Операционные системы ЭВМ и трансляторы контрольная 2010 по информатике , Экзамены из Информатика

Скачай Операционные системы ЭВМ и трансляторы контрольная 2010 по информатике и еще Экзамены в формате PDF Информатика только на Docsity! Операционные системы ЭВМ и трансляторы Операционная система ОС ЕС предназначена для обеспечения пакетной обработки заданий, режима разделения времени и совмещения этих режимов. При этом осуществляется связь оператора с системой, протоколирование хода работы вычислительной системы, защита хранимых данных от несанкционированного доступа, работа с удаленными терминалами и абонентскими пунктами через каналы связи. Предусмотрена работа как с символьными, так и графическими устройствами ввода – вывода и ряд других функций. Операционная система может работать как в однопрограммном режиме, так и в режиме мультипрограммирования. При однопрограммном режиме в оперативной памяти в каждый момент времени находится только одна выполняемая программа, все задания выполняются последовательно. Для работы в этом режиме достаточен объем оперативной памяти 64 Кбайт. Режим мультипрограммирования может выполняться с фиксированным и переменным числом задач. В режиме мультипрограммирования с фиксированным числом задач оперативная память объемом не менее 128 Кбайт распределяется при генерации системы или оператором между одновременно выполняемым фиксированным числом заданий не более 15. Допускается в рамках задания распараллеливать процесс вычисления путем организации одновременно выполняемых задач общим числом не более 255. Между этими задачами, выполняемыми в рамках заданий, ресурсы распределяются динамически. В режиме мультипрограммирования с переменным числом задач все ресурсы, включая оперативную память, минимальный объем которой составляет 256 Кбайт, распределяются между одновременно выполняемыми заданиями динамически. Число заданий может быть произвольным, но не более 15. Число задач, организуемых для распараллеливания вычислений, не лимитируется и определяется динамически в соответствии с наличием свободных ресурсов. Пакетная обработка заданий осуществляется в виде их непрерывного потока. Все задания размещаются на диске и образуют входную очередь, из которой они выбираются практически без участия оператора, последовательно или по установленным приоритетам. Переход от обработки одного задания к другому осуществляется автоматически. Входные очереди могут пополняться в произвольные моменты времени. Режим разделения времени реализуется путем выделения определенных интервалов времени, называемых квантами. Предназначенные для обработки в этом режиме задания, называемые квантующимися, находятся в оперативной памяти одновременно. В течение одного кванта времени обрабатывается одно задание, затем управление получает следующее квантующееся задание и т.д. Квантующиеся задания находятся в оперативной памяти без вытеснения во внешнюю память вплоть до завершения их обработки. На старших моделях ЕС ЭВМ с объемом оперативной памяти не менее 512 Кбайт на базе мультипрограммного режима с переменным числом задач реализуется система разделения времени для обслуживания более 100 одновременно работающих удаленных абонентов. В оперативной памяти выделяются разделы, предназначенные для выполнения одного или нескольких заданий. Каждое задание получает управление в течение кванта времени, после чего оно вытесняется во внешнюю память, а на его место загружается следующее задание, получающее управление на свой квант времени. Таким образом, в каждый момент времени в соответствующем разделе оперативной памяти находится одно выполняемое задание, а все остальные, выполняемые в режиме разделения времени, сохраняются во внешней памяти. Последовательную загрузку заданий в оперативную память называют свопингом, В режиме разделения времени возможна реализация диалога человека с ЭВМ, включая разработку и выполнение программ. Операционная система другой модуль и т.д. Когда выполнение некоторого модуля закончено, управление передается вызвавшему модулю, а участок памяти, занимаемый выполненным модулем, освобождается. При необходимости многократного использования модуля он может сохраняться в оперативной памяти. Динамическая параллельная структура применяется для параллельного выполнения программ в мультипрограммном режиме, если какая-либо из программ предусматривает при выполнении ожидания каких-либо событий, например, завершения операции ввода – вывода. В период ожидания может выполняться другая программа. При необходимости повторного использования программ в режиме мультипрограммирования с переменным числом задач используют один из трех типов загрузочных модулей – однократно используемые, повторно используемые в реентерабельные. Тип модуля формируется редактором связей по указанию программиста. Однократно используемые модули каждый раз необходимо заново вызывать из библиотеки, так как во время выполнения модули изменяются, что не позволяет осуществлять их повторное выполнение, это – простейший случай. Повторно используемые модули обладают свойством самовосстановления. Любая их часть перед повторным использованием восстанавливается в исходное состояние. Это позволяет осуществить однократную загрузку модуля в оперативную память и многократное его использование. Однако изменение модуля в процессе выполнения не позволяет использовать его одновременно двумя или более пользователями или задачами. Поступающие на использование модуля запросы ставятся в очередь до освобождения и восстановления модуля. Реентерабельные загрузочные модули никак не изменяются во время выполнения. Их можно загружать на защищенные участки памяти, чтобы исключить возможность случайных изменений со стороны какой-либо программы пользователя. Поэтому реентерабельная программа может использоваться одновременно несколькими задачами. До окончания выполнения модуля может по прерыванию начаться выполнение другой задачи, а затем продолжиться выполнение первой. Таким образом, реентерабельные программы позволяют работать с ними одновременно, параллельно и независимо многим пользователям, что является большим преимуществом и сильно расширяет возможности систем коллективного пользования. Версия операционной системы ОС 7.0 ЕС реализует концепцию виртуальной машины, при которой каждому пользователю предоставляется функциональный эквивалент реальной ЭВМ – собственная виртуальная вычислительная машина. Система виртуальных машин с помощью операционной системы обеспечивает полную независимость функционирования отдельных виртуальных машин. Предусмотрены средства разграничения доступа к системе, хранимым или обрабатываемым в ней данным. Специальная управляющая программа – монитор виртуальных машин – обеспечивает согласованное использование технических средств реальной ЭВМ и виртуальных машин, управляет их параллельной работой. Предусмотрен диалоговый режим работы любого одиночного пользователя, а также обмен данными как между различными удаленными абонентскими пунктами, так и между абонентскими пунктами и виртуальной машиной. Каждая виртуальная машина содержит виртуальный процессор в виде части времени центрального процессора реальной ЭВМ, а также виртуальную оперативную память емкостью до 16 Мбайт, создаваемую с помощью средств динамического преобразования адресов реальной ЭВМ. Пользователю предоставляется виртуальный пульт в виде пультового устройства реальной ЭВМ либо абонентского пункта со специальными языковыми средствами, а также виртуальные каналы ввода – вывода. Последние реализуются в виде части времени работы реальных каналов либо их функционирование моделируется программно. Вторая составная часть ОС 7.0 ЕС – базовая операционная система – ориентирована на режим пакетной обработки. Она может работать на одной или нескольких виртуальных машинах. Обеспечивается выполнение программ пользователей, реализуемых. с операционной системой ОС 6.1 ЕС. Важно отметить, что базовая операционная система обеспечивает работу нескольких виртуальных машин при использовании одной копии ее собственных программ. В качестве внешней памяти используются виртуальные накопители на магнитных дисках емкостью до 16 Мбайт. Монитор виртуальных машин поддерживает двухпроцессорные конфигурации ЭВМ. Предусмотрен режим присоединенного процессора, при котором оба процессора работают с общим полем оперативной памяти, а периферийные устройства доступны только одному из них. Работу виртуальных машин моделируют оба реальных процессора, что увеличивает число или производительность виртуальных машин. Операционная система ОС 7.0 ЕС реализуется с центральным процессором третьей очереди ЕС ЭВМ с оперативной памятью емкостью не менее 1 Мбайт. Технические возможности малых ЭВМ позволяют создавать мультимодульные системы, в которых отдельные модули выполняют некоторые выделенные функции. Такими модулями могут быть специализированные процессоры, универсальные микропроцессоры, интеллектуальные терминалы. На такие системы, называемые системами с разделением функций, ориентирована операционная система РАФОС (РАзделения Функций Операционная Система). Система РАФОС предназначена для организации вычислительного процесса в магистрально-модульных комплексах СМ ЭВМ, имеющих от 16 до 248 Кбайт оперативной памяти. Она ориентирована на АСУ ТП реального времени, автоматизацию