Архитектура ОС. Ядро в привилегированном режиме

Комп. Информац.технологии

История развития вычислит техники

Выделяют пять поколений ЭВМ:

1)1945-1954 Появление техники на электронных лампах. Основополож-ки: Клон Шенон-

создатель теории инф-ции; Алан Тьюринг-математик, разработавший теорию програм и алгоритмов; Джон фон Неймон – автор конструкции вычислительных устройств. 2)1955-1964 Вместо ламп стаои использовать транзисторы. В качестве устройств памяти выступали магнитные сердечники и барабаны. Выпускалось на продажу.3)1965-1974 гг Использование в ЭВМ интегральных схем. В 1971 фирма Intel выпустила первый микропроцессор, появилась первая глобальная комп. сеть ARPA. 4)1975-1985г Появление персонального комп-ра в нач.80-х гг(графический пользовательский интерфейс, новые переф.устр-ва, глоб.сеть) 5)1986 г – наст.время. ЭВМ 5-го поколения должен удовлетворять след требованиям:-ввод/вывод инф-ции голосом;-обработка инф-ции;-обеспечить возможность обучаемости ассециативных построений и логических выводов.

Классификация ЭВМ

1.по принципу действия: аналого-вычислительные маш. непрерывного действия – раб.с инф-ей, представленной в непрерывной форме. Чаще всего это электрическое напряжение.

-цифровые ВМ дискретного действия – работ. с инф-цией, предст-й в дискретной форме.

-гибридная ВМ – может работать как с цифров., так и с аналоговой инф-цией.

2.по назначению: - универсальные ВМ – предназнач. для решения различных экон-их, математич., инженерных задач и др. Быстродействие, большой объём оперативной памяти, разнообразн. включ. внешние устр-ва. - проблемно-ариентированные ЭВМ.Служат для решения узкого круга задач.(Обладают ограниченными возможностями аппарата и прогр. ресурсами по сравнению с универсальными)-специализированные– программированные микропроцессоры соц-го назначения (адаптеры, контроллеры)

Принципы строения и функц-ния ЭВМ

Большинство ЭВМ функц-ют на основе двух принципов, сформулированных в 1945 г. Амер.учёным Джоном Фон Неймоном 1)принцип двоичного кодирования (вся инф.-ция пост-я в ЭВМ кодируется с помощью двоичных символов 0 и 1); 2)принц. прогр-го управления (прогр.состоит из набора команд, выполняемых процессором автоматическидруг за другом в опредеённой поседовательности)

3)принцип однородности памяти(прогр. и данные хран-ся в одной и той же памяти

4)принц. адресности (Осн.память состоит из пронумерованных ячеек, любая из кот.доступна в произвольный момент времени.

Любая ЭВМ состоит из: устр.вв/выв., памяти, процессора.

Виды памяти ПК

Память ПК: Внешняя и внутренняя. Внутр. пам. различает постоянное запомин. Устройство(ПЗУ) ROM , Оперативное запомин.устр-во (ОЗУ) RAM

Внешние: накопитель на жёстких магнитных дисках - венчестер накопитель на гибких магн.дисках, накопитель на оптических дисках(CD-R, RW,DVD)

Классификация ПО

Системное ПО: 1.Операц. система, 2.сервисн. система:2.1)сист.техн обслуживания; 2.2)прогр.оболочки; 2.3)служебн.програм.

Прикладное ПО: 1.прикл. прогр. пользов.; 2. Пакеты прикладных прогр: - пакеты общ.назнач.(текст.редакторы, табличн.редакт, БД и т.д.) – методоориентрованные (MatCad, Maple, Statistica,Stot.)-прооблемно-ориентированные(Юрэксперт, С1:бухгалтерия)-интегрированные(текст.редактор, эл.менеджер)

Инструментальное:1.системы программирования; 2.инструмент-е среды; 3.системы моделирования

Сист.техн.обслуживания–совокупность прогр-аппаратных ср-в персонального комп-ра, кот.выполняют контроль, тестирование, диагностику и исп-ся для проверки функц-ния устр-в и обнаружения неисправностей в работе комп-ра. Прогр.оболочки – Мой кмп-р, проводник, Totol Commander

Служебные прогр.-вспомогательные прогр., предоставляющие пользователю ряд дополнительных услуг по реализации часто выполняемых работ (прогр-упаковщики-архиваторы, антивирусные прогр.,прогр.-восстановители инф-ции, форматирования и зациты, прогр.для записи дисков, драйверы)

Операционные системы

Функции ОС: 1)поддержка диалога с пользователем; 2) ввод/вывод и управление данными; 3) планирование и организация обработки данных; 4) распределение ресурсов 5)запуск программ на выполнение 6)передача инф-ции м/у различными внутренними устройствами 7) поддержка работы переферийных устройств.

Архитектура ОС:

1.Ядро – модули ядра выполняют такие базовые ф-ции, как управление процессами, памятью, устройствами ввода/вывода без ядра ОС не работоспособна.

2. Модули – выполняющие вспомогательные ф-ции. Выполняют полезные , но менее обязательные ф-ции(программы архивации данных, дефрагментация данных и т.д)

Вспомогательные модули можно разделить на след. группы: утелиты, системные обрабатывающие программы, прогр. предоставления пользователям дополнительных услуг, библиотеки процедур.

Архитектура ОС. Ядро в привилегированном режиме

Приложения ставятся в подчинённое положение за счёт запрета выполнения в пользовательском режиме нек-х критичных команд, связанных с переключением процессора с задачи на задачу, управлен. устр-в ввода\вывода, доступа к механизмам.