29. Функции операционной системы по управлению памятью

Под памятью здесь подразумевается оперативная память.

Основные функции ОС по управлению памятью:

1. отслеживание свободной и занятой памяти

2. выделение памяти процессам и освобождение памяти пи их завершении

3. вытеснение кодов и данных процесса из ОП на жесткий диск, когда размера ОП не достаточно для размещения всех процессов, и возвращение этих процессов в ОП при освобождении места

4. настройка адресов программ на конкретную область физической памяти

Также ОС должна заниматься динамическим распределением памяти, т.е. выполнять запросы приложений на выделение им дополнительной памяти во время их работы.

Еще одной важной функцией ОС является дефрагментация памяти, т.к. выделение памяти случайной длины в случайный момент времени из общего объема памяти приводит к фрагментации, что значительно замедляет работу системы.

Также важна защита памяти, реализуемая программными модулями ОС в тесном взаимодействии с аппаратными средствами. Она состоит в том, чтобы не позволить выполняющемуся процессу записывать или читать данные из памяти, предназначенной для другого процесса.

30. Этапы развития компьютеров и ос, охарактеризовать каждый этап

Т.к. ОС появилась и развивалась в процессе конструирования компа, то эти события исторически связаны друг с другом. Выделяют четыре основных этапа:

1. Первое поколение (1945-55гг)

В качестве реле использовались электронные лампы. Управление основными функциями выполнялось при помощи соединения коммутационных панелей проводами. О наличии ОС не было и речи.

С выпуском перфокарт стало возможно записывать и считывать программы.

2. Второе поколение (1955-65гг)

Появление транзистора повысило надежность работы машин, появилась вероятность долговременной работы. Появившиеся громоздкие и дорогие компы называли мэйн-фреймами. Появились системы пакетной обработки информации и эффективного использования машинного времени (сбор большого числа перфокарт и их подготовка на недорогом компе, а проведение расчета уже на более дорогом).

Программирование на языках Фортран и Ассембрер

3. Третье поколение (1965-80гг)

Использование мелкомасштабных полупроводниковыхинтегрированных схемс малой и средней степенью интеграции (сотни – тысячи транзисторов в одном корпусе), давших преимущество в цене и качестве. Самым важным достижением стало применение многозадачности.

4. Четвертое поколение (1980е)

ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах – микропроцессорах (десятки тысяч – миллионы транзисторов в одном корпусе)

Отмечен бурный рост в развитии как технической, так и программной стороны компьютеров. Появление кремниевой микросхемы (процессор), дисковых накопителей – стало наиболее важным достижением. Произошел прогресс от ОС с текстовым интерфейсом до ОС с современной полноценной графикой. Все больше и больше увеличивается вычислительная мощность и эффективность работы ЭВМ.

5. 90-е годы; ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы;

6. и последующие поколения; оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейтронной структурой – с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейтронных биологических систем.