ОС в общей структуре компьютера.

СПО.

СПО – программы и компоненты программ, являющиеся общими для всех, кто совместно использует технические средства компьютера и принимаемые как для автоматизации разработки, так и для организации выполнения программ существующих. СПО с этих позиций делится:

1. ОС

2. Системы управления файлами.

3. Интерфейсные оболочки для взаимодействия пользователя с ОС и программные среды.

4. Системы программирования.

5. Утилиты.

ОС – специальный уровень ПО. ОС отвечает (функции):

- за управление внешними устройствами

- обеспечивает пользователя программами с простым доступным интерфейсом для работы с аппаратурой.

Уровень физ. устройства состоит из интегральных микросхем, источники питания, ЭЛТ и т.д.

За работу этих устройств отвечают инженеры-электронщики.

Микро архитектурный уровень. Здесь физ. устройства рассматриваются с точки зрения функциональных единиц. Это уровень внутр. регистров CPU, АЛУ.

На каждом такте ЦП из регистров выбираются 1 или 2 операнда, которые обрабатываются в АЛУ, результат заносится в регистр. Операции над данными на этом уровне могут контролироваться программными приложениями, которые называются микропрограммами или программными цепями. Команды, видимые для работающего на assembler программиста, формируют уровень ISA. Управление устройствами на этом уровне осуществляется с помощью загрузки определенной величины в регистры устройств. Большую роль на этом уровне играют временные соотношения.

Уровень ОС. ОС предназначена для скрытия от пользователей всех этих сложностей. ОС представляет собой уровень ПО, который избавляет от общения с аппаратурой напрямую. Над ОС расположены остальные системные программы (интерпретатор, компилятор). Подобные программы не являются частью ОС, хотя поставщики компьютеров их устанавливают.

Под ОС понимают то ПО, которое запускается в режиме ядра или в режиме супервизора. Ос защищена от вмешательства пользователя с помощью аппаратных средств.

Компиляторы и редакторы запускаются в режиме пользователя. Существуют системы, в которых понятие режим ядра “размыто”. Это встроенные или интерпретируемые системы. (Подобно основанным на JAVA ОС). В них для разделения компонентов используется интерпретация, а не оборудование. В некоторых ОС файловая система работает в пространстве ядра или в пространстве пользователя.

На верху структуры расположены прикладные программы.

ОС в общей структуре компьютера.

ОС можно рассматривать как расширенную или виртуальную машину, в которой проще программировать и легче работать непосредственно с аппаратным обеспечением, составляющим реальный компьютер. Т.е. ОС представляет ряд возможностей, которые можно использовать с помощью спец команд – системных вызовов.

Рассматриваем ОС как удобный интерфейс пользователя – это взгляд сверху вниз. Альтернативный взгляд рассматривает ОС снизу вверх и дает представление об ОС как о механизме, присутствующим в устройстве компьютера для управления всеми частями этой компьютерной системы. Тогда работа ОС заключается в обеспечении организованного и контролируемого распределения процессов, памяти и УВВ между различными программами. ОС распределяет между пользователями не только оборудование, но и информацию. На этом уровне задача ОС состоит в обработке запросов на ресурсы, в подсчете коэффициента загрузки и разрешении проблем конфликтующих запросов. Управление ресурсами включает в себя их мультиплексирование (распределение). Осуществляется 2 способами: во времени и в пространстве. Во времени, когда ресурс распределен во времени, то различные пользователи и программы используют ресурс по очереди. При пространственном распределении вместо поочередности работы каждый клиент получает часть ресурса. При этом возникают вопросы справедливого распределения ОЗУ и защиты ОЗУ. Другой ресурс, распределенный в пространстве, это диск. Один диск в одно и тоже время содержит файлы разных пользователей.