Введение. Определение операционной системы. (Лекция 1) презентация

предоставления для него расширенной машины (сверху вниз)
повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами (снизу вверх)

к памяти
Внешние устройства: принтеры, накопители на магнитной ленте
Программные модули, которые бывают однократно используемые и многократно загружаемые (реентерабельные).

задач:

планирование ресурса - то есть определение, кому, когда, а для делимых ресурсов и в каком количестве, необходимо выделить данный ресурс;
отслеживание состояния ресурса - то есть поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых ресурсов - какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.

одной стороны,
выступает как интерфейс между аппаратурой компьютера и пользователем с его задачами, а с другой –
предназначен для наиболее эффективного использования ресурсов вычислительной системы и организации надежных вычислений.

восемнадцатого века.
Этот компьютер не имел операционной системы.

ламповые вычислительные устройства.
Об операционных системах не было и речи, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления
Не было никакого другого системного программного обеспечения, кроме библиотек математических и служебных подпрограмм.

второго поколения на базе полупроводниковых элементов.
Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом
Разработан формализованный язык управления заданиями. Совокупность нескольких заданий, как правило в виде колоды перфокарт, получила название пакета заданий.

IBM360 с единой ОС IBM/360.
Мультипрограммирование - это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре попеременно выполняются несколько программ.

Simultaneous Peripheral Operation On Line)- способ организации вычислительного процесса, в соответствии с которым задания считывались с перфокарт на диск в том темпе, в котором они появлялись в помещении вычислительного центра, а затем, когда очередное задание завершалось, новое задание с диска загружалось в освободившийся раздел.

в системах разделения времени, нацелен на создание для каждого отдельного пользователя иллюзии единоличного использования вычислительной машины.

операционных систем связан с появлением больших интегральных схем (БИС).
Разнообразие ОС: от однозадачной однопользовательской MS-DOS до многозадачной многопользовательской UNIX, сетевые ОС Novell NetWare.

первую модель персонального компьютера - IBM 5150, положившую начало эпохи современных ПК. Первый персональный компьютер стоил $4 385, был прост в использовании и занимал сравнительно мало места. IBM 5150 был оснащен процессором Intel 8088 с тактовой частотой 4,77 мегагерца и предустановленной оперативной памятью размером 16 или 64 килобайт. В первом ПК не было винчестера, а дисковод необходимо было приобретать за отдельную плату. Монитор у этого дедушки-компа был монохромный и больше походил на черно-белый телевизор.

загруженной в память, то есть программу во время выполнения.
Первый вариант многозадачности основан на процессах.
Процессы конкурируют за системные ресурсы.

– часть процесса, представляет собой последовательность инструкций на выполнение. Каждый процесс содержит минимум одну нить.
За ресурсы процессора конкурируют нити.

программы, включает следующее

Закрытое виртуальное адресное пространство – диапазон адресов виртуальной памяти, которым может пользоваться процесс;
Исполняемую программу – начальный код и данные, размещаемые в виртуальном адресном пространстве процесса;
Уникальный идентификатор процесса
Список описателей системных ресурсов, доступных всем нитям данного процесса (например, файлов)
Маркер доступа (access token), содержащий права на доступ к этому объекту
Минимум одну нить.

наиболее важные элементы:

Содержимое набора регистров процессора, отражающих состояние процессора
Два стека, один из которых используется в режиме ядра, другой – в режиме пользователя.
Т.н. локальную память нити, т.е. область памяти, доступной только этой нити
Уникальный идентификатор нити. ID нитей и процессов генерируются из единого пространства имен и никогда не перекрываются

до тех пор, пока он сам, по собственной инициативе, не отдаст управление планировщику операционной системы

Preemptive multitasking - вытесняющая многозадачность –

решение о переключении процессора с выполнения одного процесса на выполнение другого процесса принимается планировщиком операционной системы, а не самой активной задачей.

Windows 3.х.

Вытесняющая многозадачность
во всех современных операционных системах (UNIX, Windows NT, OS/2, VAX/VMS )

Часто называют ИСТИННОЙ МНОГОЗАДАЧНОСТЬЮ