Требования к современным операционным системам. Требования к современным операционным системам

• Название: Требования к современным операционным системам
• Дата: 02.10.2020
• Размер: 110.35 Kb.
• Имя файла: Требования к современным операционным системам.pptx
• Тип: Урок; #140654

Изучение программирования имеет такое же отношение к проектированию интерактивных систем, как обучение слепой печати к написанию стихов.

Тема урока:Требования к современным операционным системам.

Цель урока:

Сформировать навыки и умения в требованиях к современным ОС

Ключевые слова:

Файл
Драйвер

Требования к современным ОС

функциональная полнота расширяемость (поддержка новых типов внешних устройств или новых технологий без переписывания кода системы»)
переносимость («легкий перенос с одной аппаратной платформы на другую»)
совместимость (перенос приложений, разработанных для одной ОС в среду другой ОС)
надежность (действия ОС предсказуемы, а приложения не должны наносить вред ОС) и отказоустойчивость (поддержка аппаратных средств обеспечения отказоустойчивости, таких как дисковые массивы или источники бесперебойного питания)
безопасность (защита данных и других ресурсов от несанкционированного доступа)
производительность (должна обладать настолько хорошим быстродействием и временем реакции, насколько позволяют аппаратные средства)

Классификация ОС

Поддержка многозадачности

однозадачные многозадачные

с вытесняющей многозадачностью с не вытесняющей многозадачностью


Поддержка многопоточности


многопоточные не поддерживают понятия потока

Классификация ОС

Поддержка многопользовательского режима:

однопользовательские (MS-DOS, ранние версии OS/2)
многопользовательские (UNIX, Windows NT/2000/XP)

Многопроцессорная обработка:

поддержка мультипроцессирования не поддерживает мультипроцессорную обработку

Поддержка сети:

сетевые ОС
не сетевые ОС

Классификация ОС

Особенности аппаратных платформ

ОС для персональных компьютеров
ОС для мини-компьютеров
ОС для мейнфреймов
ОС для кластеров и сетей ЭВМ

Особенности областей использования (критерий эффективности)

системы пакетной обработки (OC EC), системы разделения времени (UNIX, VMS, Windows NT/2000/XP)
системы реального времени (QNX, RT/11)

Функциональные компоненты операционной системы автономногокомпьютера

Функции операционной системы автономного компьютера обычно группируются либо в соответствии с типами локальных ресурсов, которыми управляет ОС, либо в соответствии со специфическими задачами, применимыми ко всем ресурсам. Иногда такие группы функций называют подсистемами

Классификация подсистем ОС автономного ПК

Функции (подсистемы) ОС автономного компьютера

подсистемы (п/c), соответствуют типам локальных ресурсов

общие подсистемы

подсистема управления процессами

п/с управ. памятью (оперативной)

п/с ввода-вывода

подсистема пользовательского интерфейса

подсистема безопасности

подсистема администрирования

Подсистема управления процессами

Основные понятия:

Под процессом в общем случае понимается программа в стадии выполнения
Процесс можно также определить как некоторую заявку на потребление системных ресурсов.
В мультипрограммной операционной системе одновременно может существовать несколько процессов
Часть процессов порождается по инициативе пользователей и их приложений, такие процессы обычно называют пользовательскими
Процессы, называемые системными, инициализируются самой операционной системой для выполнения своих функций.
Совокупность всех областей оперативной памяти, выделенных операционной системой процессу, называется его адресным пространством.

Основные функции подсистемы управления процессами

создание и уничтожение процессов (т.е. структур данных, связанных с процессами)
поддержание очередей заявок процессов на ресурсы защита ресурсов, выделенных данному процессу, от остальных процессов организовывать совместное использование ресурсов обеспечивать прерывание и возобновление некоторого процесса функции синхронизации процессов, позволяющие процессу приостанавливать свое выполнение до наступления какого-либо события в системе предоставить средства межпроцессного взаимодействия

Подсистема управления памятью (основные функции)

распределение имеющейся физической памяти между всеми существующими в системе в данный момент процессами (выделение и освобождение памяти)
загрузка кодов и данных процессов в отведенные им области памяти настройка адресно-зависимых частей кодов процесса на физические адреса выделенной области защита областей памяти каждого процесса (избирательная способность предохранять выполняемую задачу от записи или чтения памяти, выделенной другой задаче)

Подсистема управления файлами и внешними устройствами

Основные определения:

Файл - простая неструктурированная последовательность байтов, имеющей символьное имя.
Драйвер - программа, управляющая конкретной моделью внешнего устройства и учитывающая все его особенности

Файловая система ОС выполняет:

преобразование символьных имен файлов, с которыми работает пользователь или прикладной программист, в физические адреса данных на диске, организует совместный доступ к файлам, защищает их от несанкционированного доступа.

Классификация драйверов

Драйвер

управляет конкретным устройством

управляет группой устройств

Драйвер

изготовлены фирмой, производителем устройства

изготовлены фирмой – производителем ОС

Подсистемы защиты данных

Безопасность данных вычислительной системы обеспечивается:

средствами отказоустойчивости ОС, направленными на защиту от сбоев и отказов аппаратуры и ошибок программного обеспечения средствами защиты от несанкционированного доступа (ОС защищает данные от ошибочного или злонамеренного поведения пользователей системы).

Отказоустойчивость

Поддержка отказоустойчивости реализуется операционной системой, как правило, на основе :

резервирования использования отказоустойчивых дисковых систем использования восстанавливаемых ФС

Подсистема пользовательского интерфейса

Возможности операционной системы доступны прикладному программисту в виде набора функций, называющегося интерфейсом прикладного программирования (Аррlication Programming Interface, АРI).

API- функции используются:

когда для выполнения тех или иных действий им требуется особый статус, которым обладает только операционная система помимо этих функций прикладной программист может воспользоваться набором сервисных функций ОС, которые упрощают написание приложений.

Интерфейс прикладного программирования

для Windows-систем – Win32
для UNIX-систем - POSIX

Домашнее задание:

История развития операционных систем.
Подготовить тему: 1.Проект 2. Презентация 3.Конспект 4.Видео

Используемая литература и интернет-ссылки

Список литературы: 1. Операционные системы и среды.Батаев А.В.2017 2.Танебаум Э. Современные операционные системы. 3-е изд. – СПБ .: Питер, 2018.- 1120 с .: ил. – (Серия <<Классика computerscience>> ) Интернет ресурсы: www.ppt-online.org www.myshared.ru