- •Понятие операционной системы (ос), цели ее работы. Классификация компьютерных систем
- •Обеспечение удобства, эффективности, надежности,
- •История ос. Отечественные ос. Диалекты unix. Режимы пакетной обработки, мультипрограммирования, разделения времени
- •Особенности ос для различных классов компьютерных систем. Ос реального времени. Ос для облачных вычислений
- •Архитектура компьютерной системы
- •Управление процессами
- •Обзор функций ос: управление памятью, файлами, процессами, сетями, командными интерпретаторами, сервисы ос, системные вызовы. Уровни абстракции ос. Архитектура unix и ms-dos
- •Системные вызовы (system calls)
- •Уровни абстракции ос. Ос с архитектурой микроядра. Виртуальные машины. Цели проектирования и разработки ос. Генерация ос
- •Виртуальная машина Java (jvm)
- •Уровни абстракции ос
- •Управление процессами. Планирование и диспетчеризация процессов
- •Методы взаимодействия процессов
- •Потоки (threads) и многопоточное выполнение программ (multi-threading)
- •Стратегии и критерии диспетчеризации процессов
- •Методы синхронизации процессов
- •Тупики (deadlocks), методы предотвращения и обнаружения тупиков
- •Алгоритм банкира
- •Управление памятью
- •Схемы разделения памяти
- •Страничная организация памяти
- •Решаемые задачи:
- •Сегментная организация памяти
- •Виртуальная память
- •Системы файлов
- •Классификация файловых систем
- •Задачи файловой системы
- •Виртуальные файловые системы (vfs). Реализации файловых систем. Сетевая файловая система nfs Виртуальные файловые системы
- •Системы ввода-вывода
- •Сети и сетевые структуры Распределенные системы
- •Классические и современные сетевые коммуникационные протоколы Протоколы коммуникации
- •Безопасность операционных систем и сетей. Trustworthy Computing Безопасность (security) – защита от внешних атак.
- •Основная суть инициативы twc заключается в том, что безопасности необходимо уделять особое внимание при разработке программной системы, начиная с самых ранних этапов.
- •Обзор архитектуры и возможностей системы Linux: архитектура, ядро, распространение и лицензирование, принципы проектирования, управление процессами
- •Обзор архитектуры и возможностей системы Linux: управление памятью, ресурсами, файловые системы, драйверы устройств, сети, безопасность
- •Обзор архитектуры и возможностей систем Windows 2000/xp/2003/Vista/2008/7
- •Оболочка Norton Commander и ее графические аналоги для Windows:
- •29. Far Manager – текстовая оболочка
История ос. Отечественные ос. Диалекты unix. Режимы пакетной обработки, мультипрограммирования, разделения времени
История ОС:
В ранних mainframe-компьютерах (1940-1950 гг.), операционные системы отсутствовали. Обращение к памяти в этих компьютерах осуществлялось по реальным (физическим) адресам, а обращение к внешним устройствам (например, к устройству ввода с перфокарт или накопителю на магнитной ленте) осуществлялось специальными командами, также по физическим адресам.
в 1950-х – 1960-х гг. – были созданы диспетчеры (dispatchers) -управлявшие прохождением пакета задач, вводимых с перфокарт.
В 1960-х – 1970-х гг. были разработаны классические операционные системы, которые все более и более усложнялись. Все более сложными становились их системы файлов и другие компоненты ОС. Наиболее известные из операционных систем этого периода: среди зарубежных - ATLAS, MULTICS, OS IBM/360, среди отечественных – ОС ДИСПАК для ЭВМ БЭСМ-6.
Первая мобильная ОС была разработана в 1970 г. Брайаном Керниганом и Деннисом Ритчи в фирме AT & T и получила название UNIX.
В начале 1980-х годов появились персональные компьютеры.
1980-е гг. - первая ОС для персональных компьютеров с процессорами Штеуд 8080/8086(х86)
В конце 1980-х - начале 1990-х гг., под влиянием MacOS, Microsoft разработала графическую оболочку Windows над операционной системой MS-DOS.
Первая версия Windows, таким образом,еще не была операционной системой; она запускалась командой win из командного языка MS-DOS. Затем были выпущены Windows 3.x и Windows for Workgroups (уже операционные системы),
в 1995 г. – Windows 95 и Windows NT с развитыми сетевыми возможностями и повышенной надежностью.
В настоящее время наиболее популярными моделями Windows являются Windows XP, Windows 2003 Server, Windows Vista,Windows 2008 Server и Windows 7.
Пока первенство удерживает специализированная ОС семейства Symbian, которая, в частности, используется в большинстве мобильных телефонов крупнейшей фирмы Nokia. Операционную систему Symbian активно догоняет на рынке ОС для мобильных устройств новая ОС Google Android. Так что, операционные системы семейства Windows по своей распространенности оказываются лишь на втором месте.
Отечественные ОС:
1) ОС 1960-х – 1970-х гг. ЭВМ БЭСМ-6, ее операционные системы: ОС ДИСПАК, ОС ДИАПАК, ОС ИПМ и ее системное и прикладное программное обеспечение. Разработчиком БЭСМ-6, ОС ДИСПАК и ОС ДИАПАК- многозадачность, диалог.
2) 1970-х – 1980-х гг. была разработка многопроцессорных вычислительных комплексов (МВК) "Эльбрус-1" и "Эльбрус-2". Процессы-прототип thereads; виртуальная память,динамически загружаемые и линкуемые программы и модули.
3) Другие работы по ОС в СССР. ОС реального времени
4) 1970-е гг. : Решение правительства СССР о копировании IBM/360/370 (ЕС ЭВМ), затем – PDP 11 (СМ ЭВМ). Продлило срок эксплуатации зарубежных ОС в СССР (России) на 10-20 лет .
6) 2010 г: Ведется разработка свободно распространяемой отечественной ОС на базе Linux.
Диалекты UNIX:
1.Berkeley Software Distribution (BSD), в настоящее время – FreeBSD (University of Berkeley)
2.System V Release 4 (SVR4) – AT&T
3.Linux
4.Solaris
5. IRIX
6.HP-UX
7.Digital UNIX
Режимы пакетной обработки, мультипрограммирования, разделения времен:
Особенности ОС, поддерживающих мультипрограммирование
1)Программы ввода-вывода, поддерживаемые операционной системой
2)Управление памятью – система должна распределять память для нескольких заданий
3)Планирование загрузки процессора (CPU scheduling) –система должна сделать выбор, какое из нескольких загруженных в память заданий запустить
4)Управление устройствами; spooling (буферизация устройств ввода-вывода, например, принтера)
Особенности ОС с разделением времени (time sharing)
1)Ресурсы процессора разделены между несколькими заданиями (jobs), находящимися в памяти или на диске. Процессор выделяется только тем заданиям, которые находятся в памяти
2)Задания загружаются в память и выгружаются из памяти на диск (swapping)
3)Обеспечивается диалоговое (interactive) взаимодействие между пользователем и системой; когда ОС завершает исполнение команды, она выполняет поиск следующего управляющего оператора (control statement), введенного с пользовательской клавиатуры
4)Предоставляется диалоговый доступ к данным и коду пользователя
