Общая часть (часть 2) (2015) (by Кибитова) (1161598), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Так или иначе, при вводе программы и формированиипереченьобластейвиртуальнойпамяти,доступныхпроцессу).Илижеэтоможетбытьпредельноевремяцентральногопроцессора,котороеможетбытьпотраченонаскорее всего,не станетзапускатьпроцесс,которыйэтот ресурс.ресурсы,исполнениеданногопроцесса.Такили иначе,призапросилвводепрограммыи формированиипроцессаоперационнаясистемапостараетсявыделитьвсе необходимыекоторыепредельноевремяцентральногопроцессора,котороеможетбытьпотраченонаисполнениеданногопроцесса.Такилииначе,привводепрограммыиформированииВтораямодельдекларированы.—это динамическоепополнениеспискаресурсов.Даннаякоторыемодельпроцессаоперационнаясистемапостараетсянеобходимыересурсы,были предварительноЕсли выделитьв системевсенетзаказанногоресурса,тоона,исполнениеданногопроцесса.Такилииначе,привводепрограммыиформированиипроцессаоперационнаясистемапостараетсявыделитьвсенеобходимыересурсы,которыепредполагаетвыделениепроцессуресурсаужевовремявыполненияэтогопроцесса.ЭтобылиЕслив системенет заказанногоскореепредварительновсего, не станет декларированы.запускать процесс,которыйзапросилэтот ресурс.
ресурса, то она,процессаоперационнаясистемапостараетсявыделитьвсе нетнеобходимыересурсы,которыебылипредварительнодекларированы.Есливсистемезаказанногоресурса,тоона,означает,чтовсистемепроисходитзапускпроцессасвыделениемемуминимальноскорее Втораявсего, немодельстанет—запускатьпроцесс, которыйзапросилэтотресурсов.ресурс. Данная модельэто динамическоепополнениеспискабылипредварительнодекларированы.Есликоторыйвзатем,системенетпроцессзаказанногоресурса,то она,заскореевсего,нестанетзапускатьпроцесс,запросилэтотресурс.необходимойобластивиртуальнойпамяти,акогдаобращаетсяк системеВторая выделениемодель — процессуэто динамическоепополнениересурсов.модельпредполагаетресурсакоторыйужево запросилвремя спискавыполненияэтогоДаннаяпроцесса.Этоскореевсего,нестанетзапускатьпроцесс,этотресурс.Втораямодель —процессуэто области,динамическоепополнениеспискаресурсов.Даннаямодельвыделениемдополнительнойто ОСобрабатываетэти запросысоответствующимпредполагаетвыделениересурсаужево время свыполненияэтогопроцесса.Этоозначает,чтовсистемепроисходитзапускпроцессавыделениемемуминимальноВтораямодель— этодинамическоепополнениеспискаресурсов.Данная модельпредполагаетпроцессуресурсаужево времявыполненияЭтообразом.Отметимтакже,чтонапамяти,практикетакжеприменяютсяиэтогокомбинированныеозначает,чтоввыделениесистемепроисходитзапускпроцессаспроцессвыделениемему процесса.минимальнонеобходимойобластивиртуальнойа затем,когдаобращаетсяк системезапредполагаетвыделениепроцессуресурсаужевовремявыполненияэтогопроцесса.Этоозначает,чтовсистемепроисходитзапускпроцессасвыделениемемуминимальноподходы, ново многихсистемах,с которымимыкогдасталкиваемсяв нашейповседневнойнеобходимойобластивиртуальнойпамяти,а затем,процессобращаетсяк системе завыделениемдополнительнойобласти,тоОСобрабатываетэтизапросысоответствующимозначает,что вобластисистемепроисходитзапуска затем,процессас процессвыделениемему минимальнонеобходимойвиртуальнойпамяти,когдаобращаетсяк системе зажизни, ориентациясделананадинамическуюмодельвыделенияресурсов.выделениемдополнительнойобласти,то ОС обрабатываетэти запросысоответствующимобразом.Отметимтакже,чтонапрактикетакжеприменяютсяикомбинированныенеобходимойобластивиртуальнойпамяти,а разрабатывалисьзатем,когда процессобращаетсяк системезавыделениемдополнительнойобласти,то ОСобрабатываетэтии запросысоответствующимМногиеоперационныесистемыразрабатываютсятакимобразом.Отметимтакже,что на спрактикетакжеприменяютсяв нашейи комбинированныеподходы,ново многихсистемах,которымимы сталкиваемсяповседневнойвыделениемдополнительнойобласти,тоОСобрабатываетэтизапросысоответствующимобразом.Отметимтакже,чтонапрактикетакжеприменяютсяикомбинированныеобразом, ночтобыобладатьследующимиважнымисвойствами:в нашейнадежность,защита,подходы,во многихсистемах,с которымимы сталкиваемсяповседневнойжизни,ориентациясделананамодельресурсов.образом.Отметимтакже,системах,чтодинамическуюна практикетакжеприменяютсякомбинированныеподходы,но вои многихс которымимы выделениясталкиваемсяви нашейповседневнойэффективностьпредсказуемость.предельноевремя центральногокотороебытьи формированиипотрачено наисполнение данногопроцесса.
Так процессора,или иначе, привводе можетпрограммыисполнениеданного процесса.или иначе,при вводепрограммы ресурсы,и формированиипроцесса операционнаясистема Такпостараетсявыделитьвсе необходимыекоторыепроцессаоперационнаядекларированы.система постараетсянеобходимыебыли предварительноЕсли выделитьв системевсенетзаказанного ресурсы,ресурса, которыето она,былиЕслив системенет этотзаказанногоскореепредварительновсего, не станет декларированы.запускать процесс,которыйзапросилресурс. ресурса, то она,скорее Втораявсего, немодельстанет—запускатьпроцесс, которыйзапросилэтотресурсов.ресурс. Данная модельэто динамическоепополнениеспискаВторая выделениемодель — процессуэто динамическоепополнениересурсов.модельпредполагаетресурса ужево время спискавыполненияэтогоДаннаяпроцесса.Этопредполагаетвыделениепроцессуресурсаужевовремявыполненияэтогопроцесса.Этоозначает, что в системе происходит запуск процесса с выделением ему минимальноозначает,что областив системепроисходитзапускпроцессавыделениемему минимальнонеобходимойвиртуальнойпамяти,а затем,когда спроцессобращаетсяк системе занеобходимойобласти виртуальнойпамяти,а затем,когда процессобращаетсяк системе завыделением дополнительнойобласти,то ОСобрабатываетэти запросысоответствующимвыделениемдополнительнойобласти,тоОСобрабатываетэтизапросысоответствующимобразом.
Отметим также, что на практике также применяются и комбинированныеобразом.также,что на с практикеприменяютсяв нашейи комбинированныеподходы, Отметимно во многихсистемах,которымитакжемы сталкиваемсяповседневнойподходы,новомногихсистемах,скоторымимысталкиваемсявнашейжизни, ориентация сделана на динамическую модель выделения ресурсов. повседневнойжизни, Многиеориентациясделана на динамическуюмодель выделенияоперационныесистемы разрабатывалисьи ресурсов.разрабатываются такимМногиесистемы важнымиразрабатывалисьи разрабатываютсятакимобразом,чтобы операционныеобладать следующимисвойствами:надежность, защита,образом,чтобыи предсказуемость.обладать следующими важными свойствами: надежность, защита,эффективностьэффективностьи предсказуемость.Надежностьозначает, что система должна быть надежной как программныйНадежностьозначает,что ошибоксистемав системедолжна должнобыть надежнойкак кпрограммныйкомплекс, т.е.
число программныхбыть сведеноминимуму икомплекс,т.е.соизмеримочисло программныхошибокв системеаппаратныхдолжно бытьсведено к минимуму идолжно бытьс количествомвозможныхсбоев.должно быть соизмеримо с количеством возможных аппаратных сбоев.8989 день является одним из основныхЗащита информации на сегодняшнийтребований,предъявляемыхОС должнаобеспечиватьзащитуизинформацииЗащитаинформациик системе.на сегодняшнийденьявляется однимосновных итребований,предъявляемых к системе.ОС должнаобеспечиватьзащиту информациииресурсовот несанкционированногодоступа.Эта проблемана сегодняшнийдень остаётсяресурсовотнесанкционированногодоступа.Этапроблеманасегодняшнийденьостаётсяоткрытой.открытой.Свойство эффективности означает, что функционирование системы должноСвойствоэффективностиозначает,что функционированиеудовлетворятьнекоторымтребованиям– критериямэффективности,системыкоторые,должнопо сути,удовлетворятьнекоторымтребованиям–критериямэффективности,которые,посути,являются оценкой соответствия.являютсяоценкойсоответствия.И, наконец, это предсказуемость системы, являющаяся также одним из важныхнаконец,это предсказуемостьсистемы,являющаясяиз важныхсвойствИ,ОС,посколькубольшинство систем,которые,так илитакжеиначе,однимявляютсямассовосвойствОС,посколькубольшинствосистем,которые,такилииначе,являютсямассовораспространенными, при возникновении разного рода форс-мажорных обстоятельствраспространенными,при определеннымвозникновении способом.разного родафорс-мажорныхобстоятельствдолжнывести себя строгоЭто свойстводолжно очерчиватькругдолжнывестисебястрогоопределеннымспособом.Этосвойстводолжноочерчиватькругвсевозможных проблем, которые могут возникнуть в той или иной ситуации,всевозможных проблем, которые могут возникнуть в той или иной ситуации,предопределятьпоследствия этих проблем, а также подразумевать устойчивость системыпредопределять последствия этих проблем, а также подразумевать устойчивость системык возникновению сбоев (как аппаратных, так и программных).к возникновению сбоев (как аппаратных, так и программных).1.3.1ОС1.3.1 СтруктураСтруктура ОССуществуетвзглядов,касающихсякасающихсяструктурыструктурыоперационнойоперационнойсистемы,Существует множествомножество взглядов,системы,и иввэтомразделеречьпойдетонекоторыхизних.этом разделе речь пойдет о некоторых из них.Простейшаяорганизация основанаоснованананапредставлениипредставленииоперационнойоперационнойПростейшая структурнаяструктурная организациясистемыследующихкомпонентовкомпонентов(Рис.(Рис.72).72).системывввидевиде композициикомпозиции следующихИнтерфейсысистемныхсистемныхвызововвызововИнтерфейсы(API—ApplicationProgramInterface)(API — Application Program Interface)ДинамическиДинамическиподгружаемыеподгружаемыедрайверыдрайверыфизическихфизическихиивиртуальныхвиртуальныхустройствустройствЯдроЯдроОСОСАппаратураАппаратураРис.
72.72. СтруктурнаяСтруктурная организацияРис.организацияОС.ОС.Ядро (kernel)(kernel) ОСОС —частьОС,Ядро— этоэто резидентнаярезидентная (постоянно(постоянноразмещаемаяразмещаемаяв вОП)ОП)частьОС,реализующая некоторуюнекоторую базовуюреализующаябазовую функциональностьфункциональность ОСОС и и работающаяработающаяв врежимережимесупервизора (т.е. в привилегированном режиме). Итак, по определению ядро обеспечиваетсупервизора (т.е. в привилегированном режиме).
Итак, по определению ядро обеспечиваетреализацию некоторого набора функций операционной системы. Это может быть оченьреализацию некоторого набора функций операционной системы. Это может быть оченьбольшой набор функций, а может быть маленький — все зависит от конкретнойбольшойнабор функций, а может быть маленький — все зависит от конкретнойреализации системы. Ядро может включать в свой состав драйверы основных физическихреализациисистемы.Ядро может включать в свой состав драйверы основных физическихили виртуальныхустройств.или виртуальныхустройств.Над уровнемядра может надстраиваться следующий уровень — это уровеньслучаяхприкладныхпользовательработает с программным расширением возможностей реальногоуровнясистем.ЯдроОС "виртуальность" этого компьютераЯдроОСкомпьютера—свиртуальнымкомпьютером.ПричемВернемся к замечаниям,с которыхначали данный раздел, касающихсяАппаратура(или этих компьютеров)возрастаетот уровняуправления вычислительныхфизическими ресурсаминеоднозначностиопределениймногихкомпонентовсистемВСи,до вуровня прикладныхсистем.