- •Глава 2
- •Операционная система как диспетчер ресурсов
- •Возможность развития операционной системы
- •2.2. Эволюция операционных систем
- •Последовательная обработка данных
- •Простые пакетные системы
- •Многозадачные пакетные системы
- •2.3. Основные достижения
- •Процессы
- •Управление памятью
- •Защита информации и безопасность
- •Структура системы
- •2.4. Характеристики современных операционных систем
- •2.5. Обзор операционной системы windows 2000
- •История возникновения
- •2.6. Традиционные системы unix
- •Описание
- •2.7. Современные системы unix
- •2.8. Рекомендуемая литература
- •2.9. Задачи
Операционная система как диспетчер ресурсов
Компьютер представляет собой набор ресурсов, поддерживающих выполнение задач накопления, перемещения, хранения и обработки данных, а также контролирующих работу этих и других функций. Ответственность за управление этими ресурсами лежит на операционной системе.
Можно ли сказать, что именно операционная система управляет перемещением, хранением и обработкой данных? На вопрос можно ответить положительно с учетом того, что, управляя ресурсами компьютера, операционная система контролирует его основные функции. Однако это управление осуществляется не обычным образом. Мы обыкновенно представляем себе управляющий механизм как нечто внешнее по отношению к тому, чем он управляет, или, по крайней мере, как нечто отличающееся от управляемой системы или являющееся ее отдельной частью. Например, система отопления жилых помещений управляется термостатом, который реализован в виде отдельного узла и отличается от аппаратуры выделения и распределения тепла. С операционной системой дело обстоит по-другому, так как этот управляющий механизм является необычным в двух отношениях.
• Функции операционной системы работают точно так же, как и все остальное программное обеспечение; т.е. они реализованы в виде отдельных про грамм или набора программ, исполняющихся процессором.
• Операционная система часто передает управление другим процессам и должна ожидать, когда процессор снова позволит ей выполнять свои обязанности.
Операционная система — это, по сути, набор компьютерных программ. Как и любая другая программа, она отдает процессору команды. Ключевым отличием является назначение этой программы. Операционная система указывает процессору, как использовать другие системные ресурсы и как распределять время при исполнении других программ. Но для того, чтобы реализовать действия, предписываемые операционной системой, процессор должен приостановить работу с ней и перейти к выполнению других программ. Таким образом, операционная система уступает управление процессору, чтобы он смог выполнить некоторую "полезную" работу, а затем возобновляет контроль ровно настолько, чтобы подготовить процессор к следующей части работы. Прочитав данную главу, читатель должен получить отчетливое представление о механизмах, принимающих участие в этих процессах.
На рис. 2.2 показаны основные ресурсы, которыми управляет операционная система. Часть операционной системы находится в основной памяти. В эту часть входит ядро (kernel), содержащее основную часть наиболее часто используемых функций; там же находятся и некоторые другие компоненты операционной системы, использующиеся в данный момент времени. Остальная используемая часть основной памяти содержит другие программы и данные пользователя. Вскоре читатель сможет убедиться, что размещение этих данных в основной памяти управляется совместно операционной системой и аппаратной частью процессора, предназначенной для управления памятью. Операционная система принимает решение, когда исполняющаяся программа может использовать нужные ей устройства ввода-вывода, и управляет доступом к файлам и их использованием. Процессор также является ресурсом, поэтому операционная система должна определить, сколько времени он должен уделить исполнению той или иной пользовательской программы. В многопроцессорной системе решение должно быть принято по отношению ко всем процессорам.