- •Методические указания по выполнению контрольной работы
- •230401 Информационные системы (по отраслям)
- •Содержание
- •Введение
- •1. Методические указания по изучению дисциплины Краткая история эволюции вычислительных систем
- •3. Микроядерная архитектура
- •4.Смешанные системы
- •Классификация ос
- •Общие сведения об операционных системах
- •Архитектурные особенности ос
- •1.Монолитное ядро
- •2. Многослойные системы
- •3.По типу доступа к компьютеру
- •По типу средств вычислительной техники, для управления ресурсами которых предназначена ос.
- •Основные принципы построения ос
- •Операционное окружение. Интерфейс пользователя
- •Интерфейс пользователя
- •Разновидности интерфейсов.
- •Прерывания. Обработка прерываний
- •Принципы обработки прерываний
- •Планирование процессов. Состояния существования процессов.
- •Когда требуется планирование
- •Планирование в системах пакетной обработки
- •Планирование в интерактивных системах
- •3.Планирование с использованием многоуровневой очереди.
- •Обслуживание ввода-вывода Структура системы ввода-вывода.
- •Управление периферийными устройствами
- •Функции базовой подсистемы ввода-вывода.
- •Буферизация и кэширование.
- •Обработка прерываний и ошибок.
- •Управления реальной памятью
- •Типы адресов
- •Алгоритмы распределения памяти
- •1. Распределение памяти фиксированными разделами
- •Один процесс в памяти: однозадачная ос
- •2. Оверлейная структура (для фиксированных разделов)
- •3. Распределение памяти динамическими (переменными) разделами
- •4. Перемещаемые разделы (Сжатие). Способ борьбы с фрагментацией
- •Управления виртуальной памятью
- •2.Сегментное распределение предусматривает перемещение данных сегментами - частями виртуального адресного пространства произвольного размера с учетом смыслового значения данных.
- •3.Странично-сегментное распределение
- •Работа с файлами. Файловые системы
- •Имена файлов
- •Операции над файлами:
- •Каталоги
- •Файловая система
- •Структура файловой системы
- •Физическая организация файловой системы
- •Диски, разделы, секторы, кластеры
- •Планирование заданий
- •Вытесняющие и невытесняющие алгоритмы планирования
- •Алгоритмы планирования
- •1.Алгоритмы планирования, основанные на квантовании
- •2. Алгоритмы планирования, основанные на приоритетах
- •Распределение ресурсов
- •А) Нарушение условия взаимоисключения
- •Б) Hарушение условия ожидания дополнительных ресурсов
- •С) Нарушение условия кругового ожидания
- •Защищенность и отказоустойчивость ос
- •Базовые технологии безопасности к ним относятся: аутентификация, авторизация, аудит.
- •Авторизация доступа
- •Избыточные дисковые подсистемы raid
- •Операционная система ms dos Основные компоненты ms dos:
- •Конфигурирование ос ms dos.
- •Планирование и установка системы Windows xp
- •Конфигурирование разделов на жестком диске
- •Выбор файловой системы
- •Установка с загрузочного компакт-диска
- •Загрузка Windows xp
- •Файлы, необходимые для запуска системы
- •Общие сведения о файловых системах ос ms Windows xp
- •Системный реестр
- •Управление безопасностью реестра
- •Структура операционной системы Linux
- •Процессы
- •Процедура загрузки ос Linux
- •2. Методические указания по выполнению контрольной работы.
- •Требования к оформлению контрольной работы
- •Варианты контрольных заданий Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Опишите процесс установки и удаление приложений в операционной системе ms Windows. Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Классификация программных вирусов и средства борьбы с ними.
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Перечень литературы
4. Перемещаемые разделы (Сжатие). Способ борьбы с фрагментацией
Одним из методов борьбы с фрагментацией – это уплотнение памяти или сжатие. Сжатием называется перемещение всех занятых участков в сторону старших либо в сторону младших адресов, так, чтобы вся свободная память образовывала единую свободную область.
Управления виртуальной памятью
При помощи виртуальной памяти обычно решают две задачи.
Во-первых, виртуальная память позволяет адресовать пространство, гораздо большее, чем емкость физической памяти конкретной вычислительной машины и нет необходимости в помещении их в физическую память целиком.
Возможность выполнения программы, находящейся в памяти лишь частично имеет ряд преимуществ:
Программа не ограничена величиной физической памяти. Упрощается разработка программ, поскольку можно задействовать большие виртуальные пространства, не заботясь о размере используемой памяти.
Поскольку появляется возможность частичного помещения программы (процесса) в память и гибкого перераспределения памяти между программами, можно разместить в памяти больше программ, что увеличивает загрузку процессора и пропускную способность системы.
Объем ввода-вывода для выгрузки части программы на диск может быть меньше, чем в варианте классического свопинга, в итоге, каждая программа будет работать быстрее.
Во-вторых, Но введение виртуальной памяти позволяет решать другую не менее важную задачу обеспечение контроля доступа к отдельным сегментам памяти и в частности защиту пользовательских программ друг от друга и защиту ОС от пользовательских программ
Виртуализация памяти может быть осуществлена на основе двух различных подходов:
свопинг (swapping) — образы процессов выгружаются на диск и возвращаются в оперативную память целиком;
виртуальная память (virtual memory) — между оперативной памятью и диском перемещаются части (сегменты, страницы и т. п.) образов процессов.
Свопинг – частный случай виртуальной памяти. В этом случае подкачке свойственна избыточность, т.к. когда ОС решает активизировать процесс, для его выполнения не требуется загружать в ОП все его сегменты полностью, достаточно загрузить небольшую часть кодового сегмента и необходимых данных для этого сегмента. Аналогично при освобождении памяти для загрузки нового процесса очень часто не требуется другой выгружать процесс целиком на диск, достаточно часть его образа.
Виртуальная память – механизм, который обеспечивает перемещение между ОП и диском части образов процесса.
Существует три модели виртуальной памяти: страничная, сегментная и их комбинация - сегментно-страничная модель.
1. Страничная виртуальная память организует перемещение данных между памятью и диском страницами, частями виртуального адресного пространства, фиксированного и небольшого размера. Разбиение адресного пространства на страницы осуществляется вычислительной системой и происходит незаметно для программиста.
Базовой метод. Виртуальные адресное пространство каждого процесса делится на части одинакового, фиксированного размера, называемые виртуальными страницами. Вся ОП делится на части такового же размера, называемые физическими страницами или страничными кадрами (page frames),.
Передача информации между памятью и диском всегда осуществляется целыми страницами. Страницы имеют фиксированную длину, обычно являющуюся степенью числа 2 (512, 1024 и т.д.) и не могут перекрываться.