pojedynczego obszaru

Przydzielanie wielu obszarów

pierwsza pasująca

najlepiej pasująca

najgorzej pasująca

Planowanie długoterminowe

Upakowanie pamięci


Zwielokrotnione rejestry bazy

Stronicowanie

sprzęt

planowanie długoterminowe



implementacja tablicy stron

strony dzielone

ochrona

segmentacja



pamięć oglądana przez użytkownika

implementacja tablicy segmentów


ochrona i dzielenie kodu i danych
fragmentacja pamięci

segmentacja stronicowana


PAMIĘĆ WIRTUALNA

Motywacje

Stronicowanie na żądanie

tablica stron

pamięć pomocnicza

Sprawność stronicowania na żądanie


zastępowanie stron

algorytmy zastępowania stron

algorytm FIFO

algorytm optymalny

algorytm LRU

algorytmy przybliżające LRU

algorytm dodatkowych bitów odniesienia

algorytm drugiej szansy

algorytm LFU

algorytm MFU

algorytm ad hoc

Przydział ramek

Minimalna liczba ramek

Algorytmy przydziału

Szamotanie

Przyczyny szamotania

Model zbioru roboczego

Częstość błędów braku strony

Inne rozważania

Porównanie przydziału globalnego i lokalnego

Stronicowanie wstępne

Rozmiar strony

Struktura programu

Zajmowanie stron na czas operacji wejścia / wyjścia

Odwrócona tablica stron

Segmentacja na żądanie


USŁUGI SYSTEMU OPERACYJNEGO


  • WYKONYWANIE PROGRAMU

  • OPERACJE WEJŚCIA / WYJŚCIA

  • MANIPULOWANIE SYSTEMEM PLIKÓW

  • KOMUNIKACJA

  • WYKRYWANIE BŁĘDÓW

  • PRZYDZIAŁ ZASOBÓW

  • ROZLICZANIE

  • OCHRONA

FUNKCJE SYSTEMOWE


Funkcje systemowe określają interfejs między wykonywanym programem a systemem operacyjnym. Można z nich korzystać za pomocą instrukcji assemblera. Są one opisane w podręcznikach języka assembler. Niektóre języki wysokiego poziomu (C, PL. /360, Blis) zawierają także funkcje systemowe.
NADZOROWANIE PROCESÓW

  • zakończenie (end), zaniechanie (abort),

  • załadowanie (load), wykonanie (execute),

  • utworzenie procesu (create process), zakończenie procesu (terminate process),

  • pobranie atrybutów procesu (get process attribute), określenie atrybutów procesu (set process attribute),

  • czekanie czasowe (wait for time),

  • oczekiwanie na zdarzenie (wait for event), sygnalizacja zdarzenia (signal events),

  • przydział i zwolnienie pamięci (allocate and free memory).

OPERACJE NA PLIKACH




  • utworzenie pliku (create file), usunięcie pliku (delete file),

  • otwarcie (open), zamknięcie (close),

  • czytanie (read), pisanie (write), zmiana położenia (reposition),

  • pobranie atrybutów pliku (get file attributes), określenie atrybutów pliku (set file attributes),

OPERACJE NA URZĄDZENIACH




  • zamówienie urządzenia (request device), zwolnienie urządzenia (release device),

  • czytanie (read), pisanie (write), zmiana położenia (reposition),

  • pobranie atrybutów urządzenia (get device attributes), określenie atrybutów urządzenia (set device attributes),

UTRZYMYWANIE INFORMACJI




  • pobranie czasu lub daty (get time or date), określenie czasu lub daty (set time or date),

  • pobranie danych systemowych (get system data), określenie danych systemowych (set system data),

  • pobranie atrybutów procesu, pliku lub urządzenia (get process, file or device attributes), ustawienie atrybutów procesu, pliku lub urządzenia (set process, file or device attributes)

KOMUNIKACJA



  • utworzenie, usunięcie połączenia komunikacyjnego (create, delete communication connection),

  • nadawanie, odbieranie komunikatów (send, receive messages),

  • przekazanie informacji o stanie (transfer status information),

  • przyłączenie lub odłączenie urządzeń wymiennych (attach or detach remove devices).

Proces jest wykonującym się programem. Do wykonania swojej pracy proces potrzebuje pewnych zasobów: czasu procesora, pamięci operacyjnej, plików, urządzeń wejścia/ wyjścia. Zasoby te przydzielane są procesowi w chwili jego powstania, lub w trakcie trwania procesu.

Proces może być w jednym z następujących stanów: gotowy, aktywny lub czekający.

„System operacyjny Windows 95”

-zarządzanie pamięcią

-zarządzanie przetwarzaniem programów

-mechanizmy ochrony informacji

-przed niepowołanym dostępem

-archiwacja plików

-komunikacja z użytkownikiem

-komunikacja sieciowa

-komunikacja o błędach i przebiegu przetwarzania programu


„Rodzaje systemów operacyjnych”

-wieloprogramowe



-wielodostępne



©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna