Лекция 2 Пользователь Прикладные программы ОС

Лекция № 2

Пользователь Прикладные программы ОС Аппаратные средства Прикладные программы

ОС СР/М MS-DOS UNIX Процессор 8080 Z 80 8088 8086 68006 Разрядность ПО 8 Инструментальные и прикладные программы для СР/М 16 Инструментальные и прикладные программы для MSDOS 32 Инструментальные и прикладные программы для UNIX

Что такое операционная система? • Менеджер ресурсов • «Защитник» пользователей и программ • Постоянно функционирующее ядро

Однопользовательские и многопользовательские ОС

Функции ОС l l l Определяет интерфейс пользователя Обеспечивает разделение аппаратных ресурсов между пользователями Дает возможность работать с общими данными в режиме коллективного пользования Обеспечивает эффективное выполнение операций ввода-вывода Обеспечивает восстановление информации и вычислительного процесса в случае ошибок

Эволюция вычислительных систем Нулевой период (40 -е годы) Операционных систем нет. Первый период (1945– 1955 гг. ). Ламповые машины. Первая ОС –начало 50 -х г. г. IBM-701 general Motors • имена системных файлов (независимость от аппаратуры). • последовательная обработка данных • стандартные подпрограммы ввода/вывода • средства восстановления после ошибок • появление системного программного обеспечение (прообразы компиляторов) • языки управления заданиями • однопользовательская ОС Высокая стоимостью вычислительных систем, их малое количество, низкая эффективность использования.

Эволюция вычислительных систем Второй период (1955 г. –начало 60 -х). Компьютеры на основе транзисторов. Пакетные операционные системы. l l l Загрузка задания (программа, исходные данные, перечень необходимых ресурсов) Системы пакетной обработки: автоматизация запуска одной программы из пакета за другой Формализованный язык управления заданиями Мультипрограммный режим работы Мультипроцессорные системы Системы реального времени и с разделением времени Системы пакетной обработки - первые системные программы для управления вычислительным процессом, прообраз современных операционных систем.

Примеры l l SABRE OS MCP (Burrous для B 5000)

Эволюция вычислительных систем Третий период (начало 60 -х – 1980 г. ). Компьютеры на основе ИС. Первые многозадачные ОС Многорежимность работы (OS UNIX Bell Raboratories) l Языки управления заданиями OS/360 Siemens и Hitachi l IBM: DOS/360 OS/MFT OS/MVT CP-67/CMS l

Эволюция вычислительных систем. Четвертый период (с 1980 г. по настоящее время). Персональные компьютеры. Классические, сетевые и распределенные системы Функции классической ОС. l Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации. l Управление памятью. l Управление файловой системой. l Управление вводом-выводом. l Обеспечение безопасности l Дружественная, удобная l Виртуальные машины

Классификация ОС l По количеству пользователей l l l По количеству задач l l l Однозадачные Многозадачные По принципу разделения времени l l Однопользовательские Многопользовательские Пакетные С разделением времени Реального времени Сетевые и несетевые ОС

Требования к ОС l l l Надежность Безопасность Эффективность Предсказуемость Удобство использования

Основные понятия ОС l l l Системные вызовы (system calls) – интерфейс между операционной системой и пользовательской программой. Прерывания (hardware interrupts) – внешние, программные Исключительные ситуации (exceptions) – вызов «невыполнимых» команд. Файлы - именованная часть пространства на носителе информации. Файловая система Процессы.

Общие сведения о файлах Файлы - абстрактные объекты, задача которых - хранить информацию, скрывая от пользователя детали работы с устройствами. l Имена файлов При создании файл получает свое имя и по этому имени доступен другим процессам l Типы файлов l l l регулярные (обычные) файлы l Текстовые файлы l Бинарные файлы (исполняемые файлы, архивные файлы, графические файлы и пр. ). Отличаются наличием внутренней структуры. директории (справочники, каталоги) - системные файлы, поддерживающие структуру файловой системы. Атрибуты файлов l l l Идентификационная информация (имя, тип) Адресная информация (устройство, размер, начальный адрес) Информация об управлении доступом (владелец, допустимые операции и информацию об использовании (даты создания, последнего чтения, модификации и др. ).

Файловая система Основные функции: l Идентификация файлов. Связывание имени файла с выделенным ему пространством внешней памяти. l Распределение внешней памяти между файлами. l Обеспечение надежности и отказоустойчивости. l Обеспечение защиты от несанкционированного доступа. l Обеспечение совместного доступа к файлам l Обеспечение высокой производительности.

FAT – файловая система Ее реализации: СУФ FAT 12 (Первые ПК) FAT 16 (MS DOS) super- FAT (OS/2) FAT 32 (Windows 95/98) NTFS – файловая система

Структура жесткого диска Физический адрес сектора [c-h-s] (cylinder- head- sector)

Общая структура системы управления файлами

Структура файловой системы на диске Суперблок: • тип файловой системы; • размер файловой системы в блоках; • размер массива индексных узлов; • размер логического блока. Форматирование – создание структуры файловой системы на диске