В. Столлингс - Операционные системы (1114679), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Э ицированную платформу для комме ч р еских реализаций о тент, по-ви и та цель была о д стигнута, а БЪ'Я4 па данный димому, является важнейшей ве сией очки зрения конку е версией УМ1Х. В ней удачи, ости, реали онкурентоспособности) сочета аются наиболее важные воз :ожет работать н изованные во всех п е ы р дыдущих системах ПХ1Х. Система ра отать на компьютерах самых разнооб ~ин, в которых х установлены 32-раз я ные р оо разных типов, начиная с омпьюте рами р д ые процессоры и заканчивая с ми; эта система является важне ш ых опера и ционных систем. Именно из нее взят важнейшей из всех ранее разраб те в этой книге для иллюс о из нее взяты многие примеры„прив ге для иллюстрации работы системы 11Х1Х.
Др драйаер теаетайпа сетеаото устройстаа Рис. 217. Ядро соеремемной системы 11Х1Х ~ АН 1'АНА96 во1аг1Б 2 х С Бо1 — это версия операционной системы, ра УХ1Х, зработанная исте ма аг1а— в й выше ей верФирмой Бттп на основе . в БЪ'В4. На время написания книги последней вышедше ают всеми сией Бо1аг1э была версия .. е ыми ополиительными, такими, как возможностями системы ЯЧВ4, а также некоторыми дополиительны полная вытесняемость, наличие многопоточио ядр .
1 й инте™+~йс файловых систем. Бо аг1в— держка ЯМР и объектно-ориентированный инте ся коммерческим успехом Реализаэто наиболее широко применяемая и пользующая ция операционной системы 1Л~ПХ. Некоторые примеры возможностей операционных систем встречающиеся в этой книге, взяты из Бо Бо1апз. т ойства операционных систем сыгВажную роль в развитии теории устро с Рал ал" серия версий системы 1тХ1Х, азработанных в Калифорнийском уиивер, ра тете.
Серия 4.хВЯВ широко используется ад в ак емических организац Х?Х. а послужила основой для создания многи х коммерческих продуктов У 1о мнению автора, именно благодаря версиям этой серии УХ1Х при .вою популярность, а многие улучшения этой операционной системы |ые появились в версиях ВБ0. Последней версией этой серии, выпущенной в Беркли, является с ' :.4ВБР. Эта версия является основным обновлением версии 4.ЗВБО, куда ювая система управления виртуальной памятью тью, ядро с измененной струк " также длинный список улучшений других возможностей.
1ППХ История возникновения Система 1.(пцх возникла как вариант операционной системы 1)Х1Х, наченный для персональных компьютеров с 1ВМ-совмес й -совместимо архите (ервоначальная версия была написана Линусом Торвальдс (1. Т орвальдсом ( 1пцэ То шнским студентом, изучающим теорию вычислительных машин. В 199т-',,'. 'орвальдс представил в 1п$егпе$ первую версию системы ?лпцх.
С тех по яство людей, сотрудничая посредством 1п$егпей развиваю 1.' ивают 1пцх под р " ством ее создателя. Благодаря тому что система Ь1пцх яв (пцх является беспла ' ожно беспрепятственно получить ее исходный код она стал , она стала первой аль ивой рабочим станциям 11Х1Х, предлагавшимся фирмами Бцп М1сговуз" 1з.йа1 Ес(ц(рецепт Согр (теперь Сотрас() и Б11(соп Огарков. На сегодняшн 1пцх является полнофункциональной системой семейства 1)Х1Х, способ зтать на всех этих и других платформах. Залогом успеха системы 1.1пцх является то, что она бесплатно рас яется при поддержке Фонда бесплатно распространяемых программ (Ггее' аге Гоцпда~1оп — ГБГ).
Целью этой организации является создание над шаратно-независимого программного обеспечения, которое было бы бе ' ым, обладало высоким качеством и пользовалось широкой популя о ляр ноет з пользователей. Фонд предоставляет инструменты для разработки про и о обеспечения под эгидой общедоступной лицензии 0Х11 (СХ11 ~сепзе — С'РЬ). Т ). аким образом, система 1апцх в таком виде, в котором ествует сегодня, является продуктом, появившимся в результате усил иьдса, а затем и многих других его единомышленников во всем мире, 1З:,: юстраняющимся в рамках проекта СЬШ. 11пцх используется не только многими отдельными программи ~а проникла и в корпоративную среду (МАХСОО).
В основном это п > благодаря высокому качеству ядра операционной системы 11пцх, а того, что эта система является бесплатной. В эту популярную верси .. ~и свой вкла д многие талантливые программисты, в результате чего'-:. ~лся впечатляю ий щ технический продукт. К достоинствам системы ' . >жно отнести то ч , что она является модульной и легко настраивается.",. даря этом м у ожно достичь высокой производительности ее работы их разнооб азн р ых аппаратных платформах.
К тому же получая в сии' ~ряжение исхо дный код, производители программного обеспечения 'учшать качество приложений и служебных программ, с тем чтобы... овлетворяли определенным требованиям. В атой книге изложены п 'сти внутреннего устройства ядра 1.1пцх. :,:: уодульная структУРн а большинства версий операционной системы УХ1Х являются монолит- Ядра Напомним, что монолитное ядро — это ядро, которое виртуально включа,л ляи. се возможности операционной системы в виде одного большого блока себя все в рый запускается как единый процесс в едином адресном пространстве. ода которы е Функц циональные компоненты такого ядра имеют доступ ко всем его внутруктурам данных и ко всем программам. При внесении изменений в ним стРУк частей типичной монолитной операционной системы все ее модули и баю из ча аммы необходимо повторно компоновать и переустанавливать, а перед иодпрогр ~~ как изм - изменения вступят в силу, систему нужно будет перезагрузить.
В результате все е все модификации, такие, как добавление драйвера нового устройства или "овых ых функций файловой системы, усложняются. Особенно остро эта протоит в системе 1.пшх, глобальную разработку которой выполняют объеблема сто диненны . ные на добровольных началах группы независимых программистов. Для решения этой проблемы система 1.(пцх организована в виде набора отиосител тельно независимых блоков, которые называются загружаемыми модулями (1оабаце тос(ц1ез) (00УЕ99). Загружаемые модули 1(пцх имеют две отличительные особенности Динамическое связывание. Любой модуль ядра может быть загружен в память и подсоединен к ядру в то время, когда само ядро уже находится в памяти и выполняется. Любой модуль может быть также отсоединен от ядра и удален из памяти в любой момент времени.
е Стековая организация. Модули организованы в виде определенной иерархической структуры. Отдельные модули могут выполнять роль библиотек при обращении к ним модулей более высоких уровней в рамках этой структуры; они сами также могут обращаться к модулям на более низких уровнях. Динамическое связывание (ГВАХ971 облегчает настройку системы и экономит память, которую занимает ядро.
В системе 1апцх программа пользователя или сам пользователь может загружать или выгружать модули с помощью команд (пжаоа и гтжск3. Само ядро управляет работой отдельных функций и по мере надобности загружает нужные модули или выгружает те, нужда в которых уже отпала. Кроме того, стековая организация позволяет задавать зависимости модулей, что дает два основных преимущества. 1* Код, являющийся общим для набора однотипных модулей (например, драйверы похожих устройств), можно поместить в один модуль, что позволяет сократить количество повторений. Ядро может проверить наличие в памяти нужных модулей, воздерживаясь от выгрузки модуля, который нужен для работы других, зависимых от него, и загружая вместе с новым требуемым модулем все необходимые дополнительные модули На примере, приведенном на рис.
2.18, показаны структуры, которые используются операционной системой 1.1пцх для управления модулями. На рисун"Риведен список модулей ядра после загрузки модулей ГАТ и АГАТ. Каждый лУль задается двумя таблицами: таблицей модулей и таблицей символов. В таб лицу модулей входят перечисленные ниже элементы. Часть 1. Основные о .. лава 2. Обзор операционных систем .1. Предположим, у нас есть многозадачный компьютер, в котором каждое зада имеет идентичные характеристики. В течение цикла вычисления одного з Т половину времени занимает ввод-вывод„а вторую половину — работа сара. Для выполнения каждого задания требуется Ф циклов. Допустим, планирования используется простой алгоритм циклического обслуживания:. ввод-вывод может выполняться одновременно с работой процессора.
Опре значения следующих величин. ° Реальное время„затрачиваемое на выполнение задания. е Среднее количество заданий, которое выполняется в течение одного цикла ° Доля времени, в течение которого процессор активен (не находится в ме ожидания). Вычислите эти значения для одного, двух и четырех одновременно выпалня заданий, считая, чта время цикла Т распределяется одним из следующих с а. В течение первой половины периода выполняется ввод-вывод, а в т ' второй — работа процессора.
б. В течение первой и четвертой четвертей выполняется ввод-вывод, а в второй и третьей — работа процессора. 2. Перегруженной операциями ввода-вывода называется такая программа, к будучи запущена сама по себе, тратит больше времени на ввод-вывод, работу процессора. Программой, преимущественно использующей про называется программа, в которой соотношение затрат времени изменя ' пользу процессора. Предположим, что в алгоритме краткосрочного плани"' ния предпочтение отдается тем программам, которые в течение недавнего,': мени использовали процессор меньше других. Объясните, почему в этом' " ритме отдается предпочтение программам, перегруженным операциями вывода, хотя тем программам, которые преимущественно используют про тоже отводится некоторое процессорное время.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
