Четвертый период с 80-х годов по наст. время (персональные компьютеры, сетевые и распределенные системы)

Появилась возможность уменьшить энергопотребление и увеличить быстродействие. Появились ПК изначально рассчитанные для использования одним человеком. Исчезла потребность защиты данных от др. пользователей, использования мультипрограммирования, т.е. на начальном этапе ВС претерпела деградацию. Увеличившуюся мощность стало возможно использовать для создания упрощенного интерфейса, т.е. появилась возможность работать с компьютером непрофессионалу.

Появились зачатки сетевых технологий, стали развиваться сети компьютеров. Два направления:

· Сетевые ОС;

· Распределенные ОС.

Сетевая ОС, когда используется для организации сетевого взаимодействия – это модифицированная ОС, ранее использовавшаяся для обычного ПК. Распределенная ОС выглядит как автономная ОС отдельного ПК, она сама распоряжается ресурсами сети.

Итоги развития ВС.

1. Планирование заданий (разобраться какие из заданий должны быть запущены и в каком порядке) и использование процессора (какому из заданий отдать процессор);

2. Обеспечение программ (процессов) средствами коммуникации и синхронизации (обеспечение возможности взаимодействия нескольких программ, которые выполняются в ВС по определенным правилам, и согласование их по времени);

3. Управление памятью;

4. Управление файловой системы;

5. Управление вводом/выводом;

6. Проблема обеспечения безопасности.

Каждая из функций бывает реализована в ОС в виде отдельной подсистемы.

Основные понятия и концепции ОС

Системные вызовы.

В любой ОС поддерживается механизм, который позволяет пользователям обращаться за услугами ядра ОС, называется этот механизм макрокомандами/экстракодами/системный вызов.

Системный вызов – это механизм, который позволяет пользователям обращаться за услугами ядра ОС.

Системные вызовы

· Создают и удаляют объекты (процессы и файлы)

Пользовательская прога запрашивает сервис у ОС, осуществляя системный вызов. Существуют проги, которые позволяют загружать регистры ВС спец содержанием, существуют проги для прерывания процесса, потом обработчик вызова, который в системе ОС.

Программные прерывания.

Код ядра ОС выполняется в адресном пространстве и контексте вызвавшей его задачи, иначе говоря, оказывается, что ядро ОС имеет полный доступ к адресному пространству любой задачи. Таймер – программное устройство, которое с определенным периодом генерирует сигналы;

· прерывание таймера используется при планировании процесса;

Каждый тип прерываний имеет собственный номер, количество прерываний ограничено. Уже наперед известно как на каждое прерывание надо реагировать.

· Аппаратное прерывание – асинхронное событие;

· Синхронное прерывание – прерывание, связанное с ходом выполнения программы;

· Исключительные ситуации – события, которые возникают в результате выполнения программой недопустимой команды, например, при попытке получить доступ к ресурсу при отсутствии привилегий. Их разделяют:

o Исправимые;

o Неисправимые (заканчивается снятием проги с вычисления)

Файл.

Понятие файла связано с хранением данных на внешнем носителе. Под файлом понимается часть пространства на носителе информации, имеющая имя.

<- Имя файла

 

 

Рис.1 Понятие файла

Главная задача файлов системы – скрыть детали вводы/вывода и дать программисту простую абстрактную модель файлов, не зависящих от устройств. Системы вывозов файлов:

1) Create

2) Delete

3) Open

4) Close

5) Read

6) Write

При работе с файлами используются такие понятия как каталог/текущий каталог/корневой каталог.

Процессы и потоки. Архитектурные особенности ОС.

Монолитное ядро.

ОС – это всегда программа и логично представить, когда ОС это набор процедур и функций – эта ситуация называется монолитная ОС. Это способ организации ОС – монолитное ядро. Все процедуры работают в привилегированном режиме, т.е. все компоненты ОС являются составными частями одной программы, здесь используются общие структуры данных. Для монолитной ОС ядро совпадает со всей ОС. Во многих случаях монолитная ОС компонуется из отдельных модулей. МОС это старейший способ организации систем, большинство из них способно осуществлять перекомпоновку. В МОС выделяют сервисные процедуры, соответствующие системным вызовам. Сервисные процедуры выполняются в привилегированном режиме. Пользовательские проги - в не привилегированном режиме.