Загрузка...

Иерархия запоминающих устройств. Принцип кэширования данных


Память вычислительной машины представляет собой иерархию запоминающих устройств (внутренние регистры процессора, различные типы сверхоперативной и оперативной памяти, диски, ленты), отличающихся средним временем доступа и стоимостью хранения данных в расчете на один бит (рисунок 2.17).

Управление вводом-выводом


Одной из главных функций ОС является управление всеми устройствами ввода-вывода компьютера. ОС должна передавать устройствам команды, перехватывать прерывания и обрабатывать ошибки; она также должна обеспечивать интерфейс между устройствами и остальной частью системы. В целях развития интерфейс должен быть одинаковым для всех типов устройств (независимость от устройств).

Физическая организация устройств ввода-вывода


Устройства ввода-вывода делятся на два типа: блок-ориентированные устройства и байт-ориентированные устройства. Блок-ориентированные устройства хранят информацию в блоках фиксированного размера, каждый из которых имеет свой собственный адрес.

Организация программного обеспечения ввода-вывода


Основная идея организации программного обеспечения ввода-вывода состоит в разбиении его на несколько уровней, причем нижние уровни обеспечивают экранирование особенностей аппаратуры от верхних, а те, в свою очередь, обеспечивают удобный интерфейс для пользователей. 

Обработка прерываний


Прерывания должны быть скрыты как можно глубже в недрах операционной системы, чтобы как можно меньшая часть ОС имела с ними дело. Наилучший способ состоит в разрешении процессу, инициировавшему операцию ввода-вывода, блокировать себя до завершения операции и наступления прерывания.

Драйверы устройств


Весь зависимый от устройства код помещается в драйвер устройства. Каждый драйвер управляет устройствами одного типа или, может быть, одного класса. 

Независимый от устройств слой операционной системы


Большая часть программного обеспечения ввода-вывода является независимой от устройств. Точная граница между драйверами и независимыми от устройств программами определяется системой, так как некоторые функции, которые могли бы быть реализованы независимым способом, в действительности выполнены в виде драйверов для повышения эффективности или по другим причинам. 

Стандарт файловой системы Linux


В конце 1993 года была предпринята попытка упорядочить структуру файлов и каталогов в Linux. Вначале этот проект назывался Проектом стандартов файловых систем (Filesystem Standards project — FSSTND).

Структура файловой системы Linux


Файловая система Linux очень похожа на стандартную файловую систему UNIX, но, конечно же, существует несколько небольших отличий. Для понимания файловой системы Linux вначале необходимо понять ее структуру.

Обзор FHS


В стандарте FHS содержится множество детализированной информации о том, чем должна и чем не должна быть файловая система Linux, но главной его целью является предоставление непротиворечивой и стандартизированной файловой системы.

ОС как система управления ресурсами


ОС как система управления ресурсами. Идея о том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейс пользователям, соответствует рассмотрению сверху вниз. Другой взгляд, снизу вверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, управляющем всеми частями сложной системы.

Особенности аппаратных платформ.


Особенности аппаратных платформ. На свойства операционной системы непосредственное влияние оказывают аппаратные средства, на которые она ориентирована. По типу аппаратуры различают операционные системы персональных компьютеров, мини-компьютеров, мейнфреймов, кластеров и сетей ЭВМ.

Структура сетевой ОСи


Структура сетевой ОСи. Сетевая ОС составляет основу любой выч-ной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой ОС в широком смысле понимается сов-ть ОСей отдельных компов, вз-щих с целью обмена сообщ-ми и разделения ресурсов по единым правилам — протоколам.

Особенности методов построения OC


Особенности методов построения. При описании операционной системы часто указываются особенности ее структурной организации и основные концепции, положенные в ее основу. К таким базовым концепциям относятся: 

ОС как расширенная машина


ОС как расширенная машина Исп-ние бол-ва компов на уровне машинного языка затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Н-р, для организации чтения блока д-х с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которых требует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожке и т. п.

Многозадачные ОС


Особенности областей исп-ния. Многозадачные ОС подразделяются на три типа в соответствии с использованными при их разработке критериями эфф-сти: 

Системы пакетной обработки


Системы пакетной обработки предназначались для решения задач в основном вычислительного характера, не требующих быстрого получения результатов.

Системы разделения времени


Системы разделения времени призваны исправить основной недостаток систем пакетной обработки — изоляцию пользователя-программиста от процесса выполнения его задач. Каждому пользователю системы разделения времени предоставляется терминал, с которого он может вести диалог со своей программой.

Системы реального времени


Системы реального времени применяются для управления различными техническими объектами, такими, например, как станок, спутник, научная экспериментальная установка или технологическими процессами, такими, как гальваническая линия, доменный процесс и т.п.

OC


Онлайновая подсказка Linux-Info Онлайновая подсказка Unix-man Дублирование стандартного вывода-tree Интерактивный текстовый редактор-ed Потоковый текстовый редактор-sed