Вита Станиславовна Разумейчик

Многоуровневая структура компьютера

Компьютер проектируется как иерархическая структура уровней надстраиваемых друг над другом, каждый уровень это определенная абстракция различных объектов и операций.

На уровне физических устройств находятся транзисторы.

Цифровой логический уровень представлен объектами, которые называются вентили. Вентиль состоит из транзисторов и может быть смоделирован как цифровое устройство. Каждый вентиль формирует 1 бит памяти. Совокупность вентилей это регистр.

На уровне микроархитектуры находятся в совокупности регистры, которые вместе с АЛУ формируют тракт данных. Работа тракта данных контролируется микропрограммой. Микропрограмма это интерпретатор для команд. Микропрограммы вызывают команды из памяти и выполняют их друг за другом, используя при этом тракт данных.

Уровень архитектуры набора команд описывает набор машинных команд, которые в действительности выполняются микропрограммой-интерпретатором.

Архитектура ЭВМ это концептуальная структура определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств с программным обеспечением.

Операционная система

ОС – это комплекс управляющих и обрабатывающих программ, которые выступают как интерфейс взаимодействия вычислительной системы с прикладными программами с одной стороны и предназначенные для управления аппаратурой, вычислительными, эффективного распределения ресурсов между процессами и организации надежных вычислений с другой стороны.

Разработчикам ПО ОС предоставляет абстрагироваться от детальной реализации и функционирования устройств, предоставляя минимально необходимый набор функций.

ОС нужны если :

1. Вычислительная система используется для различных задач и программы, решающие эти задачи, нуждаются в сохранении данных и обмене ими. ОС реализует файловую систему.

2. Различные программы нуждаются в выполнении одних и тех же действий. ОС предоставляет системные библиотеки

3. Если между программами и пользователями необходимо разделять полномочия для защиты от несанкционированного доступа или тотальных ошибок.

4. Если необходимо имитировать одновременное исполнение нескольких программ даже на одном процессе.

5. Если оператор должен иметь возможность так или иначе управлять процессами выполнения отдельных программ, для этого служат операционные среды (наборы утилит).

Современные универсальные ОС можно охарактеризовать как: многопользовательские с разделением полномочий, многозадачные с разделением времени, использующие файловые системы с универсальным механизмом доступа к ним.

Функции ос

• Управление процессами

• Управление памятью (распределение между процессами, организация виртуальной памяти)

• Управление файлами

• Внешними устройствами

• Защита данных и администрирование

• Интерфейс прикладных программ

• Пользовательский интерфейс

• Многопользовательский режим работы

• Разграничение прав доступа к ресурсам.

2 части операционной системы:

• Ядро, управляющее выполнение процесса, ресурсами системы и предоставляющий процессам, комбинированный доступ к этим процессам (процессорное время, паять, устройства ввода вывода). Включает в себя: планировщик, драйверы устройств, файловая система и сетевая подсистема.

• Компоненты, реализующие дополнительные функции ОС. Всевозможные служебные программы и утилиты. Предоставляя доступ к дополнительным параметрам, установкам, настройкам либо автоматизируя этот процесс.