- •1. Предпосылки появления первых ос.
- •2. Мультипрограммные ос мейнфреймов.
- •3. Ос миникомпьютеров.
- •4. Ос в 80-е годы.
- •5. Современные ос.
- •6. Классификация ос.
- •7. Основные понятия операционных систем реального времени (осрв)
- •Тема 8. Критерии оценки ос: надёжность, эффективность, удобство, масштабируемость, способность к развитию, мобильность.
- •Тема 9. Основные функции и структура ос. Понятие ядра системы.
- •6. Ос автономного компьютера.
- •7. Сетевые ос.
- •8. Серверные ос.
- •9. Мультипрограммирование.
- •10. Планирование процессов и потоков.
- •11. Алгоритмы планирования процессов.
- •13. Планирование процессов в осрв.
- •14. Необходимость решения сложных задач на кластерах.
- •15. Структура Windows.
- •16. Процессы и потоки в Windows.
- •17. Управление памятью в Windows.
- •18. Безопасность Windows.
- •19. Обзор системы Unix.
- •20 Процессы Unix.
- •21.Управление памятью в Unix.
- •22.Файловые системы Unix.
- •23. Модель исполнения приложения в Windows Mobile.
- •24. Платформа Android и архитектура приложения.
15. Структура Windows.
Операционная система Windows состоит из двух основных частей: самой операционной системы, работающей в режиме ядра, и подсистем окружения, работающих в режиме пользователя. Ядро управляет процессами, памятью, файловой системой и т. д. Подсистемы окружения являются отдельными процессами, помогающими пользователю выполнять определенные системные функции.
В операционной системе Windows сохранилась некоторая структура. Система разделена на несколько уровней, каждый из которых пользуется службами лежащего ниже уровня. Два нижних уровня программного обеспечения – уровень так называемых аппаратных абстракций и ядро написаны на языке С и ассемблере и являются частично машинно-зависимыми. Верхние уровни написаны исключительно на С и почти полностью машинно-независимы. Драйверы написаны на С или, в некоторых случаях, на C++.
В операционной системе W2K (сокращение Windows) трудно однозначно выделить микроядро. Вместо этого W2K имеет структуру, которую фирма Microsoft называет модифицированной архитектурой микроядра. Как и обычной архитектуре микроядра, операционной системе W2K присуще четкое разделение на модули. Каждая функция системы управляется только одним компонентом операционной системы. Остальные ее части и все приложения обращаются к этой функции через стандартный интерфейс. Доступ к основным системным данным можно получить только через определенные функции. В принципе любой модуль можно удалить, обновить или заменить, не переписывая всю систему или стандартный интерфейс прикладного программирования (application program interface — API). Однако в отличие от систем с четко выделенным микроядром, у W2K многие функции системы, которые не входят в микроядро, выполняются в режиме ядра, что сделано с целью повышения производительности. Разработчики системы W2K обнаружили, что использование традиционного подхода с выделением микроядра приводит к тому, что многие функции, не входящие в микроядро, требуют наличия нескольких переключателей процессов или потоков, переключателей режимов, а также используют дополнительные буферы памяти.
16. Процессы и потоки в Windows.
В операционной системе Windows поддерживаются традиционные процессы, способные общаться и синхронизироваться друг с другом так же, как это делают процессы в UNIX. Каждый процесс содержит по крайней мере один поток, содержащий, в свою очередь, как минимум одно волокно (облегченный поток). Более того, для управления определенными ресурсами процессы могут объединяться в задания. Все вместе – задания, процессы, потоки и волокна – образует общий набор инструментов для управления ресурсами и реализации параллелизма как на однопроцессорных, так и на многопроцессорных машинах. Как и в системе UNIX, процессы представляют собой контейнеры для ресурсов. У каждого процесса есть 4-гигабайтное адресное пространство, в котором пользователь занимает нижние 2 Гбайт (в версиях Windows 2000 Advanced Server и Datacenter Server этот размер может быть по желанию увеличен до 3 Гбайт), а операционная система занимает остальную его часть.
Каждый процесс начинается с одного потока, но новые потоки могут создаваться динамически. Потоки формируют основу планирования центрального процессора, так как операционная система всегда для запуска выбирает поток, а не процесс. Соответственно, у каждого потока есть состояние (готовый, работающий, блокированный и т. д.), тогда как у процессов состояний нет. У каждого потока есть идентификатор потока, выбираемый из того же пространства, что и идентификаторы процессов, поэтому один и тот же идентификатор никогда не будет использован одновременно для процесса и для потока. Идентификаторы процессов и потоков кратны четырем, поэтому они могут использоваться в роли байтовых индексов в таблицах ядра, как и другие объекты.