Встроенная поддержка драйверов устройств

Windows обеспечивает:

· полную поддержку разделения доступа к файлам;

· полную поддержу разнообразных звуковых плат, CD-ROM приводов и других мультимедиа устройств не требуя установки MS-DOS драйвера;

· кэширование дисков.

Виртуальные драйвера устройств

Это слой кода который управляет ресурсом так, чтобы этот ресурс мог параллельно использоваться более чем одним процессом.

Plug and play

Настоящих систем Plug and play требуется следующие три элемента:

устройства Plug and play;

BIOS Plug and play;

ОС Plug and play.

Поддержка OLE

(Object linking embedding – связь и внедрение объектов) Представляет собой способ доступа к объектам, расположенным вне текущего документа или приложения. Когда связь с объектом внедряется в документ, то действительно объект не копируется. Вместо этого в документ размещается информация, указывающая на то, где на диске расположен внедряемый объект.

Стандарт DDE-межпроцессорного взаимодействия

(DDE – Dynamic Data Exchange)

Представляет собой механизм динамического обмена данными позволяющего создать постоянно действующие каналы между несколькими одновременно работающими приложениями ОС (взаимодействие клиент-сервер).

Операционная система компьютера

Определение операционной системы

ОС компьютера представляет собой комплекс взаимосвязанных программ, который действует как интерфейс между приложениями и пользователем с одной стороны и аппаратурой компьютера с другой стороны. Ос выполняют две основные функции:

· Предоставление пользователю вместо реальной аппаратуры компьютера виртуальной машины, с которой удобней работать и которую проще программировать.

· Повышение эффективности использования компьютера путем рационального использования его ресурсов.

К числу основных ресурсов системы относятся процессор, основная память, диски, сетевые устройства и прочие. Ресурсы разделяют между процессами. Процесс можно определить как программу на стадии выполнения. Управление ресурсами включает решение следующих общих, не зависящих от типа ресурса задач:

· планирование ресурса, т.е. определение, когда и в каком количестве необходимо выделить данный ресурс;

· удовлетворение запросов на ресурс;

· отслеживать состояние ресурсов – т.е поддержание оперативной информации о том, занят или не занят ресурс и какая доля ресурса уже распределена.

· разрешение конфликтов между ресурсами.

Подсистема ОС

Функции ОС обычно группируются в подсистемы. Наиболее важными подсистемами управления ресурсами является:

· Управление процессами, в многозадачной ОС одновременно осуществляется несколько процессов. Процессы, порождаемые пользователем, обычно называют пользовательскими. Процессы, инициализируемые самой ОС для выполнения своих функций, называют системными. Возможно обращение процессов к одному и тому же ресурсу в данном случае ОС обязана поддерживать очереди заявок на ресурс. Важной задачей ОС является защита ресурсов выделенных процессу. Наиболее тщательно защищаются области памяти, в которых находиться коды и данные процесса. Совокупность всех областей памяти, выделенных ОС процессу, называют его адресным пространством.

· Управление памятью. Функция ОС по управлению памятью является отслеживание свободной и занятой памяти, выделение памяти процессам и освобождение памяти при завершении процессов, защита памяти, вытеснение процессов из оперативной памяти на диск, когда размеры основной памяти недостаточны для размещения всех процессов и возвращение их в оперативную память, когда в ней освобождается место, а так же настройка адресов памяти на конкретную область физической памяти (реализация виртуальной памяти).

· Защита данных и администрирование. Безопасность данных обеспечивается средствами отказоустойчивости ОС, а тек же средствами от несанкционированного доступа. Важнейшим средством поддержания отказоустойчивости является регулярное резервное копирование данных для обеспечения быстрого их восстановления.

· Интерфейс прикладного программирования. Возможности ОС доступны прикладному программисту в виде набора функций, называющихся интерфейсом прикладного программирования. Он единообразен, что позволяет запускать приложения на различных ОС.

· Пользовательский интерфейс. Современные Ос поддерживают функции пользовательского интерфейса за терминалами двух типов: алфавитно-цифровым и графическим.

Ядро и вспомогательные средства ОС

Модули ОС обычно делят на две группы:

· Ядро – модули, выполняющие основные функции ОС.

· Модули, выполняющие вспомогательные функции.

Модулями ядра выполняются базовые функции ОС – управление процессами, памятью, устройствами ввода-вывода. Эти функции наиболее часто используемые, поэтому скорость их выполнения определяет производительность системы в целом. Поэтому функции ядра постоянно находятся в оперативной памяти компьютера., т.е эти модуля являются резидентными.

Вспомогательные модули ОС обычно подразделяются на следующие группы:

· утилиты или программы обслуживания – программы решающие отдельные задачи управления и сопровождения системы, например сжатие дисков или архивирование данных;

· системные обрабатывающие программы – редакторы, компиляторы, компоновщики, отладчики;

· программы, предоставляющие пользователю дополнительные услуги – калькулятор, игры и др.

· библиотека процедур для упрощения разработки приложений.

Структура ОС

Вычислительную систему, работающую под управлением ОС на основе ядра можно рассматривать как систему, состоящую из трех слоев: нижний слой образует аппаратура, промежуточный – ядро ОС, а утилиты и приложения составляет верхний слой. Ядро так же состоит из нескольких слоев:

· Средства аппаратной поддержки ОС: поддержка привилегированного режима, система прерываний, средства поддержки защиты областей памяти.

· Машинно-зависимые компоненты – этот слой образуют аппаратные модули, в которых содержится специфика аппаратной платформы компьютера.

· Базовые механизмы ядра – этот слой выполняет наиболее простые операции ядра, например, перемещение страниц оперативной памяти на жесткий диск и обратно.

· Менеджеры ресурсов. Этот слой состоит из модулей, решающие стратегические задачи по управлению ресурсами. Обычно это менеджеры (диспетчеры) процессов, файловой системы и оперативной памяти.

· Интерфейс системных вызовов. Этот слой взаимодействует с приложениями, образуя прикладной интерфейс ОС.

Мобильность ОС

Понятие микроядра

Если код ОС может быть сравнительно легко перенесен с процессора одного типа на другой, то такую ОС называют переносимой или мобильной. Для необходимости мобильности необходимо:

· Большая часть языка должна быть написана на языке, трансляторы которого имеются на всех машинах. В настоящее время большинство ОС написано на языке С.

· Объем машинно-зависимых частей кода должен быть минимизирован.

· Аппаратно-зависимый код должен быть надежно изолирован в нескольких модулях, а не распределен по все системе.

Мобильные ОС часто используют микроархитектуру ядра. Её суть заключается в том, что в привилегированном режиме остается работать только небольшая часть ОС, которая и называется микроядром. Высокоуровневые функции ядра оформляются в виде приложений, работающие в пользовательском режиме.

Микроядерная архитектура, по сравнению с классической, имеет преимущества: высокая степень мобильности, расширяемость, надежность, хорошо подходит для определенных вычислений. Но это сказывается на производительности. Она падает.

Многозадачность

Многозадачность или мультипрограммирование – это способ организации вычислительного процесса, при котором на одном процессоре одновременно выполняется сразу несколько программ. Многозадачность предназначена для повышения эффективности вычислительной системы. Наибольшими характерными критериями являются:

· пропускная способность – количество задач, выполняемых системой в единицу времени;

· удобство работы пользователя;

· реактивность системы – способность системы выдерживать заранее заданные интервалы времени между запуском программы и получением результата.

⇐ Предыдущая 12