St. Petersburg: Peter, 2002. - 544 p. — ISBN: 5-272-00120-6 Buku ini bukan tentang sistem tertentu atau pun tentang jenis tertentu sistem operasi. Ia mengkaji konsep asas dan prinsip reka bentuk yang sah untuk kebanyakan sistem pengendalian yang dikenali hari ini. .
Pertama sekali, buku ini disyorkan untuk pelajar dan pelajar siswazah pelbagai kepakaran dalam bidang “Informatik dan Kejuruteraan Komputer"Bagaimana tutorial dalam kursus "Sistem Operasi" dan "Organisasi Proses Pengiraan". Di samping itu, ia boleh berguna kepada pakar: pengaturcara, pentadbir rangkaian dan profesional peralatan komunikasi. Dan akhirnya, buku itu mungkin menarik minat sesiapa sahaja yang berurusan dengan komputer dan ingin mengetahui lebih lanjut tentang cara moden OS.Evolusi sistem pengendalian.
Kemunculan sistem pengendalian pertama.
Kemunculan sistem pengendalian berbilang atur cara untuk kerangka utama.
Sistem pengendalian dan rangkaian global.
Sistem pengendalian komputer mini dan yang pertama rangkaian tempatan.
Pembangunan sistem pengendalian pada tahun 80-an.
Keanehan peringkat moden pembangunan sistem pengendalian.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Tujuan dan fungsi sistem pengendalian.
Sistem pengendalian untuk komputer kendiri.
Komponen berfungsi sistem pengendalian komputer yang berdiri sendiri.
Sistem pengendalian rangkaian.
Sistem pengendalian rangkaian peer-to-peer dan pelayan.
Keperluan untuk sistem pengendalian moden.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Seni bina sistem pengendalian.
kernel OS dan modul tambahan.
Kernel berada dalam mod istimewa.
Struktur OS berbilang lapisan.
Pergantungan perkakasan dan mudah alih OS.
Seni bina mikrokernel.
Keserasian dan pelbagai persekitaran aplikasi.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Proses dan benang.
Multiprogramming.
Proses penjadualan dan benang.
Multiprogramming berasaskan gangguan.
Penyegerakan proses dan benang.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Pengurusan ingatan.
Fungsi OS untuk pengurusan memori.
Jenis-jenis alamat.
Algoritma peruntukan memori.
Tukar dan ingatan maya.
Segmen memori yang dikongsi.
Cache data.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Sokongan perkakasan untuk multiprogramming menggunakan pemproses Pentium sebagai contoh.
Daftar pemproses.
Perintah istimewa.
Sokongan pembahagian memori.
Mekanisme halaman segmen.
Bermakna untuk prosedur dan tugas panggilan.
Mekanisme gangguan.
Caching dalam pemproses Pentium.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
I/O dan sistem fail.
Tugas OS untuk mengurus fail dan peranti.
Model berbilang lapisan subsistem input-output.
Organisasi logik sistem fail.
Organisasi fizikal sistem fail.
Operasi fail.
Kawalan capaian fail.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Ciri tambahan sistem fail.
Fail khas dan pemacu perkakasan.
Fail yang dipetakan memori.
Cache cakera.
Toleransi kesalahan fail dan sistem cakera.
Pertukaran data antara proses dan benang.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Konsep pemprosesan teragih dalam sistem pengendalian rangkaian.
model perkhidmatan rangkaian dan aplikasi yang diedarkan.
Mekanisme untuk menghantar mesej kepada sistem teragih.
Memanggil prosedur jauh.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Perkhidmatan rangkaian.
Sistem fail rangkaian.
Isu pelaksanaan sistem fail rangkaian.
Perkhidmatan direktori.
Internetworking.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Keselamatan rangkaian.
Konsep keselamatan asas.
Teknologi keselamatan asas.
Teknologi pengesahan.
sistem Kerberos.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Permohonan. Model ISO/OSI.
Tahap fizikal.
Lapisan Pautan Data.
Lapisan rangkaian.
Lapisan pengangkutan.
Tahap sesi.
Tahap pembentangan.
Lapisan aplikasi.
Jawapan kepada masalah dan latihan.
Bacaan yang disyorkan.
Indeks abjad.
Sastera Sastera: Olifer V.G., Olifer N.A. Sistem pengendalian rangkaian: Buku teks untuk universiti. – St. Petersburg: Peter, (Andrew Tanenbaum Modern operating systems. 2nd ed. – St. Petersburg: Peter A.V. Gordeev, A.Yu. Molchanov System software. – St. Petersburg: Peter, 2003 Yurov V.I. Assembler: Textbook for universities. 2nd ed. - St. Petersburg: Peter, William Stallings Sistem pengendalian - M.: Williams Publishing House, 2002.
1. Prinsip asas reka bentuk dan operasi komputer 1.1 Evolusi pembangunan komputer Leonardo da Vinci (gg) - projek mesin pengiraan mekanikal, diterangkan dalam koleksi manuskrip Codex Madrid dan Codex Atlanticus - saintis Wilhelm Schickard, "Jam untuk mengira" - saintis dan ahli falsafah Perancis Blaise Pascal , mesin tambahan pertama yang melakukan empat tindakan utama - saintis Inggeris Charles Babbage membangunkan projek "Enjin Perbezaan", yang menjadi prototaip mesin terkawal program.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.1 Evolusi pembangunan komputer 1880-an - Herman Hollerith Amerika membangunkan mesin yang berfungsi dengan jadual data, mesin itu dikawal oleh program yang direkodkan pada kad tebuk - Jurutera sibernetik Jerman Konrad Zuse mencipta komputer mekanikal Z-1 menggunakan, tidak seperti yang sebelumnya, sistem binari Hisab. Pada tahun 1941, beliau mencipta komputer elektromekanikal Z-3, berdasarkan relay telefon, yang boleh melakukan operasi titik terapung - Howard Aiken, komputer elektromekanikal MARK-1, yang beroperasi pada sistem nombor perpuluhan - John von Neumann mengembangkan konsep komputer (EDVAC) dengan input ke dalam ingatan mengikut atur cara dan data, elemen utama konsep adalah prinsip atur cara yang disimpan dan prinsip organisasi pengiraan selari. Mesin itu sendiri telah siap pada tahun 1950.
1. Prinsip asas reka bentuk dan operasi komputer 1.1 Evolusi pembangunan komputer 1946 - di Amerika Syarikat, di University of Pennsylvania, komputer sejagat pertama dicipta - ENIAC, mengandungi 18 ribu lampu, seberat 30 tan, menduduki kawasan sebanyak 200 m 2. Ia menggunakan operasi perpuluhan , pengaturcaraan dijalankan menggunakan suis (komputer generasi pertama) - masa kemunculan mesin dengan seni bina von Neumann. Mesin generasi pertama dibina di atas tapak elemen lampu. Program ini ditulis dalam bahasa Assembler.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.1 Evolusi pembangunan komputer (komputer generasi ke-2). Daripada lampu dan geganti, transistor mula digunakan, dan teras magnet mula digunakan sebagai OP. Seni bina komputer mula menggunakan pemproses input/output, yang membolehkan maklumat input/output serentak dengan proses pengiraan. Penterjemah bahasa telah muncul tahap tinggi Algol, FORTRAN, COBOL. Untuk pengurusan yang berkesan Sumber OS mula digunakan buat kali pertama (komputer generasi ke-3). Litar bersepadu mula digunakan sebagai asas elemen. Mesin murah dan bersaiz kecil - komputer mini - muncul. Peningkatan kuasa komputer telah memungkinkan untuk menjalankan beberapa program secara serentak, yang membawa kepada penciptaan sistem pengendalian berbilang tugas yang lebih kompleks. Terdapat kecenderungan untuk mencipta keluarga komputer, i.e. mesin menjadi serasi dari bawah ke atas pada peringkat perisian dan perkakasan (contohnya, siri IBM System 360, analog domestik, siri EC).
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.1 Evolusi pembangunan komputer (komputer generasi ke-4). Menukar asas elemen kepada litar bersepadu besar dan ultra-besar (LSI dan VLSI) – oleh Intel Mikropemproses 4-bit pertama i4004 dikeluarkan. Sebelum ini, terdapat tiga arah dalam pembangunan komputer: superkomputer, komputer besar (kerangka utama) dan minikomputer), kini yang keempat telah ditambah kepada mereka - mikropemproses - penciptaan MP 8-bit i - MITS, berdasarkan i8008, mula menghasilkan PC Altair IBM/360 Altair 8800 Apple I yang pertama
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.1 Evolusi pembangunan komputer 1981 - IBM Corporation berdasarkan 16 pemproses bit i8086 mengeluarkan PC IBM, yang berfungsi sebagai titik permulaan untuk pembangunan salah satu platform PC moden yang dipanggil PC - Apple mengeluarkan PC pertama dengan antara muka pengguna grafik Antara muka Apple Lisa, yang tidak mendapat banyak populariti, tetapi berfungsi sebagai prototaip untuk baris yang lebih popular komputer epal Macintosh. IBM PC Apple Lisa Macintosh C dari pertengahan 1980-an (komputer generasi ke-5). Komputer menggunakan teknologi asas baru, kerana elemen kawalan aliran data kecerdasan buatan
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.2 Jenis asas komputer moden Superkomputer dan komputer besar (kerangka utama) ialah sistem super-cekap unik yang digunakan untuk menyelesaikan masalah kompleks yang memerlukan pengiraan yang besar. Kluster ialah sekumpulan komputer (selalunya PC) yang saling berkaitan dan berfungsi sebagai satu nod pemprosesan maklumat. Pelayan ialah komputer yang menyediakan sumbernya kepada pengguna lain. Komputer peribadi (PC) ialah komputer yang direka untuk digunakan dalam perusahaan atau rumah, konfigurasi, penyelenggaraan dan pemasangan perisian dilakukan oleh pengguna sendiri. Komputer terbenam ialah mikrokomputer yang direka untuk sistem kawalan dan pemantauan. Skif Cyberia Komputer benam TsOV
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.2 Jenis utama komputer moden Profesional stesen kerja – komputer khusus berorientasikan kepada aktiviti profesional di kawasan tertentu, dilengkapi dengan peralatan tambahan dan perisian khusus. Stesen kerja rangkaian (PC rangkaian) - PC yang direka bentuk untuk beroperasi dalam rangkaian komputer, biasanya persediaan, sokongan teknikal dan pemasangan perisian pada komputer sedemikian dijalankan secara berpusat. Komputer mudah alih (komputer riba) - PC dengan kuasa komputer peribadi, mampu berfungsi untuk tempoh masa tertentu tanpa menyambung ke rangkaian elektrik. Komputer poket(PDA) - komputer dengan dimensi kecil (tidak lebih buku nota) dan mampu berfungsi secara autonomi untuk jangka masa yang panjang. Telefon pintar ialah telefon dengan fungsi komputer. Communicator ialah PDA dengan modul GSM/GPRS terbina dalam yang membolehkan anda membuat panggilan telefon dan mengakses Internet. Terminal ialah peranti yang tidak bertujuan untuk beroperasi mod luar talian, melaksanakan operasi untuk memasukkan dan menghantar arahan pengguna selama lebih daripada komputer berkuasa dan membentangkan hasilnya kepada pengguna.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.3 Struktur komputer ALU ZU UU UVvUV blok untuk melaksanakan operasi aritmetik dan logik (ALU - unit aritmetik-logik); blok untuk menyimpan maklumat atau ingatan (peranti memori); peranti untuk memasukkan data awal (UVv) dan untuk mengeluarkan hasil (UVv); peranti untuk mengawal blok komputer (CU – peranti kawalan)
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.3 Struktur komputer Elemen komputer moden: Unit pemprosesan pusat (CPU) - peranti yang secara langsung menjalankan proses pemprosesan data dan kawalan perisian bagi proses ini. Memori akses rawak (RAM) - direka untuk menerima, menyimpan dan mengeluarkan maklumat yang diperlukan untuk melaksanakan operasi pada CPU. VSD ialah peranti storan yang direka untuk menyimpan sejumlah besar maklumat biasanya VSD dibina pada jenis media magnetik. Dalam komputer moden, gabungan RAM dan VRAM, dipanggil memori maya, digunakan sebagai storan.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.4 Sifat asas seni bina komputer Sifat seni bina umum komputer moden: Prinsip atur cara yang disimpan. Kod program dan datanya terletak dalam ruang alamat yang sama dalam RAM. Prinsip pengaturcaraan mikro. Pemproses mempunyai unit kawalan mikroprogram untuk setiap arahan mesin, unit ini mempunyai satu set isyarat tindakan yang mesti dihasilkan untuk melaksanakan perintah yang diperlukan secara fizikal. Ruang alamat linear. Satu set sel memori yang alamatnya ditetapkan secara berurutan. Pelaksanaan perintah secara berurutan. Pemproses memilih arahan daripada memori dengan ketat mengikut urutan. Untuk menukar aliran linear program, anda mesti menggunakan arahan khas. Ketidakpedulian terhadap tujuan data yang dimaksudkan. Dari sudut pandangan pemproses, tiada perbezaan asas antara data dan arahan. Data dan arahan berada dalam ruang alamat yang sama dengan urutan sifar dan satu. Mesin tidak peduli apa beban logik yang dibawa oleh data ini.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.5 Seni bina dan sifat asas CPU moden Pemilihan Mula Henti Perlaksanaan arahan oleh pemproses termasuk: mengambil arahan seterusnya daripada memori; penyahkodan arahan; penjanaan alamat, yang menentukan alamat hujah arahan; pelaksanaan arahan menggunakan ALU; merekod keputusan.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.5 Seni bina dan sifat asas CPU moden Seni bina ialah konsep abstrak yang menggambarkan struktur, litar dan organisasi logik CPU. Seni bina utama: o CISC (Pengkomputeran Set Arahan Lengkap) – pemproses dengan set penuh arahan; o RISC (Reduced Instruction Set Computer) – pemproses dengan set arahan yang dikurangkan, memfokuskan pada pelaksanaan yang pantas dan cekap bagi set kecil arahan, tidak seperti arahan pemproses seni bina CISC, semua arahan mempunyai panjang tetap, yang menyebabkan peringkat penjanaan alamat untuk menentukan alamat hujah dilangkau dan kelajuan pelaksanaan meningkat dengan ketara.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.5 Seni bina dan sifat asas CPU moden Ciri-ciri seni bina CPU moden: Seni bina Superscalar - seni bina adalah berdasarkan prinsip pengiraan saluran paip. Elemen penting seni bina superscalar ialah saluran paip - peranti khas yang melaksanakan kaedah pemprosesan arahan di dalam pemproses, di mana pelaksanaan perintah dibahagikan kepada beberapa peringkat. Dalam kes ini, arahan seterusnya selepas pensampelan pergi ke penyahkodan. Oleh itu, blok pengambilan adalah percuma dan boleh memilih arahan seterusnya. Akibatnya, saluran paip mungkin mengandungi beberapa arahan pada peringkat pelaksanaan yang berbeza. Pemproses dengan satu saluran paip dipanggil skalar, dua atau lebih dipanggil superscalar. Beberapa ALU dan unit pengkomputeran khusus. Beberapa tahap memori cache dengan ketara mempercepatkan pertukaran maklumat antara CPU dan RAM. Seni bina berbilang teras, apabila beberapa pemproses terletak pada satu cip.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.5 Seni bina dan ciri utama CPU moden Sistem bas Cache (L2) Cache perintah (L1) Blok arahan mikro Cache data (L1) 1) pensampelan arahan 2) penyahkodan 3) menentukan alamat data dan memuatkannya 4 ) pelaksanaan 5) merekod keputusan Reg. Boof. com. Struktur TERAS Saluran Paip ALU bagi CPU siri P6
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.5 Seni bina dan sifat asas CPU moden Ciri-ciri utama CPU: Kekerapan jam Tact ialah isyarat tempoh tetap, digunakan untuk menyegerakkan operasi peranti komputer. Lebar bas data menentukan berapa banyak maklumat yang boleh diproses oleh MP dalam satu kitaran jam, diukur dalam bit. Lebar bas alamat ialah kapasiti memori MP boleh alamat. Bilangan tahap dan saiz memori cache. Memori cache MP ialah RAM ultra-pantas perantaraan yang berfungsi sebagai penampan antara pengawal dan yang agak perlahan ingatan sistem dan pemproses. Bilangan teras dalam MP.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.6 Memori akses rawak RAM - direka untuk menerima, menyimpan dan mengeluarkan maklumat (nombor, simbol, arahan, pemalar), i.e. semua maklumat yang diperlukan untuk melaksanakan operasi pada CPU. RAM ialah satu set sel daripada jenis yang sama (yang terakhir ialah kapasitor atau pencetus) yang menyimpan maklumat dalam bentuk impuls elektrik. Setiap sel mempunyai alamat uniknya sendiri. Jenis ingatan utama: Memori statik– pencetus digunakan sebagai pembawa maklumat, yang boleh mempunyai satu daripada dua keadaan. Memori dinamik– kapasitor digunakan sebagai media penyimpanan maklumat. Ciri-ciri utama RAM: Kapasiti - mencirikan jumlah maksimum maklumat yang boleh disimpan oleh memori. Masa capaian ialah masa di mana CPU menerima maklumat yang diperlukan.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.7 Peranti storan luaran VZU - digunakan untuk menyimpan sejumlah besar maklumat yang tidak digunakan dalam masa ini masa oleh pemproses, maklumat mengenai peranti sedemikian disimpan dalam blok, setiap satunya mempunyai alamat uniknya sendiri. Jenis utama VSD: Akses rawak - membolehkan anda mengakses mana-mana blok sewenang-wenangnya maklumat yang disimpan (pemacu keras, pemacu storan) cakera optik dan lain-lain.). Akses berurutan - membolehkan anda mengakses blok yang dikehendaki maklumat hanya selepas membaca semua blok sebelumnya (pemacu pita magnetik). Ciri utama VSD: Kapasiti - mencirikan jumlah maksimum maklumat yang boleh disimpan oleh VSD. Saiz cache. Masa capaian ialah masa di mana CPU menerima maklumat yang diperlukan.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.8 Cache Memori komputer ialah hierarki peranti storan (memori) yang berbeza dalam purata masa capaian data, volum dan kos menyimpan satu bit. Pemproses mendaftarkan RAM memori berkelajuan tinggi Memori luaran Kelantangan Masa capaian Kos storan Hierarki peranti storan Beratus-ratus gigabait Beratus-ratus megabait Berpuluh-puluh bait bait Beratus-ratus ribu kilobait 0.2-0.5 ns 0.5-1 ns 1-3 ns 5-15 ms
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.8 Cache Memori cache (cache) ialah kaedah berfungsi bersama dua jenis peranti storan yang berbeza dalam masa capaian dan kos penyimpanan data, yang, disebabkan penyalinan dinamik yang paling banyak. maklumat yang kerap digunakan daripada yang "lambat", ke dalam memori "cepat" » Memori membolehkan, dalam satu tangan, mengurangkan purata masa capaian data, dan sebaliknya, untuk menjimatkan memori berkelajuan tinggi yang lebih mahal. Caching ialah kaedah universal yang sesuai untuk mempercepatkan akses kepada RAM, cakera dan jenis peranti storan lain.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.8 Cache Sumber permintaan ke memori utama Memori utama Cache Respons pantas (cache hit) Request Slow response (cache miss) Prinsip operasi memori cache Setiap kali memori utama diakses pada alamat fizikal, kandungan cache dilihat - memori untuk menentukan sama ada data yang diperlukan ada. Memori cache tidak boleh dialamatkan, jadi carian untuk data yang diperlukan dijalankan mengikut kandungan menggunakan nilai medan alamat dalam RAM yang diambil dari permintaan. Kemudian satu daripada dua senario adalah mungkin: jika data ditemui dalam memori cache, iaitu, hit cache berlaku, ia dibaca daripadanya dan hasilnya dihantar ke sumber permintaan; Jika data yang diperlukan tiada dalam memori cache, iaitu, kehilangan cache telah berlaku, ia dibaca dari memori utama, dihantar ke sumber permintaan, dan pada masa yang sama memori cache disalin.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.8 Cache Kebarangkalian tinggi untuk mencari data yang diperlukan dalam ingatan cache dijelaskan dengan kehadiran dua sifat objektif data: Lokaliti sementara. Jika terdapat panggilan ke alamat tertentu, maka panggilan seterusnya ke alamat yang sama kemungkinan besar akan berlaku dalam masa terdekat. Lokaliti spatial. Sekiranya terdapat panggilan ke alamat tertentu, maka dengan tahap kebarangkalian yang tinggi akan ada panggilan ke alamat jiran dalam masa terdekat.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.9 Peranti input/output Peranti input/output termasuk: papan kekunci, tetikus, monitor, pencetak, pengimbas, modem, kad LAN dan lain-lain. Mana-mana peranti dikawal oleh pengawal. Pengawal ialah unit komputer yang direka untuk mengawal peranti luaran atau sekumpulan peranti luaran. Pengawal bas sistem 1 Pengawal 2 Peranti 1 Peranti 2 Peranti 3 Antara Muka
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.9 Peranti input-output Antara muka ialah satu set perkakasan dan perisian piawai yang memastikan pertukaran maklumat antara peranti. Pembinaan antara muka adalah berdasarkan penyatuan dan penyeragaman (penggunaan cara biasa pengekodan data, format data, penyeragaman elemen penyambung - penyambung, dll.). Ketersediaan antara muka standard membolehkan anda menyatukan pemindahan maklumat antara peranti, tanpa mengira ciri dan pengeluar perantinya. Antara muka peranti komputer dibahagikan kepada dua kategori: Antara muka bersiri- maklumat dihantar secara berurutan dalam bit (antara muka standard COM dan USB). Antara muka selari- data dihantar satu bahagian pada satu masa melalui saluran selari, setiap bit saluran berasingan(LPT dan ATA).
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.10 Interrupts Interrupts ialah mekanisme komputer yang digunakan untuk melakukan tindakan yang tidak dirancang, yang mengganggu pelaksanaan aliran arahan utama dan menukar pemproses untuk melaksanakan aliran arahan untuk mengendalikan gangguan, diikuti dengan kembali kepada arahan asal. Proses Data Perintah. prar. Prog. Boof. com. Reg. Penampan RAM CPU com. Reg. Buf CPU. com. Reg. Buf CPU. com. Reg. Mekanisme pemprosesan Gangguan CPU Proses Data Perintah. prar. Prog. RAM Samb. peratus Proses Data Perintah. prar. Prog. RAM Samb. peratus Proses Data Perintah. prar. Prog. RAM Samb. peratus Berlaku gangguan Memunggah konteks proses Mengendalikan gangguan Memuatkan konteks proses
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.10 Gangguan Bergantung kepada sumber, gangguan dibahagikan kepada tiga kelas: Gangguan luaran (perkakasan) - timbul akibat bekalan isyarat elektrik oleh beberapa peralatan (contohnya, pencetak pengawal), yang dihantar (mungkin melalui blok komputer lain, seperti pengawal gangguan) kepada input gangguan pemproses khusus. Gangguan luaran dikendalikan oleh pemacu peranti. Gangguan dalaman (pengecualian) - berlaku apabila situasi kecemasan berlaku semasa pelaksanaan beberapa arahan program dan diproses oleh modul kernel khas. Gangguan perisian - berlaku apabila perintah pemproses khas dilaksanakan, pelaksanaannya menyerupai gangguan.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.10 Gangguan Terdapat dua cara untuk melaksanakan gangguan: vektor - maklumat tentang tahap keutamaan gangguan dihantar ke CPU, serta maklumat tentang alamat permulaan program pengendali gangguan; ditinjau - hanya keutamaan gangguan dipindahkan ke CPU secara bebas menentukan peranti yang menyebabkan gangguan dengan memanggil semua pengendali gangguan untuk tahap keutamaan tertentu sehingga salah seorang pengendali mengesahkan bahawa gangguan itu datang dari peranti yang diservisnya.
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.10 Interrupts Interrupt masking ialah kaedah memproses beberapa gangguan yang berlaku serentak, di mana gangguan dengan keutamaan tertinggi diservis, baki gangguan diabaikan (bertopeng).
1. Prinsip asas reka bentuk dan pengendalian komputer 1.10 Struktur PC PC moden dibina berdasarkan prinsip seni bina terbuka. Apabila menggunakan seni bina terbuka, pengilang PC mesti mematuhi piawaian terkenal untuk antara muka peranti PC. bas Sistem CPUMemory K PU K K CPU – CPU; K – pengawal; PU - peranti persisian PC menggunakan struktur dengan satu antara muka biasa, dipanggil bas sistem. Dengan struktur ini, semua peranti komputer bertukar maklumat dan isyarat kawalan melalui antara muka biasa- bas sistem. Semua peranti PC disambungkan melalui penyambung (bas) yang disambungkan kepada sistem atau bas tempatan. Bahagian elektronik utama PC terletak secara struktur dalam unit sistem, melaksanakan fungsi mekanikal dan sambungan elektrik komponen komputer dengan cara bas sistem, dipanggil papan sistem (papan induk). Kebanyakan peranti papan sistem ditempatkan dalam satu atau lebih cip besar yang dipanggil chipset.
2. Perisian 2.1 Klasifikasi perisian Perisian (perisian) Perisian sistem Perisian aplikasi Sistem pengendalian (OS) Alat perisian Sistem Penyelenggaraan Sistem perkhidmatan Cangkang OS Utiliti Persekitaran operasi Alat diagnostik Kawalan logik perisian Kawalan ujian Kawalan perkakasan Kawalan perisian-perkakasan
2. Perisian 2.1 Klasifikasi perisian Program ialah penerangan rasmi tentang urutan tindakan peranti komputer untuk melaksanakan tugas tertentu. Satu set program dan dokumentasi disertakan yang direka untuk menyelesaikan masalah pada PC dipanggil perisian. Perisian aplikasi direka untuk menyelesaikan kelas masalah pengguna tertentu. Perisian sistem direka bentuk untuk mengawal komputer, mencipta dan menyokong pelaksanaan program pengguna, dan juga untuk menyediakan pengguna dengan pelbagai perkhidmatan.
2. Perisian 2.1 Klasifikasi perisian Perisian sistem terbahagi kepada: Sistem pengendalian. Sistem pengendalian (OS) ialah satu set program yang mengawal operasi semua peranti PC, proses melaksanakan program aplikasi dan interaksi pengguna dengan PC. Sistem perkhidmatan memperluaskan keupayaan OS, menyediakan pengguna, serta program yang dilaksanakan, dengan satu set pelbagai perkhidmatan tambahan. KEPADA sistem perkhidmatan termasuk: cangkerang OS adalah produk perisian, yang menjadikan komunikasi pengguna dengan komputer lebih selesa. Utiliti ialah program utiliti yang menyediakan pengguna dengan beberapa perkhidmatan tambahan. Persekitaran operasi. Persekitaran pengendalian ialah alat tambah berfungsi sepenuhnya kepada OS, yang membentuk persekitaran pelaksanaan program baharu dan melaksanakan semua fungsi shell.
2. Perisian 2.1 Klasifikasi sistem Penyelenggaraan perisian ialah satu set perisian dan perkakasan PC untuk kegagalan servis semasa operasi PC. Alat ini boleh dibahagikan kepada lima kategori: alat diagnostik - menyediakan carian automatik untuk ralat dan mengenal pasti ralat dengan penyetempatannya; kawalan logik program - berdasarkan penggunaan kod berlebihan sumber dan data PC perantaraan, yang membolehkan anda mencari ralat apabila menukar bit maklumat individu; kawalan ujian – dijalankan menggunakan ujian khas untuk memeriksa operasi panel kawalan atau perantinya yang betul; kawalan perkakasan – dijalankan secara automatik menggunakan peralatan yang dibina ke dalam PC; kawalan perisian dan perkakasan – termasuk kawalan perisian dan perkakasan.
2. Perisian 2.1 Klasifikasi perisian Alat perisian ialah produk perisian yang bertujuan untuk pembangunan perisian. Bahasa pengaturcaraan dibahagikan kepada dua kelas: Bahasa yang bergantung kepada mesin (tahap rendah) - adalah bahasa komputer dalaman dan merupakan sistem arahan dan data yang tidak memerlukan penukaran dan boleh ditafsir dan dilaksanakan secara langsung oleh perkakasan komputer . Bahasa bebas mesin (peringkat tinggi) - tidak memerlukan pengguna mempunyai pengetahuan lengkap tentang seni bina komputer di mana program itu dilaksanakan dan membolehkan pengguna menulis program dalam bentuk arahan yang dekat dengan pemahaman manusia, yang ditukar kepada arahan komputer sebelum melaksanakan program. Proses menukar arahan bahasa peringkat tinggi kepada perintah bahasa peringkat rendah dipanggil terjemahan, dan sewajarnya program yang melaksanakan tindakan ini ialah penterjemah. Kerja penterjemah adalah berdasarkan satu daripada dua prinsip: Tafsiran membayangkan terjemahan pernyataan demi pernyataan dan pelaksanaan seterusnya pernyataan terjemahan program sumber. Penyusunan dibahagikan kepada dua peringkat: pertama, program diterjemahkan sepenuhnya ke dalam bahasa mesin, dan kemudian program terjemahan boleh dilaksanakan berulang kali.
2. Perisian 2.1 Pengelasan perisian Terdapat Bahasa moden pengaturcaraan menggunakan kedua-dua jenis penterjemah, untuk contoh Java. Dalam bahasa sedemikian teks asal program disusun ke dalam peringkat rendah khas kod binari– bytecode yang ditafsirkan semasa pelaksanaan segera. Untuk kod bait berfungsi pada komputer, adalah perlu untuk mempunyai mesin maya yang akan bertindak sebagai penterjemah kod bait ke dalam kod CPU di mana atur cara akan dilaksanakan. Kelebihan kaedah ini ialah program ini adalah merentas platform, i.e. keupayaan program untuk dijalankan pada mana-mana keluarga komputer yang mempunyai mesin maya yang diperlukan. Kelemahannya ialah penurunan prestasi kerana keperluan untuk menukar kod bait kepada kod CPU.
2. Perisian 2.1 Pembangunan perisian sistem Pembangunannya boleh dibahagikan kepada peringkat berikut. Sehingga tahun 50-an, komputer hanya digunakan oleh pencipta mereka dan pengaturcaraan dilakukan secara eksklusif dalam bahasa mesin semua tugas mengatur proses pengkomputeran diselesaikan secara manual oleh pengaturcara. Pada tahun 50-an, dengan peningkatan dalam kuasa pengkomputeran komputer, pertumbuhan ketara mula diperhatikan dalam bidang automasi pengaturcaraan dan organisasi kerja pengiraan. Pada tahun-tahun ini, bahasa algoritma pertama muncul, dan dengan itu perpustakaan rutin matematik dan utiliti telah ditambah jenis baru perisian sistem – penterjemah. Pelaksanaan setiap program mula memasukkan sejumlah besar kerja tambahan: memuatkan penterjemah yang diperlukan, melancarkan penterjemah dan mendapatkan program yang dihasilkan dalam kod mesin, menghubungkan program dengan rutin perpustakaan, memuatkan program ke dalam RAM, melancarkan program, mengeluarkan hasilnya. Untuk mengatur kerja yang cekap, jawatan pengendali telah diperkenalkan kepada kakitangan di banyak pusat komputer, yang secara profesional melaksanakan kerja mengatur proses pengkomputeran untuk semua pengguna pusat ini.
2. Perisian 2.1 Pembangunan perisian sistem Untuk menyelesaikan masalah mengautomasikan proses pengkomputeran, sistem telah dibangunkan pemprosesan kelompok(IBSYS, SAGE, SABER, MERCURY yang paling terkenal), yang mengautomasikan keseluruhan urutan tindakan pengendali untuk mengatur proses pengkomputeran. Sistem awal pemprosesan kelompok adalah prototaip sistem pengendalian moden, mereka menjadi yang pertama program sistem, bukan bertujuan untuk pemprosesan data, tetapi untuk mengawal proses pengiraan. Semasa pelaksanaan sistem pemprosesan kelompok, bahasa kawalan kerja formal telah dibangunkan, dengan bantuan pengaturcara memberitahu sistem dan pengendali tindakan dan urutan apa yang ingin dilakukannya pada komputer. Pengendali menyusun pakej tugas, yang kemudiannya, tanpa penyertaannya, dilancarkan secara berurutan untuk dilaksanakan oleh program kawalan monitor. Di samping itu, monitor dapat mengendalikan ralat yang paling biasa secara bebas. Pakej itu biasanya satu set kad tebuk, tetapi untuk mempercepatkan kerja ia boleh dipindahkan ke medium yang lebih mudah dan luas, seperti pita magnetik atau cakera magnetik. Sistem pemprosesan tugas kelompok mengurangkan masa yang dihabiskan untuk tindakan tambahan untuk mengatur proses pengkomputeran, tetapi kelemahannya ialah pengguna pengaturcara telah dilucutkan akses terus ke komputer, yang mengurangkan kecekapan kerja.
2. Perisian 2.1 Pembangunan perisian sistem Proses melaksanakan program dalam sistem pemprosesan kelompok Pembaca kad tebuk Kad tebuk dengan program Perakam pita magnet Pita input Reben Sistem Pita output Hasil Pencetak Komputer untuk membaca kad yang ditebuk dan menulis program pada pita input Komputer untuk pengkomputeran Komputer untuk mencetak hasil daripada pita output
2. Perisian 2.1 Pembangunan perisian sistem Selama bertahun-tahun, hampir semua mekanisme asas yang wujud dalam sistem pengendalian moden telah dilaksanakan. Memandangkan keupayaan komputer yang meningkat secara mendadak, melaksanakan hanya satu program pada satu masa ternyata sangat tidak berkesan. Penyelesaiannya ialah multiprogramming, kaedah mengatur proses pengkomputeran di mana beberapa program disimpan secara serentak dalam memori komputer dan dilaksanakan secara bergantian pada satu pemproses. Multiprogramming telah dilaksanakan di pilihan berikut: Sistem pemprosesan kelompok berbilang program bertujuan untuk memastikan beban maksimum pada perkakasan komputer. Dalam mod ini, pemproses tidak melahu semasa satu program menjalankan operasi I/O komputer beralih ke program lain yang sedia untuk dilaksanakan. Hasilnya, pemuatan seimbang semua peranti komputer telah dicapai. Varian sistem perkongsian masa direka untuk sistem berbilang terminal, apabila setiap pengguna bekerja secara interaktif di terminalnya sendiri. Versi multiprogramming ini bertujuan untuk mencipta untuk setiap pengguna individu ilusi pemilikan tunggal komputer dengan memperuntukkan secara berkala setiap program bahagian masa pemprosesnya. Dalam sistem perkongsian masa, kecekapan penggunaan peralatan adalah lebih rendah daripada sistem pemprosesan kelompok, yang merupakan harga untuk kemudahan pengguna. Contoh sistem perkongsian masa ialah TSS/360, CTSS dan MULTICS OS.
2. Perisian 2.1 Pembangunan perisian sistem Pelaksanaan multiprogramming memerlukan pengenalan perubahan yang sangat penting kepada perkakasan komputer. Pemproses kini mempunyai mod operasi istimewa dan pengguna, daftar khas untuk menukar dengan cepat dari satu program ke program lain, cara melindungi kawasan memori, serta sistem gangguan yang dibangunkan. Dalam mod istimewa, direka untuk pengendalian modul perisian OS, pemproses boleh melaksanakan semua arahan, termasuk yang membenarkan pengedaran dan perlindungan sumber komputer. Beberapa arahan pemproses tidak tersedia untuk program yang dijalankan dalam mod pengguna. Sama untuk perpisahan peranti persisian Sistem gangguan telah diperkenalkan antara program yang dijalankan secara serentak. Satu lagi trend penting dalam tempoh ini ialah penciptaan keluarga mesin dan OS yang serasi dengan perisian untuk mereka. Contoh keluarga mesin yang serasi dengan perisian ialah siri mesin IBM/360 dan IBM/370 (analog keluarga mesin buatan Soviet siri EC ini), PDP-11 (SM). Tidak lama kemudian idea mesin yang serasi dengan perisian diterima umum.
2. Perisian 2.2 Pembangunan perisian sistem Pada tahun 1969, Jabatan Pertahanan AS memulakan kerja untuk menyatukan superkomputer pertahanan dan pusat penyelidikan di rangkaian tunggal. Rangkaian ini dipanggil ARPANET dan merupakan titik permulaan untuk penciptaan rangkaian Internet global yang paling terkenal sekarang. Pada awal 70-an, sistem pengendalian rangkaian pertama muncul, yang memungkinkan untuk mengatur penyimpanan dan pemprosesan data yang diedarkan antara beberapa komputer yang disambungkan oleh sambungan elektrik. Menjelang pertengahan 70-an, bersama-sama dengan kerangka utama, komputer mini seperti PDP-11, Nova, HP, yang mengambil kesempatan daripada litar bersepadu yang besar, yang memungkinkan untuk melaksanakan fungsi yang agak berkuasa pada kos komputer yang agak rendah, menjadi meluas. Seni bina komputer mini dipermudahkan dengan ketara berbanding kerangka utama, yang ditunjukkan dalam OS mereka. Banyak ciri sistem pengendalian berbilang program, kerangka utama berbilang pengguna telah dipotong memandangkan sumber komputer mini yang terhad. OS ini tidak selalunya berbilang pengguna, yang dibenarkan dalam banyak kes kos rendah komputer.
2. Perisian 2.2 Pembangunan perisian sistem Dengan kemunculan komputer mini, OS UNIX telah dicipta untuk mereka. OS ini pada asalnya bertujuan untuk menyokong mod perkongsian masa dalam komputer mini PDP-7. Sejak pertengahan 70-an, penggunaan meluas OS UNIX untuk komputer mini bermula. Pada masa ini, 90% daripada kod program untuk OS UNIX telah ditulis dalam bahasa peringkat tinggi C. Penggunaan meluas penyusun C yang berkesan menjadikan UNIX OS unik pada zamannya, dengan keupayaan untuk dialihkan secara relatif mudah ke Pelbagai jenis komputer, i.e. mempunyai salah satu daripada ciri-ciri penting OS – mobiliti. Sejak awal 1980-an, komputer telah digunakan secara meluas oleh bukan pakar, memerlukan pembangunan perisian "mesra", dan menyediakan ciri-ciri "mesra" ini telah menjadi tanggungjawab langsung OS. Versi pertama OS paling popular peringkat awal pembangunan PC MS-DOS Microsoft tidak mempunyai semua ciri di atas. Ia adalah program tunggal, OS pengguna tunggal dengan antara muka baris arahan mampu bermula dari cakera liut. Tugas utamanya ialah menguruskan fail yang terletak pada cakera liut dan cakera keras, serta melancarkan program satu demi satu. MS-DOS tidak dilindungi daripada program pengguna kerana pemproses Intel 8088 tidak menyokong mod istimewa. Pembangun PC pertama percaya bahawa dengan penggunaan komputer secara individu dan keupayaan perkakasan yang terhad, tidak ada gunanya menyokong multiprogramming.
2. Perisian 2.2 Pembangunan perisian sistem Fungsi yang hilang untuk MS-DOS dan sistem pengendalian yang serupa telah diberi pampasan program luar, menyediakan pengguna antara muka mesra pengguna(Sebagai contoh, Komander Norton) atau alat pengurusan cakera yang halus, seperti Alat PC). OS pertama yang digunakan secara meluas dengan antara muka grafik "mesra" dianggap sebagai MacOS untuk komputer Apple. Dengan kemunculan OS ini, Microsoft juga mula membangunkan OS dengan antara muka grafik. Hasilnya, pada tahun 1991, persekitaran operasi Windows 3.0 telah dikeluarkan, yang merupakan tambahan kepada sistem pengendalian MS-DOS, yang menyediakan pengguna dengan antara muka grafik dan persekitaran berbilang tugas untuk menjalankan aplikasi. Pada tahun 1991, pelajar Finland Linus Torvalds membangunkan kernel OS Linux, yang merupakan klon UNIX OS yang diedarkan secara bebas. Berdasarkan ini, banyak pengaturcara dan syarikat di seluruh dunia sedang membangunkan versi (pengedaran) OS Linux mereka sendiri. Pada akhir 90-an, perhatian khusus mula diberikan kepada sistem pengendalian korporat, yang dibezakan oleh keupayaan mereka untuk berfungsi dengan baik dan stabil dalam rangkaian yang besar, ciri perusahaan besar dengan cawangan di berpuluh-puluh bandar dan, mungkin, negara berbeza. Kini, pemimpin dalam kelas OS korporat telah muncul dengan jelas; ini adalah OS keluarga Microsoft Windows NT (Windows 2000, XP, 2003), OS Keluarga Linux, serta sistem UNIX pelbagai pengeluar platform perkakasan.
2. Perisian 2.3 Tujuan dan fungsi OS tempatan OS melaksanakan dua kumpulan fungsi: menyediakan pengguna atau pengaturcara dengan mesin maya lanjutan dan bukannya perkakasan komputer sebenar, yang lebih mudah untuk digunakan dan lebih mudah untuk memprogram; meningkatkan kecekapan menggunakan komputer dengan menguruskan sumbernya secara rasional mengikut beberapa kriteria. Sumber utama sistem pengkomputeran moden termasuk sumber seperti pemproses, memori dan unit kawalan. Semua sumber diagihkan antara proses. Proses (tugas) – program di peringkat pelaksanaan. Pengurusan sumber termasuk menyelesaikan tugas umum berikut yang tidak bergantung pada jenis sumber: perancangan sumber, i.e. menentukan proses, bila dan dalam kuantiti apa (jika sumber boleh diperuntukkan dalam bahagian) harus diperuntukkan sumber ini; memenuhi permintaan sumber; menjejak status dan merekod penggunaan sumber, iaitu, mengekalkan maklumat operasi sama ada sumber itu sibuk atau percuma dan bahagian mana sumber tersebut telah diperuntukkan; menyelesaikan konflik antara proses.
2. Perisian 2.3 Tujuan dan fungsi OS tempatan Untuk menyelesaikan masalah pengurusan sumber umum ini, sistem pengendalian yang berbeza menggunakan algoritma yang berbeza, ciri yang akhirnya menentukan penampilan sistem pengendalian secara keseluruhan, termasuk ciri prestasi, skop dan juga antaramuka pengguna. Fungsi sistem pengendalian komputer yang berdiri sendiri biasanya dikumpulkan sama ada mengikut jenis sumber tempatan, diuruskan oleh OS, atau mengikut tugasan tertentu. Subsistem OS yang paling penting ialah: Pengurusan proses. Untuk setiap proses yang baru dibuat, OS menjana sistem struktur maklumat, yang mengandungi data tentang keperluan sumber proses sistem pengkomputeran, serta sumber yang sebenarnya diperuntukkan kepadanya. Dalam OS berbilang program, beberapa proses boleh wujud secara serentak. Memandangkan proses selalunya menuntut sumber yang sama secara serentak, OS bertanggungjawab untuk mengekalkan baris gilir permintaan proses untuk sumber, contohnya, baris gilir untuk pemproses. Tugas penting sistem pengendalian adalah untuk melindungi sumber yang diperuntukkan proses ini, daripada proses lain.
2. Perisian 2.3 Tujuan dan fungsi Pengurusan Memori OS tempatan. Memori adalah sumber yang sama penting untuk proses seperti pemproses, kerana proses hanya boleh dilaksanakan oleh pemproses jika kod dan datanya (tidak semestinya semua) berada dalam RAM. Pengurusan memori termasuk mengagihkan memori fizikal yang tersedia di antara semua proses yang sedia ada dalam sistem, memuatkan kod proses dan data ke dalam kawasan memori yang diperuntukkan, menetapkan bahagian sensitif alamat kod proses kepada alamat fizikal kawasan yang diperuntukkan, serta melindungi kawasan memori setiap proses. Urus fail dan peranti luaran. Keupayaan OS untuk "melindungi" kerumitan perkakasan sebenar sangat jelas ditunjukkan dalam salah satu subsistem OS utama, sistem fail. OS memayakan set data berasingan yang disimpan storan luaran, sebagai fail bagi jujukan bait tidak berstruktur ringkas dengan nama simbolik. Apabila melaksanakan fungsinya, sistem fail berinteraksi rapat dengan subsistem pengurusan peranti luaran. Perlindungan dan pentadbiran data. Keselamatan data sistem komputer dipastikan oleh langkah toleransi kesalahan OS yang bertujuan untuk melindungi daripada kegagalan dan kegagalan perkakasan dan ralat perisian, serta dengan cara perlindungan terhadap akses yang tidak dibenarkan. Dalam kes kedua, OS melindungi data daripada tingkah laku yang salah atau berniat jahat pengguna sistem.
2. Perisian 2.3 Tujuan dan fungsi Antara Muka OS tempatan pengaturcaraan aplikasi. Ciri sistem pengendalian tersedia pengaturcara aplikasi dalam bentuk satu set fungsi yang dipanggil Application Programming Interface (API). Fungsi ini disembunyikan daripada pengguna akhir di sebalik cangkerang alfanumerik atau grafik. antaramuka pengguna. Aplikasi membuat panggilan ke fungsi API menggunakan panggilan sistem. Cara aplikasi menerima perkhidmatan sistem pengendalian sangat serupa dengan memanggil subrutin. Antaramuka pengguna. OS menyediakan antara muka yang mudah untuk orang yang bekerja di terminal. Dalam sistem pengendalian awal mod pecah fungsi antara muka pengguna disimpan pada tahap minimum dan tidak memerlukan terminal. Perintah bahasa kawalan tugas telah ditaip pada kad yang ditebuk, dan hasilnya dikeluarkan ke peranti pencetak. Sistem pengendalian moden menyokong fungsi antara muka pengguna lanjutan untuk kerja interaktif di belakang dua jenis terminal: alfanumerik dan grafik.
2. Perisian 2.4 Seni bina OS Modul kernel dan tambahan Sistem pengendalian moden ialah sistem modular tersusun dengan baik yang boleh dibangunkan, dikembangkan dan dipindahkan ke platform baharu. Tiada seni bina OS tunggal, tetapi terdapat pendekatan universal untuk menstrukturkan OS. Pendekatan paling umum untuk menstrukturkan sistem pengendalian ialah membahagikan semua modulnya kepada dua kumpulan: modul kernel yang melaksanakan fungsi utama OS; modul yang melaksanakan fungsi tambahan OS, seperti mengurus proses, memori, peranti I/O, aplikasi sokongan, dsb. Kernel membentuk teras sistem pengendalian tanpanya, OS tidak boleh beroperasi sepenuhnya dan tidak akan dapat melakukannya melaksanakan mana-mana fungsinya. Aplikasi boleh membuat permintaan kepada kernel untuk melakukan tindakan tertentu, yang dipanggil panggilan sistem. Fungsi kernel yang boleh dipanggil oleh aplikasi membentuk antara muka pengaturcaraan aplikasi (API).
2. Perisian 2.4 Seni bina OS Sesetengah fungsi yang dilakukan oleh modul kernel sering digunakan, jadi kelajuan pelaksanaannya menentukan prestasi keseluruhan sistem secara keseluruhan. Untuk memastikan kelajuan operasi tinggi OS, modul kernel yang kerap digunakan atau kebanyakannya sentiasa terletak dalam RAM, iaitu, ia adalah pemastautin. Modul OS tambahan yang jarang digunakan dimuatkan ke dalam RAM, hanya untuk tempoh fungsinya, dan bersifat transitif. Organisasi OS ini menjimatkan RAM komputer. Pembahagian sistem pengendalian kepada modul kernel dan aplikasi memastikan kebolehlanjutan OS yang mudah. Dalam sistem pengendalian moden, kebanyakan fungsi utama terletak di dalam kernel sistem tersebut dipanggil sistem pengendalian dengan kernel monolitik.
2. Perisian 2.4 Seni bina OS Operasi OS dalam mod istimewa dan pengguna Sifat penting seni bina OS berasaskan kernel ialah keupayaan untuk melindungi kod dan data sistem pengendalian dengan melaksanakan fungsi kernel dalam mod istimewa. Untuk memberikan keistimewaan kepada sistem pengendalian, perkakasan komputer mesti menyokong sekurang-kurangnya dua mod pengendalian: mod pengguna dan mod istimewa. Diandaikan bahawa sistem pengendalian atau beberapa bahagiannya berjalan dalam mod istimewa, dan aplikasi dalam mod pengguna. Biasanya, kernel adalah bahagian OS yang berjalan dalam mod istimewa. Kadang-kadang sifat bekerja dalam mod istimewa ini berfungsi sebagai definisi utama konsep "kernel". Aplikasi diletakkan dalam kedudukan bawahan dengan melarang pelaksanaan arahan kritikal tertentu dalam mod pengguna.
2. Perisian 2.4 Seni bina OS Peningkatan kestabilan OS, dipastikan dengan penukaran kernel kepada mod istimewa, dicapai dengan memperlahankan sedikit pelaksanaan panggilan sistem. Panggilan sistem kernel istimewa memulakan suis pemproses daripada mod pengguna kepada mod istimewa, dan apabila kembali ke aplikasi, suis daripada mod istimewa kepada mod pengguna. Menukar mod semasa pelaksanaan panggilan sistem kepada kernel istimewa Mod pengguna Mod istimewa Operasi program Operasi kernel Masa penukaran mod Dalam sistem pengendalian moden, kebanyakan fungsi utama terletak di dalam kernel tersebut dipanggil sistem pengendalian dengan kernel monolitik;
2. Perisian 2.4 Seni bina OS Struktur berbilang lapisan dan pergantungan perkakasan OS Sistem pengkomputeran yang menjalankan OS berasaskan kernel boleh dianggap sebagai sistem yang terdiri daripada tiga lapisan tersusun secara hierarki: lapisan bawah dibentuk oleh perkakasan, teras pertengahan, dan utiliti yang memproses program dan aplikasi membentuk lapisan atas sistem. Pendekatan berbilang lapisan adalah universal dan cara yang berkesan organisasi sistem yang kompleks sebarang jenis, termasuk perisian. Menurut pendekatan ini, sistem terdiri daripada hierarki lapisan. Setiap lapisan berfungsi pada lapisan atas, melaksanakan set fungsi tertentu untuknya. Perkakasan komputer Litar tiga lapisan sistem pengkomputeran
2. Perisian 2.4 Seni bina OS Kebanyakan model struktur program berbilang lapisan dilaksanakan menggunakan perpustakaan. Perpustakaan - modul perisian, mengandungi satu set fungsi dan pelbagai sumber (teks, grafik, bunyi, dll.) yang boleh digunakan oleh mana-mana program. Perpustakaan digunakan pada peringkat pembangunan program oleh pengaturcara dan pada peringkat pelaksanaan program. Terdapat dua jenis perpustakaan: statik - apabila menggunakan perpustakaan statik semasa proses penyusunan fungsi yang diperlukan perpustakaan disalin ke dalam modul program boleh laku; dinamik – panggilan dimasukkan ke dalam program semasa penyusunan fungsi yang diperlukan perpustakaan. Untuk program sedemikian berfungsi, perpustakaan ini mesti ada dalam sistem. Bagi pengaturcara, perpustakaan boleh didapati dalam bentuk kod sumber yang ditulis dalam mana-mana bahasa algoritma atau dalam bentuk fail binari. Terima kasih kepada pendekatan berbilang lapisan, dalam mana-mana OS adalah mungkin untuk mengasingkan lapisan komponen kernel yang bergantung pada mesin yang agak padat dan menjadikan baki lapisan OS biasa kepada platform perkakasan yang berbeza, yang menjadikannya lebih mudah untuk mengalihkan OS dari platform ke platform. . Jika kod OS boleh dipindahkan secara relatifnya daripada platform perkakasan satu jenis ke platform perkakasan jenis lain, maka OS sedemikian dipanggil mudah alih, atau mudah alih.
Buku ini bukan mengenai sistem tertentu atau pun jenis sistem pengendalian tertentu. Ia mengkaji konsep asas dan prinsip reka bentuk yang sah untuk kebanyakan sistem pengendalian yang dikenali hari ini. Pertama sekali, buku ini disyorkan untuk pelajar dan pelajar siswazah pelbagai kepakaran dalam bidang "Informatik dan Sains Komputer" sebagai buku teks untuk kursus "Sistem Operasi" dan "Organisasi Proses Pengiraan." Di samping itu, ia boleh berguna kepada pakar: pengaturcara, pentadbir rangkaian dan profesional peralatan komunikasi. Dan akhirnya, buku itu mungkin menarik minat sesiapa sahaja yang berurusan dengan komputer dan ingin mengetahui lebih lanjut tentang cara sistem pengendalian moden berfungsi.
Kandungan
pengenalan
Bab 1. Evolusi sistem pengendalian
Bab 2. Tujuan dan fungsi sistem pengendalian
Bab 3. Seni bina sistem pengendalian
Bab 4: Proses dan Benang
Bab 5: Pengurusan Memori
Bab 6. Sokongan perkakasan untuk multiprogramming
Bab 7. I/O dan Sistem Fail
Bab 8. Ciri Sistem Fail Tambahan
Bab 9. Konsep pemprosesan teragih dalam sistem pengendalian rangkaian
Bab 10. Perkhidmatan Rangkaian
Bab 11. Keselamatan Rangkaian
Permohonan. Model ISO/OSI
Permohonan. Jawapan kepada masalah
pengenalan.
Buku ini bukan mengenai sistem pengendalian tertentu atau pun jenis sistem pengendalian tertentu. Ia meneliti sistem pengendalian (OS) dari perspektif yang sangat umum, dan konsep asas dan prinsip reka bentuk yang diterangkan adalah sah untuk kebanyakan sistem pengendalian.
Sesungguhnya, perbezaan antara sistem pengendalian sedia ada tidak begitu ketara seperti yang kelihatan pada pandangan pertama. Pembangun sistem pengendalian hidup dalam satu dunia tanpa sempadan tegar yang tidak menghalang penghijrahan konsep dan mekanisme yang terbukti dengan baik dari satu sistem ke sistem yang lain. Akibatnya, dalam sebahagian besar sistem pengendalian kami menghadapi prinsip yang sama untuk mengurus sumber komputer: berbilang pengaturcaraan dan berbilang pemprosesan, memori maya dan pertukaran, fail dipetakan memori dan panggilan prosedur jauh. Ini membolehkan anda menggunakan pendekatan "dari umum kepada khusus" dengan berkesan semasa mengkaji OS, memisahkan butiran pelaksanaan daripada idea asas.
Sebaliknya, penulis cuba mengelakkan pembentangan akademik bahan yang kering. Peruntukan asas digambarkan melalui contoh mekanisme sistem pengendalian tertentu, biasanya yang paling biasa atau yang telah menjadi tonggak dalam pembangunan teknologi pengkomputeran: UNIX, OS/360, Windows NT, MS-DOS, NetWare, OS/2.
Penulis menganggap buku ini sebagai sejenis tambahan dan kesinambungan buku mereka yang terdahulu (Rangkaian komputer. Prinsip, teknologi, protokol. Olifer V.G., Olifer N.A. - St. Petersburg: Peter, 1999). Hubungan ini dijelaskan oleh fakta bahawa untuk memahami operasi rangkaian, perlu mengetahui bukan sahaja struktur infrastruktur pengangkutan rangkaian (buku sebelumnya dikhaskan untuk isu-isu ini), tetapi juga prinsip mengatur rangkaian. perkhidmatan sistem pengendalian, yang dibincangkan dalam buku ini.
Muat turun percuma e-buku dalam format yang mudah, tonton dan baca:
Muat turun buku Sistem pengendalian rangkaian, Olifer V.G., Olifer N.A., 2002 - fileskachat.com, muat turun pantas dan percuma.
Muat turun djvu
Anda boleh membeli buku ini di bawah harga terbaik pada diskaun dengan penghantaran ke seluruh Rusia.
St. Petersburg: Peter, 2001 - 544 p.
Buku ini bukan mengenai sistem tertentu atau pun jenis sistem pengendalian tertentu. Ia mengkaji konsep asas dan prinsip reka bentuk yang sah untuk kebanyakan sistem pengendalian yang dikenali hari ini. .
Pertama sekali, buku ini disyorkan untuk pelajar dan pelajar siswazah pelbagai kepakaran dalam bidang "Informatik dan Sains Komputer" sebagai buku teks untuk kursus "Sistem Operasi" dan "Organisasi Proses Pengiraan." Di samping itu, ia boleh berguna kepada pakar: pengaturcara, pentadbir rangkaian dan profesional peralatan komunikasi. Dan akhirnya, buku itu mungkin menarik minat sesiapa sahaja yang berurusan dengan komputer dan ingin mengetahui lebih lanjut tentang cara sistem pengendalian moden berfungsi.
Biar saya jelaskan: tiada OCR, carian teks penuh mustahil.
Evolusi sistem pengendalian.
Kemunculan sistem pengendalian pertama.
Kemunculan sistem pengendalian berbilang atur cara untuk kerangka utama.
Sistem pengendalian dan rangkaian global.
Sistem pengendalian komputer mini dan rangkaian tempatan pertama.
Pembangunan sistem pengendalian pada tahun 80-an.
Ciri-ciri peringkat moden pembangunan sistem pengendalian.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Tujuan dan fungsi sistem pengendalian.
Sistem pengendalian untuk komputer yang berdiri sendiri.
Komponen berfungsi sistem pengendalian komputer yang berdiri sendiri.
Sistem pengendalian rangkaian.
Sistem pengendalian rangkaian peer-to-peer dan pelayan.
Keperluan untuk sistem pengendalian moden.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Seni bina sistem pengendalian.
kernel OS dan modul tambahan.
Kernel berada dalam mod istimewa.
Struktur OS berbilang lapisan.
Pergantungan perkakasan dan mudah alih OS.
Seni bina mikrokernel.
Keserasian dan pelbagai persekitaran aplikasi.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Proses dan benang.
Multiprogramming.
Proses penjadualan dan benang.
Multiprogramming berasaskan gangguan.
Penyegerakan proses dan benang.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Pengurusan ingatan.
Fungsi OS untuk pengurusan memori.
Jenis-jenis alamat.
Algoritma peruntukan memori.
Pertukaran dan ingatan maya.
Segmen memori yang dikongsi.
Cache data.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Sokongan perkakasan untuk multiprogramming menggunakan pemproses Pentium sebagai contoh.
Daftar pemproses.
Perintah istimewa.
Sokongan pembahagian memori.
Mekanisme halaman segmen.
Bermakna untuk prosedur dan tugas panggilan.
Mekanisme gangguan.
Caching dalam pemproses Pentium.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
I/O dan sistem fail.
Tugas OS untuk mengurus fail dan peranti.
Model berbilang lapisan subsistem input-output.
Organisasi logik sistem fail.
Organisasi fizikal sistem fail.
Operasi fail.
Kawalan capaian fail.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Ciri tambahan sistem fail.
Fail khas dan pemacu perkakasan.
Fail yang dipetakan memori.
Cache cakera.
Toleransi kesalahan sistem fail dan cakera.
Pertukaran data antara proses dan benang.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Konsep pemprosesan teragih dalam sistem pengendalian rangkaian.
Model perkhidmatan rangkaian dan aplikasi yang diedarkan.
Mekanisme untuk menghantar mesej dalam sistem yang diedarkan.
Memanggil prosedur jauh.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Perkhidmatan rangkaian.
Sistem fail rangkaian.
Isu pelaksanaan sistem fail rangkaian.
Perkhidmatan direktori.
Internetworking.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Keselamatan rangkaian.
Konsep keselamatan asas.
Teknologi keselamatan asas.
Teknologi pengesahan.
sistem Kerberos.
Kesimpulan.
Tugasan dan latihan.
Permohonan. Model ISO/OSI.
Tahap fizikal.
Tahap pautan data.
Lapisan rangkaian.
Lapisan pengangkutan.
Tahap sesi.
Tahap pembentangan.
Lapisan aplikasi.
Jawapan kepada masalah dan latihan.
Bacaan yang disyorkan.
Indeks abjad.
