Глоссарий. Абстракция аппаратная – концепция взаимодействия программ и устройств в рамках ОС, подразумевающая работу с устройством как с "черным ящиком"

Абстракция аппаратная – концепция взаимодействия программ и устройств в рамках ОС, подразумевающая работу с устройством как с "черным ящиком", имеющим определенное количество входов и выходов. В процессе взаимодействия программы осуществляют запись на входы черного ящика и чтение с выходов, при этом операции по корректной пересылке данных и управлению реальным устройством берут на себя низкоуровневые процедуры, встроенные в ОС.

Абстракция данных – подход к обработке данных по принципу "черного ящика". Данные обрабатываются функцией высокого уровня с помощью вызова функций низкого уровня. Обычно такой подход используется в объектно-ориентированном программировании, что позволяет работать с объектами, не вдаваясь в особенности их реализации.

Авторизация — процесс, а также результат процесса проверки необходимых параметров и предоставление определённых полномочий (прав доступа) лицу или группе лиц на выполнение некоторых действий в системах с ограниченным доступом.

Адресное пространство процесса — список адресов памяти от некоторого минимума (обычно нуля) до некоторого максимума, которые процесс может прочесть и в которые он может писать. Область памяти, определяемая адресным пространством процесса, содержит код программы, данные и стек.

Архитектура ОС — это структурная и функциональная организация ОС на основе некоторой совокупности программных модулей. Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимодействие основных компонентов ОС.

Аутентификация (Authentication) — подтверждение подлинности — процедура проверки соответствия субъекта и того, за кого он пытается себя выдать, с помощью некой уникальной информации, в простейшем случае — с помощью имени и пароля.

База данных (database) — набор связанных между собой данных, представленных совокупностью файлов одного или несколько типов. Обычно существует отдельная система управления базой данных (СУБД), независимая от операционной системы, но, тем не менее, она почти всегда использует некоторые программы управления файлами.

Взаимоблокировка — это тупиковая ситуация, характеризующаяся тем, что группа процессов ожидает события, которое может вызвать только другой процесс из этой же группы.

Виртуальная машина — концептуальный подход в программировании, позволяющий отделить программное обеспечение от нижележащей аппаратной платформы по средствам формирования промежуточного программного слоя.

Запись (record) — набор связанных между собой полей, которые могут быть обработаны как единое целое некоторой прикладной программой.

Компьютерная сеть — это два или более компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабженных соответствующим программным обеспечением, позволяющим пользователям сети получать доступ к ресурсам этих компьютеров.

Контекст процесса (летучая среда процесса) — связанный с процессом набор значений регистров, счетчика команд, набор указателей на дескрипторы открытых файлов, информация о незавершенных операциях ввода-вывода, коды ошибок выполняемых данным процессом системных вызовов и прочие технические сведения о состоянии процесса в момент времени. Контекст процесса есть вектор-функция времени.

Критическая секция (или критическая область) — это часть программы, в которой происходит обращение к совместно используемым ресурсам.

Мьютекс —это семафор, находящийся в одном из двух возможных состояний: 0 — блокирован, либо 1 — не блокирован. Если процесс должен войти в критическую секцию, и мьютекс не заблокирован, процесс входит в критическую секцию, при этом заблокировав мьютекс. Если мьютекс заблокирован, вызывающий процесс блокируется до тех пор, пока процесс, работающий в критической области, не выйдет из неё.

Оболочка операционной системы — в общем случае, это часть операционной системы, определяющая интерфейс пользователя, его реализацию, командные и сервисные возможности по управлению прикладными программами и компьютером.

Операционная система — комплекс программ, который управляет ресурсами компьютерной системы, осуществляет организацию вычислительных процессов в широком смысле и обеспечивает взаимодействие между пользователями, программистами, прикладными программами, системными приложениями и аппаратным обеспечением компьютера.

Операционная среда — это программная среда, образуемая операционной системой, определяющая интерфейс прикладного программирования (API) как множество системных функций и сервисов (системных вызовов), предоставляемых прикладным программам. Операционная среда может включать несколько интерфейсов прикладного программирования.

Поле (field) — элемент данных, содержащий некоторое значение и характеризующееся длиной (фиксированной или переменной) и типом данных. Параметры поля (имя, тип данных, длина) могут храниться в самом поле, в таком случае они будут называться подполями.

Потоком (или управляющим потоком) будем называть последовательность команд, со связанным с нею указателем команд.

Процесс — в общем случае, программа, находящаяся в памяти и получившая управление, выполняющаяся программа. Более точное определение процесса можно дать лишь для конкретной операционной системы.

Ресурсы компьютерной системы — физические, а также информационные компоненты компьютерной системы и предоставляемые им возможности. Под ресурсами может пониматься, к примеру: время процессора, объем дискового пространства, оперативная память, физическое либо виртуальное устройство и прочее.

Семафор — это неотрицательная целочисленная переменная, связанная с совместно используемым ресурсом, которая может быть нулём (в случае отсутствия сохранённых сигналов активизации) или некоторым положительным числом, соответствующим количеству отложенных сигналов активизации.

Над семафорами определены две операции:

1. down(sem) — сравнивает значение семафора с нулём, если значение больше нуля, то уменьшает его на 1 (то есть расходует один из сохраненных сигналов активизации) и возвращает управление. Если значение семафора равно нулю, процедура down() не возвращает управление процессу, а процесс переводится в состояние ожидания.

2. up(sem) — увеличивает значение семафора на 1. При этом если с этим семафором связаны один или более ожидающих процессов, которые не могут завершить более раннюю операцию down(), а это означает что значение семафора равно 0, один из ожидающих процессов будет выбран системой и ему будет разрешено завершить down().

Синхронизация (от греч. synchronos – одновременный) — приведение двух или нескольких процессов к такому их протеканию, когда одинаковые или соответствующие элементы процессов совершаются с неизменным сдвигом во времени либо одновременно.

Топология сети — в общем случае, это формализованное описание устройства сети.

Узел — это точка соединения в сети. В общем случае узел представляет собой точку перераспределения, или устройство, запрограммированное или спроектированное для распознавания и обработки запросов на передачу информации другим узлам. Часто это специально выделенный компьютер.

Файл (file) — в общем случае, это именованная совокупность данных, хранящаяся на каком-либо носителе информации.

Хост — это любое устройство, предоставляющее сервисы по схеме взаимодействия "клиент-сервер" в режиме сервера по каким-либо интерфейсам и уникально определённое на этих интерфейсах. В более частном случае под хостом могут понимать любой компьютер, сервер, маршрутизатор, подключенный к локальной или глобальной сети.

Эффект гонок — эффект десинхронизации, проявляющийся в том, что процесс в своём выполнении доходит до этапа, требующего данных, получаемых от другого процесса, в то время как второй процесс ещё не выполнился до момента передачи данных. К примеру: интерфейсный процесс А готов вывести на печать результат работы вычислительного процесса В, а процесс В ещё не завершил вычисления.

Список литературы

1. Гордеев, А. В. Операционные системы.: Учебник для вузов. 2-е изд. Спб. : Питер, 2006. 416 с.

2. Девис, У. Операционные системы.: Пер. с англ. М. : Мир, 1980. 440 с.

3. Лорин, Г. и Дейтел, Х. Операционные системы.: Пер. с англ. М. : Финансы и статистика, 1984. 392 с.

4. Олифер, В. Г. и Олифер, Н. А. Сетевые операционные системы.: Пер. с англ. Спб. : Питер, 2002. 544 с.

5. Таненбаум, Э. Современные операционные системы.:. 2-е изд. Спб. : Питер, 2002. 1040 с.

[1] См. раздел «Процессы и потоки»

[2] Здесь следует понимать, что на физическом носителе, в частности на жестком диске (НЖМД), упорядочить данные при их записи не представляется возможным. Данные хранятся разрозненно (фрагментировано), а для их корректной «сборки» в единое целое (например, в файл), в специальных областях диска записано, где расположен каждый фрагмент файла и в какой последовательности эти фрагменты следует собирать.

[3] Не следует путать с компьютерными сетями. Название «сетевая» в данном случае отражает лишь структурную организацию и представление информации. Существует также самостоятельное понятие сетевой файловой системы, подразумевающей доступ к файлам, расположенным на различных компьютерах в локальной или глобальной сети.

[4] Данную процедуру следует отличать от идентификации (опознавания субъекта информационного взаимодействия) и авторизации (проверки прав доступа к ресурсам системы).

[5] Следует отметить, что подсистема защиты и администрирования предоставляет широкий спектр средств обеспечения отказоустойчивости и безопасности. И всё же, безопасность и отказоустойчивость наибольшим образом зависит от настройки указанных средств. А соответственно, является прямой задачей администратора системы.

[6] Таненбаум Э. Современные операционные системы.: Пер. с англ. 2-е изд. — СПб,: Питер, 2007

[7] Определение Грегори Пфистер (Gregory F. Pfister), одного из первых архитекторов кластерной технологии

[8] Поток — удобная абстракция, под потоком может пониматься файл, в который осуществляется вывод. В свою очередь таким файлом может являться специальный файл представляющий интерфейс некоторого устройства, например, монитора или принтера.

[9] Для современных процессоров показатель производительности имеет порядок ГГц, т.е. тысяч МГц (1МГц = 1 млн. операций в секунду).

[10] Граф — это пара , где — это множество вершин , а — множество рёбер . Граф называется ориентированным или направленным, если . Ребра направленного графа на диаграмме обозначаются стрелками.

[11] Говорят что граф содержит цикл, если начиная с некоторой вершины, переходя по рёбрам, можно каким-либо образом вернуться в эту же самую вершину.

[12] Джиттер указывает именно неравномерность, это не то же самое что задержка.