1 / 127

Лекция 2 Операционни системи общ преглед Процеси – описание и контрол

Лекция 2 Операционни системи общ преглед Процеси – описание и контрол. Нишки, SMP и Микроядра. Основни теми. Операционни системи - функционалност Развитие на модерните операционни системи Microsoft Windows UNIX Systems Linux. Операционни системи функции.

will
Download Presentation

Лекция 2 Операционни системи общ преглед Процеси – описание и контрол

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Лекция 2Операционни системиобщ прегледПроцеси– описание и контрол Нишки, SMP и Микроядра

  2. Основни теми • Операционни системи - функционалност • Развитие на модерните операционни системи • Microsoft Windows • UNIX Systems • Linux

  3. Операционни системи функции • Програма, която контролира изпълнението на програми • Връзка между приложения и хардуер • Основни цели на ОС : • Удобство • Ефективност • Способност да се развива

  4. Основни слоеве

  5. Услуги поддържани от ОС • Разработване на програми • Редактори и дебъгери. • Изпълнение на програмите • ОС поддържа график на множество задачи, необходими за изпълнение на програмите и достъп до вх/изх устройства • Всяко устройство има уникален интерфейс • ОС представя стандартен интерфейс за потребителите

  6. Контролиращи услуги • Контрол до достъпа до файлова • Достъп до различни медии, но запазват общ интерфейс за потребители • Осигурява защита при множествен достъп • Системен достъп • Контролират се системните ресурси и достъпа до тях

  7. Откриване на грешки и алармиране • Вътрешми и външни хардуерни грешки • Софтуерни грешки • Управление на потребители • Статистика (логове) • Мониторинг на производителността

  8. Роля на ОС Компютърът е набор от средства за преместването, съхраняването и обработката на данни . ОС е отговорна за управлението на тези ресурси .

  9. ОС като софтуер • Функциите на ОС наподобяват обикновения софтуер • Програми ,които се изпълняват от CPU • ОС конролират процесора

  10. Еволюция на ОС • ОС се и ще се развиват във времето • Хардуерно обновяване , както и развитието на нов тип хардуер. • Нови услуги

  11. Основни теми • Операционна система Цели / Функции • Еволюцията на операционни системи • Основни постижения • Предпоставки довели до модерните ОС • Microsoft Windows - преглед • UNIX Systems • Linux

  12. Развитие на ОС • Очаквания и изисквания към системите и развитието им. • Етапи • Серийна обработка • Опростени системи (партидни) • Мултипрограмни системи (партидни) • Системи с времеделене

  13. Опростени системи • Ранни компютри са изключително скъпи • Важно е да се увеличи използването процесор (производителността му) • Мониторинг (наблюдение) • Софтуер контролиращ последователност от събития • Програма връщаща контрол при преустановяване на действие

  14. Методи на операциите • User Mode – потребителски режим • Потребителски програми • Някои области на паметта, защитени от достъп на потребителя • Режим на ядрото • Контрол на изпълнението • Привилегировани инструкции

  15. Мултипрограмни системи • CPU е често свободен • Дори и с автоматична контрол на последователността на операциите. • I/O устройства са бавни в сравнение с процесор

  16. Еднопрограмни Изчакване :

  17. Мултипрограмност Когато една задача трябва да чака за I/O, процесорът може да превключикъмдруга задача

  18. Multiprogramming

  19. Системи за времеделене Използва се за управлението на множество задачи Процесорното време е поделено м/у потребителите Множество потребители имат възможност за едновременен достъп до ресурсите

  20. Batch MultiprogrammingTime Sharing

  21. Early Example: CTSS • Съвместими системи с времеделене (CTSS) • Време за разпределяне: • Когато контрола е преминал към потребителя • Потребителски програми и зареждане на данни • Прекъсвания генерирани на 0.2 сек. • На всяко прекъсване контрола може да се предаде на друг поребител

  22. CTSS Операции

  23. Проблеми Повече процеси в паметта трябва да бъдат защитени Файловата система трябва да бъда защитена от потребители с неправомерен достъп

  24. Виртуална памет Логическо адресиране на паметта Без оглед на ограниченията нафизическата памет

  25. Paging Виртуален адрес е номера на страницата и преместване в рамките на страницата

  26. Virtual Memory Addressing

  27. Защита на информацията и сигурност • Проблемът включва контролиране на достъпа до компютърните системи и информацията, съхранявана в тях . • Основни посоки: • НАличност • Секретност • Цялостност на данните • Автентичност

  28. Key Elements of an Operating System

  29. Различни архитектурни подходи • Включват: • Архитектура с микроядра • Multithreading • Разпределени ОС • Обектно ориентиран дизайн

  30. Микроядра • Голяма част от ранните ОС са с монолитни ядра • Основната функционалност на ОС се определя от ядрото. • Микроядра • Адресно пространство • Комуникация м/у процесите (IPC) • Основи на планирането

  31. Multithreading • Процесите се изпълняват в различни разклонения - нишки • Нишки Изпълняват се последователно и без прекъсвания

  32. Разпределени ОС • Създават илюзия • За единно пространство на основната памет • За единно пространство на вторичната памет

  33. Обектно ориентиран дизайн

  34. Roadmap • Operating System Objectives/Functions • The Evolution of Operating Systems • Major Achievements • Developments Leading to Modern Operating Systems • Microsoft Windows Overview • UNIX Systems • Linux

  35. История – MS OS 1981 – DOS 1.0 – Intel 8086 1983 – DOS 2.0 1984 – DOS 3.0 – Intel 80286 1980 – MS start GUI development 1990 – First GUI - Windows 3.0 1993 - Window NT 3.1 Windows 95,98, 2000 Windows Server 2003 – 64-bit Windows XP, Vista, Server 2008, Windows 7

  36. Single-User Multitasking • From Windows 2000 on Windows development developed to exploit modern 32-bit and 64-bit microprocessors • Designed for single users who run multiple programs • Main drivers are: • Increased memory and speed of microprocessors • Support for virtual memory

  37. Windows Architecture

  38. Client/Server Model • Windows OS, protected subsystem, and applications all use a client/server model • Common in distributed systems, but can be used internal to a single system • Processes communicate via RPC

  39. Windows Objects • Windows draws heavily on the concepts of object-oriented design. • Key Object Oriented concepts used by Windows are: • Encapsulation • Object class and instance

  40. Основни теми • Operating System Objectives/Functions • The Evolution of Operating Systems • Major Achievements • Developments Leading to Modern Operating Systems • Microsoft Windows Overview • UNIX Systems • Linux

  41. История - UNIX 1970 – at Bell Labs (C) 1976 – Version 6 1978 – Version 7 1982 – UNIX System III (Berkeley Software Distribution) BSD FreeBSD – Internet Based servers FreeBSD 5.0– MAC OS X Solaris 10

  42. Description of UNIX

  43. Traditional UNIX Kernel

  44. System V Release 4 (SVR4)

  45. Основни теми • Operating System Objectives/Functions • The Evolution of Operating Systems • Major Achievements • Developments Leading to Modern Operating Systems • Microsoft Windows Overview • UNIX Systems • Linux

  46. История • 1991 – Linux – Linus Torvals – Unix based Intel 80386 Linux 2.6

  47. Modular Monolithic Kernel • Although monolithic, the kernel is structures as a collection of modules • Loadable modules • An object file which can be linked and unlinked at run time • Characteristics: • Dynamic Linking • Stackable modules

  48. Linux Kernel Modules

  49. Linux Kernel Components

  50. Процеси

More Related