А.В. Столяров - Введение в операционные системы (1114673), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Ìàëàÿ ýëåêòðîííàÿ ñ÷åòíàÿ ìàøèíà (ÌÝÑÌ), ñîçäàííàÿ ïîä ðóêîâîäñòâîì Ñåðãåÿ Àëåêñååâè÷à Ëåáåäåâà, èìàøèíà Ì-1, ñîçäàííàÿ ïîä ðóêîâîäñòâîì Èîñèôà Ñåìåíîâè÷à Áðóêà, íà÷àëèðàáîòàòü â 1951 ãîäó, êàê è IAS Äæîíà Ôîí Íåéìàíà.2.4Âòîðîå ïîêîëåíèå ÝÂÌ (ìàøèíû íà òðàíçèñòîðàõ)Òðàíçèñòîð, ïîëóïðîâîäíèêîâûé ïðèáîð ñ òðåìÿ êîíòàêòàìè, ñïîñîáíûéçàìåíèòü ðàäèîëàìïû â ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâàõ, áûë èçîáðåòåí ÄæîíîìÁàðäèíîì, Óîëòåðîì Áðàòòåéíîì è Óèëüÿìîì Øîêëè â óæå óïîìèíàâøèõñÿBell Labs; â 1956 ãîäó èçîáðåòàòåëè áûëè óäîñòîåíû Íîáåëåâñêîé ïðåìèè ïîôèçèêå.Ñõåìàòè÷åñêè òðàíçèñòîð (óñòðîéñòâî äîñòàòî÷íî ìèíèàòþðíîå è íåïðèõîòëèâîå) ñïîñîáåí çàìåíèòü ãðîìîçäêóþ è íåíàäåæíóþ ðàäèîëàìïó ïðè ïîñòðîåíèè ýëåêòðîííûõ ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ. Åñòåñòâåííûì ñëåäñòâèåì ýòîãî ôàêòà ñòàë ïåðåõîä êîìïüþòåðîñòðîèòåëåé íà íîâóþ ýëåìåíòíóþ áàçó.
Âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû, ïîñòðîåííûå íà îñíîâå òðàíçèñòîðîâ, ïðèíÿòî íàçûâàòü ÝÂÌ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ.Óñëîâíî ýïîõó ìàøèí âòîðîãî ïîêîëåíèÿ ìîæíî îãðàíè÷èòü 1955 − 1965ãîäàìè. Èìåííî ê ýòîìó ïåðèîäó îòíîñèòñÿ íà÷àëî ìàññîâîãî ïðîèçâîäñòâàâû÷èñëèòåëüíûõ ìàøèí. Òàê, êîìïàíèÿ Digital Equipment Corporation ïðîäàëà îêîëî 50000 ýêçåìïëÿðîâ êîìïüþòåðà PDP-8. Êñòàòè, ýòà ìàøèíà çíàìå9íèòà åùå è òåì, ÷òî èìåííî â åå àðõèòåêòóðå áûë âïåðâûå ïðèìåíåí ïðèíöèïîáùåé øèíû.Ê ýïîõå êîìïüþòåðîâ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ îòíîñÿòñÿ òàêèå âàæíûå èííîâàöèè, êàê çàìåíà êîììóòàöèîííûõ ïàíåëåé, ïðèìåíÿâøèõñÿ äëÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ ðàííèõ êîìïüþòåðîâ, íà óñòðîéñòâà ââîäà ñ ïåðôîêàðò; ïîÿâëåíèåÿçûêîâ ïðîãðàììèðîâàíèÿ âûñîêîãî óðîâíÿ (ïåðâûì ÿçûêîì ïðîãðàììèðîâàíèÿ ñ÷èòàåòñÿ Ôîðòðàí, ðàçðàáîòàííûé Áåêóñîì â ïåðèîä ñ 1954 ïî 1957ãîäû); è, íàêîíåö, ïîÿâëåíèå îïåðàöèîííûõ ñèñòåì. êà÷åñòâå ïåðâîé îïåðàöèîííîé ñèñòåìû (âî âñÿêîì ñëó÷àå, îäíîé èç ïåðâûõ) îáû÷íî íàçûâàþò FORTRAN Monitor System, ðàáîòàâøåé íà ìàøèíåIBM 7094.
Äî ïîÿâëåíèÿ FMS ïðè âûïîëíåíèè êàæäîé çàäà÷è îïåðàòîð ñ ïîìîùüþ ñ÷èòûâàþùåãî óñòðîéñòâà ââîäèë â ìàøèíó ñ ïåðôîêàðò ïðîãðàììóíà Ôîðòðàíå, èñõîäíûå äàííûå ê ýòîé ïðîãðàììå è ñàì òðàíñëÿòîð Ôîðòðàíà;òîëüêî ïîñëå ýòîãî (ïðè óñëîâèè îòñóòñòâèÿ îøèáîê) ìàøèíà ìîãëà ïðèñòóïèòü ñîáñòâåííî ê ðàñ÷åòó. Ïðè òàêîé ñõåìå ðàáîòû ìíîãî âðåìåíè óõîäèëîíà ðó÷íûå ìàíèïóëÿöèè ñ êîëîäàìè ïåðôîêàðò, à â ñëó÷àå âîçíèêíîâåíèÿîøèáîê (îáû÷íîå äåëî â ïðîãðàììèðîâàíèè) − è íà îáäóìûâàíèå ðåçóëüòàòîâ è èñïðàâëåíèå èñõîäíîé ïðîãðàììû.
Ïðè ýòîì äîðîãîñòîÿùàÿ áîëüøàÿìàøèíà ïîïðîñòó ïðîñòàèâàëà. Ïîÿâëåíèå FMS ïîçâîëèëî ôîðìèðîâàòü ïàêåòû ïðîãðàìì íà ìàãíèòíûõ ëåíòàõ ñ ïîìîùüþ áîëåå äåøåâîé ìàøèíû IBM1401; ñôîðìèðîâàííóþ ëåíòó ïåðåíîñèëè íà IBM 7094 è çàïóñêàëè íà âûïîëíåíèå, à ðåçóëüòàòû, çàïèñàííûå íà äðóãóþ ëåíòó, ðàñïå÷àòûâàëè îïÿòü æåñ ïîìîùüþ IBM 1401. Ñðàçó ïî îêîí÷àíèè ðàáîòû ñ ïðåäûäóùåé çàäà÷åé âíåçàâèñèìîñòè îò ðåçóëüòàòà áîëüøàÿ ìàøèíà ïðèñòóïàëà ê ðàáîòå ñî ñëåäóþùåé çàäà÷åé, èñêëþ÷àÿ, òàêèì îáðàçîì, ïðîñòîè.2.5Òðåòüå ïîêîëåíèå ÝÂÌ (èíòåãðàëüíûå ñõåìû)Ïîÿâëåíèå èíòåãðàëüíûõ ñõåì (èçîáðåòàòåëü Ðîáåðò Íîéñ, 1958) ïîçâîëèëî êàðäèíàëüíî óìåíüøèòü ôèçè÷åñêèå ðàçìåðû ÝÂÌ.
Îáû÷íî áîëüøèå âû÷èñëèòåëüíûå ìàøèíû, ïîñòðîåííûå íà îñíîâå èíòåãðàëüíûõ ñõåì, íàçûâàþòÝÂÌ òðåòüåãî ïîêîëåíèÿ. Ê ïåðèîäó ãîñïîäñòâà ÝÂÌ òðåòüåãî ïîêîëåíèÿìîæíî óñëîâíî îòíåñòè 1965 − 1980 ãîäû.Ê íàèáîëåå âàæíûì íîâîââåäåíèÿì ýòîãî ïåðèîäà ñëåäóåò îòíåñòè, âîïåðâûõ, âîçíèêíîâåíèå ñåìåéñòâ ÝÂÌ, ñîâìåñòèìûõ ìåæäó ñîáîé è ñîçäàíèåóíèôèöèðîâàííûõ àïïàðàòíûõ êîìïîíåíòîâ, ïîäõîäÿùèõ ê ðàçíûì ìàøèíàì(îáû÷íî â ðàìêàõ îäíîãî ñåìåéñòâà).Âî-âòîðûõ, èìåííî ê ýòîìó ïåðèîäó îòíîñèòñÿ ïîÿâëåíèå ìóëüòèïðîãðàììíîãî ðåæèìà, èëè ðåæèìà ìóëüòèçàäà÷íîñòè, òî åñòü òàêîãî ñïîñîáà èñïîëüçîâàíèÿ âû÷èñëèòåëüíîé ìàøèíû, ïðè êîòîðîì â ïàìÿòè íàõî10äÿòñÿ îäíîâðåìåííî íåñêîëüêî âûïîëíÿþùèõñÿ ïðîãðàìì.
Ïåðâîíà÷àëüíî òàêîé ðåæèì áûë ïðåäíàçíà÷åí äëÿ óìåíüøåíèÿ âðåìåíè ïðîñòîÿ öåíòðàëüíîãîïðîöåññîðà: â òî âðåìÿ, êîãäà îäíà ïðîãðàììà çàòðåáîâàëà îïåðàöèþ ââîäàâûâîäà (íàïðèìåð, ÷òåíèÿ äàííûõ ñ ëåíòû) è îæèäàåò åå çàâåðøåíèÿ, ïðîöåññîð ìîæåò âûïîëíÿòü äðóãóþ ïðîãðàììó.Ïîçæå ñ èçîáðåòåíèåì òåðìèíàëüíîãî äîñòóïà è äèàëîãîâîãî ðåæèìà ðàáîòû ñ ÝÂÌ ìóëüòèçàäà÷íîñòü ïîçâîëèëà ðàáîòàòü ñ îäíîé ìàøèíîé îäíîâðåìåííî íåñêîëüêèì ïîëüçîâàòåëÿì; òàê ïîÿâèëèñü ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèåòåðìèíàëüíûå êîìïëåêñû.2.6×åòâåðòîå ïîêîëåíèå (ïåðñîíàëüíûå êîìïüþòåðû)Ñ ïîÿâëåíèåì ñâåðõáîëüøèõ èíòåãðàëüíûõ ñõåì ñòàëî âîçìîæíî óìåíüøèòü ãàáàðèòû êîìïüþòåðà äî ðàçìåðîâ íàñòîëüíîãî ïðèáîðà, à ñòîèìîñòüñíèçèòü äî óðîâíÿ, íà êîòîðîì êîìïüþòåðû îêàçàëèñü äîñòóïíû ÷àñòíûìëèöàì.Ïî ñâîèì âîçìîæíîñòÿì ïåðâûå ïåðñîíàëüíûå êîìïüþòåðû íàñòîëüêî îòñòàâàëè îò áîëüøèõ ìàøèí, ÷òî ó íåêîòîðûõ ïðîôåññèîíàëüíûõ ïðîãðàììèñòîâ áóì ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ âûçûâàë íåäîóìåíèå.
Òàê, ïîëíîöåííàÿïîääåðæêà ìóëüòèçàäà÷íîãî ðåæèìà íà ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðàõ ëèíèèIBM PC ñòàëà âîçìîæíà ëèøü â 1986 ãîäó ñ ïîÿâëåíèåì ïðîöåññîðà Intel80386. íàñòîÿùåå âðåìÿ ïåðñîíàëüíûå êîìïüþòåðû äàëåêî îáîãíàëè êîìïüþòåðû òðåòüåãî ïîêîëåíèÿ è èñïîëüçóþòñÿ íå òîëüêî êàê íàñòîëüíûå ðàáî÷èå ïðèáîðû äëÿ êîíå÷íûõ ïîëüçîâàòåëåé, íî è â êà÷åñòâå ìîùíûõ ñåðâåðîâ.Ìàññîâîñòü êîìïüþòåðîâ íà îñíîâå àðõèòåêòóðû IBM PC äåëàåò ýòè ìàøèíû ñàìûìè äåøåâûìè èç ïðåäñòàâëåííûõ íà ðûíêå; â ðåçóëüòàòå, íàïðèìåð,êîìïàíèÿ Google äëÿ ïîñòðîåíèÿ ñâîåé ïîèñêîâîé ñèñòåìû ïðåäïî÷ëà èñïîëüçîâàòü êëàñòåð èç ñîòåí ïåðñîíàëüíûõ êîìïüþòåðîâ − ýòî îêàçàëîñü ìíîãîêðàòíî äåøåâëå ðåøåíèé àíàëîãè÷íîé ìîùíîñòè íà îñíîâå ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ñåðâåðíûõ ìàøèí.3Çàäà÷è ñîâðåìåííûõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåìÍà ñîâðåìåííûõ êîìïüþòåðàõ îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà èãðàåò ÷ðåçâû÷àéíî âàæíóþ ðîëü, îñâîáîæäàÿ ïðèêëàäíûå ïðîãðàììû îò ðåøåíèÿ ðóòèííûõçàäà÷.
Ïåðå÷èñëèì çàäà÷è, ðåøàåìûå îïåðàöèîííûìè ñèñòåìàìè.Ìóëüòèçàäà÷íûé ðåæèì ðàáîòû. Îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà ïîçâîëÿåòçàïóñêàòü íà îäíîé ìàøèíå îäíîâðåìåííî íåñêîëüêî ïðîãðàìì è èçîëèðóåò11ïðîãðàììû äðóã îò äðóãà. Ïîëüçîâàòåëüñêîé ïðîãðàììå ïðåäîñòàâëÿåòñÿ àáñòðàêòíàÿ âèðòóàëüíàÿ ìàøèíà, êîòîðóþ ìîæíî èñïîëüçîâàòü, êàê åñëè áûíèêàêèõ äðóãèõ ïðîãðàìì â ñèñòåìå íå âûïîëíÿëîñü.Óïðàâëåíèå óñòðîéñòâàìè ââîäà-âûâîäà.
Îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà áåðåò íà ñåáÿ âñå òîíêîñòè îáðàùåíèÿ ñ ïåðèôåðèéíûìè óñòðîéñòâàìè ðàçëè÷íûõ òèïîâ, ïðåäîñòàâëÿÿ ïîëüçîâàòåëüñêèì ïðîãðàììàì ïðîñòîé èíòåðôåéñ,àáñòðàãèðîâàííûé îò îñîáåííîñòåé êîíêðåòíîãî îáîðóäîâàíèÿ.Óïðàâëåíèå îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ. Îáúåìà ôèçè÷åñêîé ïàìÿòè ìîæåò áûòü íåäîñòàòî÷íî äëÿ ðàçìåùåíèÿ âñåõ âûïîëíÿþùèõñÿ â ñèñòåìå ïðîãðàìì è èõ äàííûõ; ïðîãðàììû ìîãóò áûòü ÷óâñòâèòåëüíû ê àäðåñàì, â êîòîðûõ èõ ðàçìåùàþò; ïðè àêòèâíîì ðàçìåùåíèè è óäàëåíèè ïðîãðàìì â ïàìÿòèìîæåò âîçíèêíóòü ïðîáëåìà ôðàãìåíòàöèè (êîãäà îáùèé îáúåì ñâîáîäíîé ïàìÿòè äîñòàòî÷åí äëÿ ðàçìåùåíèÿ î÷åðåäíîé ïðîãðàììû, íî ïðè ýòîì íàðåçàííà íåáîëüøèå áëîêè â ðàçíûõ ìåñòàõ àäðåñíîãî ïðîñòðàíñòâà).
Ñîâðåìåííàÿàïïàðàòóðà èìååò ñïåöèàëüíûå âîçìîæíîñòè, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ ðåøåíèÿýòèõ è äðóãèõ ïðîáëåì ñ èñïîëüçîâàíèåì îïåðàòèâíîé ïàìÿòè. Óïðàâëåíèåýòèìè âîçìîæíîñòÿìè òàêæå âîçëàãàåòñÿ íà îïåðàöèîííóþ ñèñòåìó.Âçàèìîäåéñòâèå ïðîöåññîâ. Ïðîöåññû íå âñåãäà âûïîëíÿþòñÿ íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà; â ðÿäå ñëó÷àåâ íåîáõîäèìû ñðåäñòâà èõ âëèÿíèÿ äðóã íàäðóãà (íàïðèìåð, îáìåíà èíôîðìàöèåé)2 . Ñîâðåìåííûå ÎÑ ïðåäîñòàâëÿþòïîëüçîâàòåëüñêèì ïðîãðàììàì âîçìîæíîñòü òàêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ.Ðàçãðàíè÷åíèå ïîëíîìî÷èé.
Ðåãëàìåíòèðîâàíèå äîñòóïà ïîëüçîâàòåëåé (èëè, òî÷íåå ãîâîðÿ, ïîëüçîâàòåëüñêèõ ïðîãðàìì) ê ðåñóðñàì âû÷èñëèòåëüíîé ñèñòåìû ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âàæíåéøóþ çàäà÷ó ìíîãîïîëüçîâàòåëüñêèõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì. Ïðè ýòîì ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî è â îäíîïîëüçîâàòåëüñêîé ñèòóàöèè (íàïðèìåð, íà ëè÷íîì ïåðñîíàëüíîì êîìïüþòåðå, êîòîðûìïîëüçóåòñÿ îäèí ÷åëîâåê) ôóíêöèè ðåãëàìåíòèðîâàíèÿ äîñòóïà îêàçûâàþòñÿâåñüìà âîñòðåáîâàííûìè, à èíîãäà è íåîáõîäèìûìè.
Ýòî âûçâàíî òåì, ÷òîðåàëüíî äîñòóï ê ðåñóðñàì îñóùåñòâëÿåò íå ïîëüçîâàòåëü, à çàïóñêàåìûå èìïðîãðàììû; ôàêòè÷åñêè ïðè çàïóñêå ëþáîé ïðîãðàììû ïîëüçîâàòåëü ïåðåäàåò óïðàâëåíèå ñâîèì êîìïüþòåðîì àâòîðó ýòîé ïðîãðàììû. Âìåñòå ñ òåì, äàëåêî íå âñÿêîé ïðîãðàììå ìîæíî áåçãðàíè÷íî äîâåðÿòü. Îòñóòñòâèå ôóíêöèéðåãëàìåíòèðîâàíèÿ äîñòóïà â íåêîòîðûõ ïîïóëÿðíûõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåìàõïðèâîäèò ê ýïèäåìèÿì âèðóñîâ è òðîÿíñêèõ ïðîãðàìì.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
