Összefoglaló előadások fegyelem „operációs rendszer”
Előadás 1. Alapvető fogalmak
Rendszer és szoftver
Minden szoftver (software) van osztva a rendszer és alkalmazás. A rendszer az úgynevezett programok által használt minden más program, nélkülük lehetetlen létrehozni és alkalmazások futtatására. Az alkalmazói programok elvégzésére tudományos, technikai és egyéb feladatokat nem kapcsolódik közvetlenül a menedzsment számítógépet.
két komponens lehet megkülönböztetni az összetétel a rendszer szoftver: az alap és a szolgáltatás.
Basic szoftver - a legszükségesebb szoftvereszközök, számítógép. Ez magában foglalja: az operációs rendszer, és a működési borítékot.
operációs rendszer a teljes szerkezet a számítógép ábrán látható. 1.1. A legalsó réteg a modellben - a fizikai eszközök, amelyek egy részét a számítógép: integrált áramkörök, alaplap, tápegység, kijelző, billentyűzet, stb Az egyes eszközök elegyítve képezi a funkció blokkok és mikroarchitektúra számítógép. A mikroszerkezeti szinten belső CPU regiszterek (központi feldolgozó egység) és egy adat útvonal beleértve aritmetikai logikai egység.
adatpályának úgy tervezték, hogy végre egy sor parancsot. Hardver és parancsok állnak rendelkezésre, hogy a programozó assembly nyelven. képeznek utasításkészlet architektúra. Gyakran előfordul, hogy ez a szint is nevezik gépi nyelv.
Assembly részletesen leírja a lépéseket kell végezni, hogy kezelni több számítástechnikai eszközök. A fő célja az operációs rendszer, hogy elrejtse a komplexitás és így a programozó egy kényelmesebb irányító rendszer. A felhasználó szempontjából, az operációs rendszer funkcióját látja el a virtuális gép. amelyekre könnyebb programozni, és amelyekkel könnyebb dolgozni, mint a közvetlenül a számítógép hardverével.
Az operációs rendszer általában úgy értelmezik, hogy a szoftver fut kernel módban, vagy ahogy nevezik, a felügyelő módban. Az operációs rendszer védett felhasználói bemenet hardver.
A tetején futó programokkal alkalmazásokat. Általában ezek vásárolt a felhasználó (vagy írja), hogy megoldja a saját problémáit - szövegszerkesztő, táblázatkezelő, műszaki számítások vagy tárolása egy adatbázisban.
Operációs rendszer (OS) egy sor vezérlő és feldolgozó programok, amelyek egyrészt, pontként a számítógép és a felhasználói berendezés, céljait, másrészt, úgy vannak kialakítva, hogy a lehető leghatékonyabb erőforrás-felhasználás a számítógépes rendszer és a szervezet a megbízható számítástechnika.
Operációs rendszer elkülöníti a számítógép hardver felhasználói alkalmazások számára. Mind a felhasználó és a program kölcsönhatásba a számítógépet az operációs rendszer interfész.
Példák az operációs rendszerek: UNIX, OS / 2, Windows, Linux, QNX, MacOS, BeOS.
Elhanyagolása részletesen, azt mondhatjuk, hogy operációs rendszer végre két alapvető funkciót. Először is, bontsa ki a tényleges fizikai képességeit a számítógép. Például úgy, hogy növeli a volumenét, a virtuális memória vagy szoftver multitasking művelet egyetlen processzoron. Másodszor, kezelni a számítógép erőforrásait. Különösen, a memória és input-output eszközök.
Részletesebb szolgáltatások listája a következő:
A recepció a felhasználó (vagy a rendszerirányító) megbízások vagy meghatározott utasítások a megfelelő nyelvet, és azok feldolgozása.
Betöltése a memóriába által végrehajtandó szoftver.
A program (transzfer a vezérlést, aminek következtében a processzor hajtja végre a program).
Az identitás az összes programot és adatot.
Elfogadása és végrehajtása a különböző kéréseket a futó alkalmazásokat. OS képes végrehajtani számos rendszer funkciói (szolgáltatások), amelyeket fel lehet kérni a futó program. Fellebbezés ezeket a szolgáltatásokat végzik bizonyos szabályok szerint, amelyek meghatározzák az alkalmazás programozási felület (Application Program Interface, API) az operációs rendszer.
Karbantartás minden input-output műveleteket.
Üzemeltetése fájlkezelő rendszer (FMS) és / vagy adatbázis-kezelő rendszer (DBMS), amely jelentősen növeli a hatékonyságot a szoftver.
Biztosítása párhuzamosan futó mód, hogy van, a szervezet a párhuzamos végrehajtás két vagy több program egy processzor, amely a megjelenése egyidejű végrehajtása.
Tervezési és ütemezési feladatok összhangban a beállított stratégia és szolgáltatási területeken.
Szervezése cseremechanizmusok üzenetek és adatok futó programok között.
A hálózati operációs rendszer jellemzője átjárhatóságának összekapcsolt számítógépek.
Védelme a program hatása más, biztosítva az adatok integritását, hogy megvédje az operációs rendszer a futó alkalmazások a számítógépen.
szigorú korlátozásokat az elégedettség egy válaszidő valós idejű (jellemző valós idejű operációs rendszer) módban.
Üzemeltetése programozási rendszereket. amelyen keresztül a felhasználók készítik programjaikat.
Szolgáltatások nyújtása esetén a részleges rendszer meghibásodása.
Operációs rendszer számos program modulokat. A fő operációs rendszer egység nevezett felügyelő (supervisor). Az összetett operációs rendszerek, ez állhat több modulok, mint például input-output felügyelő, megszakítás felügyelő hatóság programok, feladatkezelő, stb
A szakirodalom gyakran használja a kifejezést mag (kernel) az operációs rendszer, amely úgy értendő, mint egy szinonimája egy felügyelő.
A csapat kezelése az operációs rendszer képes átvenni az irányítást, tegye a CPU privilegizált módban. A legtöbb számítógépen két (vagy több) üzemmódok: privilegizált (supervisor) üzemmódban, és a felhasználó számára. A forrás lehet hozzárendelni egy számítási eljárás, lásd az operációs rendszer és a kérelmet, ha:
Az erőforrás áll rendelkezésre, és a rendszer nem kéri a feladatok nagyobb prioritást ugyanazt az erőforrást;
Az aktuális kérés és a korábban kiadott lekérdezéseket lehetővé az erőforrások megosztását;
az erőforrás-felhasználás és alacsony prioritású feladat lehet ideiglenesen kiválasztott (megosztott erőforrás).
Kézhezvételét követően a kérelmet, az operációs rendszer vagy megfelel, és visszaadja a vezérlést a feladat, hogy ki a kérelmet, vagy ha a forrás nem áll rendelkezésre, a feladatot, hogy a sorban az erőforrás, fordult be egy készenléti állapotban (blokkoló). Fordulj az erőforrás lehet elhelyezni többféleképpen, de a legtöbb alkalmazásával valósul meg egy listát szerkezetét.
Munka után az erőforrás újra a feladatot segítségével egy speciális felügyelő hívást (egy megfelelő parancs) mondja meg az operációs rendszer a hiba a forrás, vagy az operációs rendszer veszi magát a forrást, ha a vezérlés visszakerül a felügyelő végrehajtása után a rendszer működését.
Biztosnak kapó kontroll kezelés felszabadítja az erőforrást, és ellenőrzi, hogy minden van az erőforrások felszabadítása. Ha a sor létezik, akkor eltávolítja a várakozási állapotot feladat vár a forrás és átalakítja azt készenléti állapotot elvégzésére, majd átadja a vezérlést az sem neki, vagy visszatér a probléma, csak engedje el a forrásokat.
Egy alkalmazás tervezték, hogy bizonyos operációs rendszerek nem működnek egy másik operációs rendszer, mivel az API eltérnek ezek az operációs rendszerek. Annak érdekében, hogy megoldja ezt a korlátozást, az operációs rendszer a fejlesztők kezdett alkotni az úgynevezett működési környezetben. Operációs rendszer (általában) támogathatja több operációs környezetben társított más operációs rendszerek.
Hogy a szoftver környezet, amely közvetlenül az operációs rendszer kódját, az úgynevezett primer, természetes. vagy natív (natív - angolul „natív”). Emellett az alapvető működési környezet az operációs rendszer lehet elhelyezni (egy emulált adott működési környezet) további szoftver környezetben.
Emuláció (Engl emuláció.) - a lejátszás szoftver vagy hardver (vagy ezek kombinációja) más programok vagy eszközök. Ellentétben szimuláció (szimuláció), melyek esetében csak átveszi a viselkedését a program, míg emulálni a cél pontos szimulációja a szimulált rendszer állapotát, hogy végre az eredeti gépi kód.
Általában, a vetélkedés használják a következő célokra.
Létrehozva egy új mikroprocesszort. Ebben az esetben az emulátor egy másik mikroprocesszor végrehajtja a parancsokat a processzor még nem létezik.
Az igény, hogy végre írt programok más készülék vagy operációs rendszer.
Tesztelés írt programok különböző rendszerekben.
Amikor a magas szintű nyelvek, néha azért, hogy fenntartsák a sebességet a végrehajtható program, hanem emulációs teszi számhordozás szoftver az új környezethez. Ebben az esetben újra elő átírta a hardver-függő részeit a kódot.
A Windows XP operációs rendszer lehetővé teszi, hogy amellett, hogy az alapvető alkalmazások, segítségével létrehozott Win32API, 16 bites alkalmazások a Windows 3.x, 16 bites alkalmazások, a DOS, 16 bites alkalmazásokat az első verzió az OS / 2.
A Windows emuláció UNIX lehet elérni WineHQ programot. Információt erről a kérdésről, és letölti a csomagot nyílt forráskódú Wine szoftver képes szimulálni a Windows API tetején a UNIX, http://www.winehq.com tartalmazta az oldalon.
Meg kell jegyezni, hogy a WineHQ nem szabályos emulátor. Ezt jelzi a rövidítés a program: «Wine nem egy emulátor». Ahelyett, hogy jár, mint egy teljes emulátor Wine létrehoz egy „kompatibilitási réteg”, amely egy alternatív kapcsolat dinamikusan linkelt könyvtárakat (Dynamic Link Library), amely okozhat Windows-programok, valamint a végrehajtási folyamatok, amelyek kompatibilisek a Windows NT kernel.
Működési környezet - ez a rendszer szoftver környezet, amelyben a programok által végzett munka szabályai szerint ebben a környezetben. A működési környezet lehet natív (természetes) vagy lehetnek elrendezve egy idegen operációs rendszer révén emulációs.
Általános szabály, hogy minden operációs rendszeren van egy parancssori felületet. Bár a rendszergazda nem tud nélküle, használni nem mindig kényelmes, hiszen meg kell szem előtt tartani, sok csapat elfogadta az operációs rendszert.
E hátrány kiküszöbölése, ott már sok szoftver „bőr” - a héj (angolul - „shell”).
Nemrégiben működő borítékot aktívan kényszerült GUI (Graphical User Interface - GUI), mint az X-Window különböző ablakkezelõvel - KDE, Gnome, stb amely egyre népszerűbb a felhasználók körében.
Úgy tűnik, az operációs borítékot lehet tekinteni közötti közbenső parancssori felület és a grafikus felületek.