Операционные системы. Лекция 1

1. Операционные системы

Лекция 1

2. Операционная система

Управляет работой компьютера
Организует пользовательский
интерфейс1
Организует программный интерфейс
1 Интерфейс
– способ взаимодействия

3. Классификация ПО

Прикладное
Системное
Текстовые, графические
редакторы
Мультимедиа программы
Игры, энциклопедии
Интернет, почта
Словари, перевод
Обучающие программы
И т.п. и т.д.
• Операционные системы
• Утилиты
– Обслуживание файловой
системы
– Антивирусное ПО
– Тестирование
оборудования
• Инструментальные
системы

4. Виды операционных систем

• Универсальные
– Windows 95/98/Me
– Windows NT/2000/XP
– Linux (RedHat, Mandrake, и т.п.)
– BSD (FreeBSD и др. клоны)
– UNIX (SCO и т.п.)
• Специализированные
– Novell
– QNX

5. Основные управленческие задачи ОС

Управления памятью
Управление файловой системой
Управление программами
Управление многозадачностью
Поддержка оборудования
Поддержка сети
Обеспечение безопасности

6. Структура вычислительной системы

7. Микроядерная архитектура

8. Система виртуальных машин

9. Управление памятью

10. Управление памятью в реальном режиме

19
4
Сегмент
19
0
0000
0
16 15
0000
3
Смещение
19
0
Физический адрес

11. Преобразование логического адреса в физический

Логический адрес
Преобразователь адреса
Физический адрес

12. Адресация памяти в MS DOS

Недоступно MS-DOS
15 Мбайт
[FFFFh : FFFFh]
64 Кбайт
[FFFFh : 0010h]
[FFFFh : 000Fh]
1 Мбайт
[0000h : 0000h]

13. Адресация памяти в защищенном режиме

14. Основные системные регистры i80x86

15. Адресация памяти в защищенном режиме

15
3
Èíäåêñ
2
TI
1
0
RPL
Формат селектора
Формат дескриптора

16. Сегмент состояния задачи

17. Механизм шлюзов для перехода на другой уровень привилегий

18. Переход на сегмент более привилегированного кода

19. Преобразование логического адреса в физический для 32-разрядного режима

Логический адрес
Преобразователь логического
адреса в линейный
Линейный адрес
Преобразователь линейного
адреса в физический
Физический адрес

20. Преобразование логического адреса в линейный

0
15
31
Селектор
0
Смещение
0
31
Базовый адрес
Базовый адрес
Базовый адрес
Базовый адрес
Базовый адрес
Базовый адрес
Таблица дескрипторов
31
0
Линейный адрес

21. Преобразование логического адреса в линейный

22. Преобразование линейного адреса в физический

12
22 21
31
Таблица
0
11
Смещение внутри страницы
Страница
Таблица страниц
Каталог таблиц страниц
0
31
Физический адрес

23. Преобразование линейного адреса в физический

24. Формат дескриптора страницы

31
27 26
Защита
7 6
Физический адрес страницы
3 2
Файл страниц
Оперативная память
Система управления
Магнитные диски
виртуальной памятью
Состояние
0

25. Состояние страниц памяти

Состояние
Описание
Свободная
Страница доступна для использования после ее
заполнения нулями
Заполненная
нулями
Свободная страница, заполненная нулями и
доступная для использования приложениями
Правильная
Страница используется активным процессом
Измененная
Содержимое страницы было изменено, однако она не
быле еще сохранена на диске в файле страниц
Запасная
Страница удалена из рабочего набора страниц
процесса
Плохая
При обращении к этой странице возникла аппаратная
ошибка

26. Состояние страниц памяти

VirtualAlloc(..., MEM_RESERVE,...);
VirtualFree(..., MEM_RELEASE);
Зарезервированные
страницы
VirtualAlloc(..., MEM_COMMIT,...);
Свободные
страницы
VirtualAlloc(..., MEM_COMMIT,...);
VirtualFree(..., MEM_RELEASE);
Страницы, готовые
к использованию
VirtualFree(..., MEM_DECOMMIT);

27. Анализ использования памяти

28. Адресное пространство приложения Microsoft Windows NT и Windows 95

29. Особенности 1-го мегабайта

30.

Обычная память :
Имя
------------MSDOS
KBD
HIMEM
COMMAND
СВОБОДНО
СВОБОДНО
Всего СВОБОДНО :
Размер (десятичный)
--------------------12064
( 11.8K)
3296
( 3.2K)
1248
( 1.2K)
4208
( 4.1K)
112
( 0.1K)
634256
(619.4K)
634368
Размер (Hex)
------------2F20
CE0
4E0
1070
70
9AD90
(619.5K)
Верхняя память :
Имя
------------SYSTEM
MOUSE
MSCDEXNT
REDIR
DOSX
KB16
СВОБОДНО
СВОБОДНО
Всего СВОБОДНО :
Размер (десятичный)
--------------------163824
(160.0K)
12528
( 12.2K)
464
( 0.5K)
2672
( 2.6K)
34848
( 34.0K)
6096
( 6.0K)
1088
( 1.1K)
39328
( 38.4K)
41536
Размер (Hex)
------------27FF0
30F0
1D0
A70
8820
17D0
440
99A0
( 40.6K)
Всего доступно программам (обычной + верхней памяти):
Максимальный размер программы:
Максимальный размер блока верхней памяти:
1048576 байт - всего непрерывной дополнительной памяти
0 байт - доступно непрерывной дополнительной памяти
941056 байт - доступной памяти XMS
резидентная часть MS-DOS загружена в сегмент HMA
675904
633056
39328
(660.1K)
(618.2K)
( 38.4K)